Does plant architectural complexity increase with increasing habitat complexity? A test with a pioneer shrub in the Brazilian Cerrado / A complexidade arquitetural de plantas aumenta com a complexidade do habitat? Um teste com um arbusto pioneiro de Cerrado

Understanding variation in plant traits in heterogeneous habitats is important to predict responses to changing environments, but trait-environment associations are poorly known along ecological gradients. We tested the hypothesis that plant architectural complexity increases with habitat complexity along a soil fertility gradient in a Cerrado (Neotropical savanna) area in southeastern Brazil. Plant architecture and productivity (estimated as the total number of healthy infructescences) of Miconia albicans (SW.) Triana were examined in three types of vegetation which together form a natural gradient of increasing soil fertility, tree density and canopy cover: grasslands (campo sujo, CS), shrublands (cerrado sensu strico, CE) and woodlands (cerradão, CD). As expected, plants growing at the CS were shorter and had a lower branching pattern, whereas plants at the CD were the tallest. Unexpectedly, however, CD plants did not show higher architectural complexity compared to CE plants. Higher architectural similarity between CE and CD plants compared to similarity between CS and CE plants suggests reduced expression of functional architectural traits under shade. Plants growing at the CE produced more quaternary shoots, leading to a larger number of infructescences. This higher plant productivity in CE indicates that trait variation in ecological gradients is more complex than previously thought. Nematode-induced galls accounted for fruit destruction in 76.5% infructescences across physiognomies, but percentage of attack was poorly related to architectural variables. Our data suggest shade-induced limitation in M. albicans architecture, and point to complex phenotypic variation in heterogeneous habitats in Neotropical savannas.

O entendimento da variação dos atributos de plantas em ambientes heterogêneos é importante para prever respostas às mudanças climáticas; entretanto, a resposta de atributos das plantas às mudanças ambientais é pouco conhecida ao longo de gradientes ecológicos. Testou-se a hipótese de que a complexidade arquitetural de Miconia albicans (SW.) Triana aumenta com a complexidade ambiental, ao longo de um gradiente de fertilidade de solo em um Cerrado no sudeste brasileiro. A arquitetura e a produtividade (estimada por meio do número total de infrutescências sadias) foram examinadas em três tipos de vegetação, que formam um gradiente de fertilidade de solo, de densidade de árvores e de cobertura vegetal: campo sujo (CS), cerrado sensu stricto (CE) e cerradão (CD). Plantas crescendo no CS foram menores e apresentaram menor complexidade arquitetural, enquanto plantas no CD foram maiores. No entanto, de forma inesperada, plantas no CD não demonstraram maior complexidade arquitetural quando comparadas às plantas de CE, e a maior similaridade arquitetural entre plantas de CE e CD, quando comparadas com plantas de CE e CS, sugere que a expressão de atributos funcionais da arquitetura é limitada sob condições de sombra. Plantas de CE produziram mais ramos quaternários e maior número de infrutescências, sendo que a maior produtividade destas plantas indica que a variação de atributos em gradientes ecológicos é mais complexa do que se pensava anteriormente. Galhas de nematóides destruíram 76,5% das infrutescências nas vegetações, mas a porcentagem de ataque não esteve fortemente correlacionada com as variáveis arquiteturais. Os resultados do presente trabalho sugerem limitação na expressão da arquitetura da planta induzida pela sombra e apontam para uma complexa variação fenotípica na colonização de ambientes heterogêneos de savanas neotropicais.

Allometry of the babassu palm growing on a slash-and-burn agroecosystem of the eastern periphery of Amazonia / Allometria da palmeira babaçu em um agroecossistema de derruba-e-queima na periferia este da Amazônia

Babassu (Attalea speciosa C.Martius, Arecaceae) is a palm with extraordinary socioeconomic and ecologic importance in large areas of tropical Brazil, especially in frequently burned and degraded landscapes. Nevertheless, surprisingly little is known about this keystone species. This paper investigates the allometry of babassu, in order to improve understanding on palm architecture and to provide researchers with an efficient tool for aboveground biomass estimation of juvenile and adult palms. Juvenile leaf biomass can be accurately predicted with the easily measurable minimum diameter of rachis at 30 cm extension. Adult palm biomass can be estimated based on woody stem height, a variable fairly easily measurable on-field. Leaf biomass of adult palms was highly variable, averaged 31.7 percent of aboveground biomass and can be estimated only indirectly through the relationships between wood:leaf-ratio and total aboveground biomass. Carbon contents varied little in the babassu palm, without size- or growth-stage related differences, suggesting the general applicability of values (42.5 percent C for stems, 39.8 percent C for leaves). As a consequence of the limited secondary diameter growth inherent to palms, stem diameter of adult palms is unrelated to palm height and biomass. Stem tapering decreases with increasing palm height. This is partially compensated by increasing wood density in near cylindrical stems. Nevertheless, maximum babassu palm height of about 30 meters appears to be dictated by mechanical stability constraints. All allometric relationships of babassu described in this study are not affected by vegetation stand age, indicating the general applicability of these relationships.

A palmeira babaçu (Attalea speciosa C.Martius, Arecaceae) tem grande importância socioeconômica e ecológica em grande parte da área tropical brasileira, especialmente em áreas degradadas por queimadas freqüentes na Amazônia. No entanto, ainda pouco se sabe sobre as características ecológicas desta espécie-chave. Este estudo investiga a alometria do babaçu com o objetivo de estabelecer uma metodologia eficiente na estimativa da biomassa aérea de palmeiras juvenis e adultas e para um melhor entendimento da sua arquitetura. A biomassa de palmeiras juvenis pode ser estimada facilmente e com precisão com o diâmetro mínimo das ráquis das folhas a 30 cm de extensão. A biomassa de palmeiras adultas pode ser estimada com base na altura do tronco lenhoso, também relativamente de fácil medição em campo. A biomassa foliar das palmeiras adultas foi em media 31,7 por cento da biomassa aérea, porém houve uma alta variação e, portanto, somente pode ser estimada indiretamente através da relação entre a razão madeira:folha e biomassa aérea total. Os teores de carbono no babaçu apresentaram baixa variação, sem diferenças sistemáticas em relação ao tamanho ou estágio de crescimento, o que aponta à aplicabilidade geral dos valores 42.5 por cento C para troncos, 39.8 por cento C para folhas. Em conseqüência do limitado crescimento secundário do diâmetro inerente de palmeiras, não houve relação do diâmetro de tronco com a altura e a biomassa das palmeiras adultas. Observou-se que o afilamento do caule diminui com o aumento da altura das palmeiras, o que é parcialmente compensado pelo incremento da densidade de madeira em troncos quase-cilíndricos. No entanto, a altura máxima do babaçu, de cerca de 30 metros, aparentemente está definida por limitações na estabilidade mecânica. Todas as relações alométricas aqui descritas são independentes da idade da vegetação, indicando a aplicabilidade geral das relações encontradas.