Forest structure of artificial islands in the Tucuruí dam reservoir in northern Brazil: a test core-area model / Estrutura da floresta em ilhas artificiais no reservatório da usina hidrelétrica de Tucuruí, Brasil: um teste do modelo de área nuclear

Construction of hydroelectric dams in tropical regions has been contributing significantly to forest fragmentation. Alterations at edges of forest fragments impact plant communities that suffer increases in tree damage and dead, and decreases in seedling recruitment. This study aimed to test the core-area model in a fragmented landscape caused by construction of a hydroelectric power plant in the Brazilian Amazon. We studied variations in forest structure between the margin and interiors of 17 islands of 8-100 hectares in the Tucuruí dam reservoir, in two plots (30 and >100m from the margin) per island. Mean tree density, basal area, seedling density and forest cover did not significantly differ between marginal and interior island plots. Also, no significant differences were found in liana density, dead tree or damage for margin and interior plots. The peculiar topographic conditions associated with the matrix habitat and shapes of the island seem to extend edge effects to the islands' centers independently of the island size, giving the interior similar physical microclimatic conditions as at the edges. We propose a protocol for assessing the ecological impacts of edge effects in fragments of natural habitat surrounded by induced (artificial) edges. The protocol involves three steps: (1) identification of focal taxa of particular conservation or management interest, (2) measurement of an "edge function" that describes the response of these taxa to induced edges, and (3) use of a "Core-Area Model" to extrapolate edge function parameters to existing or novel situations.

A construção de usinas hidrelétricas em regiões tropicais tem contribuído significativamente para a fragmentação da floresta. As alterações nas bordas de fragmentos florestais causam profundos impactos na comunidade de plantas, tais como, o aumento em de árvores mortas ou danificadas e a diminuição do recrutamento de plântulas. Este estudo tem como objetivo testar o modelo de área nuclear (core-area model) em uma paisagem de floresta fragmentada resultante da formação do lago da Usina Hidrelétrica de Tucucui na Amazônia. Foram medidas as variações na estrutura em 17 ilhas, com tamanhos variando de 8 a 100 hectares. Em cada ilha foram colocadas duas parcelas, a 1ª parcela a 30 metros da margem e a 2ª parcela a mais de 100 metros da margem da ilha. A densidade e a área basal de árvores, a densidade da regeneração natural e a cobertura do dossel da floresta não foram significativamente diferentes entre as parcelas da borda e do interior das ilhas. Também não foram encontradas diferenças significativas na densidade de lianas, no número de troncos mortos ou árvores danificadas entre as parcelas da borda e do interior das ilhas. A grande declividade do terreno das ilhas, a matriz circundante (água) e a forma irregular da ilhas podem ser os fatores responsáveis me provocar a extensão do efeito de borda em todas as ilhas analisadas, independente do tamanho e grau de isolamento. Nós propomos um novo protocolo para avaliar os impactos ecológicos dos efeitos de borda em fragmentos de habitat criados artificialmente. Este protocolo envolve três etapas: (1) identificação dos táxons biológicos de particular interesse de conservação ou de gestão (2) medição das das variáveis responsaveis pela resposta dos táxons induzidas pelo efeito de borda e (3) Usar o modelo de área nuclear (core area model) na extrapolação das variáveis medidas em situacões novas ou existentes.

Germinação de sementes de Bothriospora corymbosa (Rubiaceae) recuperadas do trato digestório de Triportheus angulatus (sardinha) no Lago Camaleão, Amazônia Central / Seed germination of Bothriospora corymbosa (Rubiaceae) recouped of digestive tract of Triportheus angulatus (sardine) in Camaleão Lake, Central Amazonian

Na Amazônia as áreas inundáveis são cobertas por florestas com alta diversidade de espécies arbóreas que proporcionam a ictiofauna frutos e sementes indispensáveis a sua alimentação. Alguns estudos de alimentação têm mostrado que a estrutura tegumentar de sementes encontradas no trato digestório de peixes, se apresentavam intactas. Assim, este estudo teve como objetivo verificar se Triportheus angulatus (Spix & Agassiz, 1829) pode ser um agente dispersor de Bothriospora corymbosa (Bth) Hook. f. (Rubiaceae). A pesquisa foi desenvolvida no lago Camaleão, Ilha da Marchantaria, Manaus. Após a captura os peixes foram levados ao laboratório de campo, para a remoção do conteúdo do trato digestório, de onde foram retiradas 200 sementes para o experimento. As sementes do controle foram retiradas de frutos maduros. A germinação e emissão da radícula foram controladas diariamente. Neste estudo verificou-se que a principal fonte de alimento de T. angulatus foram frutos e sementes de espécies da várzea. O desempenho germinativo das sementes de B. corymbosa após a passagem pelo trato digestório de T. angulatus foi de 88,5 por cento e do controle 95 por cento. Os Índices de Velocidade de Germinação (IVG) das sementes do trato digestório e do controle apresentaram diferenças significativas, porém, a passagem destas pelo intestino de T. angulatus não alterou a sua viabilidade. Assim, T. angulatus é um dos agentes dispersores de B. corymbosa, contribuindo com a distribuição desta espécie nas florestas de várzea da Amazônia Central.

The Amazon floodplains are covered by forests with a high diversity of tree species that provides ictyofauna indispensable fruits and seeds for its feeding. Some studies of feeding have shown that the tegument structure of seeds found in the digestive tract of fish presented unbroken. Thus, this study had as objective to verify if Triportheus angulatus (Spix & Agassiz, 1829) can be dispersal agent of Bothriospora corymbosa (Bth) Hook. f. (Rubiaceae). The research was developed in the Camaleão Lake, Island of the Marchantaria, Manaus. After the capture the fishes had been taken to the field laboratory, for the removal of the digestive tracts content, where 200 seeds for the experiment had been removed. The seeds of the control had been removed of ripe fruits. The germination and initial radicle emission were controlled daily. In this study it was verified that the main food source of T. angulatus had been fruits and seeds. The germinative performance of the seeds removed from digestive tract was of 88.5 percent and control 95 percent. The Indices of Speed Germination (IVG) of the seeds which had passed through the digestive system and the control, presented significant differences, however, the passage of these through the intestine of T. angulatus did not modify its viability. Thus, T. angulatus is one of the dispersal agents of B. corymbosa, contributing with the distribution of this species in the floodplain forests of the Central Amazonian.

Phenology, fruit production and seed dispersal of Astrocaryum jauari (Arecaceae) in Amazonian black water floodplains

Astrocaryum jauari Mart. (Arecaceae) is one of the commonest palm species occurring in nutritionally poor Amazonian black water floodplains. It is an emergent or subcanopy tree that grows on river banks and islands, with a wide distribution along the entire flooding gradient, tolerating flood durations between 30 and 340 days. The species is important for fish nutrition in the floodplains, and is also used for hearts of palm. In the present study, the auto-ecology of A. jauari was analysed over a period of two years in the Anavilhanas Archipelago, Rio Negro, Brazil, with a focus on phenology, fruit production, and seed dispersal. Fruit fall is annual and synchronized with high water levels, with a production of 1.6 ton of fruit ha(-1). The fruits are eaten by at least 16 species of fish which either gnaw the pulp, fragment the seed, or ingest the entire fruit, thus acting as dispersal agents. Besides ichthyocory, barochory (with subsequent vegetative propagation) is an important dispersal mode, enhancing the occurrence of large masses of individuals in the Anavilhanas islands and in the region of maximum palm heart extraction near Barcelos.

Astrocaryum jauari Mart. (Arecaceae) es una de las especies más comunes de palma en las llanuras de inundación por las llamadas “aguas negras”, aguas ricas en taninos que tienen pocos nutrientes para la fauna. Habita el subdosel que se desarrolla en riberas e islas, con una distribución amplia en toda la gradiente de inundación (resiste entre 30 y 340 días bajo el agua). La especie es importante para la nutrición de los peces y en la producción de palmito. La autoecología de A. jauari fue analizada por dos años en el Archipiélago Anavilhanas, río Negro, Brazil, con énfasis en fenología, producción de frutas, y dispersores de semillas. La caída de los frutos es anual y sincronizada con el aumento de los niveles de agua, con una producción de 1.6 ton de fruta ha-1. Las frutas son comidas por al menos de 16 especies de peces que roen la pulpa o fragmentos de semilla, o ingieren la fruta entera y actúan como agentes dispersores. Además de la ictiocoria, la barocoria y la subsecuente progragación asexual son básicos para la alta densidad de la especie.

Life history and environment of Cecropia latiloba in Amazonian floodplains

Cecropia latiloba can be considered to be one of the most efficient colonizers of open areas in the nutrient-rich whitewater floodplains of the Amazon river. Its main strategy to be successful is the high tolerance towards waterlogging and submergence, and the fast vertical growth and reiteration capacity. This, and the tolerance of high irradiation and sediment deposition allow C. latiloba to form large monospecific stands on open sites, and thus the first closed canopy which represents the initial phase of a successional sequence which leads to highly diverse forests. This tree is extremely well adapted to the adverse growth conditions in Amazonian floodplains with prolonged periods of flooding and seedling submergence. The species occurs on the lowest levels in the flooding gradient. Although it belongs to the most often cited species under aspects of taxonomy, species distribution and general descriptions of the ecosystem, little has been published about its ecology. In the present paper the ecological, physiological and phenological characteristics of C. latiloba are described. It is an evergreen species which constantly produces new leaves. With flooding, leaf production is reduced but new leaves are flushed also with prolongued flooding. The peak of flowering and fruiting are in the flooded period. When mature, the fruits are dispersed mainly by water and fish. Seed germination occurs, without dormancy, within 5-13 days after water retreat. In the 7 months before the first flooded period seedlings reach 1 m of height, and height growth increases until 15-20 m are achieved. Photosynthetic assimilation is high, with values of up to 21 mumol CO2 m-2s-1. C. latiloba is a very flood tolerant species, and waterlogged seedlings continuously produce new leaves and adventitious roots.

Seasonal changes of leaf Nitrogen content in trees of Amazonian floodplains

In Amazonian floodplains the trees are exposed to extreme flooding of up to 230 days a year. Waterlogging of the roots and stems affects growth and metabolic activity of the trees. An increased leaf fall in the aquatic period and annual increment rings in the wood indicate periodical growth reductions. The present study aims at documenting seasonal changes of metabolism and vitality of adult trees in the annual cycle as expressed by changes of leaf nitrogen content. Leaves of six tree species common in floodplains in Central Amazonia and typical representants of different growth strategies were collected every month between May 1994 and June 1995 in the vicinity of Manaus, Brazil. Mean leaf nitrogen content varied between 1.3% and 3.2% in the non-flooded trees. Three species showed significantly lower content in the flooded period (p=0.05, 0.001, 0.001), the difference ranging 20-25% lower than in the non-flooded period. Two species showed no significant difference while Nectandra amazonum showed 32% more in the flooded season (p=0.001). Leaf nitrogen content was generally high when new leaves were flushed (in the flooded period) and decreased continuously thereafter in all species. Three species showed an additional peak of nitrogen during the first month of the terrestrial phase, in leaves which had flushed earlier, indicating that flooding may disturb nitrogen uptake.

Em áreas inundáveis da Amazônia as árvores estão expostas a extremos de inundação de até 230 dias por ano. A submersão das raízes e do tronco afeta o crescimento e as atividades metabólicas das árvores. O aumento da queda de folhas na fase aquática e o incremento anual nos anéis do lenho, indicam reduções de crescimento periódicas. O presente estudo visa documentar em um ciclo anual mudanças sazonais no metabolismo e vitalidade de árvores adultas, expressas pelas mudanças no conteúdo de nitrogênio das folhas. Seis espécies de árvores comuns em áreas inundáveis da Amazônia Central e típicos representantes de diferentes estratégias de crescimento, tiveram suas folhas coletadas a cada mês entre maio de 1994 e junho de 1995, nas cercanias da cidade de Manaus, Brasil. A média do conteúdo de nitrogênio variou entre 1,3% e 3,2% em árvores não inundadas. Três espécies tiveram concentrações de significativamente menores no período de inundação (p = 0,05, 0,01, 0,01), sendo 20 a 25% menores que as concentrações no período não inundado. Duas espécies não tiveram diferenças significativas, enquanto Nectandra amazonum teve 32 % mais quando inundada (p = 0.001). O conteúdo de nitrogênio foliar foi geralmente alto quando brotaram folhas novas (no período inundado) seguido por um decréscimo contínuo, embora três espécies atingiram seu pico de conteúdo de no primeiro mês da fase terrestre, em folhas que haviam brotadas antes, indicando que a inundação possivelmente inibe a assimilação de nitrogênio.

Wood density of trees in black water floodplains of Rio Jaú National Park, Amazonia, Brazil

The Jaú National Park is the largest protected forested area in the world. The Vitória Amazônica Foundation is working towards understanding its ecosystem, to which this paper contributes. Wood density was analysed in 27 common tree species growing in the blackwater flood-plains of the Rio Jaú, an affluent of the Rio Negro (Amazonia, Brazil). Wood was sampled with an increment borer. Mean wood density of the analysed species ranged from 0.35 to 0.87 g cm-3. The mean of all sampled species was 0.67 g cm-3 (st. dev. 0.13). Lowest density was found for Hevea spruceana with 0.32 g cm-3 and highest for Crudia amazonica with 0.9 g cm-3.

O Parque Nacional do Jaú é a maior área protegida do mundo completamente coberta por floresta. Este trabalho contribui para o conhecimento deste ecossistema, em colaboração com a Fundação Vitória Amazônica. A densidade da madeira de 27 espécies de árvores comuns nas áreas inundáveis do Rio Jaú, um afluente do Rio Negro, foi determinada com o método não destrutivo do trado. A densidade média das espécies analisadas variou entre 0.35 e 0.87 g cm-3. A média de todas as espécies foi de 0.67 g cm-3 (st. dev. 0.13). A menor densidade medida foi em Hevea spruceana com 0.32 g cm-3 e a maior em Crudia amazonica com 0.9 g cm-3.