Post-fire resprouting strategies of woody vegetation in the Brazilian savanna

Post-fi re response by vegetation may refl ect the severity of the damage suff ered, but we still know little about the species-specifi c nature of responses to fi re or their predictors. Here, we evaluated 26 woody species before and after a fi re event in an Cerrado sensu stricto area (typical Brazilian savanna-type) in order to evaluate mortality rates and the type of resprouting (epigeal, hypogeal or epigeal + hypogeal). We evaluated the relative importance of stem diameter, height, and bark thickness as predictors of the type of post-fi re resprouting, using a sequential logistic regression model (SLRM). Mortality was 4 %, while epigeal resprouting was recorded in 57 % of the individuals, hypogeal resprouting was recorded in 24 %, and epigeal + hypogeal resprouting in 15 %. Our SLRM analysis indicated that bark thickness, followed by stem diameter, were the best predictors of the type of resprouting. Th ere was a greater than 60 % probability that individuals with bark thicker than 1.6 cm resprouted only epigeally. Our results confi rm the resistance (low mortality) and resilience (high resprouting capacity) of the woody vegetation of the Cerrado sensu stricto to fi re, and that thick bark is an eff ective protection against fi re damage

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

CHARCOAL AS AMENDMENT TO SUBSTRATE OF SEEDLINGS OF Tachigali vulgaris L.G. Silva & H.C. Lima

Este estudo teve como objetivo verificar a efici\ueancia de carv\ue3o vegetal pirog\ueanico como condicionante de substrato para o desenvolvimento de mudas florestais de alto vigor, testando-se o carvoeiro ( Tachigali vulgaris ) como esp\ue9cie representativa do Bioma Cerrado. Foram tomados como modelo de produtividade os solos de elevada capacidade de troca cati\uf4nica com Horizonte A antr\uf3pico da Amaz\uf4nia (Terras Pretas de \ucdndio), ricos em carbono pirog\ueanico derivado de carv\ue3o vegetal. O experimento foi realizado no viveiro da Universidade do Estado de Mato Grosso, no munic\uedpio de Nova Xavantina-MT. Foram utilizadas quatro concentra\ue7\uf5es de carv\ue3o 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 emerg\ueancia no in\uedcio do experimento. Durante oito meses, a cada 30 dias, foi contado o n\ufamero de folhas e medida a altura total das mudas. No oitavo m\ueas foi medido o di\ue2metro do coleto e determinada \ue0 massa seca da raiz e da parte a\ue9rea. Os tratamentos e a testemunha apresentaram emerg\ueancia superior a 80%, n\ue3o havendo influ\ueancia do carv\ue3o. Entretanto, o carv\ue3o vegetal incrementou significativamente a altura das mudas, o n\ufamero de folhas, o di\ue2metro do coleto e a massa seca radicular e da parte a\ue9rea, o que ficou evidenciado pela forte correla\ue7\ue3o positiva com as concentra\ue7\uf5es de carv\ue3o. Portanto, o carv\ue3o vegetal pirog\ueanico \ue9 uma alternativa vi\ue1vel como condicionante de origem biol\uf3gica do substrato para a produ\ue7\ue3o de mudas potencialmente mais resistentes, requerimento importante para plantios em campo sob condi\ue7\uf5es mais severas, como na recupera\ue7\ue3o de \ue1reas degradadas no Bioma Cerrado.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 \ucdndio), 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

Resprouting from wood individual in a cerrado stricto sensu as a response to fire occurrence

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2015.O tipo de resposta à passagem do fogo indica a severidade dos danos sofridos, e a dinâmica temporal destas respostas sugere a capacidade de recuperação das espécies às queimadas. Neste estudo, que está dividido em dois capítulos, nós avaliamos para o conjunto de indivíduos lenhosos de espécies nativas do Cerrado: 1) o tipo de rebrota como resposta a um incêndio não prescrito; 2) a importância do diâmetro da base, da altura total e da espessura de casca para o tipo resposta apresentado; e 3) a dinâmica dos indivíduos com rebrotas basais durante o período de 64 meses. O estudo foi desenvolvido no Parque Municipal do Bacaba em Nova Xavantina, Mato Grosso, onde estudamos 485 indivíduos de 26 espécies em área de Cerrado sentido restrito Queimado (CQ); e em área adjacente de Cerrado sentido restrito protegido de fogo por mais de cinco anos (CC), sendo 139 indivíduos de 12 espécies em comum ao CQ. No Primeiro capítulo, após dois anos da ocorrência do fogo, avaliamos o tipo de rebrota como resposta ao fogo (rebrota epígea, hipógea, epígea+hipógea ou mortalidade) e a probabilidade de apresentar essas respostas em função: a) da altura total; b) do diâmetro da base, medido a 30 cm de altura do solo e, c) da espessura de casca. Registramos que 57% dos indivíduos tiveram resposta epígea, 15% resposta epígea+hipógea, 24% morte do tronco principal, mas emitiram brotos hipógeos e apenas em 4% dos indivíduos observamos morte do tronco principal. A espessura de casca, seguida do diâmetro da base foram os melhores preditores do tipo de resposta ao fogo. No segundo capítulo avaliamos e comparamos a dinâmica dos brotos basais (número, mortalidade, altura total e diâmetro da base) dos indivíduos com rebrota basal (hipógeos e epígeos+hipógeos) no CQ durante o período de 64 meses. A mortalidade média dos brotos basais acumulada para indivíduos com rebrota hipógea (64%) foi semelhante ao apresentada por indivíduos com rebrota epígea+hipógea (69%). Entretanto, o número médio de brotos basais emitidos, o incremento em diâmetro e em altura total foram significativamente maiores para os brotos hipógeos em relação aos epígeo+hipógeo e sugere balanço na alocação de recursos, pois não havendo morte do tronco principal, o investimento em rebrotas basais é reduzido. Por meio de regressão linear estimamos que os brotos hipógeos recuperarão a biomassa do tronco principal depois de transcorrido 16 anos da ocorrência de fogo, desde que não haja nova perturbação. Nossos resultados indicaram baixa mortalidade e alta capacidade de rebrota para o conjunto espécies lenhosas nativas avaliadas. Esse comportamento evidencia a elevada capacidade de resiliência da vegetação lenhosa do Cerrado sentido restrito e de persistência das espécies arbustivo-arbóreas frete aos distúrbios provocados pelo fogo, o que garante a perpetuação e manutenção da biodiversidade do bioma Cerrado.The type of response to fire by Cerrado woody individuals can indicates the severity of the fire damage, and the dynamic can indicates the vegetation recover capacity to this disturbance. In this study, which consists of two chapters, we evaluated for group of woody plants: 1) the type of response to a non-prescribed fire; 2) the importance of the diameter, height, and bark thickness for the type response to fire; 3) the dynamics of basal resprouts for 64 months.The study was conducted in a Cerrado stricto sensu in the Bacaba Municipal Park of Nova Xavantina, a municipality in the Brazilian state of Mato Grosso. We studied 485 individuals of 26 woody species in a site burned (CQ) and in an adjacent fire protected site (CC), where we studied 139 individuals of 12 species in common to the CQ. In the first chapter, we evaluate the type of response to fire (aerial, aerial+basal, basal, or mortality) and the probability of different response as a function of: a) the total height; b) diameter and c) the bark thickness. Our results indicated that 56.91% of individuals had only aerial response, 15.46% had aerial+basal, 23.71% only basal, and only 3.92% of individuals had mortality. The bark thickness was the best predictor of the type of response to fire. In the second chapter, we evaluated for a period of 64 months the some dynamic parameters (number, mortality, height and diameter) for individuals with basal resprouts on the CQ site. The cumulative mortality of basal sprouts for individuals with aerial response (64%) was similar to that shown by individuals with aerial+basal response (69%). However, the number of basal sprouts and it increase in diameter and in height was larger for aerial response in relation to the aerial+basal, suggesting a trade off in the allocation of resources. Because there is no death of the main stem, investment in basal resprouts is reduced in individuals with basal+aerial response. We estimated, based on a linear regression, that basal resprouts can recover the biomass of the main stem in 16 year after fire occurrence, since there is no new fire disturbance. These results underlining the high resilience capacity of woody vegetation against fire disturbance, which can ensure the persistence of species and maintenance of high biodiversity of the Brazilian Cerrado

Post-fire resprouting strategies of woody vegetation in the Brazilian savanna

ABSTRACT Post-fire response by vegetation may reflect the severity of the damage suffered, but we still know little about the species-specific nature of responses to fire or their predictors. Here, we evaluated 26 woody species before and after a fire event in an Cerrado sensu stricto area (typical Brazilian savanna-type) in order to evaluate mortality rates and the type of resprouting (epigeal, hypogeal or epigeal + hypogeal). We evaluated the relative importance of stem diameter, height, and bark thickness as predictors of the type of post-fire resprouting, using a sequential logistic regression model (SLRM). Mortality was 4 %, while epigeal resprouting was recorded in 57 % of the individuals, hypogeal resprouting was recorded in 24 %, and epigeal + hypogeal resprouting in 15 %. Our SLRM analysis indicated that bark thickness, followed by stem diameter, were the best predictors of the type of resprouting. There was a greater than 60 % probability that individuals with bark thicker than 1.6 cm resprouted only epigeally. Our results confirm the resistance (low mortality) and resilience (high resprouting capacity) of the woody vegetation of the Cerrado sensu stricto to fire, and that thick bark is an effective protection against fire damage

CHARCOAL AS AMENDMENT TO SUBSTRATE OF SEEDLINGS OF Tachigali vulgaris L.G. Silva & H.C. Lima

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.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