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metadata.dc.type: Dissertação
Title: TRADE-OFFS UNDERLYING THE VARIABILITY IN LEAF MINIMUM CONDUCTANCE ACROSS CERRADO SPECIES: CAUSES, CONSEQUENCES, AND IMPLICATIONS FOR CARBON ASSIMILATION AND WATER USE AND CONSERVATION
metadata.dc.creator: Machado, Renan
metadata.dc.contributor.advisor1: Menezes, Paulo
metadata.dc.description.resumo: Mesmo após o completo fechamento estomático as plantas continuam a perder água de suas folhas para a atmosfera. Essa transpiração residual, também conhecida como condutância mínima (gmin), possui grandes impactos sobre as estratégias de conservação e uso de água entre as espécies. No entanto, apesar da importância de gmin para o balanço hídrico geral de uma planta, especialmente em condições de seca, pouco se sabe sobre como diferenças em caracteres funcionais foliares estão relacionados com a grande variabilidade desse parâmetro entre espécies e grupos funcionais. O principal objetivo do presente estudo foi promover uma profunda caracterização da variação de gmin entre espécies e grupos funcionais do Cerrado brasileiro, bem como elucidar os caracteres morfo-anatômicos foliares envolvidos com a variabilidade desse parâmetro entre espécies de um dos mais importantes biomas brasileiros. Apesar de ambas as faces do limbo foliar terem explicado de forma significativa a variação total de gmin entre espécies, a contribuição relativa deles variou substancialmente, sendo que a transpiração peristomatal representou aproximadamente 67% da transpiração residual total. A alta variabilidade nas taxas de gmin também estiveram diretamente associadas com os grupos funcionais das espécies estudadas, sugerindo a existência de um comprometimento entre a assimilação de carbono e perdas de água através de gmin. Esse comprometimento, por sua vez, esteve ligado à alocação diferencial de estômatos na epiderme. Para maximizar a difusão de CO2, espécies de crescimento rápido (decíduas) investiram em estômato menores e mais numerosos, o que resultou em uma maior capacidade de difusão de CO2. No entanto, apesar dessa estratégia ter maximizado a fixação de carbono, ela também resultou em maior perda de água por transpiração residual. Por outro lado, a estratégia de crescimento mais conservativa das espécies sempre-verdes envolveu a construção de folhas com estômatos maiores e menos numerosos, estratégia que resultou em menor fixação de carbono, mas que preveniu a perda excessiva de água por transpiração residual. A variabilidade de gmin também teve impacto direto sobre a taxa de sobrevivência das espécies de diferentes grupos funcionais em um cenário de déficit hídrico severo, sendo que plantas sempre-verdes sobreviveram 28 dias a mais do que plantas decíduas nessas condições simuladas. No entanto, apesar do grande impacto das variações morfoanatômicas dos estômatos sobre a variação geral de gmin entre espécies, contribuições significativas das propriedades estruturais da cutícula não foram encontradas.
Abstract: Even after complete stomatal closure, plants keep losing water from their leaves to the atmosphere. This minimum transpiration rate, also known as minimum conductance (gmin), represents an inevitable water leak, which has a great impact on the strategies of water use and conservation across species. However, despite the importance of gmin to overall water balance, especially under drought conditions, few is known about how differences in leaf functional properties are related to the high variability of this trait across species of the same site, and also across biomes. The main objective of the present study was to make a deep characterization of the gmin variability among species from Brazilian Cerrado, and to better elucidate which are the main morphoanatomical characteristics that may drive the presumably high variability of water leaks among species and functional groups from this important Brazilian domain. Although both leaf sides had significantly explained the high gmin variability across species, their relative contribution differed substantially, with peristomatal transpiration representing 67% of the total minimum transpiration. The high variability in gmin rates was tightly associated with the growth strategies of the studied species, suggesting the existence of a trade-off between carbon assimilation and water loss thought minimum conductance. This tradeoff, by its turn, seemed to be linked to the differential stomata allocation in the epidermis. In order to allow high CO2 diffusion, fast-growing species (deciduous) invested in small and numerous stomata, which resulted in higher CO2 diffusion capacity. However, although this strategy maximizes the CO2 assimilation rate, it also led to higher water loss thought stomata leaks. On the other hand, the more conservative strategy of evergreen species involved the construction of leaves with fewer and larger stomata, a strategy that led to a lower CO2 assimilation capacity (A), but also prevented excessive water leaks (gmin) thought the leaves. The variability in gmin rates between functional groups had a substantial impact on the time to hydraulic failure (mortality) under our modeled severe drought conditions, with evergreen species surviving 28 days longer than the deciduous species. However, besides the high impact of stomata morphoanatomy to the overall gmin variability across species and functional groups, significative contributions of cuticle properties were not found.
Keywords: Leaf minimum conductance
metadata.dc.subject.cnpq: CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
metadata.dc.language: eng
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Instituto Federal Goiano
metadata.dc.publisher.initials: IF Goiano
metadata.dc.publisher.department: Campus Rio Verde
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Conservação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/993
Issue Date: 31-Oct-2019
Appears in Collections:Mestrado em Biodiversidade e Conservação

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