Ecologia e dinâmica do capim-annoni-2 (Eragrostis plana Nees), uma invasora dos campos sulinos : prevenção da sua expansão

Este estudo teve como objetivo determinar o efeito de distúrbios na forma de práticas de manejo sobre a dinâmica do banco de sementes do solo (BSS) e da vegetação residente em uma pastagem nativa do sul do Brasil, bem como do seu potencial de evitar que Eragrostis plana Nees (capim-annoni-2) nele se estabeleça. O experimento foi conduzido na Estância Upacaraí, município de Dom Pedrito, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, em área sem a presença do capim-annoni-2, cujo solo é classificado como Chernosolo Argilúvico Órtico Vértico, unidade de mapeamento Ponche Verde. As coordenadas geográficas centrais da área experimental são 31º09’38”S e 54º57’29”W, em altitude de 140 m. De acordo com a classificação de Köppen, o clima é Cfa. O estudo discute nos Capítulos 2, 3 e 4 os efeitos dos seguintes tratamentos: 1) regime de manejo da pastagem: exclusão (X) e pastejos rotativo (R) e contínuo (C); 2) níveis iniciais de distúrbio da pastagem: pastagem alta – 10-12 cm (A), pastagem baixa - < 5 cm (B) e pastagem baixa com exposição do solo (E); 3) regime de adubação: sem adubo (S), fósforo (P) e nitrogênio (N). O delineamento experimental foi em parcelas sub-subdivididas em blocos completos, compreendendo três repetições. Os tratamentos regime de manejo, níveis iniciais de distúrbio do solo e regime de adubação foram alocados nas parcelas, sub-parcelas e sub-subparcelas, respectivamente. Em 54 subsubparcelas (sub-parcelas B e E), semeou-se três espécies cultivadas de inverno (Trifolium repens L. (trevo-branco), Lotus corniculatus L. (cornichão São Gabriel) e Lolium multiflorum Lam. (azevém-anual)) e E. plana (capim-annoni-2). Nas demais 27 sub-subparcelas (subparcelas A), semeou-se somente capim-annoni-2. As amostras do BSS (Capítulo 2) foram coletadas em três datas: 4-3-2004, antes da aplicação dos tratamentos, e em 22-4-2005 e 6-5- 2006, após a aplicação dos mesmos. Nas três datas avaliadas, foram registradas 33 famílias e 137 espécies no BSS. Trevo-branco foi registrado apenas no BSS2, cornichão São Gabriel foi registrado nos três BSSs e azevém-anual e capim-annoni-2 foram registrados nos BSS2 e BSS3. Dentre as 137 espécies, 17 eram alóctones e 39 ruderais. As ruderais Centunculus minimus, Anagallis arvensis e Gamochaeta spicata foram registradas em todas as unidades amostrais dos três BSSs. O regime de manejo da pastagem e níveis iniciais de distúrbio do solo influenciaram a composição florística e o tamanho do banco de sementes do solo. Em geral, os maiores BSS de capim-annoni-2 registrados na terceira avaliação (BSS3), estiveram associados com as condições ambientais que preservaram a viabilidade das sementes, tais como os regimes de manejo exclusão e pastejo rotativo. Ao contrário, os bancos menores estão associados com o regime de pastejo contínuo, no qual as sementes foram expostas a uma condição ambiental que favoreceu a germinação mas também sua deterioração. Os levantamentos florísticos (Capítulo 3) foram realizados em sete épocas: outono-2004, antes da aplicação dos tratamentos, primavera-2004, outonos e primaveras de 2005 e 2006, e outono- 2007. Foram registradas 27 famílias e 141 espécies residentes + 4 alóctones semeadas. Das 145 espécies, 36 eram ruderais. O regime de manejo do campo e os níveis iniciais de distúrbio do solo influenciaram a composição florística da comunidade. A trajetória da composição florística das comunidades submetidas ao nível inicial de distúrbio pastagem baixa com exposição de solo é distinta daquela registrada nos níveis iniciais de distúrbio do solo pastagem alta e baixa. A exclusão reduziu a riqueza de espécies. No Capítulo 4, os níveis iniciais de distúrbio do solo e o regime de manejo influenciaram o estabelecimento do capimannoni- 2. O estabelecimento desta espécie foi favorecido pela intensidade do distúrbio do solo e menor altura da pastagem decorrente do regime pastejo contínuo. Ao contrário, a pastagem alta, associada ao pastejo rotativo, evitou o estabelecimento do capim-annoni-2.The objective of this study was to evaluate the effects of disturbance imposed by management practices on the dynamics of the soil seed bank (SSB) in a natural grassland in Southern Brazil, as well as its potential in avoiding the invasion of Eragrostis plana Nees (capim-annoni-2). The experiment was carried out at Upacaraí Farm, in Dom Pedrito town, Rio Grande do Sul State, Brazil, in an area free of capim-annoni-2, in a Chernosolo Argilúvico Órtico Vértico soil type, Ponche Verde unit. The geographic coordinates at the study area are 31º09’38”S and 54º57’29”W, with 140m of altitude. According to Köppen the climate type is Cfa. The study in Chapters 2, 3 and 4 discusses the effects of the following treatments: 1) grassland management regime: exclusion (X) and rotational (R) and continuous (C) grazing; 2) initial levels of soil disturbance: high grassland - 10-12 cm height (A), low grassland - < 5 cm height (B) and low grassland with soil exposed (E); 3) fertilization regime: without fertilization (S), phosphorous (P) and nitrogen (N). The experimental design was a split-splitplot type in complete blocks. Three replicates were used. The grassland management regime, initial levels of soil disturbance and fertilization regime treatments were allocated in plots, split-plots and split-splitplots, respectively. The 54 split-splitplots (B and E split-plots) were sowed three winter cultivated species (Trifolium repens L. (white clover), Lotus corniculatus L. (birdsfoot trefoil São Gabriel) and Lolium multiflorum Lam. (annual rye grass)) and E. plana (capim-annoni-2). The other 27 split-splitplots (A split-plots) were sowed only capim-annoni-2. The samples of the SSB (Chapter 2) were collected in three dates: on March 4, 2004, before the application of treatments, and on April 22, 2005 and on May 6, 2006, after that application. In the three evaluation dates were recorded 33 families and 137 species in the SSB. White clover was registered only in the SSB2, birdsfoot trefoil São Gabriel was registered in three SSBs and annual rye grass and capim-annoni-2 were registered in the SSB2 and SSB3. Amongst that 137 species, 17 were aloctones and 39 pioneers. The pioneers Centunculus minimus, Anagallis arvensis and Gamochaeta spicata were registered in all surveying units of the three soil seed banks. The grassland management regime and initial levels of soil disturbance influenced the floristic composition and the soil seed bank size. In general, higher soil seed banks of capim-annoni-2 registered in the third evaluation (SSB3) were correlated with environmental conditions that preserve the seed viability such as grassland management regimes exclusion and rotative grazing. However, lower soil seed banks were associated with the grassland management continuous grazing, in which seeds were estimulated to germinate but also to deteriorate. The floristic surveying (Chapter 3) were done in seven seasons: autumn-2004, before treatment applications, spring-2004, autumns and springs-2005 and 2006, and autumn-2007. Twenty seven families and 141 resident species plus the 4 sowed ones were registered. Amongst 145 species, 36 were pioneers. The grassland management regime and initial levels of soil disturbance influenced the floristic composition of the community. The floristic composition trajectory of the community under the level of disturbance low grassland with soil exposed is distinct from the trajectories of the initial soil disturbance level grassland high and low. The exclusion regime reduced the species richness. In the Chapter 4, the initial levels of soil disturbance and grassland management regime influenced the establishment of capim-annoni-2. Its recruitment was favored by intensity of the soil disturbance and lower grassland height determined by continuous grazing. On the contrary, low intensity of the soil disturbance and higher grassland height, associated to the rotative grazing, avoided the establishment of capim-annoni-2

Ecologia e dinâmica do capim-annoni-2 (Eragrostis plana Nees), uma invasora dos campos sulinos : prevenção da sua expansão

Este estudo teve como objetivo determinar o efeito de distúrbios na forma de práticas de manejo sobre a dinâmica do banco de sementes do solo (BSS) e da vegetação residente em uma pastagem nativa do sul do Brasil, bem como do seu potencial de evitar que Eragrostis plana Nees (capim-annoni-2) nele se estabeleça. O experimento foi conduzido na Estância Upacaraí, município de Dom Pedrito, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, em área sem a presença do capim-annoni-2, cujo solo é classificado como Chernosolo Argilúvico Órtico Vértico, unidade de mapeamento Ponche Verde. As coordenadas geográficas centrais da área experimental são 31º09’38”S e 54º57’29”W, em altitude de 140 m. De acordo com a classificação de Köppen, o clima é Cfa. O estudo discute nos Capítulos 2, 3 e 4 os efeitos dos seguintes tratamentos: 1) regime de manejo da pastagem: exclusão (X) e pastejos rotativo (R) e contínuo (C); 2) níveis iniciais de distúrbio da pastagem: pastagem alta – 10-12 cm (A), pastagem baixa - < 5 cm (B) e pastagem baixa com exposição do solo (E); 3) regime de adubação: sem adubo (S), fósforo (P) e nitrogênio (N). O delineamento experimental foi em parcelas sub-subdivididas em blocos completos, compreendendo três repetições. Os tratamentos regime de manejo, níveis iniciais de distúrbio do solo e regime de adubação foram alocados nas parcelas, sub-parcelas e sub-subparcelas, respectivamente. Em 54 subsubparcelas (sub-parcelas B e E), semeou-se três espécies cultivadas de inverno (Trifolium repens L. (trevo-branco), Lotus corniculatus L. (cornichão São Gabriel) e Lolium multiflorum Lam. (azevém-anual)) e E. plana (capim-annoni-2). Nas demais 27 sub-subparcelas (subparcelas A), semeou-se somente capim-annoni-2. As amostras do BSS (Capítulo 2) foram coletadas em três datas: 4-3-2004, antes da aplicação dos tratamentos, e em 22-4-2005 e 6-5- 2006, após a aplicação dos mesmos. Nas três datas avaliadas, foram registradas 33 famílias e 137 espécies no BSS. Trevo-branco foi registrado apenas no BSS2, cornichão São Gabriel foi registrado nos três BSSs e azevém-anual e capim-annoni-2 foram registrados nos BSS2 e BSS3. Dentre as 137 espécies, 17 eram alóctones e 39 ruderais. As ruderais Centunculus minimus, Anagallis arvensis e Gamochaeta spicata foram registradas em todas as unidades amostrais dos três BSSs. O regime de manejo da pastagem e níveis iniciais de distúrbio do solo influenciaram a composição florística e o tamanho do banco de sementes do solo. Em geral, os maiores BSS de capim-annoni-2 registrados na terceira avaliação (BSS3), estiveram associados com as condições ambientais que preservaram a viabilidade das sementes, tais como os regimes de manejo exclusão e pastejo rotativo. Ao contrário, os bancos menores estão associados com o regime de pastejo contínuo, no qual as sementes foram expostas a uma condição ambiental que favoreceu a germinação mas também sua deterioração. Os levantamentos florísticos (Capítulo 3) foram realizados em sete épocas: outono-2004, antes da aplicação dos tratamentos, primavera-2004, outonos e primaveras de 2005 e 2006, e outono- 2007. Foram registradas 27 famílias e 141 espécies residentes + 4 alóctones semeadas. Das 145 espécies, 36 eram ruderais. O regime de manejo do campo e os níveis iniciais de distúrbio do solo influenciaram a composição florística da comunidade. A trajetória da composição florística das comunidades submetidas ao nível inicial de distúrbio pastagem baixa com exposição de solo é distinta daquela registrada nos níveis iniciais de distúrbio do solo pastagem alta e baixa. A exclusão reduziu a riqueza de espécies. No Capítulo 4, os níveis iniciais de distúrbio do solo e o regime de manejo influenciaram o estabelecimento do capimannoni- 2. O estabelecimento desta espécie foi favorecido pela intensidade do distúrbio do solo e menor altura da pastagem decorrente do regime pastejo contínuo. Ao contrário, a pastagem alta, associada ao pastejo rotativo, evitou o estabelecimento do capim-annoni-2.The objective of this study was to evaluate the effects of disturbance imposed by management practices on the dynamics of the soil seed bank (SSB) in a natural grassland in Southern Brazil, as well as its potential in avoiding the invasion of Eragrostis plana Nees (capim-annoni-2). The experiment was carried out at Upacaraí Farm, in Dom Pedrito town, Rio Grande do Sul State, Brazil, in an area free of capim-annoni-2, in a Chernosolo Argilúvico Órtico Vértico soil type, Ponche Verde unit. The geographic coordinates at the study area are 31º09’38”S and 54º57’29”W, with 140m of altitude. According to Köppen the climate type is Cfa. The study in Chapters 2, 3 and 4 discusses the effects of the following treatments: 1) grassland management regime: exclusion (X) and rotational (R) and continuous (C) grazing; 2) initial levels of soil disturbance: high grassland - 10-12 cm height (A), low grassland - < 5 cm height (B) and low grassland with soil exposed (E); 3) fertilization regime: without fertilization (S), phosphorous (P) and nitrogen (N). The experimental design was a split-splitplot type in complete blocks. Three replicates were used. The grassland management regime, initial levels of soil disturbance and fertilization regime treatments were allocated in plots, split-plots and split-splitplots, respectively. The 54 split-splitplots (B and E split-plots) were sowed three winter cultivated species (Trifolium repens L. (white clover), Lotus corniculatus L. (birdsfoot trefoil São Gabriel) and Lolium multiflorum Lam. (annual rye grass)) and E. plana (capim-annoni-2). The other 27 split-splitplots (A split-plots) were sowed only capim-annoni-2. The samples of the SSB (Chapter 2) were collected in three dates: on March 4, 2004, before the application of treatments, and on April 22, 2005 and on May 6, 2006, after that application. In the three evaluation dates were recorded 33 families and 137 species in the SSB. White clover was registered only in the SSB2, birdsfoot trefoil São Gabriel was registered in three SSBs and annual rye grass and capim-annoni-2 were registered in the SSB2 and SSB3. Amongst that 137 species, 17 were aloctones and 39 pioneers. The pioneers Centunculus minimus, Anagallis arvensis and Gamochaeta spicata were registered in all surveying units of the three soil seed banks. The grassland management regime and initial levels of soil disturbance influenced the floristic composition and the soil seed bank size. In general, higher soil seed banks of capim-annoni-2 registered in the third evaluation (SSB3) were correlated with environmental conditions that preserve the seed viability such as grassland management regimes exclusion and rotative grazing. However, lower soil seed banks were associated with the grassland management continuous grazing, in which seeds were estimulated to germinate but also to deteriorate. The floristic surveying (Chapter 3) were done in seven seasons: autumn-2004, before treatment applications, spring-2004, autumns and springs-2005 and 2006, and autumn-2007. Twenty seven families and 141 resident species plus the 4 sowed ones were registered. Amongst 145 species, 36 were pioneers. The grassland management regime and initial levels of soil disturbance influenced the floristic composition of the community. The floristic composition trajectory of the community under the level of disturbance low grassland with soil exposed is distinct from the trajectories of the initial soil disturbance level grassland high and low. The exclusion regime reduced the species richness. In the Chapter 4, the initial levels of soil disturbance and grassland management regime influenced the establishment of capim-annoni-2. Its recruitment was favored by intensity of the soil disturbance and lower grassland height determined by continuous grazing. On the contrary, low intensity of the soil disturbance and higher grassland height, associated to the rotative grazing, avoided the establishment of capim-annoni-2

Padrões espaciais e suas relações com fatores de ambiente de um campo pastejado

Padrões de distribuição espacial e suas relações com fatores ambientais, em diferentes escalas, são identificados em uma área de vegetação campestre de aproximadamente 100 ha sob pastejo ovino e bovino em Eldorado do Sul, RS, Brasil (30o05’S, 51o40’W). O levantamento no campo foi efetuado em 138 unidades amostrais de 0,5 x 0,5 m localizadas sistematicamente ao longo de gradientes de relevo. As unidades amostrais foram dispostas em conjuntos de 3 quadros contíguos, que foram agrupados para análise, formando 46 quadros de 1,5 x 0,5 m, definindo, desta forma, duas escalas de observação. A descrição da vegetação envolveu o registro da presença e a estimativa visual da abundânciacobertura das espécies em cada quadro. Foram registradas 148 espécies pertinentes a 30 famílias. As condições ambientais em cada local foram descritas por 30 variáveis relacionadas a propriedades químicas e físicas do solo, inclinação, exposição e posição no relevo. A análise dos dados empregou análise de agrupamentos, avaliação de nitidez de grupos, ordenação, avaliação da significância de eixos de ordenação, medidas de congruência e testes de aleatorização. Os resultados obtidos na análise estatística na escala de 46 quadros confirmaram aqueles encontrados para a escala de 138 quadros. Os padrões da vegetação na área de estudo estão relacionados à posição no relevo e a outros fatores associados, tais como umidade do solo. Dois grupos nítidos de comunidades campestres foram detectados, um ocorrendo nas encostas e outro ocorrendo nas baixadas úmidas.Spatial distribution patterns and their relations with environmental factors at different scales were identified in ca. 100-ha grassland under cattle and sheep grazing, in Eldorado do Sul, RS, Brazil (30o05’S, 51o40’W). The field survey used 138 0.5 x 0.5 m quadrats located systematically on transects along relief gradients. The quadrats were arranged in groups of 3 contiguous quadrats, which were pooled for the analysis, thus forming 46 quadrats 1.5 x 0.5 m, in this way defining two observation scales. Vegetation description involved recording the presence and the visual estimation of coverabundance of species in each quadrat. A total of 148 species belonging to 30 families was detected. The environmental conditions at each site were described by 30 variables related to soil chemical and physical properties, slope, exposure and relief position. Data analysis used cluster analysis, evaluation of group partition sharpness, ordination, significance of ordination axes, evaluation of environmental congruence and randomization testing. The results of the analysis with 46 quadrats supported those found with 138 quadrats. The vegetation patterns in the study area are associated to relief position and other related factors such as soil moisture. Two clearly defined grassland community types were detected, one occurring on the slopes and another on the wet lowlands

Diversidade e distribuição de moluscos bentônicos em três estações de amostragem no rio Guaíba, Rio Grande do Sul, Brasil

00

Padrões espaciais e suas relações com fatores de ambiente de um campo pastejado

Padrões de distribuição espacial e suas relações com fatores ambientais, em diferentes escalas, são identificados em uma área de vegetação campestre de aproximadamente 100 ha sob pastejo ovino e bovino em Eldorado do Sul, RS, Brasil (30o05’S, 51o40’W). O levantamento no campo foi efetuado em 138 unidades amostrais de 0,5 x 0,5 m localizadas sistematicamente ao longo de gradientes de relevo. As unidades amostrais foram dispostas em conjuntos de 3 quadros contíguos, que foram agrupados para análise, formando 46 quadros de 1,5 x 0,5 m, definindo, desta forma, duas escalas de observação. A descrição da vegetação envolveu o registro da presença e a estimativa visual da abundânciacobertura das espécies em cada quadro. Foram registradas 148 espécies pertinentes a 30 famílias. As condições ambientais em cada local foram descritas por 30 variáveis relacionadas a propriedades químicas e físicas do solo, inclinação, exposição e posição no relevo. A análise dos dados empregou análise de agrupamentos, avaliação de nitidez de grupos, ordenação, avaliação da significância de eixos de ordenação, medidas de congruência e testes de aleatorização. Os resultados obtidos na análise estatística na escala de 46 quadros confirmaram aqueles encontrados para a escala de 138 quadros. Os padrões da vegetação na área de estudo estão relacionados à posição no relevo e a outros fatores associados, tais como umidade do solo. Dois grupos nítidos de comunidades campestres foram detectados, um ocorrendo nas encostas e outro ocorrendo nas baixadas úmidas.Spatial distribution patterns and their relations with environmental factors at different scales were identified in ca. 100-ha grassland under cattle and sheep grazing, in Eldorado do Sul, RS, Brazil (30o05’S, 51o40’W). The field survey used 138 0.5 x 0.5 m quadrats located systematically on transects along relief gradients. The quadrats were arranged in groups of 3 contiguous quadrats, which were pooled for the analysis, thus forming 46 quadrats 1.5 x 0.5 m, in this way defining two observation scales. Vegetation description involved recording the presence and the visual estimation of coverabundance of species in each quadrat. A total of 148 species belonging to 30 families was detected. The environmental conditions at each site were described by 30 variables related to soil chemical and physical properties, slope, exposure and relief position. Data analysis used cluster analysis, evaluation of group partition sharpness, ordination, significance of ordination axes, evaluation of environmental congruence and randomization testing. The results of the analysis with 46 quadrats supported those found with 138 quadrats. The vegetation patterns in the study area are associated to relief position and other related factors such as soil moisture. Two clearly defined grassland community types were detected, one occurring on the slopes and another on the wet lowlands

Seed longevity of Eragrostis plana Nees buried in natural grassland soil

The objective of this research was to evaluate the seed longevity of Eragrostis plana Nees buried at different soil depths, in a natural-grassland area in the Pampa biome (46 m altitude, 30º05´S and 51º40´W) of Rio Grande do Sul State, Brazil. The experimental design was a split-plot type in complete blocks with two factors: seeds buried at five different depth levels (soil surface and 2.5, 5, 10 and 20 cm) and seven exhumation dates. The blocks were allocated in natural grassland grazed by cattle, allocated in a 12-m-long transection. Fifty-four permeable nylon bags filled with 100 seeds in each division, with five vertical divisions, were buried in each row. Seven exhumation dates were used: the first on October 14, 2003 and the last on January 14, 2006. The percentage of viable seeds of E. plana, collected at seven exhumation times and set at different depths in the soil horizon, were described by simple negative exponential equations. Based on the model, the percentage of viable seeds collected at the five depths, (soil surface and 2.5, 5, 10, and 20 cm), after 2.5 years of burial, were 0.1, 0.5, 1.0, 7.4 and 22.1%, respectively. Increase in depth is directly associated with physical and physiological seed integrity of E. plana. Negative simple exponential equations can be used to predict seed longevity of E. plana buried in nylon bags. This invader species accumulates soil seed-bank of high longevity

Soil seed bank variation patterns according to environmental factors in a natural grassland

O trabalho objetivou determinar o banco de sementes presente em uma área excluída de campo natural localizado na região sul do Brasil e sua correspondência com fatores abióticos que possuem influência no desenvolvimento e distribuição da vegetação presente. Foram identificadas 122 espécies, sendo a maioria perenes. Observou-se uma nítida separação entre o banco de sementes dos campos uliginosos, o banco de sementes de áreas baixas não alagáveis do relevo e o banco de sementes das outras porções do relevo. Os extremo inferiores alagáveis do relevo (campos uliginosos) apresentaram solos menos férteis, com maiores graus de umidade e de alumínio, constituindo habitat espacialmente homogêneo e, portanto, mais restritivo à heterogeneidade da vegetação em relação às demais áreas. Os fatores do ambiente mais associados à composição e tamanho do banco de sementes do solo foram a posição do relevo e variáveis correlacionadas como: grau de umidade, teor de potássio, matéria orgânica, saturação da capacidade de troca catiônica por bases, soma de bases trocáveis e teor de argila do solo. Desta forma, a posição do relevo, associada aos efeitos combinados das propriedades químicas do solo dele decorrentes, determinaram o padrão de variação observado no banco de sementes do solo, através da influência na vegetação da área.This research aimed to determine the soil seed bank and its relationship with environmental factors that have an influence in the distribution of the vegetation above the ground in an excluded area of natural grassland in the South of Brazil. Most of the 122 identified species in the seed bank were perennials. Data analysis indicated three distinct community groups, according to the size and composition of the soil seed bank in lowlands with permanent wet soils, in lowlands and in other areas. In general, lowlands were characterized by low-fertility soils, high moisture and aluminum contents, being spatially homogeneous habitats and, therefore, more restricted to vegetation heterogeneity than other parts of the relief. Environmental factors most associated with soil seed bank size and composition were relief position and their co-related soil variables such as: soil moisture content, potassium content, organic matter, basic saturation of cation exchange soil capacity, exchangeable basics sum of the soil and clay soil content. According to that, relief position, associated with combined effects of soil chemical properties related to it, determines the observed variation pattern of the soil seed bank, as a reflection of the vegetation above the area

Avaliação da longevidade de sementes de Eragrostis plana Needs dispostas em diferentes profundidades no perfil do solo

12

Avaliação da longevidade de sementes de Eragrostis plana Needs dispostas em diferentes profundidades no perfil do solo

12