ALOMETRIA E ARQUITETURA DE Copaifera langsdorffii (Desf.) Kuntze (FABACEAE) EM FITOFISIONOMIAS NEOTROPICAIS NO SUL DE MINAS GERAIS

ALLOMETRY AND ARCHITECTURE OF Copaifera langsdorffii (Desf.) Kuntze (FABACEAE) IN NEOTROPICAL PHYSIOGNOMIES IN SOUTHEASTERN BRAZIL

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi analisar padrões alométricos e feições arquiteturais de Copaifera langsdorffii em diferentes fisionomias de uma região de tensão ecológica. As fisionomias de floresta, corredor, cerrado e cerrado rupestre foram estudadas nos municípios de Lavras e Carrancas, sul de Minas Gerais, Brasil. Foram estudadas as relações entre diâmetro do tronco, altura, área da copa, grau de deflexão e deslocamento relativo da copa, sendo analisado o grau de semelhança, entre as fisionomias, por meio de regressões e análise covariância. Foi realizada uma análise de componentes principais (PCA) com variáveis biométricas coletadas e morfométricas calculadas, para caracterização de grupos mais homogêneos que evidenciem a plasticidade morfológica da espécie e suas diferentes estratégias e investimento em recursos. Como resultado das análises de regressão e covariância, encontraram-se padrões distintos, principalmente entre as fisionomias de floresta e cerrado, das fisionomias de cerrado rupestre e corredor. Um padrão de crescimento com maior investimento em altura na floresta, objetivando a garantia de espaço no dossel, e outro mais ligado ao crescimento horizontal da copa, nas fisionomias de cerrado rupestre e corredor. A PCA apresentou um gradiente de plasticidade morfológica para a espécie. A fisionomia de floresta apresentou maiores valores de altura total, largura de copa e diâmetro do tronco, e a fisionomia de cerrado rupestre mostrou valores mais elevados de grau de deflexão da copa (assimetria). O cerrado e o corredor formaram uma transição entre floresta e cerrado rupestre, no gradiente de feições morfológicas da espécie nas fisionomias.

Palavras-chave:
morfologia de árvores; plasticidade fenotípica; fitogeografia; copaíba

ABSTRACT

This study examined allometric patterns and architectural features of Copaifera langsdorffii, in different physiognomies in a region of ecological tension. The forest, corridor, 'cerrado', and rocky cerrado physiognomies were studied in the districts of Lavras and Carrancas, south of Minas Gerais state, Brazil. The relationships between stem diameter, height, crown area, degrees of deflection and relative displacement were analyzed, as well as the degree of similarity between the physiognomies by means of regressions and covariance analysis. The principal component analysis (PCA) was performed with the collected biometric and calculated morphometric variables to characterize the most homogeneous groups which show the morphological plasticity of the species and their different strategies and resources investment. As a result of the regression and covariance analysis, two distinct patterns were found mainly between forest and 'cerrado' physiognomies from rocky cerrado and corridor physiognomies. It was found a pattern of growth through higher investment in height in the forest, aiming to guarantee space in the canopy, and a more connected to the horizontal growth of the crown, in the rocky 'cerrado' and corridor. The PCA showed a gradient of morphological plasticity for the species. The forest physiognomy presented higher values of total height, crown width and stem diameter, while the rocky 'cerrado' physiognomy presented higher degrees of deflection of the crown (asymmetry). The 'cerrado' and the corridor formed a transition between forest and rocky 'cerrado' for the gradient of morphological features of the studied species in these physiognomies.

Keywords:
tree morphology; phenotypic plasticity; phytogeography; jesuit's balsam copaiba

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• ABE, N.; YAMADA, T. Variation in allometry and tree architecture among Symplocos species in a Japanese warm-temperate forest. Journal of Plant Research, Tokyo, v. 121, n. 2, p. 155-162, 2008.
• ALVES, L. F.; SANTOS, F. A. M. Tree allometry and crown shape of four tree species in Atlantic rain forest, SE Brazil. Journal of Tropical Ecology, Cambridge, v. 18, n. 2, p. 245-260, 2002.
• AIBA, S. I.; TAKASHI, K. Crown Architecture and Life-History Traits of 14 Tree Species in a Warm-Temperate Rain. The Journal of Ecology, Cambridge, v. 85, n. 5, p. 611-624, 1997.
• ALMÉRAS, T.; THIBAUT, A.; GRIL, J. Effect of circumferential heterogeneity of wood maturation strain, modulus of elasticity and radial growth on the regulation of stem orientation in trees. Trees, Berlim, v. 19, n. 4, p. 457-467, 2005.
• ANDRADE, V. C. L. et al. Influência de três sistemas de amostragem na estimativa da relação hipsométrica e do volume de árvores em um fragmento de mata atlântica. Scientia Forestalis. (IPEF), Piracicaba, v. 70, p. 31-37, 2006.
• ARCHIBALD, S.; BOND, W. J. Growing tall vs growing wide: tree architecture and allometry of Acacia karroo in forest, savanna, and arid environments. Oikos, Copenhagen, v. 102, n. 1, p. 3-14, 2003.
• BORMAN F. H.; LIKENS, G. E. Pattern and Process in a Forested Ecosystem. New York: Springer-Verlag New York Inc. 1994. 253p.
• CARVALHO, P. E. R. Espécies Arbóreas Brasileiras. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica; Colombo: Embrapa Florestas. 2003. 1039p.
• COUTINHO, L. M. O conceito de bioma. Acta Botanica Brasilica, São Paulo, v. 20, n. 1, p. 13-23, 2006.
• CRAWLEY, M. J. Life History and Environment. In: CRAWLEY, M. J. (Org.). Plant Ecology. 2nd ed. Oxford: Blackwell Science, 1997. p. 75-131.
• CULLEN, S. Trees and Wind: Wind Scales and Speeds. Journal of Arboriculture, Champaign, v. 28, n. 5, p. 237- 242, 2002.
• DAYAN, H. Geologia e estrutura de Carrancas e arredores, sudeste de Minas Gerais. In: AMATO, M. (ed.). A freguesia de Nossa Senhora das Carrancas e sua história. São Paulo: Ed. Loyola, 1996. p. 141-154.
• DIAS, H. C. T.; OLIVEIRA-FILHO, A. T. Fenologia de quatro espécies arbóreas de uma floresta estacional semidecídua montana em Lavras, MG. Cerne, Lavras, v. 2, n. 1, p. 66-88, 1996.
• DURLO, M. A.; DENARDI, L. Morfometria de Cabralea canjerana, em Mata Secundária Nativa do Rio Grande do Sul. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 8, n. 1, p. 55-66, 1998.
• EITEN, G. Vegetação do Cerrado. In: PINTO, M. N. (org.). Cerrado: caracterização, ocupação e perspectivas. Brasília: Ed. da UnB, 1994. p. 17-75.
• EMBRAPA. Sistema brasileiro de classificação dos solos. Brasília: Embrapa. 1999. 412p.
• FINGER, C. A. G. et al. Curvas de altura-diâmetro de acácia negra, Acacia mearnsii De Wild. Ciência Rural, Santa Maria, v. 30, n. 3, p.387-391, 2000.
• FONTES, M. A. L. Padrões alométricos em espécies arbóreas pioneiras tropicais. Scientia Forestalis , Piracicaba, n. 55, p. 79-87, 2000.
• FREITAS, C. V.; OLIVEIRA, P. E. Biologia reprodutiva de Copaifera langsdorffii Desf. (Leguminosae, Caesalpinioideae). Revista Brasileira de Botânica, São Paulo, v. 25, n. 3, p. 311-321, 2002.
• GANDOLFI, S.; JOLY, C. A.; RODRIGUES, R. R. Permeability - Impermeability: Canopy Trees as Biodiversity Filters. Scientia Agricola, Piracicaba, v. 64, n. 4, p. 433-438, 2007.
• GAYON, J. History of the Concept of Allometry. American Zoologist, Oxford, v. 40, n. 5, p. 748- 758. 2000.
• GRACE, J. Towards Models of Resource Allocation by Plants. In: BAZZAZ, F. A.; GRACE, J. (Ed.) Plant Resource Allocation. São Diego: Academic Press, 1997. p. 279-289.
• HALLÉ, F.; OLDEMAN, R. A. A.; TOMLINSON, P. B. Tropical trees and forests: an architectural analysis. Heidelberg: Springer-Verlag Berlim. 1978. 441p.
• HIGUCHI, P. et al. Spatio-temporal patterns of tree community dynamics in a tropical forest fragment in South-east Brazil. Plant Ecology , Dordrecht, v. 199, n. 1, p. 125-135, 2008.
• HOBBS, J. H. et al. Novel ecosystems: theoretical and management aspects of the new ecological world order. Global Ecology and Biogeography, v. 15, n. 1, p. 1-7, 2006.
• JANSEN, D. H. Ecologia vegetal nos trópicos. São Paulo: E.P.U./EDUSP, 1980, 79p.
• JUNIOR, B. H. M.; HARIDASAN, M. Comparação da vegetação arbórea e características edáficas de um cerradão e um cerrado sensu stricto em áreas adjacentes sobre solo distrófico no leste de Mato Grosso, Brasil. Acta Botanica Brasílica, São Paulo, v. 19, n. 4, p. 913-926, 2005.
• KAGEYAMA, P. Y.; OLIVEIRA, R. E.; GANDARA, F. B. Restauração ecológica de ecossistemas naturais. Botucatu: FEPAF, 2003. 340p.
• KING, D. A. Allometry of saplings and understorey trees of Panamanian forest. Functional Ecology, Oxford, v. 4, n. 1, p.27-32. 1990a.
• KING, D. A. The Adaptive Significance of Tree Heigth. The American Naturalist, Chicago, v. 135, n. 6, p. 809-828, 1990b.
• KING, D. A. Allometry and life story of tropical trees. Journal of Tropical Ecology , Cambridge, v. 12, n. 1, p. 25-44, 1996.
• KOHYAMA, T. Significance of architecture and allometry in sapling. Functional Ecology , Oxford, v. 1, n. 4, p. 399-404, 1987.
• LABORIAU, L. G. Revisão da situação da ecologia vegetal nos cerrados. Anais da Academia Brasileira de Ciências. Rio de Janeiro, 1966. v. 38 (suplemento), p. 5-38.
• LOETSCH, F.; ZÖHRER, F.; HALLER, K. E. Forest inventory. 2nd ed. Munchen: BLV. 1973. 479p.
• MACHADO, S. A. et al. Comportamento da relação hipsométrica de Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze. no capão da Engenharia Florestal da UFPR. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 1, p. 5-16, 2008.
• MACHADO, S. A. et al. Análise do comportamento da relação hipsométrica com respeito à idade para plantações de Pinus elliottii no Paraná. Cerne , Lavras, v. 1, n. 1, p. 5-12. 1994.
• McCUNE, B.; MEFFORD, M. J. PC-ORD version 4.0, multivariate analysis of ecological data, Users guide. Glaneden Beach: MjM Software Design. 1999. 131p.
• McMAHON, T. Size and shape in biology. Science, San Diego, v. 179, n. 79, p. 1201-1204, 1973.
• MARCATI, C. R.; ANGYALOSSY-ALFONSO, V.; BENETATI, L. Anatomia comparada do lenho de Copaifera langsdorffii Desf. (Leguminosae- Caesalpinoideae) de floresta e cerradão. Revista Brasileira de Botânica , São Paulo, v. 24, n. 3, p. 311-320, 2001.
• MARTIUS, C. F. P.; EICHLER, A. W.; URBAN, I. Flora Brasiliensis. v. 15, pt. 2, p. 240-244, Tab. 63, 1870. Disponível em : <Disponível em : http://florabrasiliensis.cria.org.br/fviewer >. Acesso em: 20 mar. 2009.
  » http://florabrasiliensis.cria.org.br/fviewer
• MARTINS, K. et. al. Estrutura genética populacional de Copaifera langsdorffii Desf. (Leguminosae - Caesalpinioideae) em fragmentos florestais do Pontal do Paranapanema, SP, Brasil. Revista Brasileira de Botânica , São Paulo, v. 31, n. 1, p. 61-69, 2008.
• MOREIRA, A. A. N.; CAMELIER, C. Relevo. In: IBGE (org.). Geografia do Brasil. Região Sudeste. Rio de Janeiro: IBGE, 1977. v3, p. 1-50.
• MOREIRA, A. G. Effects of fire protection on savanna structure in central Brazil. Journal of Biogeography, Oxford, v. 27, n .4, p. 1021-1029, 2000.
• NIKLAS, K. J. Plant Biomechanics - An Engineering Approach to Plant Form and Function. Chicago: The University of Chicago Press. 1992. 630p.
• NIKLAS, K. J. Plant allometry - the scaling of form and process. Chicago: The University of Chicago Press . 1994a. 395p.
• NIKLAS, K. J. Morphological evolution through complex domains of fitness. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Palo Alto, v. 91, n. 15, p. 6772-6779, 1994b.
• NIKLAS, K. J. Size-dependent Allometry of Tree Height, Diameter and Trunk-taper. Annals of Botany, Ithaca, v. 75, n. 3, p. 217-227, 1995.
• NIKLAS, K. J. Computing factors of safety against wind-induced tree stem damage. Journal of Experimental Botany, Oxford, v. 51, n. 345, p. 797-806, 2000.
• NIKLAS, K. J. Plant allometry: is there a grand unifying theory? Biological reviews, Cambridge, v. 79, n. 4, p. 871-889, 2004.
• NIKLAS, K. J.; SPATZ, H. C. Growth and hydraulic (not mechanical) constraints govern the scaling of tree height and mass. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Palo Alto, v. 101, n. 44, p. 15661-15663, 2004.
• O'BRIEN, S. T. et all. Diameter, height, crown, and age relationships in eight neotropical tree species. Ecology, Ithaca, v. 76, n. 6, p. 1926-1939, 1995.
• OLDEMAN, R. A. A. Forests: Elements of Silvology. Berlim: Springer-Verlag. 1990. 565p.
• OLIVEIRA-FILHO, A. T.; MARTINS, F. R. Distribuição, caracterização e composição florística das formações vegetais da região da Salgadeira, na Chapada do Guimarães (MT). Revista Brasileira de Botânica , São Paulo, v. 9, n. 2, p. 207-223, 1986.
• OLIVEIRA-FILHO, A. T.; CAMISAO-NETO, A.; VOLPATO, M. M. L. Structure and Dispersion of Four Tree Populations in na Área of Montane Semideciduous Forest in Southeastern Brazil. Biotropica, Marburg, v. 28, n. 4, p. 762-769, 1996.
• OLIVEIRA-FILHO, A. T.; FLUMINHAN-FILHO, M. Ecologia da Vegetação do Parque Florestal Quedas do Rio Bonito. Cerne , Lavras, v. 5, n. 2, p. 51-64, 1999.
• OLIVEIRA-FILHO, A. T.; FONTES, M. A. L. Patterns of floristic differentiation among Atlantic Forest in South-eastern Brazil, and influence of climate. Biotropica , Marburg, v. 32, n. 4, p. 139-158, 2000.
• OLIVEIRA-FILHO, A. T.; RATTER, J. A. Vegetation physiognomies and woody flora of the cerrado biome. In: OLIVEIRA, P. S.; MARQUIS, R.J. (eds.). The cerrados of Brazil. Ecology and natural history of a Neotropical savanna. New York: Columbia University Press, 2002. Cap. 6, p. 91-120.
• OLIVEIRA-FILHO, A. T. et al. Variações estruturais do compartimento arbóreo de uma floresta semidecídua alto-montana na chapada das Perdizes, Carrancas, MG. Revista Brasileira de Botânica , São Paulo, v. 27, n. 2, p. 291-309, 2004.
• OLUSEGUN, O. O. et al. Comparative Height- Crown Allometry and mechanical Design in 22 Species of Kuala Belalong Rainforest, Brunei, Borneo. American Journal of Botany, Saint Louis, v. 94, n. 12, p. 1951-1962. 2007.
• PEARCY, R. W.; MURAOKA, K.; VALLADARES, F. Crown architecture in sun and shade environments: assessing function and trade-offs with a three-dimensional simulation model. New Phytologist, Lancaster, v. 166, n. 3, p. 791-800, 2005.
• PEDRONI, F. Ecologia da copaíba. In: LEITÃO-FILHO, H. F.; MORELLATO, L. P. C. (Eds.). Ecologia e preservação de uma floresta tropical urbana: Reserva de Santa Genebra. Campinas: Universidade Estadual de Campinas, 1995. p.70-76.
• PEDRONI, F.; SANCHEZ, M.; SANTOS, F. A. M. Fenologia da copaíba (Copaifera langsdorffii Desf. - Leguminosae, Caesalpinioideae) em uma floresta semidecídua no sudeste do Brasil. Revista Brasileira de Botânica , São Paulo, v. 25, n. 2, p. 183-194, 2002.
• PERRETA, M. G.; VEGETTI, A. C. Patrones estructurales en las plantas vasculares: una revisión. Gayana Botânica, Concepción, v. 62, n. 1, p. 09- 19, 2005.
• PINTO, S. I. C.; SOUZA, A. M.; CARVALHO, D. Variabilidade genética por isoenzimas em populações de Copaifera langsdorffii Desf. em dois fragmentos de mata ciliar. Scientia Forestalis , Piracicaba, n. 65, p. 40-48, 2004.
• PLOWDEN, C. The ethnobotany of copaíba (Copaifera) in the Amazon. Economic Botany, New York, v. 58, n. 4, p. 729-733, 2004.
• POORTER, L.; BONGERS, L.; BONGERS, F. Architecture of 54 Moist-Forest Tree Species: Traits, Trade-offs, and functional groups. Ecology , Washington, v. 87, n. 5, p. 1289-1301, 2006.
• PORTELA, R. C. Q.; SANTOS, F. A. M. Alometria de Plântulas e jovens de espécies arbóreas: copa x altura. Biota Neotropica, Campinas, v. 3, n. 2, p. 1-5, 2003.
• RESENDE, J. C. F.; KLINK, C. A.; SCHIAVINI, I. Spatial Heterogeneity and its Influence on Copaifera langsdorffii Desf. (Caesalpiniaceae). Brazilian Archives of Biology and Technology, Curitiba, v. 46, n. 3, p. 405-414, 2003.
• RIBEIRO, J. F.; WALTER, B. M. T. Fitofisionomias do bioma Cerrado. In: SANO, S. M.; ALMEIDA, S. P. (Eds.). Cerrado ambiente e flora. Planaltina: Embrapa, 1998. p. 89-166.
• RIGAMONTE-AZEVEDO, O. C.; WADT, P. G. S.; WADT, L. H. O. Potencial de produção de óleo-resina de copaíba (Copaifera spp) de populações naturais do sudoeste da Amazônia. Revista Árvore, Viçosa, v. 30, n. 4, 2006.
• RIZZINI, C. T. Tratado de fitogeografia do Brasil. Aspectos sociológicos e florísticos. São Paulo: HUCITEC/EDUSP, 1979. 374p.
• SCHUPP, E. W. The Janzen-Connell Model for Tropical Tree Diversity: Population Implications and the Importance of Spatial Scale. The American Naturalist , Chicago, v. 140, n. 3, p. 526-530, 1992.
• SILVA, G. F. et al. Análise da influência de diferentes tamanhos e composições de amostras no ajuste de uma relação hipsométrica para Eucalyptus grandis Revista Árvore , Viçosa, v. 31, n. 4, p. 685-694, 2007.
• SIQUEIRA, A. S. Alometria de Caryocar brasiliense (Caryocaraceae) em diferentes fitofisionomias do Parque Estadual da Serra de Caldas Novas, GO. Biota Neotropica , Campinas, v. 6, n. 3,. 2006.
• SOARES, T. S. et al. Uso de diferentes alternativas para viabilizar a relação hipsométrica no povoamento florestal. Revista Árvore , Viçosa, v. 28, n. 6, p. 845-854. 2004.
• SOKAL, R. R.; ROHLF, F. J. Biometry: the principles and practice of statistics in biological research. New York: W. H. Freeman, 1995. 850p.
• SOUSA, G. S. Introdução aos modelos de regressão linear e não-linear. Brasília: Embrapa-SPI/Embrapa-SEA, 1998. 505p.
• SPOSITO, T. C.; SANTOS, F. A. M. Scalling of stem and crow in eight Cecropia (Cecropiaceae) species of Brazil. American Journal of Botany , Chicago, v. 88, n. 5, p. 939-949, 2001a.
• SPOSITO, T. C.; SANTOS, F. A. M. Architectural patterns of eight Cecropia (Cecropiadaceae) species of brazil. Flora (Jena), München, v. 196, n. 3, p. 215-226, 2001b.
• STERCK, F. J.; BONGERS, F. Ontogenetic changes in size, allometry, and mecanical design of tropical rain forest trees. American Journal of Botany , Chicago, v. 85, n. 266, p. 266-272, 1998.
• STERCK, F. J.; BONGERS, F. Crown development in tropical rain forest trees: pattens with tree height and light availability. Journal of Ecology , London v. 89, n. 1, p. 1-13, 2001.
• VELLOSO, H. P.; RANGEL FILHO, A. L. R.; LIMA, J. C. A. Classificação da vegetação brasileira adaptada a um sistema universal. Rio de Janeiro: IBGE , 1991. 124p.
• VIEIRA, S. A. et al. Estimation of biomass and carbon stocks: the case of the Atlantic Forest. Biota Neotropica , Campinas, v. 8, n. 2, p. 21-29, 2008.
• VIEIRA, D. C. M.; GANDOLFI, S. Chuva de sementes e regeneração natural sob três espécies arbóreas em uma floresta em processo de restauração. Revista Brasileira de Botânica , São Paulo, v. 29, n. 4, p. 541-554, 2006.
• YAMADA, T.; YAMAKURA, T.; LEE, H. S. Architectural and allometric differences among species are related to microhabitat preferences. Functional Ecology , Oxford, v. 14, n. 6, p. 731-737, 2000.
• YEH A. B.; SINGH, K. Balanced Confidence Regions Based on Tukey's Depth and the Bootstrap. Journal of the Royal Statistical Society B, London, v. 59, n.3, p. 639-652, 1997.
• YOUNG, T. P.; PERKOCHA, V. Treefalls, Crown Asymmetry, and Buttresses. The Journal of Ecology , Cambridge, v. 82, n. 2, p. 319-324, 1994.
• ZANON, M. L. B. et al. Funções para descrever a relação altura diâmetro de Eucalyptus dunnii Maiden. Ciência Rural , Santa Maria, v. 26, n. 1, p. 87-90, 1996.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Apr-Jun 2012