POPULATION ECOLOGY OF PAEPALANTHUS POLYANTHUS: PREDISPERSAL HAZARDS AND SEED PRODUCTION 1

RESUMO -(Ecologia populacional de Paepalanthus polyanthus: riscos de pré-dispersão e produção de sementes). Este estudo visou avaliar a produção de sementes e os riscos de pré-dispersão em uma população de P. polyanthus (Eriocaulaceae) em dunas costeiras no sul do Brasil. O mal desenvolvimento de capítulos florais foi causado pelo vento e por interferência entre umbelas. Correlação positiva entre a proporção de capítulos atrofiados e o número de capítulos/umbela sugere certa limitação de recursos. A lagarta de uma espécie de Recurvaria Haworth (Lepidoptera: Gelechiidae) que se alimenta de flores, e a lagarta de um brocador (Lepidoptera não identificado) foram os principais herbívoros. Plantas que reproduziram durante o pico de floração tiveram menor probabilidade de serem danificadas pelas lagartas de Recurvaria sp., sugerindo escape à herbivoria por sincronismo na floração. A proporção de capítulos danificados por herbívoros foi baixa, causando redução de 5% na produção total de sementes/planta. O lepidóptero brocador pode causar ou não o aborto de umbela. Na ocorrência deste aborto ocorre redução de 12% na produção de sementes. Muitos capítulos não danificados e flores individuais (acima de 50%) não produziram sementes. Falhas na polinização podem estar relacionadas com esta baixa produção de sementes. É discutido que o baixo recrutamento de plântulas observado na população de P. polyanthus não parece ser limitado pela chuva de sementes, sendo estimada produção média de 8.000 sementes/planta mesmo sob o efeito de herbivoria. Palavras-chave -Paepalanthus polyanthus, herbivoria, produção de sementes, pré-dispersão, dunas ABSTRACT -(Population ecology of Paepalanthus polyanthus: predispersal hazards and seed production). This study aimed at evaluating seed production and predispersal hazards in a sand dune population of P. polyanthus (Eriocaulaceae) in Southern Brazil. Bad development of flowering capitula was caused by the wind and by interference among umbels. A positive correlation between the proportion of atrophied capitula and the number of capitula/ umbels also suggested resource limitation. A caterpillar of a Recurvaria Haworth (Lepidoptera: Gelechiidae) species that eats flowers and a boring caterpillar (Lepidoptera not identified) were the main herbivores. Plants reproducing during the flowering peak had a lower probability of being damaged by Recurvaria sp., suggesting an escape from herbivores by flowering synchronism. The proportion of capitula damaged by herbivores was low, causing a reduction of about 5% in the seed set/plant. The boring caterpillar may or may not cause umbel abortion. When the abortion occurs, seed production is reduced by 12%. Many capitula with no damage and individual flowers (up to 50%) did not produce seeds. Pollination failure could be related to this low rate of seed set. We discuss the fact that 318 Castellani & d'Eça-Neves: Population ecology of Paepalanthus polyanthus (Eriocaulaceae) the low recruitment of seedlings reported for populations of P. polyanthus did not seem to be limited by seed rain, which was estimated at an average of 8000 seeds/plant even when herbivore damage occurred

Estrutura populacional e crescimento de uma planta exótica invasora clonal em dunas costeiras no sul do Brasil

Furcraea foetida (L.) Haw. (Asparagaceae) is a non-native invasive plant in Brazilian coastal ecosystems. This study focused on characterizing its population structure in coastal dune vegetation in southern Brazil. We also assessed which community structure characteristics were associated with its invasion and verified whether its growth negatively affected richness, diversity, and cover of local plant communities. We registered 67 individuals of F. foetida, most of them large and potentially reproductive. The species was positively associated with greater cover and height of native plant species which seems to promote the establishment of F. foetida by reducing extreme temperatures at the ground level. Overall, F. foetida plants growth did not result in changes in cover, richness or diversity of the studied plant communities. However, changes in cover of dominant native species might be a consequence of growth of F. foetida plants. These changes could result in changes in the structure of local plant communities which must be assessed in long-term studies. From a preventive perspective, immediate control actions, public awareness campaigns and legal regulations are essential to minimize F. foetida impacts to local biodiversity.Keywords: diversity, dominant species, Furcraea foetida, richness, potential impact, vegetation cover.Furcraea foetida (L.) Haw. (Asparagaceae) é uma planta exótica invasora em ecossistemas costeiros brasileiros. O objetivo deste estudo foi caracterizar a estrutura populacional dessa espécie na vegetação de dunas costeiras no sul do Brasil, avaliando quais características estruturais das comunidades vegetais estão associadas à invasão pela espécie e verificando se seu crescimento interferiu negativamente na riqueza, diversidade e cobertura das comunidades vegetais. Foram registrados 67 indivíduos de F. foetida, a maioria deles de grande porte e potencialmente reprodutivos. A espécie mostrou-se positivamente associada com maior cobertura e altura de espécies de plantas nativas, o que parece promover o estabelecimento de F. Foetida, devido à redução de temperaturas extremas na superfície do solo. De maneira geral, o crescimento de plantas de F. foetida não resultou em mudanças em cobertura, riqueza e diversidade das comunidades vegetais estudadas. Entretanto, alterações na cobertura de espécies nativas dominantes podem ser uma consequência do crescimento de indivíduos de F. foetida. Essas alterações podem resultar em mudanças na estrutura das comunidades vegetais locais, o que poderia ser avaliado em estudo de longa duração. Em uma perspectiva preventiva, ações imediatas de controle, campanhas de sensibilização da população e instrumentos legais são essenciais para se minimizarem os impactos potenciais de F. foetida sobre a biodiversidade local.Palavras-chave: diversidade, espécies dominantes, Furcraea foetida, riqueza, impacto potencial, cobertura vegetal

Invasão biológica em restinga: o estudo de caso de Terminalia catappa L. (Combretaceae)

Ecossistemas costeiros são fortemente afetados pela invasão de plantas exóticas. Terminalia catappa é nativa da Malásia, invasora em regiões costeiras, comum na orla marítima brasileira desde a chegada dos europeus. A dispersão de sementes ocorre através de correntes aquáticas e morcegos. O estudo teve como objetivo principal identificar o grau de invasão da espécie em áreas de restinga de Florianópolis e analisar a suscetibilidade destes ambientes ao processo de invasão. As áreas estudadas foram dois arcos praiais de 4 km de comprimento, no norte da ilha de Santa Catarina. Nas áreas, em até 30 m para o interior da vegetação de restinga, os indivíduos de T. catappa foram georreferenciados, mensurados quanto ao tamanho e aos sinais de reprodução, sendo analisada a estrutura da vegetação dos locais ocupados pela espécie e a presença de plantas de restinga abaixo destas plantas. Foram estabelecidas duas parcelas para avaliar a vegetação adjacente aos sítios ocupados por estas plantas e mais distantes a estas. Os dados mostram o estabelecimento da espécie na restinga, visto que há sementes germinando e plantas se desenvolvendo nas áreas, com algumas delas chegando à fase reprodutiva. A riqueza de espécies não diferiu entre os sítios adjacentes e distantes de T. catappa, sendo que a composição da vegetação de restinga foi similar nos dois sítios. A maioria dos indivíduos mostrou a manutenção de vegetação de restinga sob as copas, sugerindo que nesta fase de invasão, a espécie não excluiu a vegetação nativa por sombreamento e alelopatia. O estudo mostrou que o mar é um importante vetor de dispersão da espécie para as áreas estudadas, visto que os indivíduos estabelecidos e as sementes acumuladas na praia estavam mais próximos do mar do que das áreas antropizadas onde a espécie é usada para fins ornamentais. Observou-se também que há um maior aporte de sementes próximo à foz do rio Ratones, e uma relação positiva entre o número de indivíduos amostrados por área e o número de sementes depositadas na praia

Interferência humana no estabelecimento e distribuição de Furcraea foetida (L.) Haw (Agavaceae) na Praia Mole, Ilha de Santa Catarina, Brasil: uma interface entre etnobotânica e espécies exóticas invasoras

Furcraea foetida é uma espécie com histórico de invasão em ambientes costeiros de solos arenosos. No Brasil, é considerada exótica invasora e ocorre em diversas regiões da Ilha de Santa Catarina. Esse estudo objetiva verificar a interferência humana no estabelecimento e distribuição da espécie na Praia Mole, Florianópolis, SC, e obter indicativos do histórico de uso nesta região. Realizaram-se 25 entrevistas semi-estruturadas com uso de estímulo visual com moradores ou frequentadores assíduos desta localidade que vivenciaram ou ouviram falar de experiências de utilização da espécie. Obtiveram-se relatos de uso da inflorescência, da folha e também da planta inteira, apesar de hoje seu valor e uso restringirem-se à ornamentação. Percebe-se que há interferência da comunidade local no estabelecimento e distribuição da espécie, entretanto sugere-se que essa ocorreu, principalmente, através dos hábitos de coleta do material e da frequência de uso, não do plantio direto da espécie. Conclui-se que estudos acerca da inter-relação da população com o ambiente são fundamentais no planejamento de ações de manejo de espécies exóticas invasoras

Relação da morfodinâmica praial e da vegetação da duna frontal da Praia do Santinho, SC, Brasil

Santinho beach is a small bay beach located in the east coast of Santa Catarina Island, Brazil. In this work three cross shore profiles were disposed in sectors south, central and north, each of them having an extension from the back of the foredune until the beach face. The general morphodynamic stage of Santinho beach is intermediate, with some variability between the three sectors: the northern one showing a clear dissipative trend. Wave height, width and foredune height increased from south to north sectors. The grain size was homogeneous with fine sands. A total of 14 families and about 28 species were surveyed in the vegetation cover of all sectors. Central sector has the greatest richness in species, the greatest diversity index (H=0.95), and also the greatest vegetation cover. Sectors north and south have H=0.80 and H=0.73, respectively. Sediment balance affected the total vegetal cover and species richness. In the central sector a great richness in species occurred in an intermediate stage, while in the north sector a smaller richness occurred in a dissipative stage. The south sector shows an intermediate stage, but with a less species richness, possible associated with an incipient dune and a high dominance of a shrub species.A Praia do Santinho é uma praia de enseada localizada na costa leste da Ilha de Santa Catarina, Brasil. Neste trabalho, três perfis de praia foram dispostos nos setores sul, central e norte, cada um com extensão do reverso da duna frontal até a face da praia. A Praia do Santinho apresentou estágio morfodinâmico intermediário, com variabilidade entre os três setores, com o norte mostrando tendência ao estágio dissipativo. A altura de onda, largura e altura das dunas frontais aumentaram do setor sul para o norte. O tamanho de grão foi homogêneo com areia fina. Um total de 14 famílias e 28 espécies foi amostrado na análise de cobertura vegetal dos setores. O setor central teve maior riqueza de espécies, o maior índice de diversidade (H = 0,95), e também a maior cobertura de vegetação. Os setores norte e sul tiveram H = 0,80 e H = 0,73, respectivamente. O balanço de sedimentos afetou a cobertura vegetal total e a riqueza de espécies. A maior riqueza ocorreu no setor central, de estágio intermediário, enquanto a menor riqueza ocorreu no setor norte, em uma fase dissipativa. O setor sul mostra uma etapa intermediária, mas com menor riqueza de espécies, possivelmente associada a uma duna incipiente e uma grande dominância de uma espécie arbustiva

Population structure of Clusia criuva Cambess. (Clusiaceae) and spatial relationship to bromeliads at Parque Municipal das Dunas da Lagoa da Conceição, Florianópolis, SC

“Restinga” habitats present many stressful conditions for plant establishment. Clusia criuva occurs in these habitats, including dune fields, and for this reason the Parque Municipal das Dunas da Lagoa da Conceição, Florianópolis, Santa Catarina State, Brazil, was chosen as the area of study. In habitats where resources are scarce and abiotic conditions are severe, it is common to find positive interactions between plants (facilitation). Some studies suggest that bromeliad species facilitate other plants in “restinga”. The present study evaluated the population structure of C. criuva in two different habitats, i.e. in an internal dune and in dune slack, both with herbaceous and sub-shrub vegetation. The study described the differences in populations and the relationship between the occurrences of C. criuva and bromeliad species. The populations showed an aggregated pattern and low density in the two areas. On the dune slack, the plants were younger, and seemed to have colonized the area recently. In the dune itself, we observed a positive relation between C. criuva and the bromeliad species Vriesea friburgensis Mez var. paludosa (L. B. Smith) L. B. Smith. This relationship was not observed in the dune slack where the abiotic conditions are less restrictive in relation to the availability of water and nutrients

Estrutura populacional de Clusia criuva Cambess. (Clusiaceae) e relação espacial com espécies de bromélias no Parque Municipal das Dunas da Lagoa da Conceição, Florianópolis, SC

Population structure of Clusia criuva Cambess. (Clusiaceae) and spatial relationship to bromeliads at Parque Municipal das Dunas da Lagoa da Conceição, Florianópolis, SC. “Restinga” habitats presentmany stressful conditions for plant establishment. Clusia criuva occurs in these habitats, including dune fi elds, and for this reason the Parque Municipal das Dunas da Lagoa da Conceição, Florianópolis, Santa Catarina State, Brazil, was chosen as the area of study. In habitats where resources are scarce and abiotic conditions are severe, it is common to fi nd positive interactions between plants (facilitation). Some studies suggest that bromeliad species facilitate other plants in “restinga”. The present study evaluated the population structure of C.criuva in two different habitats, i.e. in an internal dune and in dune slack, both with herbaceous and sub-shrub vegetation. The study described the differences in populations and the relationship between the occurrence of C. criuva and bromeliad species. The populations showed an aggregated pattern and low density in the two areas. On the dune slack, the plants were younger, and seemed to have colonized the area recently. In the dune itself, we observed a positive relation between C. criuva and the bromeliad species Vriesea friburgensis Mez var. paludosa (L. B. Smith) L. B. Smith. This relationship was not observed in the dune slack where the abiotic conditions are less restrictive in relation to the availability of water and nutrients.http://dx.doi.org/10.5007/2175-7925.2008v21n2p41A restinga impõe dificuldades ao estabelecimento das plantas. Clusia criuva ocorre neste ambiente, estando presente no Parque Municipal das Dunas da Lagoa da Conceição, Florianópolis, SC, Brasil. Em locais onde os recursos são escassos e as condições abióticas são estressantes, é comum a ocorrência de interações positivas (facilitação) entre plantas. Alguns trabalhos sugerem bromélias como plantas facilitadoras em região de restinga. O presente estudo descreveu a estrutura populacional de C.criuva em dois hábitats de restinga, um de duna interna e outro de baixada seca ou pouco alagada, ambos com vegetação herbácea/subarbustiva. O trabalho avaliou diferenças estruturais das duas populações e se havia relação da ocorrência de C. criuva com espécies de bromélias. O padrão de distribuição se revelou agregado, com densidade baixa. As plantas da área de baixada eram mais jovens, sugerindo uma colonização recente. Na área de duna foi constatada uma relação entre os indivíduos de C. criuva e as bromélias Vriesea friburgensis Mez var. paludosa (L. B.Smith) L. B. Smith. Esta relação não foi encontrada na área de baixada, que apresenta condições mais amenas como maior disponibilidade de água e nutrientes

Population ecology of Paepalanthus polyanthus (Bong.) Kunth: temporal variation in the pattern of spatial distribution

The temporal variation in density and pattern of spatial distribution of Paepalanthus polyanthus (BONG.) Kunth (Eriocaulaceae) were evaluated at a determinate sand dune. This study was carried out over a period of five years, at three permanent plots of 25m2 in a sand dune slack at Joaquina Beach, Florianópolis, SC, Brazil. There were strong density fluctuations throughout these years. In areas 1, 2 and 3, the densities changed from 10.4, 2.2 and 1.8 plants/m2 in December 1986 to 75.8, 11.4 and 45.6 plants/m2 in December 1991. Area 3, situated on an elevated site, presented greater variation in density, with no live plants in December 1989 and 102.2 plants/m2 at the recruitment observed in May 1990. Despite these density fluctuations, the pattern of spatial distribution was always aggregated (Id>1, P<0.05). The greatest Id values occurred in periods of low density and not in those of high density, associated with seedling recruitment. Factors such as high seed production with low dispersal, massive germination in moit years and a comparatively high death rate of seedlings at sites more subject to flooding or more distant from the water table proved themselves able to promote this aggregate pattern and increase it during plant development