RESUMO Entre os efeitos da mudança ambiental, a intensificação dos eventos de seca é notável e a vegetação tropical é apontada como altamente vulnerável a ela. No entanto, não está claro como plantas tropicais em habitats propensos à seca responderão a essa mudança. Em um ambiente de planície costeira arenosa, avaliamos a resposta de seis espécies vegetais à deficit de água ao longo das estações, a relação entre as suas características morfo-fisiológicas, e quais características seriam as melhores descritoras de resposta das plantas à seca. Independentemente de suculência foliar e fenologia, respostas entre as estações foram mais fortemente relacionadas a fluorescência da clorofila. Neste estudo demonstramos que a melhor compreensão de como espécies tropicais de habitats propensos a seca lidam com mudanças na disponibilidade de água pode ser baseada na variação sazonal de potencial hídrico e fluorescência da clorofila. Esta variação temporal de potencial hídrico e fluorescência da clorofila foram úteis para diferenciar grupos de espécies que são responsivas ou não responsivas à disponibilidade de água. Ressalta-se que a fluorescência da clorofila foi o descritor mais sensível de respostas das espécies tanto em termos sazonais quanto em curto prazo.

ABSTRACT Among the effects of environmental change, the intensification of drought events is noteworthy, and tropical vegetation is predicted to be highly vulnerable to it. However, it is not clear how tropical plants in drought-prone habitats will respond to this change. In a coastal sandy plain environment, we evaluated the response of six plant species to water deficits across seasons, the relationship between their morpho-physiological traits, and which traits would be the best descriptors of plants' response to drought. Regardless of leaf succulence and phenology, responses between seasons were most strongly related to chlorophyll fluorescence. In this study we have demonstrated that a better comprehension of how tropical species from drought-prone habitats cope with changes in water availability can be based on seasonal variation in leaf water potential and chlorophyll fluorescence. Temporal variation in leaf water potential and chlorophyll fluorescence was found useful for differentiating between groups of sandy soil species that are responsive or unresponsive to water availability. However, chlorophyll fluorescence appeared to be a more sensitive descriptor of their seasonal and short-term responses.

Durante a transpiração das plantas, moléculas de água com isótopos mais leves de oxigênio e hidrogênio evaporam e se difundem mais rapidamente através dos estômatos do que moléculas com isótopos mais pesados, o que causa enriquecimento isotópico de água em folhas. Embora modelos prévios assumam que a água da folha é bem misturada e isotopicamente uniforme, o fechamento não uniforme dos estômatos, promovendo enriquecimentos diferentes entre as células e diferentes compartimentos de água dentro de folhas, devido às características morfo-fisiológicas, podem levar a imprecisões dos modelos isotópicos na previsão de enriquecimento da água foliar. Nós avaliamos o papel de atributos morfo-fisiológicos foliares sobre o enriquecimento isotópico da água foliar em espécies arbóreas que ocorrem em planícies arenosas costeiras no Brasil, conhecidas como restingas. Isótopos estáveis de hidrogênio e oxigênio em amostras de solo, ramos e folhas e características foliares foram medidos em seis espécies arbóreas de restinga durante períodos seco e chuvoso. O enriquecimento isotópico de água foliar relativo à água dos ramos foi mais homogêneo entre as espécies durante a seca, em contraste com o período chuvoso, sugerindo respostas convergentes para lidar com a heterogeneidade temporal na disponibilidade de água. A média de enriquecimento isotópico de água foliar relativo à água dos ramos durante o período de seca foi altamente correlacionada com o conteúdo relativo de água apoplasmática. Nós discutimos estes resultados no contexto de modelos atuais de enriquecimento isotópico de água foliar como uma função do efeito Péclet. Sugerimos que estudos futuros devem incluir o conteúdo relativo de água apoplasmático em modelos isotópicos.

During plant-transpiration, water molecules having the lighter stable isotopes of oxygen and hydrogen evaporate and diffuse at a faster rate through the stomata than molecules having the heavier isotopes, which cause isotopic enrichment of leaf water. Although previous models have assumed that leaf water is well-mixed and isotopically uniform, non-uniform stomatal closure, promoting different enrichments between cells, and different pools of water within leaves, due to morpho-physiological traits, might lead to inaccuracies in isotopic models predicting leaf water enrichment. We evaluate the role of leaf morpho-physiological traits on leaf water isotopic enrichment in woody species occurring in a coastal vegetation of Brazil known asrestinga. Hydrogen and oxygen stable isotope values of soil, plant stem and leaf water and leaf traits were measured in six species from restinga vegetation during a drought and a wet period. Leaf water isotopic enrichment relative to stem water was more homogeneous among species during the drought in contrast to the wet period suggesting convergent responses to deal to temporal heterogeneity in water availability. Average leaf water isotopic enrichment relative to stem water during the drought period was highly correlated with relative apoplastic water content. We discuss this observation in the context of current models of leaf water isotopic enrichment as a function of the Péclet effect. We suggest that future studies should include relative apoplastic water content in isotopic models.

A variação em ampla escala espacial para parâmetros estruturais e composição florística foi examinada para uma formação aberta de Clusia, um tipo vegetacional das restingas brasileiras. Esta vegetação é organizada em moitas separadas por areia com esparsa vegetação herbácea. Foram levantadas 12 áreas amostrais em três cordões arenosos paralelos, às margens de duas lagoas costeiras (Cabiúnas e Comprida). Estes cordões estavam dispostos a diferentes distâncias do mar. Cada área amostral foi dividida em três faixas. Usamos o método de intercepto de linha para amostrar todas as plantas lenhosas ³ 50 cm de altura. Foi empregada ANOVA hierárquica para verificar a variação estrutural em diferentes escalas amostrais, e análise de TWINSPAN para examinar a variação na composição florística entre áreas. A diversidade total da área (H') foi de 3,07. Apenas poucas espécies foram repetidamente dominantes ao longo de toda a área amostral. Houve homogeneidade em relação à diversidade e riqueza de espécies entre cordões arenosos, mas não dentro destes cordões. Composição florística e parâmetros estruturais não variaram em relação à distância do mar, mas a composição florística variou em função da lagoa que margeava. As diferenças observadas na cobertura vegetal podem estar relacionadas com a história geológica desta área de restinga.

We examined large-scale spatial variation of structural parameters and floristic composition in open Clusia scrub, a vegetation type of the Brazilian "restingas" (sandy coastal plain vegetation). This vegetation is organized in islands separated by sandy stretches with sparse herbaceous vegetation. We located 12 sample areas on three consecutive beach ridges, lying parallel to the coastline and at different distances from the ocean, in close proximity to two lagoons (Cabiúnas and Comprida). Each sample area was divided into three strips. We used the line intercept method to sample all woody plants ³ 50 cm tall. We used nested ANOVA to verify structural variation between different sampling scales. TWINSPAN analysis was performed to examine the variation in floristic composition between areas. The overall diversity index was 3.07. Six species are repeatedly dominant throughout the entire sampling area. There was homogeneity in relation to diversity and species richness between beach ridges but not within beach ridges. Floristic composition and structural parameters did not vary in relation to distance from the sea but floristic composition did vary as a function of proximity to Cabiúnas or Comprida lagoon. Differences in plant cover between sample areas may be related to the paleoformation of this sandy coastal plain.