Modelagem de dados de covariância de fluxo turbulento na floresta amazônica: uma comparação entre os modelos "folha-grande" e "sol/sombra" para a torre C-14 em Manaus. I. Fotossíntese do dossel

In this study, we concentrate on modelling gross primary productivity using two simple approaches to simulate canopy photosynthesis"big leaf" and "sun/shade" models. Two approaches for calibration are usedscaling up of canopy photosynthetic parameters from the leaf to the canopy level and fitting canopy biochemistry to eddy covariance fluxes. Validation of the models is achieved by using eddy covariance data from the LBA site C14. Comparing the performance of both models we conclude that numerically (in terms of goodness of fit) and qualitatively, (in terms of residual response to different environmental variables) sun/shade does a better job. Compared to the sun/shade model, the big leaf model shows a lower goodness of fit and fails to respond to variations in the diffuse fraction, also having skewed responses to temperature and VPD. The separate treatment of sun and shade leaves in combination with the separation of the incoming light into direct beam and diffuse make sun/shade a strong modelling tool that catches more of the observed variability in canopy fluxes as measured by eddy covariance. In conclusion, the sun/shade approach is a relatively simple and effective tool for modelling photosynthetic carbon uptake that could be easily included in many terrestrial carbon models.Neste trabalho foi modelada a produtividade primária bruta através de duas técnicas simples para simular a fotossíntese no dossel: os modelos "folha-grande" e "sol/sombra". Para calibrar os modelos foram utilizados os parâmetros de fotossíntese da folha, estendidos à escala do dossel e um ajuste da bioquímica do dossel em relação à covariância de vórtices turbulentos. Os modelos foram validados com as medidas feitas através da técnica de covariância de vórtices turbulentos da estação C14 do projeto LBA. Ao comparar o desempenho de ambos os modelos, conclui-se que o modelo "sol/sombra" apresenta melhores resultados numericamente (do ponto de vista da qualidade do ajuste aos dados da estação C14) e qualitativamente (segundo a resposta residual às diferentes variáveis ambientais). Comparado ao modelo "sol/sombra", o modelo "folha-grande" tem menos precisão e não responde bem às variações na fração difusa da luz. O modelo "folha-grande" também apresenta resultados assimétricos em relação à temperatura do ar e ao déficit da pressão de vapor. O tratamento separado de folhas expostas ao sol e de folhas sombreadas, combinado à separação da incidência de luz direta e difusa, faz do modelo "sol/sombra" uma ferramenta de modelagem útil, capaz de reproduzir melhor a variabilidade de fluxos no dossel medidos pela técnica de covariância de vórtices turbulentos. Neste trabalho, mostramos também a importância de boas estimativas de radiação difusa e a necessidade de aprimoramento de tais medidas na região amazônica. Discutimos igualmente as dificuldades de mudança de escala desde a folha para o dossel e a importância de dados representativos para serem parametrizados nestes tipos de modelo. Em conclusão, o modelo "sol/sombra" mostrou-se relativamente simples e eficaz para modelar a fixação de carbono pela fotossíntese e poderia facilmente ser incluído em diferentes modelos de ciclo do carbono terrestre

Características funcionais de folhas de sol e sombra de espécies arbóreas em uma mata de galeria no Distrito Federal, Brasil Leaf functional traits in sun and shade leaves of gallery forest trees in Distrito Federal, Brazil

As matas de galeria são formações florestais que ocupam cerca de 10% da área dos cerrados e representam 1/3 da diversidade de espécies arbóreas ali encontradas. Estudos recentes têm demonstrado a importância dessas florestas em regiões do Brasil central, mas pouco se sabe sobre a fisiologia e plasticidade de espécies de mata de galeria em relação a variantes ambientais, como a irradiação solar. No presente estudo, foram comparados in situ aspectos fisiológicos e nutricionais de folhas de sol e sombra, em dez espécies arbóreas comumente encontradas em matas de galeria. Folhas de sol apresentaram maiores valores de assimilação de CO2 em base de área (Aarea), condutância estomática (gs), rendimento quântico do fotossistema II (&#934;FSII) e uma maior fração de centros de reação abertos (qL), enquanto folhas de sombra apresentaram uma maior área foliar específica. Diferenças não foram encontradas para potencial hídrico foliar, assimilação de CO2 em base de massa e para a concentração foliar de macronutrientes. Dos atributos foliares analisados, a abertura estomática e o rendimento quântico do fotossistema II foram os principais fatores atuantes na Aarea em folhas de sol, enquanto em folhas de sombra apenas &#934;FSII foi influente. As diferenças encontradas demonstram que, assim como em outras formações florestais, em mata de galeria as espécies arbóreas possuem a capacidade de se aclimatarem às condições contrastantes de sombreamento que ocorrem neste tipo de ambiente.<br>Gallery forest is a forest formation that covers about 10% of the cerrado biome and represents about 1/3 of cerrado tree diversity in Brazil. Recent studies demonstrate the importance of gallery forest in central regions of Brazil, but little is known about the physiology and plasticity of gallery forest species in relation to environmental variability, particularly in terms of light availability. In this study we compared in situ physiological and nutritional aspects of shade and sun leaves, in ten tree species commonly found in gallery forests. Relative to shade leaves, sun leaves had higher values of CO2 assimilation rates on an area basis (Aarea), of stomatal conductance (gs), of quantum yield of Photosystem II (&#934;PSIIL); and a larger fraction of PSII centers in the open state (qL), while shade leaves showed higher specific leaf area. However, shade and sun leaves did not differ in terms of leaf water potential, CO2 assimilation on a mass basis and in leaf concentrations of macronutrients. &#934;PSII and gs were the main factors that influenced Aarea in sun leaves, while only &#934;PSII significantly affected Aarea of shade leaves. The differences found here demonstrate that, like in other forest formations worldwide, gallery forest trees are able to acclimate to contrasting irradiance levels that typically occur in this type of environment