RESUMO Este estudo teve como objetivo caracterizar a estrutura populacional e os aspectos da regeneração de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg e Ilex paraguariensis A. St.-Hil em diferentes condições ambientais e histórico de perturbação na Floresta Nacional de São Francisco de Paula - RS. Foram utilizados seis conglomerados de um hectare, com 16 parcelas (20 x 20 m) cada, nos quais foram amostradas as espécies em três classes de tamanho. A classe de tamanho II (CT II - diâmetro a altura do peito (DAP) ≥ 9,55 cm) foi inventariada nas 96 parcelas, a CT I (4,8 ≤ DAP < 9,55 cm) em 36 subparcelas de 10 x 10 m e a regeneração natural estabelecida (RNE) (1 ≤ DAP < 4,8 cm) em 36 células de 3,16 x 3,16 m. Em todas as parcelas de 20 x 20 m foram avaliados o banco de plântulas (BP - altura ≥ 30 cm e DAP < 1 cm), a chuva de sementes (CS) e o banco de sementes do solo (BS). Os dados foram analisados considerando todos os ambientes conjunta e separadamente para os agrupamentos identificados em estudo prévio na área. Foram avaliadas a estrutura diamétrica para a CT II e densidade e frequência absoluta para todas as etapas do ciclo de vida (CS, BS, BP, RNE, CT I e CT II). Os resultados indicaram grande variabilidade na densidade destas espécies nos diferentes ciclos de vida e ambientes florestais. Araucaria angustifolia demonstrou falhas no processo de regeneração em ambiente com menor histórico de perturbação, não apresentando padrão de distribuição "J invertido" (CT II) e menor capacidade de regeneração em relação às demais espécies nos mecanismos de regeneração (CS, BS e BP). Ilex paraguariensis e Blepharocalyx salicifolius apresentaram melhor estabilidade populacional em ambiente com menor nível de interferência antrópica (CT II). A primeira espécie apresentou melhores condições de regeneração em ambientes de solo com boa drenagem e a segunda espécie demonstrou preferência para solo mais úmido. Além disso, falhas no processo de regeneração das populações foram detectadas e variaram de acordo com as condições ambientais e o histórico de perturbação de cada área. Assim, identifica-se a importância de considerar os diferentes ambientes florestais, a autoecologia das espécies e de aplicar possíveis intervenções que visem melhorar a regeneração e equilibrar a dinâmica populacional destas espécies.

ABSTRACT The aim of this study was to characterize the population structure and aspects of regeneration of Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg and Ilex paraguariensis A. St.-Hil. in different environmental and disturbance conditions in the National Forest of São Francisco de Paula, RS state. Six conglomerates of one hectare were used, with 16 plots (20 x 20 m) each, where the species were sampled in three size classes. The size class II (SC II - diameter at breast height (DBH) ≥ 9.55 cm) was sampled in 96 plots, the SC I (4.8 ≤ DBH < 9.55 cm) in 36 subplots of 10 x 10 m, and the established natural regeneration (ENR) (1 ≤ DBH < 4.8 cm) in 36 cells of 3.16 x 3.16 m. The seedling bank (SB - height ≥ 30 cm and DBH < 1 cm), the seed rain (SR) and the soil seed bank (SSB) were sampled in all plots of 20 x 20 m. The data were analysed by taking into account all the different vegetation groups together and separately for each cluster identified in a previous study. For SC II, the frequency distribution of DBH was analysed combined with the analysis of absolute density and frequency for all life stages (SR, SSB, SB, ENR, SC I and SC II). The results indicated high variability in density of these species among the different life stages and environmental conditions. Araucaria angustifolia presented gaps in the regeneration process in areas that had low past disturbance, not showing the "reverse-J" distribution (SC II) and with lower regeneration capacity in relation to the other species (SR, SSB and SB). Ilex paraguariensis and Blepharocalyx salicifolius showed higher population stability in environment with low level of human interference (SC II). The first species demonstrated preference for soils with good drainage, while the second species for humid soils. Moreover, gaps in the regeneration process of different populations were detected, which changed according to environmental conditions and disturbance levels. Therefore, the results suggest the importance of taking into account the different vegetation groups, the species autecology and to apply possible interventions that aim to improve regeneration and balance the population dynamics of these species.

A vegetação herbácea do cerrado brasileiro apresenta sistemas subterrâneos ricos em frutanos e estacionalmente expostos à restrição hídrica. A fim de avaliar o envolvimento dos frutanos na tolerância à dessecação foram conduzidos experimentos utilizando plantas intactas e fragmentos de rizóforos de Vernonia herbacea. O conteúdo de água nos rizóforos de plantas intactas foi mantido por 30 dias, quando as plantas foram molhadas a cada 7 ou 15 dias, sendo que as plantas permaneceram vivas até 60 dias sem água. O conteúdo total de frutanos, a razão oligo/polissacarídeos e a massa molecular média dos polissacarídeos nessas plantas aumentaram, indicando haver ocorrido despolimerização de moléculas com tamanho intermediário das cadeias. Nos fragmentos apicais de rizóforos submetidos à dessecação, os oligossacarídeos aumentaram em relação aos polissacarídeos, um dia após a excisão dos tecidos tratados. Essas alterações foram facilmente detectadas através dos perfis de oligossacarídeos analisados por HPLC, nos quais a proporção de frutose livre e de frutanos com GP 4 - 10 aumentou acentuadamente. Os resultados indicam que o metabolismo de frutanos está envolvido na tolerância à dessecação de Vernonia herbacea.

In order to evaluate the involvement of fructans in drought tolerance, experiments were conducted using intact plants and excised rhizophores of Vernonia herbacea. The water content in rhizophores of intact plants was maintained for 30 days when plants were watered every 7 and 15 days, whereas plants remained alive up to 60 days without water. Total fructan, oligo- to polysaccharides ratio and mean molecular mass of polysaccharides increased in these plants indicating depolymerization of median size molecules. In apical fragments of rhizophores kept dry the oligosaccharides increased in relation to polysaccharides one day after excision in treated tissues. This was reflected in the HPLC profile of the oligosaccharides in which the proportion of free fructose and fructans with DP 4-10 increased markedly. Results indicate that fructan metabolism is involved in drought tolerance of V. herbacea.