Facilitação indireta entre plantas em uma restinga arbustiva
Data
2020-05-26
Autores
Ribeiro, Renata Marques 
Orientadores
Castanho, Camila de Toledo
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
Evidence denote that positive interactions between plants (i.e. facilitation) are more frequent in environments under severe environmental conditions. In addition to the benefits resulting from improved environmental conditions and availability of resources, it is possible that the facilitation by nurse plants will be even more intense if indirect facilitation also occurs via suppression of competing species. This study tested the existence of indirect facilitation of a nurse species mediated by the suppression of supposedly competing herbs. Therefore, we tested if: i) the nurse-plant Guapira opposita has a direct negative effect on the performance of herbaceous plants; ii) herbaceous plants have a direct negative effect on the performance of the early stages of life of the woody species Ternstroemia brasiliensis and iii) G. opposita facilitates indirectly T. brasiliensis. We implement this study in the shrub restinga located in the south of Ilha do Cardoso State Park, Cananéia, SP. To test the first hypothesis, we observed patterns association between G. opposita and herbaceous in the whole community. We expected to find less herbaceous richness and abundance under G. opposita than in open microsites. Additionally, to test hypotheses 1-3, we manipulated the presence of G. opposita and the Andropogon sp. herbaceous. In a factorial design with transplantation and monitoring T. brasiliensis performance about 600 seedlings and 600 seeds. We also tested how the presence of the nurse-plant and herbaceous changes different environmental conditions. Regarding the first hypothesis, the G. opposita effects on herbaceous diversified from negative to neutral depending on the performance measure and the functional type. G. opposita decreased the richness (p=0,03) and the abundance (p=0,003) of herbaceous grasses. However, in particular, G. opposita did not affect any growth indicator of the grass Andropogon sp., a species among the most abundant in the study area. In addition, G. opposita decreased the richness (p=0,03) but did not affect the abundance (p=0,70) of forbs species. Such negative effects may be related to G. opposita canopy shade on herbaceous plants, the effects of which are more intense in grasses that have a C4 photosynthetic route and, therefore, greater light demand. Different than expected by the second hypothesis, the Andropogon sp. effects fluctuated from neutral to positive depending on the target plant performance measure. Andropogon sp. increased the seed germination (p=0,03) but did not affect seedling survival after 11 months of experiment (p=0,63). The herbaceous also increased the seedlings height growth (p=0,01), but did not affect the other growth indicators. However, the positive effects of Andropogon sp. on T. brasiliensis do not seem to be related to soil temperature, humidity or nitrogen availability, since the presence of the herbaceous did not alter these environmental variables. Whereby the evidence denote that G. opposita does not affect the Andropogon sp. performance, and the herb, in turn, seems act as a facilitating plant for T. brasiliensis, the indirect interaction of G. opposita on T. brasiliensis is neutral, and not positive as expected. Thus, the positive interactions of the nurseplant on T. brasiliensis seems to be restricted to direct interactions. In summary, the results suggest that the presence of facilitating individuals, both woody and herbaceous, are important for the woody plants performance in the early life stages which is very susceptible to the severe environmental conditions of coastal dunes.
Evidências indicam que interações positivas entre plantas (i.e. facilitação) são mais frequentes em ambientes sob condições ambientais severas. Além dos benefícios decorrentes da melhoria nas condições ambientais e disponibilidade de recursos, é possível que a facilitação exercida por plantas-berçário seja ainda mais intensa caso também ocorra facilitação indireta via supressão de espécies competidoras. Este estudo testou a existência de facilitação indireta de uma espécie berçário mediada pela supressão de herbáceas supostamente competidoras. Para tanto, testamos se: i) a planta-berçário Guapira opposita tem efeito direto negativo sobre o desempenho de plantas herbáceas; ii) herbáceas têm efeito direto negativo sobre o desempenho dos estágios iniciais de vida da espécie lenhosa Ternstroemia brasiliensis e iii) G. opposita facilita indiretamente T. brasiliensis. Realizamos este estudo na restinga arbustiva do sul do Parque Estadual da Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Para testar a primeira hipótese, observamos padrões de associação espacial entre G. opposita e herbáceas da comunidade como um todo. Esperávamos encontrar menor riqueza e abundância de herbáceas sob G. opposita do que em áreas abertas. Adicionalmente, para testar as hipóteses 1-3 manipulamos a presença de G. opposita e da herbácea Andropogon sp., em um desenho fatorial com transplante e monitoramento do desempenho de 600 plântulas e 600 sementes de T. brasiliensis. Também testamos como a presença da planta-berçário e da herbácea altera diversas condições ambientais. Em relação à primeira hipótese, o efeito de G. opposita sobre herbáceas variou de negativo a neutro dependendo da medida de desempenho e do tipo funcional. G. opposita diminuiu a riqueza (p=0,03) e abundância (p=0,003) de herbáceas graminóides. No entanto, particularmente, não afetou nenhum indicador de crescimento da gramínea Andropogon sp., espécie entre as mais abundantes na área de estudo. Além disso, G. opposita diminuiu a riqueza (p=0,03) mas não afetou a abundância (p=0,70) de espécies não-graminóides. Tais efeitos negativos podem estar relacionados ao sombreamento da copa de G. opposita sobre as herbáceas, cujos efeitos são mais intensos sobre as graminóides que apresentam rota fotossintética C4 e, portanto, maior demanda luminosa. Diferente do esperado pela segunda hipótese, os efeitos de Andropogon sp. sobre T. brasiliensis variaram de neutro à positivo dependendo da medida de desempenho da planta-alvo. Andropogon sp. aumentou a germinação (p=0,03) mas não afetou a sobrevivência das plântulas (p=0,63) após 11 meses do transplante. A herbácea também aumentou o crescimento em altura das mudas (p=0,01), mas não afetou os demais indicadores de crescimento. No entanto, os efeitos positivos de Andropogon sp. sobre T. brasiliensis parecem não estar relacionados à temperatura, umidade ou disponibilidade de nitrogênio do solo, uma vez que a presença da herbácea não alterou tais variáveis ambientais. Como as evidências indicam que G. opposita não afeta o desempenho de Andropogon sp., e a herbácea, por sua vez, parece funcionar como planta facilitadora de T. brasiliensis, a interação indireta de G. opposita sobre T. brasiliensis é neutra, e não positiva como era esperado. Dessa forma, as interações positivas da planta-berçário sobre T. brasiliensis parecem ser restritas às interações diretas. Em resumo, os resultados sugerem que a presença de indivíduos facilitadores, tanto lenhosos quanto herbáceos, são importantes para o desempenho de plantas lenhosas nos primeiros estágios de vida, fase muito susceptível às severas condições ambientais das planícies costeiras.
Evidências indicam que interações positivas entre plantas (i.e. facilitação) são mais frequentes em ambientes sob condições ambientais severas. Além dos benefícios decorrentes da melhoria nas condições ambientais e disponibilidade de recursos, é possível que a facilitação exercida por plantas-berçário seja ainda mais intensa caso também ocorra facilitação indireta via supressão de espécies competidoras. Este estudo testou a existência de facilitação indireta de uma espécie berçário mediada pela supressão de herbáceas supostamente competidoras. Para tanto, testamos se: i) a planta-berçário Guapira opposita tem efeito direto negativo sobre o desempenho de plantas herbáceas; ii) herbáceas têm efeito direto negativo sobre o desempenho dos estágios iniciais de vida da espécie lenhosa Ternstroemia brasiliensis e iii) G. opposita facilita indiretamente T. brasiliensis. Realizamos este estudo na restinga arbustiva do sul do Parque Estadual da Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Para testar a primeira hipótese, observamos padrões de associação espacial entre G. opposita e herbáceas da comunidade como um todo. Esperávamos encontrar menor riqueza e abundância de herbáceas sob G. opposita do que em áreas abertas. Adicionalmente, para testar as hipóteses 1-3 manipulamos a presença de G. opposita e da herbácea Andropogon sp., em um desenho fatorial com transplante e monitoramento do desempenho de 600 plântulas e 600 sementes de T. brasiliensis. Também testamos como a presença da planta-berçário e da herbácea altera diversas condições ambientais. Em relação à primeira hipótese, o efeito de G. opposita sobre herbáceas variou de negativo a neutro dependendo da medida de desempenho e do tipo funcional. G. opposita diminuiu a riqueza (p=0,03) e abundância (p=0,003) de herbáceas graminóides. No entanto, particularmente, não afetou nenhum indicador de crescimento da gramínea Andropogon sp., espécie entre as mais abundantes na área de estudo. Além disso, G. opposita diminuiu a riqueza (p=0,03) mas não afetou a abundância (p=0,70) de espécies não-graminóides. Tais efeitos negativos podem estar relacionados ao sombreamento da copa de G. opposita sobre as herbáceas, cujos efeitos são mais intensos sobre as graminóides que apresentam rota fotossintética C4 e, portanto, maior demanda luminosa. Diferente do esperado pela segunda hipótese, os efeitos de Andropogon sp. sobre T. brasiliensis variaram de neutro à positivo dependendo da medida de desempenho da planta-alvo. Andropogon sp. aumentou a germinação (p=0,03) mas não afetou a sobrevivência das plântulas (p=0,63) após 11 meses do transplante. A herbácea também aumentou o crescimento em altura das mudas (p=0,01), mas não afetou os demais indicadores de crescimento. No entanto, os efeitos positivos de Andropogon sp. sobre T. brasiliensis parecem não estar relacionados à temperatura, umidade ou disponibilidade de nitrogênio do solo, uma vez que a presença da herbácea não alterou tais variáveis ambientais. Como as evidências indicam que G. opposita não afeta o desempenho de Andropogon sp., e a herbácea, por sua vez, parece funcionar como planta facilitadora de T. brasiliensis, a interação indireta de G. opposita sobre T. brasiliensis é neutra, e não positiva como era esperado. Dessa forma, as interações positivas da planta-berçário sobre T. brasiliensis parecem ser restritas às interações diretas. Em resumo, os resultados sugerem que a presença de indivíduos facilitadores, tanto lenhosos quanto herbáceos, são importantes para o desempenho de plantas lenhosas nos primeiros estágios de vida, fase muito susceptível às severas condições ambientais das planícies costeiras.