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As matas inundáveis e brejos presentes nas restingas desencadeiam uma série de processos que influenciam as características físico-químicas e biológicas do solo, levando as plantas a apresentarem mecanismos de aclimatação ou adaptação ao estresse da inundação, como alterações morfológicas e fisiológicas de forma a minimizar os efeitos da falta de oxigênio. Dentre as espécies vegetais de samambaias ocorrentes em ambientes inundáveis nas restingas, se destacam três espécies: Acrostichum danaeifolium Langsd. & Fisch., Blechnum serrulatum Rich. e Thelypteris interrupta (Willd.) K.Iwats. O objetivo deste trabalho é caracterizar os aspectos ecofisiológicos que os esporófitos dessas samambaias apresentam para sobreviver em ambientes de inundação na restinga de Maricá, estado do Rio de Janeiro. Neste sentido, foi determinada a caracterização física e química dos sítios de ocorrências destas samambaias, as variações foliares entre elas, espessura, densidade, massa por unidade de folha, teor de clorofilas e atributos quantitativos das células epidérmicas, além da quantificação e determinação à distribuição dos carboidratos. Para as variáveis dos vegetais foram feitas coletas na estação chuvosa e seca e para variáveis do solo na estação seca. Os sítios analisados se mostraram extremamente ácidos, de baixa fertilidade e com toxidez por macro e micro nutrientes, indicando que as samambaias apresentam tolerância a estes fatores. Na época chuvosa (inundação), as samambaias apresentaram queda na densidade foliar, acompanhada de um aumento de massa por unidade de folha. Esta habilidade de conseguir ganhar massa seca por área classifica todas as samambaias analisadas como tolerantes à inundação. Os altos valores de carboidratos solúveis nas folhas indicam aumento da degradação do amido foliar e o menor teor de carboidrato solúvel encontrado nos caules explicita a redução na respiração das raízes destas plantas sob anoxia/ hipoxia, para evitar a oxidação e o incremento do estoque de amido de reserva, elucidando estratégia de tolerância à inundação. A menor disponibilidade de água na estação seca afeta diretamente os atributos foliares diminuindo o índice estomático, a suculência e a massa por unidade de folha, no qual reflete na queda das concentrações de clorofilas. Os menores valores nas concentrações de clorofila têm influencia direta na presença de amidos foliar que são estocado e, alterando toda a dinâmica dos carboidratos nestas espécies. A análise do sítio onde cresce Acrostichum danaeifolium indica níveis críticos de Na no solo e provavelmente, a produção de mucilagem no caule e no pecíolo é uma estratégia de tolerância ao ambiente salino e inundado. O elevado índice de cobertura de Blechnum serrulatum em ambientes inundados indica que esta espécie possui adaptações a solos hidromórficos, entre elas, grande capacidade de estocagem de amido no caule. A maior sinuosidade das células epidérmicas em T. interrupta permite uma alta suculência mantendo o status hidrológico da folha em ambas as estações. Os resultados apresentados, além de agregar informações sobre a biologia das samambaias nos neotrópicos, irão contribuir para a compreensão da dinâmica de ocupação de espécies herbáceas em ambientes alagáveis nas restingas brasileiras
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The flooded forests and swamps present in sandy coastal plains (restingas) triggere a series of processes influencing the physico-chemical and biological soil, bringing the plants make mechanisms of acclimation or adaptation to the stress of flooding as morphological and physiological changes in order to minimize the effects lack of oxygen. The most widely distributed species in restingas wetland environments are Acrostichum danaeifolium Langsd. & Fisch., Blechnum serrulatum Rich. and Thelypteris interrupta (Willd.) K. Iwats. The aim of this study is characterize the ecophysiological aspects of these ferns sporophytes have to survive in wetland environments at Restinga de Maricá, Rio de Janeiro state, Brazil. In the ferns sites was determined the physical and chemical soil characterization, leaf variation (thickness, density, mass per unit leaf, chlorophylls and quantitative attributes of epidermal cells) and the concentration of soluble carbohydrates and starch. The sampled of plants were collected in the rainy and dry station and the soil only dry station. The sites examined were extremely acid soils of low fertility and toxicity by macro and micro nutrients indicating that the ferns have tolerance to these factors. In the wet season (flood), the ferns showed a decline in foliage density, accompanied by an increase in mass per unit leaf. This ability to achieve dry weight gain per area classifies all ferns analyzed as flood tolerant. The high values of soluble carbohydrates in leaves indicate increased degradation of leaf starch. The lower contents of soluble carbohydrate found in the stems explains the reduction in respiration of plant roots under anoxia / hypoxia, to avoid oxidation and increased the stock of starch reserve elucidating strategy of tolerance to flooding. Reduced availability of water in the dry season directly affects leaf traits decreasing the stomata index, succulence and leaf mass per unit, in which reflects on the decline in chlorophyll concentrations. The lowest values of chlorophyll concentrations have a direct bearing on the leaf starches that are stored in the leaves and thus altering the dynamics of the carbohydrates in these species. The analysis of site where it grows Acrostichum danaeifolium indicates critical levels of Na in the soil, probably, to the production of mucilage in stems and petioles is a strategy of tolerance to saline and flooded environment. The high rate of coverage of Blechnum serrulatum in flooded environments indicates that the species has adapted to hydromorphic soils, including a large storage capacity of starch in the stem. The high sinuosity of epidermal cells in Thelypteris interrupta allows high succulence maintaining the hydrological status of the leaves in both seasons. These results add information about the neotropical ferns biology and they contribute to understanding the dynamics of occupation of herbaceous species in wetland environments in Brazilian restingas.
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