Influência do ambiente na anatomia da madeira · Influência do ambiente na anatomia da madeira....
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Eduardo Luiz LonguiSeção de Madeira e Produtos Florestais
Influência do ambiente na anatomia da
madeira
Cerne, alburno, câmbio e casca
AlburnoCerne
Câmbio Casca
Foto: Merriam-Webster 2006
Conjunto de diferentes tipos de células que desempenhamfunções distintas:
Sustentação da planta, condução de líquidos; transformação,armazenamento e transporte de açúcares
De que é feita a madeira?
Planos anatômicos de cortePlano transversal
Plano longitudinal radialPlano longitudinal tangencial
Planos anatômicos de corteJatobá
(Hymenaea sp.)
Secção transversal(micro)
Secção longitudinaltangencial (micro)
Secção longitudinal Radial (micro)
Foto
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IPT
Transversal(macro)
Tangencial(macro)
Radial(macro)
Ocorrência natural - caso 1Water deficit affects the wood vessels of Croton floribundus Spreng. in different vegetation
types
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anões deCopaifera langsdorffii Desf.
Ocorrência natural - caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
PlantadaSeed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
Water deficit affects the wood vessels of Croton floribundus Spreng. in different
vegetation typesEduardo Luiz Longui, DiegoRomeiro, Luana Naves Testoni, OsnyTadeu de Aguiar, Roque Cielo Filho, IsraelLuiz de Lima, Sandra Monteiro BorgesFlorsheim
Ocorrência natural - caso 1Water deficit affects the wood vessels of Croton floribundus Spreng. in differentvegetation types
HipóteseAs características dos vasos apresentam maiorsegurança em ambientes mais secos e estãorelacionados ao déficit de água.
Ocorrência natural - caso 1Water deficit affects the wood vessels of Croton floribundus Spreng. in differentvegetation types
FO FO FE/CE CE FE1 2 3 4 5
CSP – Parque EstadualCantareira
CBSP - Parque EstadualCarlos Botelho
IES - Estação Experimentalde Itapeva
AES – Estação Ecológicade Assis
CES – Estação ecológicade Caetetus
Ocorrência natural - caso 1Water deficit affects the wood vessels of Croton floribundus Spreng. in differentvegetation types
DAP (1m 30cm do solo)
15 árvores, 03 em cada local, DAP médio de 28 cm.
Ocorrência natural - caso 1Water deficit affects the wood vessels of Croton floribundus Spreng. in differentvegetation types
Ocorrência natural - caso 1Water deficit affects the wood vessels of Croton floribundus Spreng. in differentvegetation types
Ocorrência natural - caso 1Water deficit affects the wood vessels of Croton floribundus Spreng. in differentvegetation types
Maior déficit (vasos de maior diâmetro)
Geadas
Ocorrência natural - caso 1Water deficit affects the wood vessels of Croton floribundus Spreng. in differentvegetation types
Equation F P R2
VD = -95.075 + (11.000 * MT) 7.130 0.019 0.35
VD = -36.170 + (16.275 * MMT) 14.745 0.002 0.53
VD = 123.017 + (3.117 * WD) 38.798 0.001 0.74
VD = 105.188 + (14.929 * MWD) 59.638 0.001 0.82
VD = vessel diameter; MT = Mean temperature; MMT = Mean minimum temperature; WD =Water deficit. MWD = Months with water deficit
-- Eficiência: maior área de vasos em local com o mais alto déficit hídrico.Estratégia para otimizar o uso da água em períodos favoráveis?
-- Segurança: alta proporção de vasos múltiplos de quatro ou mais em local comtemperaturas mínimas mais baixas e presença de geadas (CBSP). Vasos commenor diâmetro ocorrem em (CBSP e IES). Diminuir risco de embolismo?
Parcialmente confirmada
Ocorrência natural - caso 1Water deficit affects the wood vessels of Croton floribundus Spreng. in differentvegetation types
HipóteseAs características dos vasos apresentam maior segurança em ambientes mais secos eestão relacionados ao déficit de água.
Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anões
de Copaifera langsdorffii Desf. Eduardo Luiz Longui, Natália de OliveiraCosta, Roque Cielo Filho, Israel Luiz deLima, Sandra Monteiro Borges Florsheim
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anõesde Copaifera langsdorffii Desf.
HipóteseOs indivíduos anões de Copaifera langsdorffii apresentamcaracterísticas diferenciadas na anatomia do lenho e dafolha que devem relacionar-se às variações nadisponibilidade de água entre os dois ambientes.
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anõesde Copaifera langsdorffii Desf.
Fotos: J.B.Baitello
Estação Ecológica de Itapeva (EEcI) –Cerradão/Floresta Estacional
Semidecidual – árvores de estatura normal (acima de 10 metros).
Estação Experimental de Itapeva (EExI) – Campo Rupestre – árvores anãs
(cerca de três metros).
10 m
50 cm
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anõesde Copaifera langsdorffii Desf.
Ramo (primeiro ramo a bifurcar)e diâmetro padronizado)
Ramos de cinco árvores em cada local (EEcI, EExI)
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anõesde Copaifera langsdorffii Desf.
FLO CR FLO CR FLO CR Barra = 250 µm
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anõesde Copaifera langsdorffii Desf.
↑ Diâmetro = ↑ eficiência ----- ↓ Diâmetro = ↑ segurança
Pontoações intervasculares
↓ Pontoações = ↓ chances de embolia ?
2
4
6
8
10
12
14
a
ba
b
Pon
toaç
ões
(µm
)
Flo Laj Flo Laj
Intervasculares Raiovasculares
FLO CR FLO CRBarra = 50 µm
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anõesde Copaifera langsdorffii Desf.
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
Esp
essura
da
pa
red
e d
as fib
ras (µ
m)
aa
Flo Laj
Co
mp
rim
en
to d
as fib
ras (µ
m)
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
a a
Flo LajFLO FLOCR CR
Indicação de idade aproximada
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anõesde Copaifera langsdorffii Desf.
Barra = 100 µm
Freq
uênc
ia d
e es
tôm
atos
(nº m
m-2
)
0
10
20
30
40
50
FLO CR
a
b
Maior frequência de estômatos para compensar o menor diâmetro de vasos ?
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anõesde Copaifera langsdorffii Desf.
Foto
: J.B
.Bai
tello
Estação Experimental de Itapeva (EExI) – Campo Rupestre –árvores anãs.
50 cm
Este ambiente produz bonsais naturais de copaíba??!!
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anõesde Copaifera langsdorffii Desf.
Confirmada
Os resultados sugerem que os indivíduos de altura normal investem mais em
eficiência no transporte hídrico, enquanto que os indivíduos anões investem
em maior segurança, apresentando características anatômicas típicas de
plantas de ambientes mais secos (menor diâmetro de vasos e maior
frequência de estômatos).
Hipótese
Os indivíduos anões de Copaifera langsdorffii apresentam características diferenciadas
na anatomia do lenho e da folha que devem relacionar-se às variações na
disponibilidade de água no solo entre os dois ambientes.
Ocorrência natural - caso 2Variações anatômicas do lenho e da folha em indivíduos de altura normal e anõesde Copaifera langsdorffii Desf.
Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies
arbóreas de Cerradão
Eduardo Luiz Longui, Laura de AraújoAlves, Antônio Carlos Galvão deMelo, Israel Luiz de Lima, Sandra MonteiroBorges Florsheim
HipóteseO potencial de condutividade de água difere no sentido
raiz-ramo entre Handroanthus ochraceus (ipê
amarelo), Copaifera langsdorffii (copaíba) e Ocotea
corymbosa (canela).
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Estação Ecológica de Assis
Raiz – RZ
Base do Troco – T1
Topo do Tronco – T3
Ramo – RO
Meio do Tronco – T2
Cinco árvores de cada espécie com idade entre 05 e 10 anos (15 no total) Handroanthus ochraceus (ipê amarelo), Copaifera langsdorffii (copaíba) e
Ocotea corymbosa (canela).
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Diâmetro dos vasos (µm)
a
b bab b
b
c
ab
a
ab
a
cb b
b
65
75
85
95
105
115
125
RZ T1 T2 T3 RO
H C O
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
O. corymbosa - RZ. Escala: 500µm O. corymbosa – T1. Escala: 500µm
Diâmetro dos vasos (µm)
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Afunilamento pode contribuir na economia de água na raiz,
“dificultando” a passagem na base do tronco?
Em contrapartida, pode implicar em um aumento de pressão e maior eficiência
na condução de água na base do tronco?
Frequência dos vasos (nº mm-²)
c cbc
b
a
b bb b
a
d cd bc ba
0
10
20
30
40
50
60
RZ T1 T2 T3 RO
H C O
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
H. ochraceus - RZ . Escala: 500µm H. ochraceus - RO. Escala: 500µm
Frequência dos vasos (nº mm-²)
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Mesma condução:
1 vaso com 40µm
16 vasos com 20µm
256 vasos com 10µm
Figuras de Tyree et al., 1994
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Agrupamento de vasos (%)
ba a a a b a ab ab ab ab a b ab b
ab ab ab ab
ab b ab ab aab b b b ab b ab b a
0
20
40
60
80
100
RZ T1 T2 T3 RO RZ T1 T2 T3 RO RZ T1 T2 T3 RO
O H
S G M3 M4+
Ocotea corymbosa
Handroanthusochraceus
Copaifera langsdorffii
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Mod
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05-1
106.
org/
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Recuperação do embolismoBrodersen et al., 2010
Agrupamento de vasos (%)
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Condutividade estimada - (DV/2)⁴/FV (Carlquist, 1989)
a
a
a
bc bcb
bb
b
b
abb
c c
0
500000
1000000
Handroanthus ochraceus
Ocotea corymbosa
Copaifera langsdorffii
RZ T1 T2 T3 RO
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Ocorrência natural – caso 3Potencial de condutividade de água no sentido raiz-ramo em três espécies arbóreas de Cerradão
Hipótese
O potencial de condutividade de água difere no sentido raiz-ramo entre
Handroanthus ochraceus (ipê amarelo), Copaifera langsdorffii (copaíba) e Ocotea
corymbosa (canela).
Parcialmente confirmadaA condutividade da base do tronco para o ramo foi similar entre Ocoteacorymbosa e Copaifera langsdorffii, aumento até o topo do tronco e reduçãopara o ramo, mas diferiram de Handroanthus ochraceus, sem variação naparte aérea.
As três espécies mostraram afunilamento da raiz para a base do tronco, compossível papel na economia de água e eficiência na condução.
Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
Eduardo Luiz Longui, Israel Luiz deLima, Ivelize Maciel Andrade, Miguel LuizMenezes Freitas, Sandra Monteiro BorgesFlorsheim, Antonio Carlos ScatenaZanatto, Francides Gomes da Silva Júnior
Plantadas - caso 1Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
HipótesePlantas de diferentes procedências de Gallesia integrifoliacom genótipos distintos (polinização aberta) apresentamvariações na densidade, anatomia e teores deextrativos, lignina e holocelulose quando plantadas emlocal diferente daquele de origem.
Plantadas - caso 1Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
Ribeirão Preto (RP), Bauru (BA) e Campinas (CA) – procedências das sementes.
Luis Antonio – plantio.
Plantadas - caso 1Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
Plantadas - caso 1Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
Plantio em 1982 e corte de 18 árvores, seis de cada procedência, em 2008 (26 anos)
Plantadas - caso 1Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
45
50
55
60
RP CA BA
ab
a
Vessel diameter (µm)
0,42
0,44
0,46
0,48
RP CA BA
b
a
b
Basic density (g cm -3)
Ribeirão Preto (RP), Bauru (BA) e Campinas (CA)
Plantadas - caso 1Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
As procedências RP e CA não apresentaram variação radial na densidade(maior homogeneidade).
Maior densidade (Campinas) – Homogeneidade (Ribeirão Preto e Campinas).
Plantadas - caso 1Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
RP
BA
CA
Vasos com menor diâmetro em CApodem explicar a maior densidade.
Menor potencial de condução?!?!
Plantadas - caso 1Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
320
340
360
380
400
RP CA BA
aab b
Ray height (µm)
45
50
55
60
RP CA BA
ab b
Ray width (µm)
Plantadas - caso 1Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
RP
BA
CA
Raios mais volumosos em RibeirãoPreto, com maior potencial dearmazenamento de amido.
Papel de reserva e na recuperação deembolias.
Em Luis Antonio há seis meses dedéficit de água, raios mais largos podemconferir uma vantagem para RibeirãoPreto, o que explicaria, em parte, asmaiores taxas de crescimento esobrevivência observadas por Sebbennet al. (2009).
Plantadas - caso 1Seed provenance influences the wood structure of Gallesia integrifolia
HipótesePlantas de diferentes procedências de Gallesia integrifolia com genótipos distintos(polinização aberta) apresentam variações na densidade, anatomia e teores deextrativos, lignina e holocelulose quando plantadas em local diferente daquele deorigem.
Parcialmente confirmadaA densidade variou, cinco das nove características anatômicas diferiram entre as
procedências, sugerindo que apesar das mesmas condições de crescimento ocorreram variações entre as procedências. O que possivelmente decorre das diferenças
genéticas das populações.
Maior densidade (CA) – Homogeneidade (RP e CA ).
Vasos de menor diâmetro (maior densidade), não influenciou negativamente no crescimento comparando com as outras duas procedências.
Raios mais volumosos em RP, com maior potencial de armazenamento de amido (reserva e recuperação de embolias, com alto déficit de água, raios mais largos podem
conferir uma vantagem para RP.
Propostas para discussão
• Muitos trabalhos brasileiros discutem com base em trabalhos do hemisfério norte?
• Avaliando a especialização: vasos com maior diâmetro em ambientes com maior disponibilidade de água. É
correto transpor este conhecimento para a variação entre Floresta Ombrófila e Cerrado ?
• Devemos estudar clones de nativas em diferentes ambientes?
• E a genética, em que porcentagem ela influencia na formação do lenho?
Equipe
Garcia
Francides
Sônia
RoqueOsny
Melo
MiguelSandra Israel
Diego ZannatoIvelize
Dito
Carol
NatáliaLaura
Contato
Seção de Madeira e Produtos Florestais
(11) 2231 8555 ramal 2221
E-mail: [email protected] ou [email protected]
Jequitibá em Vassununga