Vascular epiphytes of the Atlantic Forest in the Sinos River basin, state of Rio Grande do Sul, Brazil: richness, floristic composition and community structure

p>The Atlantic Forest, which has a vast epiphytic richness, is a priority area for preservation, listed as one of the five most important world hotspots. Vascular epiphyte richness, composition and community structure were studied in two fragments, one of the ombrophilous (29º43'42"S and 50º22'00"W) and the other of the seasonal (29º40'54"S and 51º06'56"W) forest, both belonging to the Atlantic Forest biome in the Sinos River basin, Rio Grande do Sul, Brazil. In each fragment, 40 trees, divided into four ecological zones, were analyzed. In each zone, the occurrence of the species was recorded, and the importance value of each species was calculated according to the frequency of phorophytes and intervals, and cover scores. The Shannon index was calculated for the two communities. In the fragment of the ombrophilous forest (F1), 30 epiphytic species were recorded, and in the seasonal forest (F2), 25. The highest importance value was found for italic>Microgramma squamulosa /italic> (Kaulf.) de la Sota in both fragments. The diversity indexes for F1 (H'=2.72) and F2 (H'=2.55) were similar and reflected the subtropical location of the areas. The decrease in mean richness in both fragments in zone 3 (internal crown) to zone 4 (external crown) may be associated with time and space availability for epiphyte occupation and microclimate variations. Exclusive species were found in the areas, which suggest that a greater number of preserved fragments may result in a greater number of preserved epiphytic species in the Sinos River basin. /p>

p>A Floresta Atlântica apresenta uma grande riqueza de epífitos e é considerada uma área prioritária para preservação listada entre os cinco mais importantes italic>hotspots /italic> mundiais. A riqueza, a composição e a estrutura comunitária de epífitos vasculares foram estudadas em um fragmento de floresta ombrófila (29º43'42"S e 50º22'00"O) e outro de floresta estacional (29º40'54"S e 51º06'56"O), ambos pertencentes ao Bioma Floresta Atlântica, na bacia do Rio dos Sinos, Rio Grande do Sul, Brasil. Em cada fragmento foram analisadas 40 árvores divididas em quatro zonas ecológicas. Em cada zona, foi registrada a ocorrência das espécies e o valor de importância de cada uma delas foi calculado a partir da frequência nos forófitos e nos intervalos e das notas de cobertura. O índice de Shannon foi aplicado para as duas comunidades. No fragmento de floresta ombrófila (F1) foram registradas 30 e no de floresta estacional (F2) 25 espécies epifíticas. O maior valor de importância foi observado para italic>Microgramma squamulosa /italic> (Kaulf.) de la Sota, em ambos os fragmentos. Os índices de diversidade para o F1 (H'=2,72) e o F2 (H'=2,55) foram próximos e refletem a posição geográfica mais subtropical das áreas. A diminuição na riqueza média em ambos os fragmentos da zona 3 (copa interna) para a zona 4 (copa externa) pode estar relacionada com a disponibilidade de tempo e de espaço para a ocupação de epífitos e com variações microclimáticas. Considerando que as áreas apresentaram espécies exclusivas, ficou evidenciado que um maior número de fragmentos conservados conduzirá à manutenção de um maior número de espécies epifíticas na bacia do Rio dos Sinos. /p>

Integrated Environmental Assessment of streams in the Sinos River basin in the state of Rio Grande do Sul, Brazil

p>The deterioration of environmental quality in the Sinos River basin is directly associated with the impacts of intense industrialization and urbanization. An integrated environmental assessment (IEA) was conducted in July and September of 2012, in areas along the sources of the EstânciaVelha/Portão, Pampa and Schmidt streams using physical, chemical and biological methods. The water in the three sampling sites was not proper for human consumption, presented a low toxic contamination index (TCI) and mesotrophic characteristics. One site was included in Class 4, and two, in Class 3, according to current legislation. The rapid assessment protocol (RAP) indicated a natural environmental condition for habitat diversity and environmental impact in the three sites. The italic>Tradescantia pallida /italic> (Rose) D.R. Hunt var. italic>purpurea /italic> Boom biomarker showed water genotoxicity in two of the sites. The integrated diagnosis of water quality in these streams is fundamentally important to ensure the sustainable management of water resources and their multiple uses, as well to estimate their contribution to pollution in this river basin. /p>

p>A deterioração da qualidade ambiental da bacia do Rio dos Sinos está diretamente associada a impactos oriundos da intensa industrialização e urbanização. A avaliação ambiental integrada (AAI) foi realizada nos meses de julho e setembro de 2012, em áreas junto às nascentes dos arroios Estância Velha/Portão, Pampa e Schmidt por meio de metodologias que utilizam parâmetros físicos, químicos e biológicos. Os três sítios amostrais apresentaram águas impróprias para o consumo humano, baixo índice de contaminação por tóxicos (ICT) e características mesotróficas. Um sítio foi enquadrado na Classe 4 e dois na Classe 3, segundo a legislação vigente. Os resultados da aplicação do protocolo de avaliação rápida (PAR) indicaram uma situação ambiental natural, quanto à diversidade de habitats e aos impactos ambientais, nos três sítios amostrados. O biondicador italic>Tradescantia pallida /italic> (Rose) D.R. Hunt var. italic>purpurea /italic> Boom evidenciou genotoxicidade da água em dois sítios amostrados. O diagnóstico integrado da qualidade das águas destes arroios é de fundamental importância para assegurar o gerenciamento sustentado dos recursos hídricos e seus múltiplos usos, além de estimar sua contribuição à poluição desta bacia hidrográfica. /p>

Vascular epiphytes of the Atlantic Forest in the Sinos River basin, state of Rio Grande do Sul, Brazil: richness, floristic composition and community structure / Epífitos vasculares em Floresta Atlântica da bacia do Rio dos Sinos, estado do Rio Grande do Sul, Brasil: riqueza, composição florística e estrutura comunitária

The Atlantic Forest, which has a vast epiphytic richness, is a priority area for preservation, listed as one of the five most important world hotspots. Vascular epiphyte richness, composition and community structure were studied in two fragments, one of the ombrophilous (29º43'42"S and 50º22'00"W) and the other of the seasonal (29º40'54"S and 51º06'56"W) forest, both belonging to the Atlantic Forest biome in the Sinos River basin, Rio Grande do Sul, Brazil. In each fragment, 40 trees, divided into four ecological zones, were analyzed. In each zone, the occurrence of the species was recorded, and the importance value of each species was calculated according to the frequency of phorophytes and intervals, and cover scores. The Shannon index was calculated for the two communities. In the fragment of the ombrophilous forest (F1), 30 epiphytic species were recorded, and in the seasonal forest (F2), 25. The highest importance value was found for Microgramma squamulosa (Kaulf.) de la Sota in both fragments. The diversity indexes for F1 (H'=2.72) and F2 (H'=2.55) were similar and reflected the subtropical location of the areas. The decrease in mean richness in both fragments in zone 3 (internal crown) to zone 4 (external crown) may be associated with time and space availability for epiphyte occupation and microclimate variations. Exclusive species were found in the areas, which suggest that a greater number of preserved fragments may result in a greater number of preserved epiphytic species in the Sinos River basin.

A Floresta Atlântica apresenta uma grande riqueza de epífitos e é considerada uma área prioritária para preservação listada entre os cinco mais importantes hotspots mundiais. A riqueza, a composição e a estrutura comunitária de epífitos vasculares foram estudadas em um fragmento de floresta ombrófila (29º43'42"S e 50º22'00"O) e outro de floresta estacional (29º40'54"S e 51º06'56"O), ambos pertencentes ao Bioma Floresta Atlântica, na bacia do Rio dos Sinos, Rio Grande do Sul, Brasil. Em cada fragmento foram analisadas 40 árvores divididas em quatro zonas ecológicas. Em cada zona, foi registrada a ocorrência das espécies e o valor de importância de cada uma delas foi calculado a partir da frequência nos forófitos e nos intervalos e das notas de cobertura. O índice de Shannon foi aplicado para as duas comunidades. No fragmento de floresta ombrófila (F1) foram registradas 30 e no de floresta estacional (F2) 25 espécies epifíticas. O maior valor de importância foi observado para Microgramma squamulosa (Kaulf.) de la Sota, em ambos os fragmentos. Os índices de diversidade para o F1 (H'=2,72) e o F2 (H'=2,55) foram próximos e refletem a posição geográfica mais subtropical das áreas. A diminuição na riqueza média em ambos os fragmentos da zona 3 (copa interna) para a zona 4 (copa externa) pode estar relacionada com a disponibilidade de tempo e de espaço para a ocupação de epífitos e com variações microclimáticas. Considerando que as áreas apresentaram espécies exclusivas, ficou evidenciado que um maior número de fragmentos conservados conduzirá à manutenção de um maior número de espécies epifíticas na bacia do Rio dos Sinos.

Integrated Environmental Assessment of streams in the Sinos River basin in the state of Rio Grande do Sul, Brazil / Avaliação Ambiental Integrada de arroios da bacia do Rio dos Sinos no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil

The deterioration of environmental quality in the Sinos River basin is directly associated with the impacts of intense industrialization and urbanization. An integrated environmental assessment (IEA) was conducted in July and September of 2012, in areas along the sources of the EstânciaVelha/Portão, Pampa and Schmidt streams using physical, chemical and biological methods. The water in the three sampling sites was not proper for human consumption, presented a low toxic contamination index (TCI) and mesotrophic characteristics. One site was included in Class 4, and two, in Class 3, according to current legislation. The rapid assessment protocol (RAP) indicated a natural environmental condition for habitat diversity and environmental impact in the three sites. The Tradescantia pallida (Rose) D.R. Hunt var. purpurea Boom biomarker showed water genotoxicity in two of the sites. The integrated diagnosis of water quality in these streams is fundamentally important to ensure the sustainable management of water resources and their multiple uses, as well to estimate their contribution to pollution in this river basin.

A deterioração da qualidade ambiental da bacia do Rio dos Sinos está diretamente associada a impactos oriundos da intensa industrialização e urbanização. A avaliação ambiental integrada (AAI) foi realizada nos meses de julho e setembro de 2012, em áreas junto às nascentes dos arroios Estância Velha/Portão, Pampa e Schmidt por meio de metodologias que utilizam parâmetros físicos, químicos e biológicos. Os três sítios amostrais apresentaram águas impróprias para o consumo humano, baixo índice de contaminação por tóxicos (ICT) e características mesotróficas. Um sítio foi enquadrado na Classe 4 e dois na Classe 3, segundo a legislação vigente. Os resultados da aplicação do protocolo de avaliação rápida (PAR) indicaram uma situação ambiental natural, quanto à diversidade de habitats e aos impactos ambientais, nos três sítios amostrados. O biondicador Tradescantia pallida (Rose) D.R. Hunt var. purpurea Boom evidenciou genotoxicidade da água em dois sítios amostrados. O diagnóstico integrado da qualidade das águas destes arroios é de fundamental importância para assegurar o gerenciamento sustentado dos recursos hídricos e seus múltiplos usos, além de estimar sua contribuição à poluição desta bacia hidrográfica.

Caudex growth and phenology of Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin (Cyatheaceae) in secondary forest, southern Brazil / Crescimento do cáudice e fenologia de Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin (Cyatheaceae) em floresta secundária, no sul do Brasil

The leaf production and senescence, formation and release of spores of Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin were analysed based on the monthly monitoring of 50 plants growing in a secondary forest, in the municipality of Novo Hamburgo, in the state of Rio Grande do Sul, during the year 2004. The caudex height and number of mature and fertile leaves were recorded annually in 2004-09. In 2004, monthly production and senescence of leaves were concomitant, without total leaf abscission. Population synchrony at emergence (Z = 0.86) and leaf senescence (Z = 0.82) increased in spring but did not correlate with temperature and photoperiod. All individuals were fertile and the sporangia production and spore liberation presented higher and equal synchrony (Z = 0.84) respectively in spring and summer. Sporangia production was related with temperature and photoperiod, however taller plants did not produce more fertile leaves. Phenological events analysed were not influenced by precipitation, as expected for forests in non-seasonal climate. Over five years (2004-09), the annual mean caudex growth varied between 1.19 and 2.50 cm.year-1 and the plants appeared to have an ability to maintain a relatively stable amount of leaves throughout this period.

A produção e a senescência de folhas, a formação e a liberação de esporos de Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin, durante o ano de 2004, foram analisadas a partir do monitoramento mensal de 50 plantas, crescendo em floresta secundária, no município de Novo Hamburgo, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A altura do cáudice e o número de folhas foram mensurados anualmente de 2004-2009. Em 2004, a produção e a senescência mensal de folhas foram concomitantes, evitando a abscisão foliar total. A sincronia da população na renovação (Z = 0,86) e na senescência foliar (Z = 0,82) aumentou na primavera, porém esses eventos não se relacionaram com temperatura e fotoperíodo. Todos os indivíduos estavam férteis e a produção de esporângios e a liberação de esporos apresentaram uma sincronia maior e igual (Z = 0,84), respectivamente, na primavera e no verão. A produção de esporângios se relacionou com temperatura e fotoperíodo, porém plantas mais altas não produziram mais folhas férteis. Os eventos fenológicos analisados não foram influenciados pela precipitação, tal como esperado para florestas sob clima não sazonal. Durante cinco anos (2004-2009), a média anual do crescimento do cáudice variou de 1,19 a 2,50 cm.ano-1 e as plantas demonstraram capacidade de manter o número de folhas relativamente estável ao longo do período.

Spore germination and gametophyte development of Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin (Cyatheaceae) under different pH conditions

Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin, an intensely exploited tree fern, is found inside forests in several succession stages, as well as in swamps, roadsides and unused fields in the Rio dos Sinos basin, in the state of Rio Grande do Sul, southern Brazil. This study evaluated the in vitro germination and gametophyte development of C.atrovirens under different pH conditions, as well as spore viability after different storage times at 7 ºC. The lowest germination rate of spores was obtained at pH 7.0. At pH 5.0 to 6.5, laminar gametophyte development started at 20 to 30 days of culture. Antheridia and archegonia were first observed at 35 and 128 days, respectively. Storage at 7 ºC did not affect germination rates. The capability of germination at different pH levels may explain the occurrence of the species in a wide range of habitats. The present study contributes to the understanding of the full life-cycle of C. atrovirens and to the analysis of the influence of abiotic components, providing information for the cultivation, management and conservation of the species.

Cyathea atrovirens (Langsd. & Fisch.) Domin, uma samambaia arborescente alvo de exploração extrativista, é encontrada no interior de florestas em diferentes estádios de sucessão, banhados, margens de estradas e campos abandonados da bacia do rio dos Sinos, no Estado do Rio Grande do Sul, sul do Brasil. Este estudo avaliou a germinação e o desenvolvimento gametofítico in vitro de C. atrovirens sob diferentes condições de pH, bem como a viabilidade de esporos após diferentes períodos de armazenamento a 7 ºC. A menor taxa de germinação de esporos foi obtida no pH 7,0. Entre os pHs 5,0 e 6,5, o início de desenvolvimento laminar dos gametófitos ocorreu entre 20 e 30 dias de cultura. Anterídios e arquegônios foram observados a partir do 35º e do 128º dia, respectivamente. A estocagem a 7ºC não afetou as taxas de germinação. A capacidade de germinação em diferentes pHs pode explicar a ocorrência da espécie em um amplo espectro de hábitats. O presente estudo contribui para a compreensão do ciclo de vida completo de C. atrovirens e para a análise da influência de fatores abióticos, fornecendo subsídios para o cultivo, o manejo e a conservação da espécie.

Species richness of fern and lycophyte in an urban park in the Rio dos Sinos basin, Southern Brazil

In the northeastern region of the State of Rio Grande do Sul in Southern Brazil, specifically in the Rio dos Sinos basin, urban parks are an important alternative for the conservation of the remaining natural habitats, as well as for the maintenance and perpetuation of biodiversity. A floristic survey of fern and lycophyte species in the Parque Municipal Henrique Luís Roessler (PMHLR) (29º 41' S and 51º 06' W; alt. 16.4 m) in Novo Hamburgo, (State of Rio Grande do Sul, RS) described their life-forms, as well as substrates and preferential environments. Forty-three species, 30 genera and 15 families were found, 39 of which were ferns. The hemicryptophytes had the highest species richness (26), 17of which were repent, and nine, rosulate. Most species were found in terrestrial substrates (32) and inside the forest (29). Species richness in the PMHLR corresponded to about 13% of the total fern and lycophyte species listed for the State of Rio Grande do Sul, which demonstrates the importance of conservation areas in the Rio dos Sinos basin as an alternative to the preservation of local biodiversity.

No sul do Brasil, no nordeste do Rio Grande do Sul, especificamente na bacia do rio dos Sinos, os parques urbanos representam uma alternativa importante para a conservação de remanescentes de hábitats naturais, bem como a manutenção e a perpetuação da biodiversidade. Foi realizado um inventário florístico das espécies de samambaias e licófitas ocorrentes no Parque Municipal Henrique Luís Roessler (PMHLR) (29º 41' S e 51º 06' W; alt. 16,4 m), no município de Novo Hamburgo (RS), enfatizando a forma biológica e de crescimento, bem como o substrato e ambiente preferencial das plantas. Foram registradas 43 espécies, 30 gêneros e 15 famílias, das quais 39 são samambaias. A forma de vida hemicriptófita apresentou a maior riqueza específica (26), sendo 17 espécies de crescimento reptante e nove de rosulado. A maioria das espécies foi encontrada em substrato terrícola (32) e ocorreram no interior florestal (29). A riqueza específica registrada no PMHLR representou cerca de 13% do total de espécies de samambaias e licófitas listadas para o Rio Grande do Sul e demonstra a importância de unidades de conservação, na bacia do rio dos Sinos, como alternativa de preservação da biodiversidade local.