Resumo Fotossíntese de espécies de Anibae em resposta à exposição a ambientes contrastantes de luz. Características ecofisiológicas e o ambiente de luz têm implicações sobre o estabelecimento de plantios florestais. O objetivo desse estudo foi investigar a fotossíntese de Aniba canelilla e A. rosaeodora em resposta à disponibilidade de luz no campo. As trocas gasosas, conteúdo de clorofilas (ICC) e desempenho fotoquímico (FV/FM) foram medidos em folhas aclimatadas (sombra durante 300 dias), a pleno sol (28 dias) e novamente à sombra durante 28 dias. A fotossíntese, ICC e FV/FM de A. canelilla e A. rosaeodora foram afetadas negativamente a pleno sol, mas se recuperaram quando submetidas à sombra. A fotossíntese, ICC e FV/FM foram duas vezes superiores nas plantas de sombra. Aniba rosaeodora apresentou desempenho fotossintético duas vezes superior a A. canelilla. As diferenças nas respostas fotossintéticas à luz sugerem que as espécies poderiam ocupar “nichos” de sucessão diferentes em plantios de enriquecimento e, a plasticidade (mediada pela recuperação) implica aclimatação em ambientes de luz variável. O fato das espécies de Anibae estudadas possuírem diferenças de plasticidade para luz deve ser visto com cautela para sugerir plantios convencionais, mas reforça a indicação para plantios de enriquecimento em sítios florestais com variações na disponibilidade de luz.

Abstract Photosynthesis of species of Anibae in response to the exposure to contrasting light environments. Ecophysiological traits and the light environment have implications for the establishment of forest plantations. The aim of this study was to investigate the photosynthetic activity of Aniba canelilla and A. rosaeodora in response to changes in the availability of light in the field. Gas exchange, content of chlorophylls (ICC) and photochemical performance (FV/FM) were measured in leaves acclimated in the shade during 300 days, after in the full sun (28 days) and again in the shade by 28 days. The photosynthesis, ICC and FV/FM of A. Canelilla and A. rosaeodora were negatively affected in full sunlight, but the plants recovered when submitted to shade. Photosynthesis, ICC and FV/FM were twice as high in shade plants. Aniba rosaeodora presented photosynthetic performance twice higher than A. canelilla. Differences in photosynthetic responses to light suggest that species could occupy different succession “niches” in enrichment plantation, and plasticity (recovery-mediated) implies acclimatization under variable light environments. The fact that the studied species of Anibae have differences in plasticity for light should be viewed with caution to suggest conventional plantations, but it reinforce the indication for enrichment plantations in forest sites with variations in the availability of light.

Genipa spruceana Steyerm (Rubiaceae) é uma espécie frequentemente encontrada em ambientes alagados na Amazônia central. Neste estudo, objetivou-se elucidar possíveis estratégias adaptativas que permitem a espécie ocupar ambientes sujeitos ao alagamento, visando ao potencial da espécie para a restauração de áreas alagadas. No sentido de atingir tais objetivos foram investigadas características de crescimento, número de folhas, expansão foliar, acúmulo de biomassa, assimilação de carbono e condutância estomática de plantas jovens de G. spruceana submetidas aos tratamentos: 1- controle (SA - sem alagamento), 2- plantas parcialmente alagadas (PA) e 3- plantas totalmente alagadas (TA) durante 90 dias. Os tratamentos de alagamento PA e TA induziram menores incrementos em todas as variáveis de crescimento em altura e diâmetro quando comparados ao tratamento controle. Com o aumento do nível de inundação, a alocação de biomassa para a folha diminuiu até a completa abscisão foliar em TA, enquanto aumentou a massa caulinar. No tratamento PA, foi observada redução nas taxas de assimilação de carbono da ordem de 58% e 64% aos 60 e 90 dias, respectivamente, e de 96% aos 60 dias no tratamento TA. Entretanto, ao final do experimento todos os tratamentos apresentaram 100% de sobrevivência. Os resultados obtidos indicam que a perda de folhas e o ganho de biomassa no caule podem ser estratégias para atenuar o efeito prejudicial do alagamento. Por outro lado, as máximas taxas de sobrevivência sugerem que G. spruceana exibe alto potencial para estabelecimento em ambientes freqüentemente alagados.

Genipa spruceana Steyerm (Rubiaceae) is a species often found in flooded environments in the central Amazonia. The objective of this study was elucidate possible adaptive strategies that enable this species to occupy environments under flooding, targeting the potential of the species for restoration of floodplains. In order to achieve these objectives growth traits, number of leaves, leaf expansion, biomass production, carbon assimilation and stomatal conductance were investigated in G. spruceana seedlings subjected to treatments: 1- Non flooded plants (control -SA), 2- partially flooded (PA) and 3- completely flooded (TA) up to 90 days. Flooded treatments (PA and TA) induced smaller increments in all variables of height and diameter growth when compared to the control treatment. With increase of flooding, biomass allocation to leaves decreased until complete leaf abscission in TA, while increased in the stem. In PA treatment was observed reduction in C assimilation rates of 58% and 64% after 60 and 90 days, respectively, and 96% after 60 days in TA treatment. However, in the end of the experiment all treatments presented 100% of survival. Our results indicate that the loss of leaves and gain of the stem biomass can be protective strategy to alleviate the harmful effects of the flooding. On the other hand, the maxim survival rates suggest that G. spruceana exhibit high potential for establishment in frequently flooded areas.

Na tentativa de elucidar estratégias de utilização da energia luminosa em plantas jovens de Genipa spruceana Steyerm submetidas ao alagamento, nós investigamos a capacidade de captura e uso de energia luminosa em G. spruceana sob três condições de crescimento: 1- ausência de alagamento (SA), 2- plantas parcialmente alagadas (PA) e 3- plantas totalmente alagadas (TA). Medidas de área foliar específica, teores de pigmentos cloroplastídicos e fluorescência da clorofila a foram feitas em intervalos regulares no período de 90 dias. Todos os parâmetros analisados diminuíram em condições de alagamento (PA e TA). Aos 30 dias, as plantas no tratamento TA sofreram abscisão foliar. Os teores dos pigmentos cloroplastídicos (clorofilas e carotenóides) entre os tratamentos SA e TA diferiram aos 30 dias. Ao passo que, somente foi possível verificar diferenças entre os tratamentos SA e PA aos 90 dias. As plantas submetidas ao alagamento (PA e TA) exibiram alta dissipação de energia de excitação (DIo/ABS) indicando limitada eficiência na utilização da energia luminosa. Este fato foi comprovado pelos resultados do índice de desempenho (PI ABS) somente ao fim do período experimental (90 dias). Mas, não foi verificado diferença para PI ABS entre os tratamentos aos 30 dias. Portanto, considerando que G. spruceana submetidas ao tratamento TA reduziram seus teores de clorofilas mais rapidamente do que decrescem seus PI ABS, sugere-se que o fluxo de energia luminosa em plântulas de G. spruceana sob alagamento total, no início, é mais restringido pelo decréscimo na estrutura de captura de luz (diminuição dos pigmentos cloroplastídicos) do que no funcionamento do aparato fotossintético (alterações na eficiência fotoquímica do fotossistema II).

In an attempt to elucidate strategies in the use of light energy by G. spruceana seedlings subjected to flooding, we investigated the capacity of light capture and use of light energy by G. spruceana in three growing conditions: 1- absence of flooding (SA), 2- partially flooded (PA) and 3- totally flooded (TA). Destructive and non-destructive measurements, such as specific leaf area, chloroplast pigment (chlorophyll and carotenoids) content and fluorescence analyses, were made at regular intervals over a period of 90 days. All parameters decreased in seedlings subjected to flooding. Plants of treatment TA dropped all of their leaves after 30 days of complete submergence. Chloroplast pigment content differed between treatments SA and TA after 30 days from the start of the experiment; whereas SA and PA plants only differed for this variable after 90 days. Plants subjected to flooding (PA and TA) exhibited high dissipation of photochemical de-excitation (DIo/ABS), indicating a limited efficiency of light energy use. This fact was proven by the performance index (PI ABS) only in analyses after 90 days, and no significant difference was verified for PI ABS among treatments up to 30 days. Therefore, considering that G. spruceana seedlings subjected to flooding reduced the chloroplast pigment content more quickly than PI ABS, we suggest that the light energetic flux in G. spruceana seedlings subjected to flooding, in the beginning, is more restricted to a decrease in the structures that captures light (reduction chlorophyll pigment content) than how the photosynthetic apparatus functions (alterations in photochemical efficiency of photosystem II).

O objetivo deste trabalho foi investigar o desempenho fotossintético de plantas jovens de andiroba (Carapa guianensis), submetidas à deficiência hídrica e à reidratação. As plantas foram irrigadas diariamente, em casa de vegetação, durante 15 dias. Após aclimatação, as plantas foram separadas em dois tratamentos: plantas irrigadas e não irrigadas. Quando a resposta fotossintética das plantas não irrigadas alcançou valores próximos a zero, as plantas foram reidratadas. A cada sete dias, durante 21 dias, foram realizadas as determinações das trocas gasosas e da fluorescência da clorofila a. O potencial hídrico foliar foi determinado no início e no fim do experimento. As taxas de fotossíntese líquida, condutância estomática e transpiração se reduziram em 88, 89 e 89%, respectivamente, após 21 dias de supressão da irrigação. Quanto às variáveis da fluorescência da clorofila a, observaram-se reduções de 27 a 58%. O potencial hídrico foliar das plantas foi reduzido em mais de quatro vezes, após 21 dias de deficiência hídrica. De quatro a oito dias após a reidratação, as plantas recuperaram as características fotossintéticas e o potencial hídrico foliar, o que indica que plantas jovens de andiroba apresentaram alta plasticidade fisiológica em relação ao estresse hídrico.

The objective of this work was to investigate the photosynthetic performance of young andiroba plants (Carapa guianensis) submitted to water stress and rewetting. The plants were irrigated daily in greenhouse conditions for 15 days. After acclimatization, the plants were separated randomly in two treatments, irrigated and non-irrigated plants. When the photosynthesis of the non-irrigated plants reached values close to zero, the plants were rewetted. Measurements of gas exchanges and chlorophyll a fluorescence were recorded on seven-day intervals, during 21 days. Plant water potentials were determined at the beginning and at the end of the experiment. Net photosynthesis, stomatal conductance, and transpiration rates were reduced by 88, 89, and 89%, respectively, after 21 days of water stress. In relation to chlorophyll a, fluorescence variables were reduced 27 to 58%. The plant water potential was reduced more than four times by 21 days of stress. With rewetting, seedlings recovered their photosynthetic characteristics in four to eight days as well as their water potential, indicating that young andiroba plants exhibited high physiological plasticity to water stress.