ABSTRACT
This study tested the hypothesis that dissipative efficiency of tropical tree species could be an ecological advantage in the forest succession process. Daily leaf gas exchanges of a pioneer species (Guazuma ulmifolia) and a late successional species (Cariniana legalis) were evaluated under well-irrigated conditions and by withholding irrigation. Analyses of network connectance (Cg) and plant autonomy (At) were carried out in order to assess metabolic network changes in response to environmental perturbation. As a global estimation of latent heat dissipation, the capacity to both maintain and cool leaf temperature in response to air temperature changes (deltaT = TºCair - TºCleaf) was evaluated. The changes observed in both the systemic parameters (Cg and At) and the physiological ones brought about by water deficit, associated with discrepant growth rates between both species, suggested that the initial formation of gap canopies composed by pioneer species could simply be a result of the higher photosynthetic rates of these species, and not necessarily because late successional species cannot cope with such a heterogeneous environment as that of a gap. Our results indicate that, in the absence of water constraints, the highest CO2 assimilation rates of pioneer species are supported by the efficiency of the whole dissipative structure, involving both degradation and dissipative processes. As a practical result, our study suggests the deltaT analysis in order to evaluate the efficiency of dissipative structures and as a aid in characterizing functional groups.
Este estudo testou a hipótese de que maior eficiência dissipativa de espécies arbóreas tropicais poderia apresentar vantagem ecológica no processo de sucessão florestal. Medidas diárias de trocas gasosas de uma espécie pioneira (Guazuma ulmifolia) e de uma espécie secundária tardia (Cariniana legalis) foram realizadas em plantas irrigadas e com deficiência hídrica. Análises da conectância da rede de trocas gasosas (Cg) e da autonomia (At) da planta em relação ao ambiente foram realizadas com o objetivo de verificar mudanças metabólicas na rede em resposta à deficiência hídrica. Como estimativa global da dissipação de calor latente, foi avaliada a capacidade de manutenção e resfriamento da temperatura foliar diante das mudanças na temperatura do ar (deltaT = TºCar - TºCfolha). As mudanças observadas nos parâmetros sistêmicos (Cg e At) e fisiológicos em resposta à perturbação ambiental, associadas à discrepante taxa de crescimento entre as espécies, sugeriram que a formação inicial do dossel de uma clareira por espécies pioneiras poderia ser resultado das maiores taxas de fotossíntese dessas espécies, e não necessariamente decorrentes do fato de as espécies secundárias tardias não suportarem o ambiente heterogêneo da clareira. Nossos resultados indicam que os maiores valores de assimilação de CO2 das espécies pioneiras são conseqüência da maior eficiência da estrutura dissipativa como um todo, envolvendo os processos de degradação e dissipação de energia, desde que não haja restrição hídrica. Como resultado prático, nosso estudo sugere a análise de deltaT para avaliar a eficiência da estrutura dissipativa e auxiliar na caracterização dos grupos funcionais.