Aquisição do carbono e atividade fotoquímica em sistemas de restauração ecológica com estrutura e diversidade de espécies contrastantes

Abstract

A implantação de sistemas de restauração possibilita o restabelecimento da estrutura e funcionamento de ecossistemas degradados. Além disso, alta diversidade taxonômica e funcional dos sistemas de restauração garante a performance e estabilidade de ecossistemas restaurados. A efetividade e monitoramento dos sistemas de restauração são quantificados por variáveis alométricas, porém, desconsideram-se variáveis relacionadas a aquisição de carbono e atividade fotoquímica. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi o avaliar as respostas ecofisiológicas de plantas em diferentes sistemas de restauração florestal e avaliar se a capacidade de perda de água e reidratação de espécies de crescimento rápido e lento favorece o estabelecimento e desenvolvimento de sistemas de restauração com estrutura e diversidade de espécies contratantes. Portanto, avaliamos, durante um ano, variáveis relacionadas à disponibilidade de água no solo e ambiente, estrutura dos sistemas de plantio, relações hídricas, atividade fotoquímica e aquisição e acúmulo de carbono nas folhas, em 7 espécies (divididas em espécies de crescimento rápido e lento) pertencentes a três sistemas de restauração: plantio de alta diversidade, sistema agroflorestal e consórcio madeira e lenha, estes sistemas estão implantados em dois tipos de solo: Nitossolo Vermelho (Área 1 – solo argiloso) e Argissolo Vermelho Amarelo (Área 2 – solo arenoso). Os resultados indicaram que sistemas implantados na área 1 apresentaram maior eficiência fotossintética e acumulo de carbono durante os períodos de deficiência hídrica. O consórcio madeira e lenha apresentou menor complexidade na estrutura e maior eficiência fotossintética em épocas com baixa disponibilidade hídrica no solo. O consórcio na área 2 apre-sentou menor eficiência fotossintética e acúmulo de carbono em relação a área 1 durante períodos de baixa disponibilidade hídrica. Além disso, as espécies de crescimento rápido do consórcio madeira e lenha e sistema agroflorestal apresentaram melhor controle do status hídrico. As espécies de crescimento rápido contribuíram significativamente no sucesso de estabelecimento e desenvolvimento do consórcio e sistema agroflorestal. As variáveis relacionadas à aquisição de carbono e atividade fotoquímica atuaram como indicadores de desenvolvimento dos sistemas de restauração em diferentes tipos de solo.

The restoration systems implantation enables the restoration of degraded ecosystems structure and functioning. In addition, restoration systems high taxonomic and functional diversity guarantees restored ecosystems performance and stability. The restoration systems effective-ness and monitoring are quantified by allometric variables, however, variables related to carbon acquisition and photochemical activity are disregarded. Thus, the aim study was to evaluate the ecophysiological responses of plants in different forest restoration systems and to evaluate if the water loss and rehydration capacity of fast and slow growth species favors the establishment and development of systems with contracting structure and species diversity. Therefore, we evaluated, for one year, variables related to the soil and environment water availability, planting systems structure, water relations, photochemical activity and carbon acquisition in leaves, in 7 species (divided into fast and slow growth species). These systems are implanted in two soils types: fertile loamy Ultisol (Site 1) and sandy Alfisol soil (Site 2). The results indicated that systems implanted in site 1 showed higher photosynthetic efficiency and carbon accumulation during water deficiency periods. The wood and wood consortium presented lower complexity in the structure and higher photosynthetic efficiency in times with low water availability in the soil. The mixed plantation using commercial timber and firewood tree species of site 2 presented lower photosynthetic efficiency and carbon accumulation in relation to site 1 during low water availability periods. Fast growing species of mixed plantation and agroforestry system presented better water status control. Fast growing species contributed significantly to the establishment and development success of mixed plantations and agroforestry system. The variables related to carbon acquisition and photochemical activity served as indicators of the restoration systems development in different soil types.