Microclimate in an agro-ecological silvopastoral system with bamboo at different tree-shade projection distances: a case study in Southern Brazil / Microclima em sistema silvipastoril agroecológico com bambu em diferentes distâncias de projeção de sombra: um estudo de caso no Sul do Brasil

The aim of the present study was to evaluate the ability of an agro-ecological silvopastoral system, composed of bamboo and tree species, to promote microclimatic alterations at different projection distances from the canopy of trees. A total of 16 paddocks in an agro-ecological silvopastoral system were evaluated. The paddocks were divided into four separate groups (silvopastoral treatments): a) Bambusa vulgaris L. and planted trees, b) only bamboo, c) only trees, and d) open grassland system. The following microclimate parameters were studied: air temperature, relative humidity, grass temperature and wind speed. All parameters were measured at a height of 20 cm above the soil. The measurements were recorded by different time intervals, in order to examine the effect of three factors: time of day, silvopasture treatment and distance to the row of trees. The results show that there was an increase in relative humidity and a reduction in wind speed close to the tree line. The agro-ecological silvopastoral system acts therefore as a windbreaker and retains humidity close to the trees. Thus, it can be concluded that regardless of the presence of bamboo, due to the limited canopy area at young stage of B. vulgaris, the agro-ecological silvopastoral system promoted microclimatic alterations to the environment, indicating the potential of this integrated system to reduce the heat load for livestock and plants.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a capacidade de um sistema silvipastoril agroecológico, composto por espécies de bambu e árvores, em promover alterações microclimáticas a diferentes distâncias de projeção a partir do dossel das árvores. Um total de 16 piquetes em um sistema silvipastoril agroecológico foram avaliados. Os piquetes foram divididos em quatro grupos separados (tratamentos silvipastoris): a) Bambusa vulgaris L. e árvores plantadas, b) somente bambu, c) somente árvores, e d) sistema de pastagem aberta. Os seguintes parâmetros do microclima foram estudados: temperatura do ar, umidade relativa do ar, temperatura da grama e velocidade do vento. Todos os parâmetros foram medidos a uma altura de 20 cm acima do solo. As medidas foram registradas por diferentes intervalos de tempo, a fim de examinar o efeito de três fatores: horário do dia, tratamento da silvipastoril e distância até a fileira de árvores. Os resultados mostram que houve aumento na umidade relativa e uma redução na velocidade do vento próximo à linha de árvores. O sistema silvipastoril agroecológico age, portanto, como um quebra-vento e retém a umidade perto das árvores. Assim, pode-se concluir que, independente da presença de bambu, devido à limitada área de copa em estágio jovem de B. vulgaris, o sistema silvipastoril agroecológico promoveu alterações microclimáticas ao ambiente, indicando o potencial deste sistema integrado de reduzir a carga de calor para gado e plantas.

Microclimate in an agro-ecological silvopastoral system with bamboo at different tree-shade projection distances: a case study in Southern Brazil / Microclima em sistema silvipastoril agroecológico com bambu em diferentes distâncias de projeção de sombra: um estudo de caso no Sul do Brasil

The aim of the present study was to evaluate the ability of an agro-ecological silvopastoral system, composed of bamboo and tree species, to promote microclimatic alterations at different projection distances from the canopy of trees. A total of 16 paddocks in an agro-ecological silvopastoral system were evaluated. The paddocks were divided into four separate groups (silvopastoral treatments): a) Bambusa vulgaris L. and planted trees, b) only bamboo, c) only trees, and d) open grassland system. The following microclimate parameters were studied: air temperature, relative humidity, grass temperature and wind speed. All parameters were measured at a height of 20 cm above the soil. The measurements were recorded by different time intervals, in order to examine the effect of three factors: time of day, silvopasture treatment and distance to the row of trees. The results show that there was an increase in relative humidity and a reduction in wind speed close to the tree line. The agro-ecological silvopastoral system acts therefore as a windbreaker and retains humidity close to the trees. Thus, it can be concluded that regardless of the presence of bamboo, due to the limited canopy area at young stage of B. vulgaris, the agro-ecological silvopastoral system promoted microclimatic alterations to the environment, indicating the potential of this integrated system to reduce the heat load for livestock and plants.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar a capacidade de um sistema silvipastoril agroecológico, composto por espécies de bambu e árvores, em promover alterações microclimáticas a diferentes distâncias de projeção a partir do dossel das árvores. Um total de 16 piquetes em um sistema silvipastoril agroecológico foram avaliados. Os piquetes foram divididos em quatro grupos separados (tratamentos silvipastoris): a) Bambusa vulgaris L. e árvores plantadas, b) somente bambu, c) somente árvores, e d) sistema de pastagem aberta. Os seguintes parâmetros do microclima foram estudados: temperatura do ar, umidade relativa do ar, temperatura da grama e velocidade do vento. Todos os parâmetros foram medidos a uma altura de 20 cm acima do solo. As medidas foram registradas por diferentes intervalos de tempo, a fim de examinar o efeito de três fatores: horário do dia, tratamento da silvipastoril e distância até a fileira de árvores. Os resultados mostram que houve aumento na umidade relativa e uma redução na velocidade do vento próximo à linha de árvores. O sistema silvipastoril agroecológico age, portanto, como um quebra-vento e retém a umidade perto das árvores. Assim, pode-se concluir que, independente da presença de bambu, devido à limitada área de copa em estágio jovem de B. vulgaris, o sistema silvipastoril agroecológico promoveu alterações microclimáticas ao ambiente, indicando o potencial deste sistema integrado de reduzir a carga de calor para gado e plantas.(AU)

Identification of genes involved in spontaneous leaf color variation in Pseudosasa japonica.

Spontaneous leaf color variation in bamboo provides the opportunity to study the mechanisms of leaf color formation and the breeding of ornamental bamboos. Despite the fact that many genes are known to be involved in leaf color variation in model plants, molecular mechanisms governing natural leaf color variation in bamboo have remained obscure. This study aimed to identify the genes responsible for the occurrence of such phenomena in bamboo using the suppression subtractive hybridization (SSH) method between green and albino leaves in Pseudosasa japonica f. A total of 1062 and 1004 differentially expressed transcripts were obtained from the forward and reverse SSH libraries, respectively. Subsequently, 59 differentially expressed unigenes with potential roles in leaf color formation, predicted via computational analysis of their functional relevance, were selected for further analysis using qPCR. Ten genes, involved in photosynthesis, plastid development, and cation signal transduction, showed 2-fold changes in expression levels between green and albino leaves. Further expression pattern analyses of these genes at three developmental stages revealed much lower expression abundance of Lhca1-encoded chlorophyll a/b binding protein in the albino leaves than in the green leaves. Our results suggest that, together with the concatenated negative pressure for subsequent photosynthetic processes, the albino phenotype is at least partly attributable to chloroplast inner membrane damage or to the impairment of photosynthetic pigment accumulation, which results from low Lhca1 expression.

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.(AU)

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.(AU)