ABSTRACT
Stomata are turgor-operated valves that control water loss and CO2 uptake during photosynthesis, and thereby water relation and plant biomass accumulation is closely related to stomatal functioning. The aims of this work were to document how stomata are distributed on the leaf surface and to determine if there is any significant variation in stomatal characteristics among Amazonian tree species, and finally to study the relationship between stomatal density (S D) and tree height. Thirty five trees (>17 m tall) of different species were selected. Stomatal type, density (S D), size (S S) and stomatal distribution on the leaf surface were determined using nail polish imprints taken from both leaf surfaces. Irrespective of tree species, stomata were located only on the abaxial surface (hypostomaty), with large variation in both S D and S S among species. S D ranged from 110 mm-2 in Neea altissima to 846 mm-2 in Qualea acuminata. However, in most species S D ranges between 271 and 543 mm-2, with a negative relationship between S D and S S. We also found a positive relationship between S D and tree height (r² = 0.14, p 0.01), but no correlation was found between S D and leaf thickness. The most common stomatal type was anomocytic (37%), followed by paracytic (26%) and anisocytic (11%). We conclude that in Amazonian tree species, stomatal distribution on the leaf surface is a response most likely dependent on the genetic background of every species, rather than a reaction to environmental changes, and that somehow S D is influenced by environmental factors dependent on tree height.
Estômatos são válvulas operadas a turgor que controlam a perda de água e a captura de CO2 durante a fotossíntese. Assim, as relações hídricas e o acumulo de biomassa vegetal são fortemente influenciadas pelo funcionamento estomático. Os objetivos deste trabalho foram: documentar como os estômatos estão distribuídos na superfície foliar e determinar se existe variação das características estomáticas entre espécies da Amazônia, estudar a relação entre densidade estomática (S D) e altura arbórea. Trinta e cinco árvores (>17 m de altura) de diferentes espécies foram selecionadas. Tipo de complexo estomático, S D, tamanho (S S) e distribuição na superfície foliar foram determinados utilizando impressões de ambas as superfícies foliares com esmalte incolor. Independente da espécie, os estômatos foram encontrados apenas na superfície abaxial (hipoestomatia) com ampla variação na S D e no S S entre espécies. A densidade estomática variou de 110 mm-2 em Neea altissima a 846 mm-2 em Qualea acuminata. Entretanto, a maioria das espécies apresentou S D entre 271 e 543 mm-2, com uma relação negativa entre S D e S S. Observou-se uma relação positiva entre S D e altura arbórea (r² = 0.14, p 0.01), não havendo relação entre S D e espessura foliar. Os tipos estomáticos mais comuns foram: anomocíticos (37%), seguidos de paracíticos (26%) e anisocíticos (11%). Concluiu-se que em espécies da Amazônia, a distribuição de estômatos na superfície foliar está mais relacionada a fatores genéticos de cada espécie do que a variações ambientais. Entretanto, S D é fortemente influenciada por fatores ambientais concernentes à altura da árvore.
ABSTRACT
To understand the occurrence of P. glomerata in the Amazonian várzea we investigated the morpho-physiological responses to long-term flooding. Seedlings of P. glomerata were subjected to two flooding treatments (partial and total) for six months. Following flooding treatments, we examined light-saturated photosynthesis (A), the potential quantum yield of photosystem II (inferred as the Fv/Fm ratio), height, number of leaves (NF), stem diameter at the base of the plant (DCC), leaf area and plant biomass. We found a decrease in gas exchange parameters and growth rates, whereas leaf damage increased with flooding. After six months of flooding, leaf area, and the total plant biomass as well as the biomass of the vegetative organs (leaf, stem and root) were lower in flooded seedlings than in control, non-flooded plants. As flooding level increased assimilated carbon was mainly allocated to stems. However, flooding treatments had no significant effect on specific leaf area, the root/shoot ratio and dry mass of roots. Totally submerged roots of flooded seedlings were strongly affected, showing to be the most critical condition for maintenance of physiological metabolism. P. glomerata was affected by long-term flooding. Thus, P. glomerata exhibited adjusts morpho-fisiological which makes it possible for this species to occur in the Amazon floodplain forest.
Para entender a ocorrência de P. glomerata na várzea amazônica, investigamos as respostas morfo-fisiológicas a longo período de inundação. Durante seis meses, plântulas de P. glomerata foram submetidas a dois tratamentos de inundação (parcial e total) para análise da assimilação fotossintética líquida (A), eficiência quântica do fotosistema II (referido como Fv/Fm), altura, número de folhas, diâmetro do colo do caule (DCC), área foliar e biomassa da planta. Encontramos um decréscimo da atividade de trocas gasosas, das taxas de crescimento e danos foliares com o aumento do nível de inundação. Após seis meses de experimento, a área foliar, a biomassa dos órgãos vegetativos (raiz, caule e folha) e a biomassa total das plântulas inundadas foram menores que das plântulas controle, plântulas não-inundadas. De acordo com o aumento do nível de inundação, a biomassa fotoassimilada foi alocada principalmente para o caule. Somente área foliar específica, razão raiz / parte aérea e massa seca de raiz não apresentaram diferenças entre os tratamentos. As plântulas totalmente inundadas foram fortemente comprometidas, demonstrando ser esta à condição mais crítica para a manutenção do metabolismo fisiológico. P. glomerata foi afetada pelo longo período de inundação, no entanto a espécie revela adaptações morfo-fisiologica que justifica a sua ocorrência em florestas de várzea.