Comparative ecophysiology of native and invasive grasses from Brazilian savanna in the climate change scenario

Abstract

As gramíneas são um importante componente da paisagem de vários ecossistemas, em especial dos ambientes de savana, como o Cerrado brasileiro. As espécies que vivem no Cerrado estão adaptadas às condições características desse bioma, entretanto, com a intensificação dessas condições e a presença de espécies invasoras, faz-se necessário investigar com maior cuidado quais consequências essas espécies sofrerão. O objetivo deste trabalho foi avaliar espécies de gramíneas nativas e invasoras no Cerrado no contexto das mudanças climáticas. As espécies invasoras foram Melinis minutiflora e Urochloa decumbens, e as espécies nativas foram Andropogon leucostachyus, Axonopus aureus, Echinolaena inflexa, Loudetiopsis chrysothrix, Paspalum notatum e Trichanthecium cyanescens. Parte do estudo foi realizada no Parque Nacional Serra do Cipó – MG, e parte em casa de vegetação no Instituto de Ciências Biológicas - UFMG. A tese está organizada em três capítulos. O primeiro capítulo <Do invasive and native grasses in Brazilian Savanna differ in their photosynthetic performance under natural light radiation?= foi realizado em campo. Avaliou-se as trocas gasosas e a fluorescência da clorofila a, além de pigmentos cloroplastídicos e um ensaio para avaliar a partição de energia fotoquímica. Neste capítulo foram avaliadas duas invasoras e três nativas. As espécies C4 apresentaram maiores taxas de assimilação de carbono (A) e maior eficiência do uso da água (EUA). A espécie L. chrysothrix se mostrou como uma alternativa para competir com as espécies invasoras. Não houve diferença nos resultados de fotoinibição. No segundo capítulo <Are native Brazilian Savanna grasses really more threatened by rising temperatures than invasive species?=, foi avaliada a termotolerância das oito espécies. O teste de termotolerância foi feito através de um ramping assay, e foram obtidas as temperaturas de queda de 15 % (T15) e de 50 % (T50) do rendimento quântico potencial (Fv/Fm) do fotossistema II (FSII). Foram apresentados também dados de traços foliares, além da elucidação da margem de segurança térmica (MST). As espécies apresentaram T15 e T50 acima dos 40 °C e 46 °C, respectivamente. As espécies nativas apresentaram uma MST ampla, enquanto a espécie invasora U. decumbens se mostrou como a mais vulnerável ao aquecimento. E no terceiro capítulo <Soil water shortened event and its effect on photosynthesis and the leaf anatomy in C4 grasses of Brazilian Savanna=, seis espécies foram submetidas a um período de déficit hídrico. Foi avaliado o tempo de queda da A, bem como nos outros parâmetros de trocas gasosas e da fluorescência da clorofila a. Também foram obtidos valores de conteúdo relativo de água (CRA), e foi feita uma caracterização anatômica do mesofilo. Não houve diferença do tempo de queda dos parâmetros fotossintéticos entre nativas e invasoras. As espécies apresentam caracteres morfológicos similares, o que provavelmente é devido ao fato de terem evoluído juntas em ambientes com características como as do Cerrado. Os resultados das espécies nativas quanto à termotolerância e ao déficit hídrico foram animadores, pois se mostraram bem resistentes às altas temperaturas, ampla margem de segurança térmica, e uma rápida recuperação após o evento curto de déficit hídrico.