Biologia reprodutiva de Ferdinandusa speciosa Pohl (Rubiaceae), uma espécie protândrica do sudeste brasileiro

A study of the floral biology and the breeding system of Ferdinandusa speciosa Pohl (Rubiaceae) was carried out from March to September 1996 in Uberlândia, MG, central Brazil. This species is a shrub or small tree that occurs in swampy edges of gallery forests. The two studied populations flowered somewhat asynchronously from March to July. The tubular flowers are red, approximately 4.7 cm long and last for two days. They are protandrous and the pollen is available one day before the stigma becomes receptive. The beginning of anthesis and the opening of the stigmatic lips occur at dusk. The nectar is secreted during both the male and the female phases, with concentration of sugars greater in the male phase. The flowers are pollinated by two hummingbird species, Chlorostilbon aureoventris and Phaethornis pretrei. Ferdinandusa speciosa is a self-compatible, non-apomictic species, with low fruit production under natural conditions in the populations studied. No differences were found between fruit set of self- and cross-pollinated flowers, nor in the pollen tube growth rate in the pistils of these flowers. The seeds formed by cross-pollination are larger, heavier and show a higher percentage of germination than those formed by self-pollination, which indicates inbreeding depression. This result suggests that, although the species is self-compatible, cross-pollination may be advantageous.O estudo da biologia floral e sistema de reprodução de Ferdinandusa speciosa Pohl (Rubiaceae) foi realizado durante os meses de março a setembro de 1996 em Uberlândia, MG, Brasil central. Esta espécie é uma arvoreta que ocorre em margens alagadas de matas de galeria. As populações estudadas floresceram de março a julho, apresentando pulsos de emissão de inflorescências que conferiram uma certa assincronia de floração tanto individual quanto populacional. As flores possuem corola vermelha, tubular, levemente curvada, medindo cerca de 4,7 cm de comprimento e duram dois dias. São protândricas, e a oferta de pólen precede em um dia a receptividade estigmática. Tanto o início da antese quanto a abertura dos lábios estigmáticos ocorrem no crepúsculo. O néctar está disponível nas fases masculina e feminina, apresentando maior concentração de açúcares na fase masculina. As flores são polinizadas por duas espécies de beija-flor, Chlorostilbon aureoventris e Phaethornis pretrei. Ferdinandusa speciosa é uma espécie autocompatível, não apomítica e com baixa produção de frutos em condições naturais. Não houve diferença significativa entre a produção de frutos formados por autopolinização e polinização cruzada, nem na taxa de crescimento de tubos polínicos provenientes destes dois tipos de cruzamento. As sementes formadas por polinização cruzada são maiores, com massa e taxa de germinação maiores do que as formadas por autopolinização, indicando que, embora a espécie seja autocompatível, a polinização cruzada é vantajosa.167172Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq

CONSEQÜÊNCIAS DA FRAGMENTAÇÃO DO HABITAT NA ECOLOGIA REPRODUTIVA DE ESPÉCIES ARBÓREAS EM FLORESTAS TROPICAIS, COM ÊNFASE NA AMAZÔNIA

A floresta amazônica abriga a maior diversidade de plantas e animais dentre todos os biomas da Terra. Ocupa uma área de 4,9 milhões de km2, com cerca de 40% do remanescente de florestas tropicais úmidas do mundo e desempenhando um papel fundamental na manutenção da biodiversidade. Entretanto, nas últimas três décadas 17% da sua cobertura florestal foi removida. A expansão das atividades madeireiras e da fronteira agrícola na Amazônia vem ameaçando a integridade e funcionalidade dessa floresta. A fragmentação do habitat reduz áreas contínuas de floresta a pequenas porções isoladas, diminuindo o número efetivo de árvores de uma população, o número de doadores de pólen e a quantidade provável de pólen compatível depositado nos estigmas das flores, levando a redução na taxa de frutificação. Esses fatores podem ainda diminuir as populações dos agentes polinizadores, aumentar a taxa de autofecundação e mudar a composição das espécies de polinizadores. Para manter a sustentabilidade do manejo florestal, é fundamental também levar em conta as informações sobre a biologia reprodutiva, para preservar a reprodução e manutenção da diversidade genética das espécies arbóreas nas áreas manejadas. Além disso, sabendo-se que nas florestas tropicais existem espécies que compartilham os mesmos polinizadores, estratégias adequadas de manejo deveriam considerar também como as populações de polinizadores seriam influenciadas pelas modificações na freqüência e composição das espécies florestais. Dentro deste contexto o estudo buscou informações sobre o processo reprodutivo de cinco espécies arbóreas com diferentes características ecológicas de crescimento no contexto da Exploração de Impacto Reduzido, também chamada de Corte Seletivo

A POLINIZAÇÃO EM CULTIVOS AGRÍCOLAS E A CONSERVAÇÃO DAS ÁREAS NATURAIS: O CASO DO MARACUJÁ-AMARELO (PASSIFLORA EDULIS F. FLAVICARPA DENEGER)

A polinização é um importante serviço ecossistêmico que envolve a manutenção da diversidade das plantas e também a produção de alimentos, podendo aumentar a quantidade e a qualidade dos produtos agrícolas. Os principais polinizadores são as abelhas que representam mais de 70% dos polinizadores das plantas cultivadas. Mas apenas cerca de uma dúzia de espécies é manejada para este fim, sendo que Apis mellifera é a principal espécie utilizada. Os relatos de declínio dos polinizadores indicaram uma crise global da polinização e desencadearam as iniciativas de conservação e uso sustentável dos polinizadores ao redor do mundo incentivando estudos detalhados da polinização de cultivos e dos polinizadores nativos. Mas há autores que questionam as reais necessidades de polinizadores bióticos para a produção mundial de alimentos, já que a maioria destas culturas é autógama ou polinizada pelo vento. Análises detalhadas circunscreveram algumas culturas essencialmente dependentes de polinizadores bióticos para sua produção. Se tais culturas não são tão importantes em termos de produção bruta, elas parecem ser vitais para a manutenção da diversidade de hábitos alimentares e de culturas locais. Estes estudos de meta-análise recentes também mostraram a dependência dos serviços de polinização em relação à diversidade de polinizadores e à conservação das áreas no entorno de tais culturas. No entanto, os estudos neste sentido, especialmente no Brasil, estão restritos a algumas poucas culturas e áreas de produção. O modelo do cultivo do maracujá-amarelo, Passiflora edulis f. flavicarpa Deneger (Passifloraceae) na Região do Triângulo Mineiro foi utilizado para analisar aspectos da conservação das áreas naturais e do serviço de polinização. Esta interação envolve um cultivo auto-incompatível que necessita da polinização de abelhas de grande porte para a produção de frutos, especialmente as abelhas do gênero Xylocopa, de hábitos solitários, que nidificam em madeira. Além disso, a região de estudo está entre as áreas de mais alta pressão antrópica do bioma Cerrado, com estimativas de até 92% de degradação da vegetação original. Os resultados encontrados para a região apontaram produtividade natural do cultivo (25%) superior aos valores considerados economicamente viáveis (cerca de 20%), os quais podem ser explicados pela maior riqueza de espécies de polinizadores quando comparado a outras regiões do Brasil. Mas tais resultados não mostraram relação com a cobertura de áreas naturais de cerrado no entorno dos cultivos apontando a necessidade de uma maior investigação quanto a este aspecto

Distribuição vertical dos sistemas de polinização bióticos em áreas de cerrado sentido restrito no Triângulo Mineiro, MG, Brasil Vertical distribution of biotic pollination systems in cerrado sensu stricto in the Triângulo Mineiro, MG, Brazil

Alguns fatores podem influenciar a distribuição dos recursos florais e sistemas de polinização bióticos nos ecossistemas, como por exemplo, o clima, a altitude, a região geográfica, fragmentação de áreas naturais e as diferenças na composição florística na estratificação vertical. Este estudo teve por objetivo avaliar a distribuição dos sistemas de polinização bióticos na estratificação vertical em fragmentos de cerrado sentido restrito no Triângulo Mineiro. Não houve diferença significativa (χ²0,05,9 =14,17; p = 0,12) na riqueza florística geral entre os fragmentos, nem quando comparada em separado para cada estrato (arbóreo, arbustivo, herbáceo e liana), estando o estrato arbustivo mais bem representado. Da mesma forma, não houve diferenças significativas entre fragmentos quanto aos sistemas de polinização (χ²0,05,21 =13,80; p = 0,8778), sendo a polinização por abelhas mais comum, correspondendo ao menos 85% das espécies de plantas em cada fragmento. Em termos relativos, as plantas polinizadas por abelhas foram dominantes em todos os estratos, chegando a 100% das lianas e herbáceas em alguns fragmentos. Neste estudo, com base na composição florística e distribuição dos sistemas de polinização na estratificação vertical, podemos caracterizar um mosaico vertical no cerrado sentido restrito, que tem implicações na sustentabilidade das comunidades no cerrado, assim como os mosaicos horizontais de fitofisionomias.Several factors can influence the distribution of floral resources and pollination systems in ecosystems, such as climate, altitude, geographic region, fragmentation of natural areas and differences in floristic composition along the vertical stratification. This study aimed to evaluate the distribution of the vertical stratification of biotic pollination systems in cerrado (sensu stricto) fragments in the Triângulo Mineiro. There was no significant difference (χ²0.05,9=14.17; P = 0.12) in total plant species richness among fragments, nor in the species richness of each layer (trees, shrubs, herbs and lianas) and the shrub layer was the best represented. Likewise, there was no significant difference between fragments for the systems of pollination (χ²0.05,21 =13.80; P = 0.8778). Pollination by bees was the most common, corresponding to 85% of species in each fragment. In relative terms, plants pollinated by bees were dominant in all strata, reaching 100% for the lianas in fragments 1, 3 and 4 and for the herbs in fragments 1 and 4. In this study, based on floristic composition and distribution of biotic pollination systems in the vertical stratification, we could define a vertical mosaic in the cerrado studied, which has implications for the sustainability of communities in the cerrado, as well as the horizontal mosaic of vegetation types

Identifying\ud the\ud areas\ud to\ud preserve\ud passion\ud fruit\ud pollination\ud service\ud in\ud Brazilian\ud Tropical\ud Savannas\ud under\ud climate\ud change

The\ud aim\ud of\ud this\ud study\ud was\ud to\ud identify\ud future\ud distribution\ud areas\ud and\ud propose\ud actions\ud to\ud preserve\ud passion\ud fruit\ud pollination\ud service\ud under\ud a\ud scenario\ud of\ud future\ud climate\ud change.\ud We\ud used\ud four\ud species\ud of\ud Xylocopa\ud bees\ud that\ud are\ud important\ud for\ud passion\ud fruit\ud pollination\ud in\ud Brazilian\ud Tropical\ud Savannas.\ud We\ud also\ud used\ud the\ud known\ud forage\ud plant\ud species\ud (33\ud species)\ud that\ud are\ud associated\ud with\ud this\ud same\ud area,\ud since\ud passion\ud fruit\ud flowers\ud provide\ud only\ud nectar\ud for\ud bees\ud and\ud only\ud during\ud their\ud blossoming\ud period.\ud We\ud used\ud species\ud distribution\ud modeling\ud to\ud predict\ud the\ud potential\ud areas\ud of\ud occurrence\ud for\ud each\ud bee\ud and\ud plant\ud based\ud on\ud the\ud current\ud day\ud distribution\ud and\ud a\ud future\ud climate\ud scenario\ud (moderate\ud projections\ud of\ud climate\ud change\ud to\ud 2050).\ud We\ud used\ud a\ud geographic\ud information\ud system\ud to\ud classify\ud the\ud models\ud and\ud to\ud analyze\ud the\ud future\ud areas\ud for\ud both\ud groups\ud of\ud species.\ud The\ud current\ud day\ud distribution\ud map\ud showed\ud that\ud Xylocopa\ud and\ud plant\ud species\ud occurred\ud primarily\ud in\ud the\ud southern\ud and\ud central-eastern\ud areas\ud of\ud the\ud Brazilian\ud Tropical\ud Savannas.\ud In\ud the\ud north,\ud Xylocopa\ud species\ud only\ud occurred\ud in\ud a\ud small\ud area\ud between\ud the\ud states\ud of\ud Maranhão\ud and\ud Piauí\ud while\ud forage\ud plant\ud species\ud were\ud only\ud observed\ud in\ud the\ud northern\ud part\ud of\ud the\ud Tocantins\ud State.\ud However,\ud both\ud future\ud scenarios\ud (bees\ud and\ud plants)\ud showed\ud a\ud shift\ud in\ud distribution,\ud with\ud occurrence\ud predominantly\ud detected\ud in\ud the\ud northern\ud areas\ud of\ud Brazilian\ud Tropical\ud Savannas.\ud Possible\ud conservation\ud areas\ud and\ud the\ud use\ud of\ud appropriate\ud agricultural\ud practices\ud were\ud suggested\ud to\ud ensure\ud the\ud maintenance\ud of\ud the\ud bee/plant\ud focal\ud species.The authors are grateful to Jean Paul Metzger, Paola Marchi and two anonymous referees. Also to FAPESP (04/15801-011/12779-9), CNPq (575069/2008-2), FAPEMIG and Research Center on Biodiversity and Computing (BioComp

Comparisons of the relative basal area, density and frequency of coffee between shaded and unshaded systems that were abandoned (>70 years) and now are secondary forests in Juiz de Fora, Minas Gerais, Brazil.

<p>Area size was included as random effect to account for the possible confounding effect of patch size in our results and SAR models were performed to reduce spatial autocorrelation between plots. Different letters indicate significant differences between shaded and unshaded systems (p<0.05).</p

Simultaneous autoregressive (SAR) models between coffee basal area and native density (individuals.plot^-1), basal area (cm².plot^-1), absolute species richness (species.plot^-1), rarefied species richness (species.ind^-1), Shannon diversity (H’.plot^-1) of tree and sapling components.

<p>Moran’s I p-values > 0.05 indicate no spatial correlation among plots. The SAR models intercept, β coefficient, p-value and Nagelkerke R squared are given.</p

Bivariate relationships between coffee basal area and native community parameters of sapling and tree components.

<p>a) sapling basal area; b) tree basal area; c) sapling density; d) tree density; e) absolute species richness of saplings; f) absolute species richness of trees; g) rarefied species richness of saplings; h) rarefied species richness of trees; i) Shannon diversity of saplings; j) Shannon diversity of trees; k) percentage of pioneer saplings; l) percentage of pioneer trees. Only shaded systems were included because coffee was absent in most unshaded system plots (22 of 25 plots). Regression lines, confidence interval (95%) and Nagelkerke R² of SAR models are given for both shaded sites (BGJF-1 –solid symbols, N = 25; and MPP–open symbols, N = 10). Sites were included as random effect to account for the nestedness of the plots within sites, and SAR models were performed to reduce spatial autocorrelation among plots.</p

Persistence of <i>Coffea arabica</i> and its relationship with the structure, species diversity and composition of a secondary forest in Brazil

<div><p>Understanding the relationships between <i>Coffea arabica</i> L. and the native tree community of secondary forests regrowing after the abandonment of coffee plantations is important because, as a non-native species in the Neotropics, coffee can outcompete native species, reducing diversity and forests ecosystem services. We aimed to answer three questions: 1) Does coffee regeneration in secondary forests differ between shaded and unshaded abandoned plantations?; 2) How is coffee basal area related to structural attributes, species diversity and composition of the native community?; and 3) Do the relationships between coffee and native community differ between tree and sapling components? We sampled the tree and sapling components in a seasonal tropical dry forest that were previously used as shaded and unshaded coffee plantations. Coffee was the most important species in the sapling component of shaded systems, but was almost absent in unshaded ones. Coffee basal area was negatively related with the native density and absolute species richness of the sapling component; and was negatively related with tree density, and positively related with the percentage of pioneer individuals of the native tree component. Our results indicate that coffee persists in secondary forest communities even after more than 70 years of shaded-coffee plantations were abandoned, potentially reducing density and diversity of native species. Despite limitations, which hinder more general conclusions on coffee invasiveness in Brazilian secondary tropical forests, our results indicate that coffee is a strong competitor in the studied secondary forests and provide important insights for future research on this topic.</p></div