Effects of climate and forest structure on palms, bromeliads and bamboos in Atlantic Forest fragments of Northeastern Brazil / Efeitos do clima e da estrutura da vegetação em palmeiras, bromélias e bambus em fragmentos de Mata Atlântica no nordeste brasileiro

Abstract Palms, bromeliads and bamboos are key elements of tropical forests and understanding the effects of climate, anthropogenic pressure and forest structure on these groups is crucial to forecast structural changes in tropical forests. Therefore, we investigated the effects of these factors on the abundance of these groups in 22 Atlantic forest fragments of Northeastern Brazil. Abundance of bromeliads and bamboos were assessed through indexes. Palms were counted within a radius of 20 m. We also obtained measures of vegetation structure, fragment size, annual precipitation, precipitation seasonality and human population density. We tested the effects of these predictors on plant groups using path analysis. Palm abundance was higher in taller forests with larger trees, closed canopy and sparse understory, which may be a result of the presence of seed dispersers and specific attributes of local palm species. Bromeliads were negatively affected by both annual precipitation and precipitation seasonality, what may reflect adaptations of these plants to use water efficiently, but also the need to capture water in a regular basis. Bamboos were not related to any predictor variable. As climate and forest structure affected the abundance of bromeliads and palms, human-induced climatic changes and disturbances in forest structure may modify the abundance of these groups. In addition, soil properties and direct measurements of human disturbance should be used in future studies in order to improve the predictability of models about plant groups in Northeastern Atlantic Forest.

Resumo Palmeiras, bromélias e bambus são importantes elementos das florestas tropicais e, entender os efeitos do clima, pressão antrópica e estrutura da floresta nesses grupos é crucial para prever alterações estruturais em florestas tropicais. Portanto, nós investigamos os efeitos desses fatores na abundância desses grupos vegetais em 22 fragmentos de Mata Atlântica no nordeste brasileiro. Abundâncias de bromélias e bambus foram registradas através de índices. Palmeiras foram contadas em um raio de 20 m. Nós também obtemos medidas da estrutura da vegetação, tamanho de fragmento, precipitação anual, sazonalidade na precipitação e densidade populacional humana. Nós testamos os efeitos desses preditores nos grupos vegetais através de análises de caminhos. A abundância de palmeiras foi maior em florestas mais altas, com árvores mais grossas, dossel fechado e sub-bosque aberto, o que deve refletir a presença de dispersores de sementes e atributos específicos das espécies de palmeiras locais. Bromélias foram negativamente afetadas pela precipitação anual e pela sazonalidade na precipitação, o que deve refletir adaptações dessas plantas para o uso eficiente da água, mas também a necessidade de captar água regularmente. Bambus não estiveram relacionados com nenhum dos preditores avaliados. Dado que clima e estrutura florestal afetaram a abundância de bromélias e palmeiras, as mudanças climáticas e distúrbios na estrutura das matas causados por ações antrópicas podem alterar a abundância desses grupos. Adicionalmente, propriedades do solo e medidas diretas de distúrbios antrópicos devem ser usadas em estudos futuros para melhorar o poder preditivo dos modelos sobre a abundância de plantas na Mata Atlântica do nordeste brasileiro.

Dinâmica de regeneração de Merostachys skvortzovii Send. em remanescente de Floresta com Araucaria / Merostachys skvortzovii Send. regeneration dynamics in a Araucarian forest remnant

Apresentam-se resultados de monitoramento da dinâmica de regeneração de Merostachys skvortzovii Send. (taquara-lixa), englobando dados de recrutamento, crescimento e mortalidade de plântulas (Floresta Ombrófila Mista, General Carneiro, Paraná, 26˚ 25′ S e 51˚ 18′ W). Foram avaliadas duas clareiras de tamanhos (aprox. 40mx40m) e situações de abertura do dossel similares, resultantes da morte de touceiras de taquara-lixa entre 2003-2005, utilizando-se 80 parcelas (1mx1m) em cada clareira (2007). Mensalmente, registrou-se a inclusão, permanência e mortalidade de plântulas de M. skvortzovii nessas parcelas. Evidenciou-se densidade média de plântulas diferenciada, mas similar padrão de distribuição espacial dessas plântulas nas clareiras avaliadas. As médias mensais de recrutamento, crescimento em altura e mortalidade foram significativamente diferentes em ambas as clareiras. Não se detectou correlação significativa entre as variáveis biológicas observadas (crescimento, recrutamento e mortalidade) e a variabilidade de pluviosidade e temperatura registradas no período de monitoramento. Em termos gerais, pode-se inferir que a taquara-lixa apresentava a capacidade de recolonizar as áreas abertas após o evento sincrônico de mortalidade, sendo que as características ambientais de cada clareira podem influenciar essa ocupação. A concentração das plântulas nas bordas das clareiras pode determinar a ampliação da área de ocupação da espécie no local de estudo. Entretanto, somente o monitoramento a médio e longo prazo das clareiras geradas pela morte da taquara-lixa permitirá compreender melhor o ciclo de vida dessa espécie e seu efetivo papel no fechamento dessas clareiras e dinâmica da floresta que a abriga.

The results of monitoring the Merostachys skvortzovii Send. regeneration dynamics, including seedling recruitment, growth and mortality (Araucarian Forest, General Carneiro, Paraná, 26˚ 25′ S e 51˚ 18′ W, 1000m a.s.l.) are presented. Two gaps with similar size (40mx40m) and opening situation, resulting from M. skvortzovii dye-off s in 2003-2005, on which 80 small plots (1mx1m) were evaluated (2007). Monthly, it were registered the inclusion, permanence and mortality of seedlings of M. skvortzovii in these plots. It was evidenced different seedling average density among gaps, but similar seedlings spatial distribution pattern in both gaps. The monthly averages of recruitment, growth in height and mortality were significantly different in both gaps. Significant correlation was not detected between the biological observed variables (growth, recruitment and mortality) and the variability of pluviosity and temperature registered in during the monitoring. In general terms, it is possible to infer that the M. skvortzovii representative were capable of re-colonizing the areas opened after the synchronous dye-off event, but the environmental characteristics of each gap can influence this occupation. The concentration of the seedlings in the edges of the gaps can determine the enlargement of the species occupation area. Meantime, only middle to long term monitoring of the clearings produced by the M. skvortzovii dye-off will allow the understanding of the this species life cycle and its effective paper in the closure of these gaps as well as in the dynamic of the forest that shelters it.

Anther and pollen development in some species of Poaceae (Poales) / Desenvolvimento da antera e do grão de pólen em espécies de Poaceae (Poales)

Anther and pollen development were studied in Olyra humilis Nees, Sucrea monophylla Soderstr, (Bambusoideae), Axonopus aureus P. Beauv., Paspalum polyphyllum Nees ex Trin. (Panicoideae), Eragrostis solida Nees, and Chloris elata Desv. (Chloridoideae). The objective of this study was to characterise, embryologically, these species of subfamilies which are considered basal, intermediate and derivate, respectively. The species are similar to each other and to other Poaceae. They present the following characters: tetrasporangiate anthers; monocotyledonous-type anther wall development, endothecium showing annular thickenings, secretory tapetum; successive microsporogenesis; isobilateral tetrads; spheroidal, tricellular, monoporate pollen grains with annulus and operculum. Nevertheless, the exine patterns of the species studied are distinct. Olyra humilis and Sucrea monophylla (Bambusoideae) show a granulose pattern, whereas in the other species, it is insular. In addition, Axonopus aureus and Paspalum polyphyllum (Panicoideae) have a compactly insular spinule pattern, while Chloris elata and Eragrostis solida (Chloridoideae) show a sparsely insular spinule pattern. The exine ornamentation may be considered an important feature at the infrafamiliar level.

O desenvolvimento da antera e do grão de pólen de Olyra humilis Nees, Sucrea monophylla Soderstr. (Bambusoideae), Axonopus aureus P. Beauv., Paspalum polyphyllum Nees ex Trin. (Panicoideae), Eragrostis solida Nees and Chloris elata Desv. (Chloridoideae) foi estudado visando caracterizar embriologicamente essas espécies de subfamílias consideradas basal, intermediária e derivada, respectivamente. As espécies são similares entre si e entre as demais Poaceae. Apresentam os seguintes caracteres: anteras tetrasporangiadas; desenvolvimento da parede da antera do tipo monocotiledôneo, endotécio com espessamento de parede anelar, tapete secretor; microsporogênese sucessiva; tétrades isobilaterais; grãos de pólen esféricos, tricelulares, monoporados, com anel e opérculo. Por outro lado, o padrão de ornamentação da exina do grão de pólen é distinto. Olyra humilis e Sucrea monophylla (Bambusoideae) apresentam padrão granuloso e as demais espécies padrão insular. Axonopus aureus e Paspalum polyphyllum (Panicoideae) apresentam espínulos densamente agrupados, enquanto Chloris elata e Eragrostis solida (Chloridoideae) espínulos esparsamente agrupados. A ornamentação da exina dos grãos de pólen pode ser considerada caráter importante a nível infrafamiliar.