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  • PROJETO TEMTICO

    Composio florstica, estrutura e funcionamento da Floresta Ombrfila Densa dos Ncleos Picinguaba e Santa Virgnia do

    Parque Estadual da Serra do Mar.

    Coordenadores: Prof. Dr. CARLOS ALFREDO JOLY Prof. Dr. LUIZ ANTONIO MARTINELLI

    AGOSTO/2004

    1

  • Indice

    1 SUMRIO................................................................................................................................... 5

    2 SUMMARY ................................................................................................................................ 7

    3 INTRODUO ........................................................................................................................... 9

    4 SUMRIO EXECUTIVO .......................................................................................................... 12

    4.1 FLORSTICA E FITOSSOCIOLOGIA ........................................................................................... 13

    4.2 ESTUDOS AUTO-ECOLGICOS E POPULACIONAIS ................................................................... 13

    4.3 GRUPOS FUNCIONAIS ........................................................................................................... 14

    4.4 FUNCIONAMENTO DO ECOSSISTEMA ...................................................................................... 16

    4.5 MODELAGEM ........................................................................................................................ 18

    5 JUSTIFICATIVA ...................................................................................................................... 18

    6 MATERIAL E MTODOS ........................................................................................................ 23

    6.1 DESCRIO DAS REAS ....................................................................................................... 23

    6.1.1 Ncleo Santa Virgnia.................................................................................................... 17

    6.1.2 Ncleo Picinguaba......................................................................................................... 17

    6.2 USO DE TCNICAS DE SENSORIAMENTO REMOTO .................................................................... 25

    6.2.1 Alocao das parcelas e mapeamento dos indivduos arbreos ..................................27

    6.3 CARACTERIZAO TOPOGRFICA, EDFICA E CLIMATOLGICA DAS PARCELAS........................ 28

    6.4 LEVANTAMENTO DE DADOS BITICOS NAS PARCELAS .............................................................. 32

    6.4.1Estudos florsticos e fitossociolgicos ..............................................................................32

    6.4.1.1. Anlise florstica......................................................................................................32

    6.4.1.2..Anlise fisionmica ................................................................................................33

    6.4.1.3. Anlise fitossociolgica ..........................................................................................33

    6.4.1.4..Florstica de grupos botnicos especficos ............................................................35

    6.4.1.4.1 Micota liquenizada da famlia Parmeliaceae.... ...............................................35

    6.4.1.4.1 Famlias especficas de Angiospermae .......... ................................................38

    6.4.2.Estudos auto-ecolgicos .................................................................................................39

    6.4.2.1..Biologia da polinizao e da reproduo ...............................................................40

    2

  • 6.4.2.2 Estruturas secretoras.................................................................................................43

    6.4.2.3 Estudo cariolgico...................................................................................................45

    6.4.2.4 Estudos anatmicos e substncias de reserva nas sementes................................48

    6.4.2.5 Ecofisiologia da germinao.....................................................................51

    6.4.2.5.1 Fotoblastismo ...............................................................................53

    6.4.2.5.2 Germinabilidade .....................................................................53

    6.4.2.5.3 Viabilidade...........................................................................53

    6.4.2.5.4 Germinao sob hipoxia e anoxia .............................................53

    6.4.2.5.5 Anlise dos resultados................................................................54

    6.4.2.6 Ecofisiologia da fotossntese e da eficincia no uso da gua ...................................54

    6.4.2.6.1 Acmulo de folhedo e ndice foliar .............................................55

    6.4.2.6.2 Trocas gasosas de CO2 e H2O...... ............................................55

    6.4.2.6.3 Fluorescncia da clorofila a ......................................................56

    6.4.2.6.4 Potencial hdrico foliar ...............................................................57

    6.4.2.6.5 Contedo foliar de nutrientes..... ...............................................57

    6.4.2.6.6 Caractersticas foliares ......... ....................................................57

    6.4.2.6.7 Pigmentos fotossintticos......... .................................................58

    6.4.2.7Ecofisiologia do metabolismo de nitrognio ............58

    6.4.2.7.1 Caracterizao do uso de nitrognio..........................................59

    6.4.3 Estudos populacionais...................................62

    6.4.3.1 Estrutura gentica populacional de espcies arbreas .................61

    6.4.3.2 Caracterizao da estrutura de tamanho e da dinmica de espcies arbreas.....63

    6.4.3.3 Dinmica populacional de espcies arbreas ...........................................65

    7 GRUPOS FUNCIONAIS.............................................................................................................66

    8 FUNCIONAMENTO DO ECOSSISTEMA - CICLOS DE NITROGNIO E CARBONO.............68

    8.1. CICLAGEM DE NITROGNIO NA FLORESTA OMBRFILA DENSA................................................68

    8.1.1 Mineralizao, amonificao e nitrificao ..................70

    8.1.2 Perdas gasosas de nitrognio ..............................70

    3

  • 8.1.3 Contedo de nitrognio e fsforo nas folhas ...............70

    8.1.4 Abundncia isotpica de nitrognio .........................71

    8.1.5 Entradas atmosfricas de nitrognio .......................71

    8.2. DINMICA DO CARBONO NA VEGETAO.................................................................................73

    8.2.1 Dinmica florestal ....................................................75

    8.2.2 Estrutura etria.........................................................75

    8.2.3 Produo e decomposio de madeira morta ....................75

    8.2.4 Taxa de retorno da MO....................................................75

    8.2.5 Idade do CO2 respirado ...................................................76

    8.3VARIABILIDADE ISOTPICA DO CARBONO E OXIGNIO DO CO2 O MATERIAL ORGNICO E NA GUA 77

    8.3.1 Metodologia isotpica. .................................................80

    8.3.2 Modelagem da decomposio isotpica do oxignio ....................81

    8.3.3 "Keeling Plot" ........................................................... ..............81

    8.3.4 Coletas.................................................................................82

    8.4 CLIMA E FLUXOS ATMOSFRICOS DE GUA, ENERGIA E CO2 ......................................................83

    9 MODELAGEM.............................................................................................................................85

    9.1 Modelagem preditiva de distribuio de espcies.. ..............................................................85

    9.1 Modelagem acoplada atmosfera-biosfera-hidrosfera ...........................................................87

    10 CONSIDERAES FINAIS.......................................................................................................88

    11 REFERNCIAS ........................................................................................................................89

    4

  • SUMRIO Coordenadores: Dr. Carlos A. Joly IB/UNICAMP & Luiz Antonio Martinelli CENA/USP

    Composio florstica, estrutura e funcionamento da Floresta Ombrfila Densa dos Ncleos Picinguaba e Santa Virgnia do

    Parque Estadual da Serra do Mar (FAPESP 03/12595-7) A composio florstica e a estrutura da Floresta Ombrfila Densa das Terras Baixas (5 a 50 m de altitude sobre solo de restinga), da Floresta Ombrfila Densa Submontana (50 a 500 m de altitude) e da Floresta Ombrfila Densa Montana (500 a 1.200 m de altitude) sero determinadas em reas de 4 h, atravs do mtodo de parcelas permanentes contguas de 10 x 10 metros, considerando-se todos indivduos com DAP (dimetro altura do peito) igual ou superior a 4,8 cm (PAP - permetro altura do peito 15,0 cm). Para os indivduos perfilhados sero includos aqueles que apresentarem pelo menos um dos perfilhos dentro do critrio de incluso. No caso de algumas famlias de reconhecida importncia, quer seja no ciclo de nitrogenio como as Leguminosae, quer seja na manuteno de recursos para populaes de polinizadores e dispersores como Bromeliaceae, Melas

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