Efeito da cobertura do dossel no desenvolvimento e produção de compostos secundários de Maytenus ilicifolia e Ilex paraguariensis em sistemas agroflorestais

The Midwest regions of Santa Catarina state, in Brazil, include a great diversity of forest essences with medicinal application; however, many of these resources are poorly exploited or managed in an extractive manner. This research aimed to assess the effects of canopy cover in agroforestry systems on development and production of secondary composites of espinheira-santa (Maytenus ilicifolia) and yerba mate (Ilex paraguariensis). Two experimental areas were planted following the same spacing and arrangement for the plants. Experimental blocks were set up by pruning the pioneer plants, with three variable levels of canopy cover (0-20 %, 20-40 % and 40-60 %). Plants of espinheira-santa and yerba mate were monitored for development and their marketable vegetative parts were harvested, processed and aqueous extracts were prepared for the analysis of presence of secondary compounds. The yerba mate showed the highest production of marketable biomass under high cover. By contrast, the biosynthesis of the secondary compound, theobromine, was greater in the lowest cover, while chlorogenic acid and caffeine were higher in the cover (40-60 %). Espinheira-santa showed no difference in either development or yield among the assessment treatments and, the production of phenols was lower in the cover above 40 %.As regiões meio-oeste do Estado de Santa Catarina possui grande diversidade de essências florestais com aplicação medicinal, no entanto, muitos desses recursos são mal explorados ou explorados de forma extrativista. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar os efeitos da cobertura do dossel em sistemas agroflorestais no desenvolvimento e produção de compostos secundários em espinheira-santa (Maytenus ilicifolia) e erva-mate (Ilex paraguariensis). Duas áreas experimentais foram plantadas seguindo o mesmo espaçamento e arranjo de plantas. Blocos experimentais foram estabelecidos pela poda das plantas pioneiras, com três níveis variáveis de cobertura (0-20 %, 20-40 % e 40-60 %). As plantas de espinheira-santa e erva mate foram monitoradas quanto ao desenvolvimento e as partes vegetativas comercializáveis colhidas, processadas e preparados extratos aquosos para análise de compostos secundários. A erva-mate mostrou a maior produção de biomassa comercializável sob maior cobertura. Por outro lado, a biossíntese do composto secundário teobromina foi maior na cobertura 0-20 %, enquanto o ácido clorogênico e a cafeína foram maiores na cobertura 40-60 %. Espinheira-santa não mostrou diferença no desenvolvimento ou produção entre os tratamentos e a produção de fenóis foi menor em cobertura acima de 40 %

ASPECTOS DA BIOLOGIA REPRODUTIVA DE Drimys brasiliensis Miers (WINTERACEAE) EM FLORESTA OMBRÓFILA MISTA, SUL DO BRASIL

http://dx.doi.org/10.5902/1980509816598Drimys brasiliensis Miers, locally known as “cataia” or “casca-de-anta”, is a native tree of “Floresta Ombrófila Mista”, in Brazil. Its bark has been used for medicine, through the exploitation of plants of natural populations. The present work aimed to study aspects of reproductive biology of Drimys brasiliensis in order to establish strategies for sustainable management and conservation, in order to generate alternative income from the exploitation of this non-timber forest product. Studies about reproductive phenology (296 plants during 2 years and a half), pollination and dispersal ecology, and floral biology were realized. The flowering season occurred the summer, with its peak in January. There are unripe fruits throughout the year, becoming ripe fruits as the temperature increases. There is a superposition of unripe and ripe fruit phenology from different flowering seasons. Ripe fruits are then, available for animals throughout the year. Hymenopteras are flower visitors with major potential for gene flow via pollen, but their frequency is low, like others flowers visitors, despite the high flowers production and pollen viability. Therefore, the highest fruit production which was seen comes from self-fecundation. The primary fruit dispersers are rare, birds being observed. However, the secondary dispersal of seeds that reach the ground by barocory is high.http://dx.doi.org/10.5902/1980509816598Drimys brasiliensis Miers, conhecida como cataia ou casca-de-anta, é uma árvore nativa da Floresta Ombrófila Mista. Sua casca tem sido utilizada medicinalmente a partir da exploração de árvores em populações naturais. O objetivo deste trabalho foi a realização de estudos de biologia reprodutiva de Drimys brasiliensis visando fundamentar estratégias de exploração sustentável e conservação, possibilitando a geração de renda a partir da exploração deste recurso florestal não madeireiro. Foram realizados estudos de fenologia reprodutiva (296 árvores acompanhadas por 30 meses), ecologia de polinização e dispersão de sementes, e biologia floral. O período de florescimento ocorre durante o verão, com pico em janeiro. Frutos verdes estão presentes o ano inteiro, amadurecendo com o aumento das temperaturas. Ocorre uma sobreposição das fenofases fruto verde e fruto maduro oriundas de florescimentos de anos diferentes. Com isso, frutos maduros estão disponíveis o ano inteiro para a fauna. Os himenópteros são os visitantes florais com maior potencial de fluxo gênico via pólen, porém, a sua frequência é baixa, assim como a dos demais visitantes, apesar da alta produção de flores e da alta viabilidade dos grãos de pólen. Com isso, a alta produção de frutos observada é possivelmente decorrente da autofecundação. Os dispersores primários de frutos são raros, tendo sido observados pássaros. Entretanto, a dispersão secundária das sementes que chegam ao solo por barocoria é alta

Florística e estrutura de um fragmento de Floresta Ombrófila Mista no Planalto Catarinense

O Planalto Catarinense constitui-se em uma importante região estratégica para estudos referentes à conservação, em função da ocorrência de remanescentes de Floresta Ombrófila Mista e por ser uma área de recarga e afloramento do aquífero Guarani. Com o objetivo de avaliar a similaridade florística entre diferentes áreas amostrais e descrever a estrutura do componente arbóreo, foram alocadas, no Parque Natural Municipal de Lages, SC, quatro parcelas permanentes (40 x 40m) e cada uma foi dividida em 16 unidades amostrais de 10 x 10m. Árvores com DAP ≥ 5cm foram mapeadas, marcadas e mensuradas. Os espécimes foram coletados, identificados e depositados em herbário. Foram amostradas 46 espécies distribuídas em 39 gêneros e 27 famílias. As famílias mais ricas em espécies foram Myrtaceae, Lauraceae, Salicaceae e Sapindaceae as quais apresentaram alta densidade, assim como Dicksoniaceae e Clethraceae. Sete espécies somaram mais de 60% do total de indivíduos amostrados. A diversidade específica (H’) foi de 3,05 nats.ind-1 (J’= 0,81). A similaridade entre as parcelas foi de 32 a 44%, indicando baixa semelhança entre as parcelas estudadas. A distribuição espacial da maioria das espécies é classificada como agregada, conforme o índice de Morisita. Esta floresta é considerada rica e diversa, com espécies arbóreas ameaçadas de extinção tais como Araucaria angustifolia e Dicksonia sellowiana. Devido à grande importância ecológica para a flora e fauna local e o processo de fragmentação na região, este remanescente florestal deve ser protegido e conservado, visto que ainda ocorrem interferências antrópicas negativas

Florística de Floresta Ombrófila Mista Altomontana e de Campos em Urupema, Santa Catarina, Brasil

The study of regional flora provides information at specific and infraspecific levels of its variability in order to help in management and conservation of forest remnants.The aim of this study was to assess plant species of a remnant of a High Montane Mixed Ombrophilous Forest and adjacent areas, which can provide basic information for future studies on social, economical and ecological concern at a regional level. The survey was carried on “Fazenda das Nascentes”, an area of 1,367.43 ha, and 1,425 m a.s.l., in Urupema, Santa Catarina, Brazil. The methodology used was walk-through surveys, contemplating the forest and adjacent areas, with monthly sampling of botanical species, from September 2007 to September 2008, concerning about sampling species form all habits inside the herborized parcels and its adjacent areas. Were sampled a total of 217 taxa belonging to 145 genera in 81 families. Among all these species, 106 were found inside the forest 98 in anthropized grasslands and forest borders and 13 from swamps. The highest number of species belong to Asteraceae (62 species), followed by Solanaceae (16 species), Myrtaceae (15 species), and Poaceae (9 species). There were indentified 61 arboreal species, 40 shrub-like, 21 subshrub, 76 herbaceous and 19 climbing plant. O estudo da flora regional é fonte de informações sobre variabilidade em níveis específico e infraespecífico, servindo no manejo e preservação dos remanescentes florestais. Este estudo teve por objetivo realizar levantamento de espécies vegetais ocorrentes em remanescente de Floresta Ombrófila Mista Altomontana e áreas adjacentes a fim de subsidiar, regionalmente, futuros estudos de interesse social, econômico e ecológico. O levantamento foi realizado na Fazenda das Nascentes, com área de 1.367,43 ha, e 1.425 m s.n.m., em Urupema, Santa Catarina, Brasil. A metodologia utilizada foi de caminhamento, abrangendo a floresta e áreas adjacentes, com coletas mensais de material botânico, no período de setembro de 2007 a setembro de 2008, procurando-se amostrar espécimes de todos os hábitos. Foram registrados 217 táxons, pertencentes a 145 gêneros e a 81 famílias. Destas espécies, 106 foram coletadas no interior de floresta, 98 em campos e bordas de floresta e 13 em áreas úmidas. As famílias com maior número de espécies foram Asteraceae (62), Solanaceae (16), Myrtaceae (15) e Poaceae (9). Foram identificadas 61 espécies arbóreas, 40 arbustivas, 21 subarbustivas, 76 herbáceas terrícolas e 19 trepadeiras herbáceas

PASSIVE RESTORATION OF MIXED OMBROPHILOUS FOREST A DECADE AFTER FOREST PLANTATION REMOVAL IN THE SOUTH OF BRAZIL

The objective of this study was to evaluate the floristic composition, diversity and ecological characteristics of riparian forest tree species under passive restoration a decade after removing Pinus and Eucalyptus genus forest plantations and comparing the data to a reference ecosystem. The study was conducted in a Mixed Ombrophilous Forest fragment in the municipality of Ponte Alta, state of Santa Catarina, Brazil. A total of 30 plots of 200 m² were installed, 15 in the area under passive restoration and 15 in the reference ecosystem, covering the arboreal and regenerating strata. In these areas, rarefied richness, Shannon index, Pielou evenness, floristic dissimilarity, ecological group representativeness and the tree species dispersal syndromes were evaluated. The families with the highest specific richness were: Myrtaceae (14 species) in the reference ecosystem, and Lauraceae (eight species) in the area under passive restoration. Considering the ecological indicators used and the use of the reference ecosystem, it can be considered that the passive restoration after a decade in forest succession proved to be efficient for enlarging the riparian forests in the studied area.The objective of this study was to evaluate the floristic composition, diversity and ecological characteristics of riparian forest tree species under passive restoration a decade after removing Pinus and Eucalyptus genus forest plantations and comparing the data to a reference ecosystem. The study was conducted in a Mixed Ombrophilous Forest fragment in the municipality of Ponte Alta, state of Santa Catarina, Brazil. A total of 30 plots of 200 m² were installed, 15 in the area under passive restoration and 15 in the reference ecosystem, covering the arboreal and regenerating strata. In these areas, rarefied richness, Shannon index, Pielou evenness, floristic dissimilarity, ecological group representativeness and the tree species dispersal syndromes were evaluated. The families with the highest specific richness were: Myrtaceae (14 species) in the reference ecosystem, and Lauraceae (eight species) in the area under passive restoration. Considering the ecological indicators used and the use of the reference ecosystem, it can be considered that the passive restoration after a decade in forest succession proved to be efficient for enlarging the riparian forests in the studied area

REPRODUCTIVE SYSTEM of Mimosa scabrella IN CONSECUTIVE REPRODUCTIVE EVENTS IN THE MOUNTAINOUS REGION OF SANTA CATARINA STATE

The reproductive system determines evolutionary inheritance of populations by establishing patterns of gametes union to originate the next generation. The objective of this study was to investigate the mating system of Mimosa scabrella Benth. (bracatinga), a Brazilian tree species with socioeconomic and ecological importance, in a population of the mountainous region of Santa Catarina state, in two consecutive reproductive events. The analyzes in the 2015 and 2016 reproductive events were lead with isoenzymatic markers and the mating system characterization was performed based on mixed crosses and correlated crosses models, and the means of each parameter were statistically compared. Among the results, the multilocus outcrossing rates (tm(2015): 0.925 and tm(2016): 0.845) showed high magnitude and differed from the unit; the self-fertilization rates were significantly different from zero (s (2015): (0.075 and(2016): 0.155) indicating that the species does not show self-incompatibility. In addition, the positive outcrossing rates among relatives (tm-ts(2015): 0.142 and tm-ts(2016): 0.170) suggest inbreeding crosses in the population. The highest proportions in offspring were half-sibs (2015: 0.736 and 2016: 0.579), suggesting predominance of randomness at crossings. From this it is concluded that M. scabrella has a mixed mating system, with predominance of crossing at population level

Estrutura de um remanescente de Floresta Ombrófila Mista em Urupema, Santa Catarina, Brasil

The aim of the present study was to describe the structure and floristic composition of the arboreal stratum upper Montane Mixed Ombrophilous Forest, at an altitude of approximately 1650 m, in the Urupema, state of Santa Catarina. Five transections were randomly allocated and subdivided into 146 plots of 10x4m, totaling 5 840 m2. All plants with DBH greater than or equal to 5 cm were included into phytosociological study. Results showed the presence of 1656 individuals per hectare, distributed into 24 families, 32 genera and 42 species. The families with the highest number of species were Myrtaceae (ten), Asteraceae and Lauraceae (three). The horizontal structure of the forest was characterised by the high relative importance of three species: Dicksonia sellowiana Hook., Myrceugenia euosma (O. Berg) Legr. and Drimys angustifolia Miers, with together represented 54.4% of the relative density of the forest, 60.66% of the relative dominance, 40.5% of the relative frequency, and 51.06% of the importance value index. The values of the Shannon diversity index and the Pielou evenness index were respectively 2.6 nats/ind and 0.88. A low diversity was observed in the area, which could be related to the historical land use and to specific environmental conditions due to its high altitude.O presente estudo teve por objetivo descrever a estrutura e a composição florística do estrato arbóreo e arbustivo de um fragmento de Floresta Ombrófila Mista Altomontana, a aproximadamente 1600 m de altitude, no município de Urupema, Santa Catarina. Para o levantamento fitossociológico foram instaladas cinco transecções, aleatoriamente alocadas e subdivididas em 146 parcelas de 10x4 m, totalizando 5.840 m2. Em cada parcela foram amostrados todos os indivíduos com DAP (diâmetro à altura do peito) ≥ 5 cm. Foi encontrado um total de 970 indivíduos, na proporção de 1656 indivíduos por hectare, pertencentes a 24 famílias, 32 gêneros e 42 espécies. As famílias mais ricas em espécies foram Myrtaceae (dez), Asteraceae e Lauraceae (três). A estrutura horizontal da floresta foi caracterizada pela elevada importância relativa de três espécies: Dicksonia sellowiana Hook., Myrceugenia euosma (O. Berg) Legr. e Drimys angustifolia Miers que juntas representam 54,4% da densidade relativa do trecho da floresta amostrado, 60,66% da dominância relativa, 40,5% da frequência relativa e 51,06% do índice de valor de importância. O índice de diversidade de Shannon foi de 2,6 nats/indivíduo e o de uniformidade de Pielou igual a 0,88. Constatou-se baixa diversidade na área, podendo estar relacionada ao histórico de exploração e as condições ambientais específi cas devido à altitude

POTENCIAL DE FRAGMENTOS FLORESTAIS INSERIDOS DENTRO DE FLORESTA DE EXÓTICAS PARA A RESTAURAÇÃO DA FLORESTA COM ARAUCÁRIAS

Forest fragmentation and the use of landscape matrices by agricultural and forest cultures can change the species composition such that these will no longer reflect the structure of the native forests. Thus, fragments can lose their potential to provide propagules for restoration once they lose species, or when its structure is changed due to fragmentation. The aim of this study was to evaluate the potential of a network of remnant forest fragments formed ±60 years ago on a farm to act as a propagule source for a natural regeneration process. The study area belongs to the Ombrophilous Mixed Forest (FOM) formation and is used in the production of exotic forest species. The 798 ha area is located in the Ponte Alta (SC) municipality. Data from phytosociological surveys of this formation were used for comparison, using curves based on the individual rarefaction, distribution of the six most abundant species, proportion of species and zoochoric individual, and similarity analysis in between different areas. The forest fragment showed compatible species richness and at certain times higher than can be found in other FOM situations. Mimosa scabrella was the most abundant species differing from other surveys. The amount of species with zoochoric dispersion mechanisms was similar to what was expected of FOM formations, however, the quantity of zoochoric individuals was below expected. The results indicate that the fragments show potential to act as propagule sources in the restoration process within the farm areas. Nonetheless, the capacity can be rather limited once the fragments show some different characteristics of other Araucaria’s forests.A fragmentação florestal e o uso da matriz da paisagem por culturas agrícolas ou florestais pode alterar a composição de espécies, a ponto que estes não representem mais a estrutura da floresta nativa. Assim, fragmentos podem perder o potencial de fornecimento de propágulos para a restauração quando perdem espécies, ou quando têm a estrutura alterada em função dos efeitos da fragmentação. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de uma rede de fragmentos florestais remanescentes formados há aproximadamente 50 anos em uma fazenda com povoamento florestal de exóticas, para atuar como fonte de propágulos no processo de regeneração natural. O sítio utilizado pertence a uma Floresta Ombrófila Mista (FOM), utilizado para produção florestal de espécies exóticas, com área de 798 ha, localizada no município de Ponte Alta - SC. Foram utilizados dados de levantamentos de fitossociologia desta formação para comparação, utilizando-se curvas construídas com base na rarefação do indivíduo, a distribuição das seis espécies mais abundantes, proporção de espécies e indivíduos zoocóricos e análise de similaridade, entre os locais. Os fragmentos florestais apresentaram riqueza de espécies compatíveis e por vezes maior ao que se pode encontrar em outras situações de FOM. Mimosa scabrella foi a espécie mais abundante, diferindo dos demais levantamentos. A quantidade de espécies com mecanismos de dispersão zoocórica foi semelhante ao esperado para FOM, entretanto, a quantidade de indivíduos zoocóricos foi inferior ao que poderia ser esperado. Os resultados indicam que os fragmentos apresentam potencial para atuar como fonte de propágulos no processo de restauração das áreas inseridas na fazenda, contudo, a capacidade pode ser limitada, uma vez que os fragmentos apresentaram algumas características diferentes de outras florestas com Araucárias

Biologia reprodutiva de erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil) em remanescentes de Floresta Ombrófila Mista Altomontana

Information on the reproductive biology of species are key to planning land use guides and the conservation of forest resources. Thus, aspects of fl oral biology and breeding systems, flower visitors and the fruit development of Ilex paraguariensis A. St. Hil. were studied in an area of Mixed Ombrophylous Forest (Fazenda das Nascentes) in the city of Urupema, Santa Catarina state. For this study we monitored 161 individual adult erva mate (86 male and 75 female) plants during the period August 2011 to May 2012. The reproductive phenology showed 100 days, with peak flowering in the month of November and beginning of fruit ripening in May. The flowering of this species was recorded during periods of reduced precipitation and with an average temperature above 25°C. The flower visitors belonging to the orders Hymenoptera, Coleoptera, Hemiptera and Diptera visited the flowers during the day, during the period from 08:30 AM to 06:00 PM. The development of the fresh weight of the fruit increased quadratically. The results indicate the need for monitoring of reproductive individuals for a longer time which will allow more complete understanding of the reproductive cycle of erva mate in order to subsidize conservation strategies and management of this resource in the forest formations of Catarinense Highlands.Informações sobre a biologia reprodutiva de espécies são fundamentais para orientar planos de uso e conservação de recursos florestais. Desta forma, aspectos da biologia fl oral, visitantes florais e desenvolvimento do fruto de Ilex paraguariensis A. St. Hil. foram estudados em uma área da Floresta Ombrófi la Mista (Fazenda das Nascentes) no município de Urupema, SC. Para este estudo foram acompanhados 161 indivíduos adultos de erva-mate (86 masculinos e 75 femininos) no período de agosto de 2011 a maio 2012. A fenologia reprodutiva apresentou amplitude de 100 dias, com pico de floração no mês de novembro e início da maturação dos frutos em maio. A floração desta espécie foi registrada nos períodos de menor precipitação e de temperatura média acima de 25ºC. Os visitantes florais pertencentes às ordens Himenóptera, Coleóptera, Hemiptera e Díptera visitaram as flores durante o dia, no período das 08:30 as 18:00 h. O desenvolvimento dos frutos, com relação ao peso fresco aumentou de forma quadrática. Os resultados indicam a necessidade de um acompanhamento de indivíduos reprodutivos por maior tempo o que permitirá uma visão completa do ciclo reprodutivo da erva mate, para subsidiar estratégias de conservação e manejo adequado deste recurso nas formações florestais do Planalto Catarinense