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Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015
Uso de Água em Montados
Teresa Soares David
INIAV
Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015
Co-autores: CA Pinto, JS David, JS Pereira, N Nadezhdina, MO Henriques, C
Besson, MC Caldeira, TA Paço, T Quilhó, J Cermak, H Cochard, MM Chaves,
M Vaz, F Valente, I Ferreira, S Cohen, R Siegwolf, L Gazzarini
Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015
Objetivos
ANALISAR
Funcionamento hídrico das árvores dos montados e interações com
outros componentes do ecossistema
• Resposta a condicionantes ambientais, fisiológicas e a práticas de
gestão
• Estratégias de adaptação ao ambiente mediterrânico
Sustentar, em base científica, recomendações de gestão
Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015
• Elevada variabilidade inter- e intra-anual da precipitação
• Temperatura e radiação elevadas no verão
• Períodos longos de secura atmosférica e edáfica (verão)
• Solos delgados/com baixa capacidade de armazenamento de
água
• Previsíveis aumentos da intensidade, frequência e duração
dos períodos secos
O ambiente mediterrânico
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Mês
Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015
Os locais experimentais
Sobreiro
Azinheira
AFN, 2010
Árvores adultas
Azinheiras (Q. ilex) - Mitra I
Azinheiras e Sobreiros - Mitra II
Sobreiros (Q. suber) - Lezírias
Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015
A experimentação de suporte à investigação aplicada
Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015
Padrões de variação da transpiração
1. Ausência de variação inter- e
intra-anual (Mitra I e Lezírias)
2. Variação inter- e intra-anual
(Mitra II)
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Adaptado de David et al. 2004, Agric For Met; David et al. 2007, Tree Physiol
Q. ilex, Mitra I
Q. ilex, Mitra II Q. ilex, Mitra II
verão
verão
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Abril Junho Agosto Outubro Dezembro
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Abril Junho Agosto Outubro Dezembro
Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015
A regulação estomática g
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Q. ilex, Mitra II Q. ilex, Mitra II
Q. ilex, Mitra I
Adaptado de David et al. 2004, Agric For Met; David et al. 2007, Tree Physiol
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D (Pa) Abril Junho Agosto Outubro Dezembro
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0,6
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0 1000 2000 3000 4000 5000
D (Pa)
Abril Junho Agosto Outubro Dezembro
1. Ausência de variação inter- e
intra-anual (Mitra I e Lezírias)
2. Variação inter- e intra-anual
(Mitra II)
Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015
Como explicar os distintos padrões de transpiração?
Q. ilex
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Adaptado de Paço et al. 2009, J Hydrol
F = Ksf x (Ypd - Ymd)
Força motriz
do fluxo
Ypd
Ymd Imposto pelos
estomas
dependente do
acesso das raízes à
água
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Identificação das fontes de abastecimento de água
Assinatura isotópica (δ18O)
Água do xilema Água subterrânea Água solo
não saturado
26 Jun 2007 -4.06 (0.31) a
-4.50 (0.05) a
0.97 (0.33) b
14 Ago 2007 -4.78 (0.19) a
-4.03 (0.07) a
-2.49 (0.51) b
13 Ago 2008 -4.75 (0.15) a
-4.98 (0.51) a
1.96 (0.70) b
10 Set 2008 -4.84 (0.21) a
-5.44 (0.46) a -1.86 (0.67) b
David et al. 2013, For Ecol Manag
Q. suber, Lezírias
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Estrutura do sistema radicular: solos delgados
David et al. 2004, Agr For Met
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Estrutura do sistema radicular dimórfico: solos arenosos
Q. suber, Lezírias
David et al. 2013, For Ecol Manag
- 1.5 m
Raíz principal Raízes finas em profundidade
Raízes superficiais
Parênquima
aerênquima
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- 4.5 m
- 1.5 m
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Estrutura do sistema radicular dimórfico: solos arenosos
Raízes profundantes
(sinkers)
Cª das Lezírias
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Funcionamento do sistema radicular
Adaptado de David et al. 2013, For Ecol Manag
Pinto et al. 2014, Hydrol Process
Q. suber maximiza a exploração de recursos, usando água do solo superficial durante a
maior parte do ano e água subterrânea e hydraulic lift no verão.
Q. suber, Lezírias site
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Partição da transpiração do ecossistema: árvores e pastagem
Q. ilex, Mitra II
Adaptado de Paço et al. 2009, J Hydrol
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As restrições hídricas e a mortalidade
Duração do período seco
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Precipitação
• Aumento da seca, em termos relativos, está a
originar aumento de mortalidade mesmo em
florestas de zonas húmidas
• Mortalidade por interrupção no sistema de
transporte de água às folhas pode ser observada
vários anos após um episódio intenso de seca
• Árvores em deficiente estado hídrico são mais
vulneráveis ao ataque de pragas e doenças
Mortalidade
As restrições hídricas são o principal fator limitante da
produtividade e sobrevivência das árvores a nivel global
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Considerações finais
• Uso de água em montado depende das disponibilidades hídricas locais,
da proporção relativa árvores/sob-coberto e das espécies envolvidas.
• Raízes são fundamentais na adaptação à secura.
• Bom estado hídrico das árvores no verão pode estar dependente do
acesso das raízes a reservas de água de profundidade (reservas de água
do solo muito menores que da água subterrânea - reservatório mais
eficiente na transferência de água da precipitação entre estações/anos).
• Práticas de gestão podem alterar uso de água e vitalidade das árvores:
(a) aumento da densidade arbórea incrementa o uso de água do
ecossistema; (b) competição pelos recursos disponíveis pode ser
minimizada ajustando a densidade; (c) técnicas culturais que destruam
ou desacoplem as raízes das fontes de abastecimento podem potenciar
stress hídrico.
• A variabilidade espacial e temporal dos padrões de mortalidade pode
pode ser explicada por diferentes condições de acesso das raízes a
fontes de água: p.ex., variações espaciais no solo/litologia/hidrogeologia.
Colóquio Utilização sustentável do solo e da água, INIAV, 26 maio de 2015
Referências bibliográficas
POCI/AGR/59152/04-FCT
PIDDAC 216/01
PRAXIS XXI 3/3.2/AGR/2187/95
PAMAF 411040050450
Obrigada!
Pinto CA, Nadezhdina N, David JS, Kurz-Besson C, Caldeira MC, Henriques MO,
Monteiro FG, Pereira JS & David TS 2014. Transpiration in Quercus suber trees under
shallow water table conditions: the role of soil and groundwater. Hydrological
Processes 28 (25): 6067-6079.
David TS, Pinto CA, Nadezhdina N, Kurz-Besson C, Henriques MO, Quilhó T, Cermak
J, Chaves MM, Pereira JS & David JS. 2013. Root functioning, tree water use and
hydraulic redistribution in Quercus suber trees: A modeling approach based on root
sap flow. Forest Ecology and Management 307: 136–146.
Pinto CA, David JS, Cochard H, Caldeira MC, Henriques MO, Quilhó T, Paço TA,
Pereira JS & David TS 2012. Drought-induced embolism in current-year shoots of two
Mediterranean evergreen oaks. Forest Ecology and Management 285: 1-10.
David TS, David JS, Pinto CA, Cermak J, Nadezhdin V & Nadezhdina N 2012.
Hydraulic connectivity from roots to branches depicted through sap flow: analysis on a
Quercus suber tree. Functional Plant Biology 39: 103-115.
Pinto CA, Henriques MO, Figueiredo JP, David JS, Abreu FG, Pereira JS, Correia I &
David TS 2011. Phenology and growth dynamics in Mediterranean evergreen oaks:
Effects of environmental conditions and water relations. Forest Ecology and
Management 262 (3): 500-508.
Paço TA, David TS, Henriques MO, Pereira JS, Valente F, Banza J, Pereira FL, Pinto
CA & David JS 2009. Evapotranspiration from a Mediterranean evergreen oak
savannah: the role of trees and pasture. Journal of Hydrology 369: 98-106.
David TS, Henriques MO, Besson CK, Nunes J, Valente F, Vaz M, Pereira JS,
Siegwolf R, Chaves MM, Gazarini LC & David JS 2007. Water use strategies in two
co-occurring Mediterranean evergreen oaks: surviving the summer drought. Tree
Physiology 27: 793-803.