Effects of an accidental dry-season fire on the reproductive phenology of two Neotropical savanna shrubs / Efeitos de um incêndio acidental de estação seca sobre a fenologia reprodutiva de dois arbustos savânicos neotropicais

Abstract Fire is a recurrent disturbance in savanna vegetation and savanna species are adapted to it. Even so, fire may affect various aspects of plant ecology, including phenology. We studied the effects of a spatially heterogeneous fire on the reproductive phenology of two dominant woody plant species, Miconia albicans (Melastomataceae) and Schefflera vinosa (Araliaceae), in a savanna area in South-eastern Brazil. The study site was partially burnt by a dry-season accidental fire in August 2006, and we monitored the phenolology of 30 burnt and 30 unburnt individuals of each species between September 2007 and September 2008. We used restricted randomizations to assess phenological differences between the burnt and unburnt individuals. Fire had negative effects on the phenology of M. albicans, with a smaller production of reproductive structures in general and of floral buds, total fruits, and ripe fruits in burnt plants. All unburnt but only 16% of the burnt M. albicans plants produced ripe fruits during the study. Fire effects on S. vinosa were smaller, but there was a greater production of floral buds and fruits (but not ripe fruits) by burnt plants; approximately 90% of the individuals of S. vinosa produced ripe fruits during the study, regardless of having been burnt or not. The differences between the two species may be related to S. vinosa's faster growth and absence from the seed bank at the study site, whereas M. albicans grows more slowly and is dominant in the seed bank.

Resumo O fogo é uma perturbação recorrente em vegetação savânica e as espécies do cerrado são adaptadas a ele. Mesmo assim, o fogo pode afetar aspectos da ecologia vegetal, incluindo a fenologia. Nós estudamos os efeitos de um incêndio espacialmente heterogêneo sobre a fenologia reprodutiva de duas espécies lenhosas dominantes, Miconia albicans (Melastomataceae) e Schefflera vinosa (Araliaceae), em uma área de cerrado no Sudeste do Brasil. A área de estudo foi parcialmente queimada por um incêndio acidental na estação seca (agosto) de 2006. Nós acompanhamos a fenologia reprodutiva de 30 indivíduos queimados e 30 não-queimados de cada espécie, de setembro de 2007 a setembro de 2008, usando aleatorizações restritas para comparar os dois grupos. Em M. albicans, a produção de estruturas reprodutivas como um todo e de botões florais, frutos e frutos maduros foi maior em indivíduos queimados do que nos não-queimados. Todos os indivíduos não-queimados, mas apenas 16% dos queimados, produziram frutos maduros durante o estudo. Já em S. vinosa, a produção de botões florais e de frutos (mas não de frutos maduros) foi maior em indivíduos queimados; aproximadamente 90% dos indivíduos de S. vinosa produziram frutos maduros durante o estudo, independentemente de terem sido queimados ou não. As diferenças entre as duas espécies podem estar relacionadas com o fato de S. vinosa crescer mais rápido e estar ausente do banco de sementes, ao contrário de M. albicans, de crescimento mais lento e dominante no banco de sementes.

Effects of an accidental dry-season fire on the reproductive phenology of two Neotropical savanna shrubs

Abstract Fire is a recurrent disturbance in savanna vegetation and savanna species are adapted to it. Even so, fire may affect various aspects of plant ecology, including phenology. We studied the effects of a spatially heterogeneous fire on the reproductive phenology of two dominant woody plant species, Miconia albicans (Melastomataceae) and Schefflera vinosa (Araliaceae), in a savanna area in South-eastern Brazil. The study site was partially burnt by a dry-season accidental fire in August 2006, and we monitored the phenolology of 30 burnt and 30 unburnt individuals of each species between September 2007 and September 2008. We used restricted randomizations to assess phenological differences between the burnt and unburnt individuals. Fire had negative effects on the phenology of M. albicans, with a smaller production of reproductive structures in general and of floral buds, total fruits, and ripe fruits in burnt plants. All unburnt but only 16% of the burnt M. albicans plants produced ripe fruits during the study. Fire effects on S. vinosa were smaller, but there was a greater production of floral buds and fruits (but not ripe fruits) by burnt plants; approximately 90% of the individuals of S. vinosa produced ripe fruits during the study, regardless of having been burnt or not. The differences between the two species may be related to S. vinosas faster growth and absence from the seed bank at the study site, whereas M. albicans grows more slowly and is dominant in the seed bank.

Resumo O fogo é uma perturbação recorrente em vegetação savânica e as espécies do cerrado são adaptadas a ele. Mesmo assim, o fogo pode afetar aspectos da ecologia vegetal, incluindo a fenologia. Nós estudamos os efeitos de um incêndio espacialmente heterogêneo sobre a fenologia reprodutiva de duas espécies lenhosas dominantes, Miconia albicans (Melastomataceae) e Schefflera vinosa (Araliaceae), em uma área de cerrado no Sudeste do Brasil. A área de estudo foi parcialmente queimada por um incêndio acidental na estação seca (agosto) de 2006. Nós acompanhamos a fenologia reprodutiva de 30 indivíduos queimados e 30 não-queimados de cada espécie, de setembro de 2007 a setembro de 2008, usando aleatorizações restritas para comparar os dois grupos. Em M. albicans, a produção de estruturas reprodutivas como um todo e de botões florais, frutos e frutos maduros foi maior em indivíduos queimados do que nos não-queimados. Todos os indivíduos não-queimados, mas apenas 16% dos queimados, produziram frutos maduros durante o estudo. Já em S. vinosa, a produção de botões florais e de frutos (mas não de frutos maduros) foi maior em indivíduos queimados; aproximadamente 90% dos indivíduos de S. vinosa produziram frutos maduros durante o estudo, independentemente de terem sido queimados ou não. As diferenças entre as duas espécies podem estar relacionadas com o fato de S. vinosa crescer mais rápido e estar ausente do banco de sementes, ao contrário de M. albicans, de crescimento mais lento e dominante no banco de sementes.

Efeito de diferentes temperaturas na germinação de sementes e no crescimento inicial de plântulas de Miconia albicans (Melastomataceae) / Effect of different temperatures on seed germination and seedling formation of Miconia albicans (Melastomataceae)

Miconia albicans (Sw.) Triana é uma espécie nativa do Brasil utilizada na medicina tradicional em comunidades rurais. O objetivo deste estudo foi investigar a temperatura mais adequada para a germinação de sementes e formação de plântulas de M. albicans. Para avaliar o efeito da temperatura sobre a germinação da espécie foram utilizadas 1200 sementes postas a germinar sob temperaturas constantes de 20, 25, 30 e 35 ºC e nas temperaturas alternadas de 20-30 e 25-35 ºC. Foram avaliados a percentagem de germinação (PG), o índice de velocidade de germinação (IVG), o tempo médio de germinação (TMG), e o comprimento das raízes primárias e do caule das plântulas. Os resultados encontrados indicaram PG acima de 63% paras as sementes sob temperaturas de 20, 25, 30 e 20-30 ºC. Para o IVG, foram observados valores entre 2,17 a 2,93 para as sementes sob temperaturas de 20, 25, 30 e 20-30 ºC, indicando maior vigor; em relação ao TMG, a maioria dos tratamentos alcançou resultado acima de 15 dias, indicando que as sementes germinaram lentamente. Levando-se em consideração todos os parâmetros avaliados, a temperatura de 25 ºC propiciou o melhor desempenho para as sementes da espécie.

The Miconia albicans (Sw.) Triana is a species native to Brazil, which has been used by traditional medicine in rural communities. The aim of this study was to investigate the most suitable temperature for seed germination and seedling development for M. albicans. For the evaluation of the effect of temperature on species, a total of 1200 seeds were placed under constant temperatures of 20, 25, 30 and 35 ºC and under alternate temperatures of 20-30 and 25-35 ºC. Germination percentage (GP), germination speed index (GSI), average time of germination (ATG) and average length of primary roots and stems of seedlings were evaluated. The results indicate a GP above 63% for seeds under the constant temperatures of 20, 25, 30 and 20-30 ºC. For GSI, values between 2.17 and 2.93 were observed for seeds under temperatures of 20, 25, 30 and 20-30 ºC, which indicates greater vigor; almost all treatments indicated high ATG, longer than 15 days, which demonstrates that the seeds germinated slowly. Taking into consideration all parameters, the temperature of 25 ºC provided the best performance for the seeds of this species.