A comparison of the woody vegetation and soil characteristics of a cerradão and a Cerrado sensu stricto in adjacents areas on dystrophic soils in eastern Mato Grosso State, Brazil

Em alguns casos, cerrado sensu stricto e cerradão ocorrem lado a lado e sob condições edáficas e topográficas semelhantes. Como os fatores que contribuem para a ocorrência de cerradão nessas situações ainda não estão totalmente esclarecidos, o objetivo do presente estudo foi comparar a composição florística e a fitossociologia de um cerradão e um cerrado sensu stricto no leste mato-grossense e verificar se maior fertilidade do solo estava contribuindo para a ocorrência do cerradão. Em cada comunidade foi realizado um levantamento florístico e fitossociológico em 50 parcelas de 10 m×10 m, onde foram medidas todas as árvores com diâmetro maior do que 5 cm a 30 cm do solo. Foram coletadas amostras de solos de um perfil de 2 m de profundidade em cada área e amostras superficiais (0-10 e 10-20 cm). As fitofisionomias foram distintas quanto a florística, estrutura e fitossociologia. A área basal (21,4 m² ha-1) e altura média (6,4 m) do cerradão foram maiores do que as do cerrado sensu stricto (14,9 m² ha-1 e 3,7 m). No cerradão, as três espécies mais importantes foram Hirtella glandulosa Spreg., Sclerolobium paniculatum Vog. e Xylopia aromatica (Lam.) Mart., somando 29% do Índice do Valor de Importância (IVI) total e no cerrado sensu stricto, foram Qualea parviflora Mart., Davilla elliptica A. St.-Hil. e Roupala montana Aubl., somando 20,5 do IVI total. Os solos sob ambas as fitofisionomias foram ácidos (pH 1,3 cmol c kg-1). A fertilidade do solo não apresentou diferenças para corroborar a hipótese de que a ocorrência do cerradão ao lado do cerrado sensu stricto era devida à maior fertilidade do solo. O solo sob o cerradão apresentou textura mais argilosa em todo o perfil, o que pode significar maior disponibilidade de água para as árvores durante todo o ano. Esse é um aspecto que merece investigações no futuro.Cerrado sensu stricto and cerradão often occur side by side under similar edaphic and topographic conditions. The factors which contribute to the existence of cerradão in this situation are not well established. The objective of the present study was to compare the floristic composition and phytosociology of a Cerrado and cerradão on a dystrophic soil in eastern Mato Grosso and to determine whether higher soil fertility was contributing to the existence of the cerradão. Fifty 10 m×10 m plots were laid out in each vegetation type and a phytosociological survey was conducted of all trees with a minimum diameter of 5 cm at 30 cm above ground level. Soil samples were collected up to a depth of 2 m of soil profiles and from surface layer (0-10 and 10-20 cm) in each area. The two physiognomies showed distinct floristic, structural and phytosociological characteristics. The basal area (21.4 m² ha-1) and the mean heights (6.4 m) of the cerradão were greater than that of the cerrado sensu stricto (14.9 m² ha-1 and 3.7 m). The three most important species were Hirtella glandulosa Spreg., Sclerolobium paniculatum Vog. and Xylopia aromatica (Lam.) Mart. in the cerradão, representing 29% of the total Importance Value (IVI), and Qualea parviflora Mart., Davilla elliptica A. St.-Hil. and Roupala montana Aubl. in the cerrado sensu stricto, representing 21% of the total IVI. The soils of both areas were acid (pH 1.3 cmol c kg-1). The fertility of the soils of the two areas was not different to support the hypothesis that the occurrence of the cerradão was due to the higher fertility of its soil. However, the cerradão soil showed higher percentages of clay than the cerrado soil at all depths up to 2 m, which could result in a higher availability of water throughout the year for the trees. This is an aspect worth investigating in future studies

Initial development and biomass allocation in seedlings of Brosimum rubescens Taub. (Moraceae) at different shading levels

Florestas monodominantes de Brosimum rubescens Taub. (Moraceae) ocorrem na zona de transição Cerrado/Amazônia e encontram-se ameaçadas pela extração da madeira. Dentre as possíveis causas de monodominância destaca-se a disponibilidade de luz, de modo que o objetivo deste trabalho foi testar os efeitos no crescimento e na assimilação de CO2 de diferentes níveis de sombreamento em condições naturais e em viveiro. Em viveiro, os tratamentos foram 0, 30, 50, 70 e 90% de sombreamento e na floresta foram avaliadas plantas jovens crescendo sob o dossel e em clareira. A taxa de assimilação de CO2 em resposta a variações na intensidade luminosa foi medida em plantas jovens sob três condições de sombreamento. As plantas que cresceram sob o dossel fechado apresentaram taxas de crescimento relativo menores do que aquelas que cresceram na clareira. Aos 21 meses, o maior valor de massa seca total (9,46 g) foi encontrado sob 50% de sombreamento, representando um acúmulo de biomassa 144% superior ao tratamento sob 90%. Em todos os tratamentos e amostragens, a partição foi massa seca da raiz > folhas > caule. A menor taxa fotossintética máxima (Amáx= 3,46 µmol m-2 s1) foi observada para 90% de sombreamento e a maior (Amáx= 7,89 µmol m-2 s-1) foi registrada sob 30% de sombreamento. Clareiras provavelmente desempenham um papel importante na manutenção da monodominância, uma vez que B. rubescens apresentou plasticidade para diferentes condições de luminosidade e maior crescimento nos níveis intermediários de sombreamento.Monodominant forests of Brosimum rubescens Taub. (Moraceae) occur at the Cerrado/Amazonia boundary and are threatened by logging. Light is considered an important determinant for monodominance in forests, so the aim of this study was to analyze initial growth at shading levels of 0, 30, 50, 70 and 90% in the nursery, in a forest gap, and also at a closed canopy site. Photosynthesis was measured in seedlings at three shading levels. Seedlings under a closed canopy showed lower relative growth rates in comparison to seedlings growing in a nearby gap. At 21 months of age, the highest total dry mass of 9.46 g was measured at 50% shading. This represents a biomass accumulation of 144% over that found at 90% shading. For all treatments in every assessment the partitioning was dry matter of roots > leaves > stems. The lowest maximum photosynthesis rate (Amax= 3.46 µmol m-2 s-1) was recorded at 90% shading and the highest (Amax= 7.89 µmol m-2 s-1) was recorded at 30% shading. Gaps seem to play an important role in maintaining monodominance since B. rubescens showed some plasticity regarding light conditions and grew better at intermediate shading levels

Biochar as substitute for organic matter in the composition of substrates for seedlings.

In this study, we tested the hypothesis that pyrogenic carbon (biochar) has properties that enable it to replace fresh organic matter (cattle manure) in seedling substrates. These properties include specific electrophysiological interactions in soil-plant media, stability and longevity. The experiment was conducted in the nursery at the State University of Mato Grosso, located in the municipality of Nova Xavantina, between April and June 2011. The experimental design consisted of randomized blocks with ten treatments and four replicates, including a commercial substrate. Linear regression analysis showed a strong positive relationship between manure treatments and number of leaves, fresh and dry biomass, diameter, height and Dickson Quality Index at 30 and 40 days after sowing (DAS), with the exception of height at 30 DAS. There was no significant relationship for biochar dosage in any assessment for these parameters. The use of substrates with different dosages of cattle manure resulted in an increase of seedling quality compared to biochar and commercial substrates. The hypothesis that biochar can be substituted for fresh organic matter and is more stable in the substrate was not supported

Structure and floristic composition of woody vegetation in cerrado rupestre in the Cerrado-Amazonian Forest transition zone, Mato Grosso, Brazil

O objetivo desse estudo foi determinar a composição florística e a estrutura da vegetação lenhosa (incluindo monocotiledôneas e lianas) em cerrado rupestre na zona de transição Cerrado-Floresta Amazônica, no Parque do Bacaba, em Nova Xavantina, MT (14º 41’ S e 52º 20’ W) e compará-las com outros estudos de cerrado sentido restrito. Foram demarcadas aleatoriamente 10 parcelas de 20 × 50 m, nas quais foram medidos os indivíduos vivos e mortos em pé com diâmetro mínimo a 30 cm do solo (DAS) ≥ 3 cm. O cerrado rupestre apresentou alta densidade (3.766 indivíduos vivos), riqueza florística (85 espécies, 67 gêneros e 34 famílias) e área basal (15,72 m2ha-1), e ainda elevado valor do índice de diversidade de espécies de Shannon-Wiener (H’ = 3,47) e equabilidade de Pielou (J = 0,78) em relação às áreas comparadas. As espécies com maior valor de importância foram Erythroxylum suberosum, Qualea parviflora, Anacardium occidentale, Kielmeyera rubriflora e Vatairea macrocarpa. A maior similaridade florística entre comunidades de cerrado típico e rupestre localizadas em áreas com menores altitudes do leste mato-grossense sugere que nessa região a proximidade geográfica e a altitude exercem influência sobre a composição de espécies, independentemente do substrato. A comunidade apresentou distribuição de alturas unimodal, predominando indivíduos de porte arbustivo com altura < 3 m e DAS < 5 cm. É sugerido aqui que estudos florísticos e fitossociológicos realizados em cerrado rupestre empreguem DAS mínimo de 3 cm e incluam espécies de monocotiledôneas e de lianas para representar de maneira mais realística a riqueza e composição de espécies e a estrutura da vegetação. A elevada riqueza e diversidade de espécies registrada no presente estudo podem estar relacionadas à posição pré-Amazônica deste cerrado rupestre, enfatizando a importância da manutenção do Parque do Bacaba no sentido de garantir a proteção de sua diversidade biológica.This study aimed to analyze the floristic composition and the structure of a savanna on rocky soil (“cerrado rupestre”) woody vegetation (including monocots and lianas) in the Cerrado-Amazon Forest transition zone located at Parque Municipal do Bacaba, Nova Xavantina, State of Mato Grosso (14º 41’ S and 52º 20’ W), and compare it with other cerrado stricto sensu studies. Ten 20 × 50 m plots were randomly established, within which all live and dead woody plants with at least 3 cm of trunk diameter at 30 cm above ground level (DSH30 ≥ 3 cm) were measured. The cerrado rupestre showed high density (3,766 live individuals), richness (85 species, 67 genera and 34 families) and basal area (15.72 m2ha-1), as well as high levels of Shannon-Wiener species diversity (H’ = 3.47) and evenness (J = 0.78) indices. The most important species were Erythroxylum suberosum, Qualea parviflora, Anacardium occidentale, Kielmeyera rubriflora and Vatairea macrocarpa. The greatest floristic similarity found between typical cerrado and “cerrado rupestre” communities from lower altitude areas of Northeastern Mato Grosso suggest that, in this region, altitude and geographical distance influence the species composition, regardless of the substrate. The community presented unimodality in the heights distribution and is mostly compounded by shrubby individuals with height < 3 m and DSH < 5 cm. We suggest that floristic and phytosociological studies conducted in “cerrado rupestre” should adopt DSH ≥ 3 cm and include monocot and liana species, so as to more realistically represent the vegetation richness, species composition and structure. The high species richness and diversity registered in this study might be related to this “cerrado rupestre” pre-Amazonian location, which emphasizes the importance of “Parque do Bacaba” maintenance as a guarantee of its biological diversity protection

Determinantes ambientais para regeneração natural de mata de galeria na transição Cerrado/Amazônia no Brasil

Foi estudada a regeneração natural e a estrutura de três seções de uma floresta de galeria no leste de Mato Grosso, Brasil (14º43′S e 52º21′W). O objetivo foi analisar a estrutura da floresta e verificar a relação entre a distribuição e abundância das espécies nos diferentes estágios de regeneração e entre as variáveis ambientais. Em cada seção de floresta foram estabelecidas, sistematicamente, 47 parcelas (10x10m) contíguas e permanentes para amostrar as árvores (CAP≥15cm). As plântulas jovens (0,01 a 1m de altura), as plântulas maiores (1,01 a 2m) e as arvoretas (de 2,01m de altura a CAP≥15cm) foram amostradas em sub-parcelas de 1x1m, 2x2m e 5x5m, respectivamente. Para cada parcela foram determinadas as propriedades do solo, projeção das clareiras, cobertura de bambus, rochosidade, declividade e profundidade do lençol freático. A relação das variáveis ambientais com as árvores e comunidades de plântulas e arvoretas foi determinada a partir de uma análise de correspondência canônica. Apesar das seções de floresta serem próximas entre si, apresentaram diferenças importantes em relação à composição florística, estrutura e variáveis ambientais. Os solos apresentaram reduzida capacidade de troca catiônica e elevados níveis de saturação de alumínio. A ocorrência de bambus e clareiras e a profundidade do lençol freático limitam a ocorrência de arvoretas e árvores. A elevada heterogeneidade estrutural em cada categoria de regeneração esteve relacionada principalmente a um gradiente de umidade, mas a fertilidade do solo (Ca+Mg) também foi determinante nas diferentes comunidades de plântulas.Natural regeneration and structure and their relationship to environmental variables were studied in three sections of a gallery forest, in Eastern Mato Grosso, Brazil (14º43′S and 52º21′W). The assumption was that natural regeneration is constrained by environmental determinants at all stages of development of the tree community. The objective was to analyse the forest structure and to verify the relationship between species distribution and abundance at different stages of regeneration and environmental variables. In each section, 47 contiguous (10x10m) permanent plots were established to sample trees (gbh≥15cm), following a systematic design. Seedlings (0.01 to 1m height), saplings (1.01 to 2m) and poles (from 2.01m height to gbh<15cm) were sampled in sub-plots of 1x1m, 2x2m and 5x5m, respectively. In each plot, soil properties, gaps projection, bamboos, rocky cover, declivity and depth of ground watertable were determined. The relationships between the environmental variables with trees and seedling communities were assessed by canonical correspondence analysis. In spite of the sections being near to each other, they presented large differences in floristics, structure and site conditions. The forest soil presented a low cation exchange capacity and a high level of Al saturation. The occurrence of bamboos and gaps and the depth of ground watertable limited the occurrence of poles and trees. The high degree of structural heterogeneity for each regeneration category was related primarily to a humidity gradient; but soil fertility (Ca+Mg) was also a determinant of seedling and sapling communities

Carvão pirogênico como condicionante para substrato de mudas de Tachigali vulgaris L.G. Silva & H.C. Lima

The objective of the present study was to investigate the efficiency of charcoal as amendment to the substrate used for high vigor of growing seedlings, testing Tachigali vulgaris as representative species of the ‘Cerrado’ Biome. Amazonian dark earth soil (Terra Preta de Índio), enriched by pyrogenic carbon and available nutrients were taken as model example. The experiment was carried out in the nursery of the State University of Mato Grosso, in Nova Xavantina, Mato Grosso state, Brazil. The treatments consisted of 0, 5, 12.5, 25 and 50% (v/v) of Eucalyptus sp. charcoal mixed with the standard substrate. Seed germination was evaluated at the beginning of the experiment, as well as the height and stem diameter of seedlings and the number of leaves was measured every 30 days during eight months. At the end of the 8th month, the stem diameter and the dry matter of the seedling biomass (aerial part and root system) were measured. The germination of the seeds was above 80% in all treatments and no differences were observed between them. The charcoal, however, had significant effect on the other parameters determined, all of them showing significant and positive correlation with the charcoal doses. Consequently, charcoal is a good option as biological amendment to the substrate for the creation of healthy and more resistant seedlings of Tachigali vulgaris, an important requirement for adverse field conditions, such as restoration of degraded areas in the Cerrado Biome.Este estudo teve como objetivo verificar a eficiência de carvão vegetal pirogênico como condicionante de substrato para o desenvolvimento de mudas florestais de alto vigor, testando-se o carvoeiro (Tachigali vulgaris) como espécie representativa do Bioma Cerrado. Foram tomados como modelo de produtividade os solos de elevada capacidade de troca catiônica com Horizonte A antrópico da Amazônia (Terras Pretas de Índio), ricos em carbono pirogênico derivado de carvão vegetal. O experimento foi realizado no viveiro da Universidade do Estado de Mato Grosso, no município de Nova Xavantina-MT. Foram utilizadas quatro concentrações de carvão de eucalipto (Eucalyptus sp.) com 5; 12,5; 25 e 50% do volume total do substrato base e 0% como testemunha. Foi avaliada a porcentagem de emergência no início do experimento. Durante oito meses, a cada 30 dias, foi contado o número de folhas e medida a altura total das mudas. No oitavo mês foi medido o diâmetro do coleto e determinada à massa seca da raiz e da parte aérea. Os tratamentos e a testemunha apresentaram emergência superior a 80%, não havendo influência do carvão. Entretanto, o carvão vegetal incrementou significativamente a altura das mudas, o número de folhas, o diâmetro do coleto e a massa seca radicular e da parte aérea, o que ficou evidenciado pela forte correlação positiva com as concentrações de carvão. Portanto, o carvão vegetal pirogênico é uma alternativa viável como condicionante de origem biológica do substrato para a produção de mudas potencialmente mais resistentes, requerimento importante para plantios em campo sob condições mais severas, como na recuperação de áreas degradadas no Bioma Cerrado

DESENVOLVIMENTO INICIAL E QUALIDADE DE MUDAS DE Copaifera langsdorffii Desf. SOB DIFERENTES NÍVEIS DE SOMBREAMENTO

http://dx.doi.org/10.5902/1980509821061The gallery forests are being fragmented, leading to loss of its high diversity, becoming indispensable studies assessing the environmental performance of their tree species. The objective of this study was to test the hypothesis that the production of seedlings Copaifera langsdorffii is influenced by ambient light, higher quality and initial development at intermediate light levels. Plants were tested in full sun, 30%, 50%, 70% and 90% shading in order to evaluate the number of leaves, height and diameter at 60, 90, 120 and 191 days after emergence (DAE) and dry root and shoot biomass and Dickson quality index (DQI) at the end of the experiment (191 DAE). The effect of shading levels was analyzed by means of regression analysis. The plants showed good growth plasticity at different levels of lightness, but with better development and quality (IQD) at 50% shade, corroborating the hypothesis tested. The excessive lightness or shading should be avoided to ensure the production of more vigorous seedlings of C. langsdorffii. Thus, production of seedlings of this species under 50% shade is recommended to promote their quality and possibly ensure better survival in the field.http://dx.doi.org/10.5902/1980509821061As florestas de galeria vêm sendo fragmentadas, levando à perda de sua elevada diversidade, tornando-se imprescindíveis estudos que avaliem o comportamento ecológico de suas espécies arbóreas. O presente estudo teve como objetivo testar a hipótese de que a produção de mudas de Copaifera langsdorffii é influenciada pela luminosidade do ambiente, apresentando maior qualidade e desenvolvimento inicial em níveis intermediários de luz. As plantas foram testadas em pleno sol, 30%, 50%, 70% e 90% de sombreamento, avaliando-se número de folhas, altura e diâmetro aos 60, 90, 120 e 191 dias após a emergência (DAE) e massa seca aérea e radicular e, índice de qualidade de Dickson ao final do experimento (191 DAE). O efeito dos níveis de sombreamento foi analisado por meio de análise de regressão. As plantas apresentaram boa plasticidade de crescimento nos diferentes níveis de luminosidade, mas com melhor desenvolvimento e qualidade (IQD) em 50% de sombreamento, corroborando a hipótese testada. A luminosidade ou sombreamento excessivo devem ser evitados para garantir a produção de mudas mais vigorosas de C. langsdorffii. Assim, recomenda-se a produção de mudas desta espécie sob 50% de sombreamento para favorecer a sua qualidade e possivelmente garantir melhor sobrevivência em campo