Selecionando estratégias ecofisiológicas em espécies do Cerrado: uma abordagem utilizando ausência e presença de distúrbio

Abstract

O Cerrado, uma das savanas mais biodiversas do mundo, enfrenta frequentemente distúrbios naturais como o fogo, que são cruciais na modelagem da composição e das estratégias ecofisiológicas de sua flora. Esses eventos não apenas influenciam a diversidade de espécies, mas também promovem a seleção de adaptações específicas que permitem às plantas sobreviver e prosperar em condições ambientais adversas. Compreender essas adaptações é essencial para prever como essas comunidades responderão às mudanças climáticas e aos métodos de gestão do fogo. Esta tese investiga as respostas fenológicas, anatômicas e fisiológicas das espécies do Cerrado em face ao regime de fogo anual e à ausência de fogo, explorando como essas respostas afetam a capacidade de recuperação e adaptação das plantas. Os objetivos específicos incluem avaliar as respostas fenológicas das comunidades vegetais à exposição ao fogo frequente, examinar as adaptações na morfologia e anatomia foliar, e investigar as adaptações fisiológicas e nutricionais das espécies em resposta à presença e ausência de fogo. As hipóteses testadas foram que: (1) espécies em áreas frequentemente queimadas apresentariam fenofases antecipadas devido a alterações no microclima e na disponibilidade de recursos após o fogo; (2) a exposição contínua ao fogo levaria ao desenvolvimento de características foliares mesomórficas, refletindo uma estratégia de mais aquisitiva de recursos; (3) espécies em áreas queimadas mostrariam maior eficiência fotossintética e concentração de nutrientes foliares, demonstrando adaptações das plantas para maximizar a captação de luz e nutrientes em ambientes perturbados. No Capítulo I, verificou-se que o fogo não alterou a fenologia das espécies expostas ao fogo frequente. No Capítulo II, constatou-se que, apesar de não haver diferenças significativas na maioria dos atributos foliares examinados entre as parcelas queimadas e não queimadas, a exposição anual ao fogo parece induzir o desenvolvimento de características mesomórficas, como uma maior área foliar específica. No Capítulo III, as áreas queimadas apresentaram maior concentração de fósforo no solo, enquanto as folhas apresentaram maior concentração de potássio. Além disso, houve um aumento significativo das taxas de troca gasosa, refletindo adaptações das plantas para maximizar a absorção de recursos em ambientes com alta disponibilidade de nutrientes pós-distúrbio. Os resultados desta pesquisa destacam a resiliência e a capacidade de adaptação das espécies do Cerrado a distúrbios recorrentes, como o fogo, mostrando poucas mudanças nos atributos foliares em regimes de fogo anuais e pouco intensos.

The Cerrado, one of the most biodiverse savannas in the world, frequently experiences natural disturbances such as fire, which play a crucial role in shaping the composition and ecophysiological strategies of its flora. These events not only impact species diversity but also drive the selection of specific adaptations that enable plants to survive and thrive in challenging environmental conditions. Understanding these adaptations is essential for predicting how these communities will respond to climate change and fire management practices. This thesis investigates the phenological, anatomical, and physiological responses of Cerrado species to annual fire regimes and the absence of fire, exploring how these responses influence the plants' recovery and adaptation capabilities. The specific objectives include evaluating the phenological responses of plant communities to frequent fire exposure, examining adaptations in leaf morphology and anatomy, and investigating the physiological and nutritional adaptations of species in response to fire presence or absence. The tested hypotheses were: (1) species in frequently burned areas would exhibit advanced phenophases due to changes in microclimate and resource availability after fire; (2) repeated fire exposure would lead to the development of mesomorphic leaf characteristics, reflecting a resource acquisition strategy; (3) species in burned areas would exhibit higher photosynthetic efficiency and foliar nutrient concentration, demonstrating plant adaptations to maximize light and nutrient capture in disturbed environments. In Chapter I, it was found that fire did not alter the phenology of species exposed to frequent fire. In Chapter II, it was observed that, despite no significant differences in most leaf attributes examined between burned and unburned treatments, annual fire exposure appears to induce the development of mesomorphic characteristics, such as a higher specific leaf area. In Chapter III, burned areas had higher phosphorus concentrations in the soil, while leaves showed higher potassium concentrations. Additionally, there was a significant increase in gas exchange rates, reflecting plant adaptations to maximize resource absorption in environments with high nutrient availability post-disturbance.The results of this research highlight the resilience and adaptability of Cerrado species to recurring disturbances such as fire, showing minimal changes in leaf attributes in annual and low-intensity fire regimes.