Seed size influence on germination responses to light and temperature of seven pioneer tree species from the Central Amazon

In Amazon secondary forests are dominated by pioneer species that typically produce large amounts of small and dormant seeds that are able to form a persistent soil seed bank. Seed dormancy in this group of species is overcome by environmental conditions found in open areas, such as high irradiation or alternating temperatures. Nevertheless, a variety of germination responses to environmental factors is known among pioneers; some of them may germinate in diffuse light or in darkness condition at constant temperature. Seed mass can be considered as one of the factors that promotes this variety. Regarding species with very small seeds, it seems that the trigger for germination is light and for larger seeds temperature alternation may be a more important stimulus. In this study we established a relationship between seed mass and germination response to light and alternating temperature for a group of seven woody pioneer species from the Amazon forest. We found that an increase in seed mass was followed by a decrease in the need for light and an increase in the tolerance to alternating temperatures. Understanding germination strategies may contribute with the knowledge of species coexistence in high diverse environments and also may assist those involved in forest management and restoration.Na Amazônia as florestas secundárias são dominadas por espécies pioneiras que, normalmente, produzem grandes quantidades de sementes pequenas, dormentes e capazes de formar bancos de sementes no solo. A dormência neste grupo de espécies é superada pelas condições ambientais de áreas abertas, como alta irradiação ou alternância de temperaturas. No entanto, uma variedade de respostas de germinação aos fatores ambientais é conhecida entre as pioneiras; algumas germinam em luz difusa ou no escuro sob temperatura constante. Um dos fatores promotores desta variedade é a massa das sementes. Parece que para as espécies com sementes muito pequenas, o estímulo para que ocorra germinação é a luz e, para sementes maiores, a alternância de temperatura pode ser um estímulo mais importante. Neste estudo, estabeleceu-se uma relação entre a massa das sementes e a resposta de germinação à luz e temperatura para sete espécies pioneiras arbóreas da floresta amazônica. Descobrimos que o aumento na massa da semente foi acompanhado por diminuição da necessidade por luz e aumento da tolerância à alternância de temperatura. Compreender estratégias de germinação pode contribuir para os conhecimentos sobre a coexistência de espécies em ambientes altamente diversos e também pode ajudar aos pesquisadores envolvidos no manejo e restauração florestal

Variações espaço-temporais no estoque de sementes do solo na floresta amazônica

A dispersão eficiente, a longevidade e a capacidade das sementes de permanecer em estado latente a espera de condições adequadas de germinação no banco de sementes do solo da floresta garantem a presença de espécies arbóreas pioneiras nas áreas perturbadas. As variações estacionais e espaciais na densidade e na composição florística do banco de sementes em Florestas Tropicais Úmidas são assuntos ainda pouco compreendidos. Este trabalho verificou a existência de modificações espaço-temporais do banco de sementes presente em áreas de Floresta Tropical úmida localizadas próximas a Manaus, AM. Em cada uma das seis áreas estudadas, foram coletadas 40 amostras circulares de solo superficial (10 cm de diâmetro e 2 cm de profundidade) ao acaso. Essas amostras foram coletadas a cada dois meses, entre agosto/2004 e junho/2005,. As amostras de solo foram distribuídas em bandejas em casa de vegetação e a emergência das sementes presentes no solo foi acompanhada por 4 meses. Houve uma redução significativa (H: 14,09, p < 0,05) na densidade média de sementes no solo em junho (início da estação seca) em relação a fevereiro (meio da estação chuvosa). Houve também diferença significativa (H: 188,72, p < 0,05) na densidade média de sementes do solo presente nas diferentes áreas amostradas. Assim como para outras áreas de florestas tropicais, o banco de sementes permanente da floresta foi dominado por espécies pioneiras, principalmente da família Melastomataceae, enquanto as espécies típicas da Floresta Tropical madura foram raras no solo florestal

More warm-adapted species in soil seed banks than in herb layer plant communities across Europe

Responses to climate change have often been found to lag behind the rate of warming that has occurred. In addition to dispersal limitation potentially restricting spread at leading range margins, the persistence of species in new and unsuitable conditions is thought to be responsible for apparent time-lags. Soil seed banks can allow plant communities to temporarily buffer unsuitable environmental conditions, but their potential to slow responses to long-term climate change is largely unknown. As local forest cover can also buffer the effects of a warming climate, it is important to understand how seed banks might interact with land cover to mediate community responses to climate change. We first related species-level seed bank persistence and distribution-derived climatic niches for 840 plant species. We then used a database of plant community data from grasslands, forests and intermediate successional habitats from across Europe to investigate relationships between seed banks and their corresponding herb layers in 2763 plots in the context of climate and land cover. We found that species from warmer climates and with broader distributions are more likely to have a higher seed bank persistence, resulting in seed banks that are composed of species with warmer and broader climatic distributions than their corresponding herb layers. This was consistent across our climatic extent, with larger differences (seed banks from even warmer climates relative to vegetation) found in grasslands. Synthesis. Seed banks have been shown to buffer plant communities through periods of environmental variability, and in a period of climate change might be expected to contain species reflecting past, cooler conditions. Here, we show that persistent seed banks often contain species with relatively warm climatic niches and those with wide climatic ranges. Although these patterns may not be primarily driven by species climatic adaptations, the prominence of such species in seed banks might still facilitate climate-driven community shifts. Additionally, seed banks may be related to ongoing trends regarding the spread of widespread generalist species into natural habitats, while cool-associated species may be at risk from both short- and long-term climatic variability and change.Funding Agencies|H2020 European Research Council [757833]; Svenska Forskningsradet Formas [2015-1065, 2018-00961]; Vetenskapsradet [2020-04276]</p