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Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015

Uso de Água em Montados

Teresa Soares David

INIAV


Co-autores: CA Pinto, JS David, JS Pereira, N Nadezhdina, MO Henriques, C

Besson, MC Caldeira, TA Paço, T Quilhó, J Cermak, H Cochard, MM Chaves,

M Vaz, F Valente, I Ferreira, S Cohen, R Siegwolf, L Gazzarini


Objetivos

ANALISAR

Funcionamento hídrico das árvores dos montados e interações com

outros componentes do ecossistema

• Resposta a condicionantes ambientais, fisiológicas e a práticas de

gestão

• Estratégias de adaptação ao ambiente mediterrânico

Sustentar, em base científica, recomendações de gestão


• Elevada variabilidade inter- e intra-anual da precipitação

• Temperatura e radiação elevadas no verão

• Períodos longos de secura atmosférica e edáfica (verão)

• Solos delgados/com baixa capacidade de armazenamento de

água

• Previsíveis aumentos da intensidade, frequência e duração

dos períodos secos

O ambiente mediterrânico

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20

40

60

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100

120

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20

30

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50

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Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

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C)

Mês


Os locais experimentais

Sobreiro

Azinheira

AFN, 2010

Árvores adultas

Azinheiras (Q. ilex) - Mitra I

Azinheiras e Sobreiros - Mitra II

Sobreiros (Q. suber) - Lezírias


A experimentação de suporte à investigação aplicada


Padrões de variação da transpiração

1. Ausência de variação inter- e

intra-anual (Mitra I e Lezírias)

2. Variação inter- e intra-anual

(Mitra II)

Tra

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x)

Adaptado de David et al. 2004, Agric For Met; David et al. 2007, Tree Physiol

Q. ilex, Mitra I

Q. ilex, Mitra II Q. ilex, Mitra II

verão

verão

0

0,2

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0,6

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1

0 1000 2000 3000 4000

D (Pa)

0

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D (Pa)

Abril Junho Agosto Outubro Dezembro

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 1000 2000 3000 4000

D (Pa)



A regulação estomática g

cm

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lati

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Q. ilex, Mitra II Q. ilex, Mitra II

Q. ilex, Mitra I

Adaptado de David et al. 2004, Agric For Met; David et al. 2007, Tree Physiol

0

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0,4

0,6

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1

0 1000 2000 3000 4000 5000

D (Pa)

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1

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D (Pa) Abril Junho Agosto Outubro Dezembro

0

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1

0 1000 2000 3000 4000 5000

D (Pa)


1. Ausência de variação inter- e

intra-anual (Mitra I e Lezírias)

2. Variação inter- e intra-anual

(Mitra II)


Como explicar os distintos padrões de transpiração?

Q. ilex

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Po

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(MP

a)

Adaptado de Paço et al. 2009, J Hydrol

F = Ksf x (Ypd - Ymd)

Força motriz

do fluxo

Ypd

Ymd Imposto pelos

estomas

dependente do

acesso das raízes à

água


Identificação das fontes de abastecimento de água

Assinatura isotópica (δ18O)

Água do xilema Água subterrânea Água solo

não saturado

26 Jun 2007 -4.06 (0.31) a

-4.50 (0.05) a

0.97 (0.33) b

14 Ago 2007 -4.78 (0.19) a

-4.03 (0.07) a

-2.49 (0.51) b

13 Ago 2008 -4.75 (0.15) a

-4.98 (0.51) a

1.96 (0.70) b

10 Set 2008 -4.84 (0.21) a

-5.44 (0.46) a -1.86 (0.67) b

David et al. 2013, For Ecol Manag

Q. suber, Lezírias


Estrutura do sistema radicular: solos delgados

David et al. 2004, Agr For Met


Estrutura do sistema radicular dimórfico: solos arenosos

Q. suber, Lezírias

David et al. 2013, For Ecol Manag

- 1.5 m

Raíz principal Raízes finas em profundidade

Raízes superficiais

Parênquima

aerênquima

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

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5

6

7

8

9

10

- 4.5 m

- 1.5 m


Estrutura do sistema radicular dimórfico: solos arenosos

Raízes profundantes

(sinkers)

Cª das Lezírias


Funcionamento do sistema radicular

Adaptado de David et al. 2013, For Ecol Manag

Pinto et al. 2014, Hydrol Process

Q. suber maximiza a exploração de recursos, usando água do solo superficial durante a

maior parte do ano e água subterrânea e hydraulic lift no verão.

Q. suber, Lezírias site


Partição da transpiração do ecossistema: árvores e pastagem

Q. ilex, Mitra II

Adaptado de Paço et al. 2009, J Hydrol

Tra

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As restrições hídricas e a mortalidade

Duração do período seco

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Te

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tura

Precipitação

• Aumento da seca, em termos relativos, está a

originar aumento de mortalidade mesmo em

florestas de zonas húmidas

• Mortalidade por interrupção no sistema de

transporte de água às folhas pode ser observada

vários anos após um episódio intenso de seca

• Árvores em deficiente estado hídrico são mais

vulneráveis ao ataque de pragas e doenças

Mortalidade

As restrições hídricas são o principal fator limitante da

produtividade e sobrevivência das árvores a nivel global


Considerações finais

• Uso de água em montado depende das disponibilidades hídricas locais,

da proporção relativa árvores/sob-coberto e das espécies envolvidas.

• Raízes são fundamentais na adaptação à secura.

• Bom estado hídrico das árvores no verão pode estar dependente do

acesso das raízes a reservas de água de profundidade (reservas de água

do solo muito menores que da água subterrânea - reservatório mais

eficiente na transferência de água da precipitação entre estações/anos).

• Práticas de gestão podem alterar uso de água e vitalidade das árvores:

(a) aumento da densidade arbórea incrementa o uso de água do

ecossistema; (b) competição pelos recursos disponíveis pode ser

minimizada ajustando a densidade; (c) técnicas culturais que destruam

ou desacoplem as raízes das fontes de abastecimento podem potenciar

stress hídrico.

• A variabilidade espacial e temporal dos padrões de mortalidade pode

pode ser explicada por diferentes condições de acesso das raízes a

fontes de água: p.ex., variações espaciais no solo/litologia/hidrogeologia.


Referências bibliográficas

POCI/AGR/59152/04-FCT

PIDDAC 216/01

PRAXIS XXI 3/3.2/AGR/2187/95

PAMAF 411040050450

Obrigada!

Pinto CA, Nadezhdina N, David JS, Kurz-Besson C, Caldeira MC, Henriques MO,

Monteiro FG, Pereira JS & David TS 2014. Transpiration in Quercus suber trees under

shallow water table conditions: the role of soil and groundwater. Hydrological

Processes 28 (25): 6067-6079.

David TS, Pinto CA, Nadezhdina N, Kurz-Besson C, Henriques MO, Quilhó T, Cermak

J, Chaves MM, Pereira JS & David JS. 2013. Root functioning, tree water use and

hydraulic redistribution in Quercus suber trees: A modeling approach based on root

sap flow. Forest Ecology and Management 307: 136–146.

Pinto CA, David JS, Cochard H, Caldeira MC, Henriques MO, Quilhó T, Paço TA,

Pereira JS & David TS 2012. Drought-induced embolism in current-year shoots of two

Mediterranean evergreen oaks. Forest Ecology and Management 285: 1-10.

David TS, David JS, Pinto CA, Cermak J, Nadezhdin V & Nadezhdina N 2012.

Hydraulic connectivity from roots to branches depicted through sap flow: analysis on a

Quercus suber tree. Functional Plant Biology 39: 103-115.

Pinto CA, Henriques MO, Figueiredo JP, David JS, Abreu FG, Pereira JS, Correia I &

David TS 2011. Phenology and growth dynamics in Mediterranean evergreen oaks:

Effects of environmental conditions and water relations. Forest Ecology and

Management 262 (3): 500-508.

Paço TA, David TS, Henriques MO, Pereira JS, Valente F, Banza J, Pereira FL, Pinto

CA & David JS 2009. Evapotranspiration from a Mediterranean evergreen oak

savannah: the role of trees and pasture. Journal of Hydrology 369: 98-106.

David TS, Henriques MO, Besson CK, Nunes J, Valente F, Vaz M, Pereira JS,

Siegwolf R, Chaves MM, Gazarini LC & David JS 2007. Water use strategies in two

co-occurring Mediterranean evergreen oaks: surviving the summer drought. Tree

Physiology 27: 793-803.

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