Regeneração pós-fogo em espécies filogeneticamente próximas de Poaceae

Abstract

As frequências de fogo têm aumentado em ecossistemas ao redor do mundo como consequência das mudanças climáticas e de atividades antrópicas. A ocorrência de fogo em locais próximos ao ambiente aquático pode modificar a composição da comunidade vegetal através da remoção das espécies estabelecidas e aumento na disponibilidade de nutrientes no solo, criando condições favoráveis para espécies oportunistas. A capacidade de sobrevivência e regeneração das espécies frente ao fogo contribuirá para o sucesso ou fracasso no estabelecimento e desenvolvimento pós-distúrbio. Entretanto, as espécies exibem respostas diferentes ao fogo, o que pode influenciar a dinâmica da comunidade em recuperação e favorecer espécies resistentes ao distúrbio, especialmente em ecossistemas considerados sensíveis ao fogo. Este estudo teve como objetivo avaliar se uma espécie exótica invasora (Urochloa arrecta) e uma espécie exótica introduzida no Brasil (Hemarthria altissima) diferem quanto à recuperação após o distúrbio do fogo e se há diferença no tempo de brotamento, na produção e alocação de biomassa, no crescimento total e no tempo de rebrota das espécies após a queima. Para isso, foram realizados dois experimentos em casa de vegetação: o primeiro avaliou diferenças no tempo de brotamento entre as espécies em condições normais e o segundo avaliou as respostas de Urochloa arrecta e Hemarthria altissima ao fogo, em monocultura. Os resultados demonstraram que ambas as espécies produziram mais biomassa após o fogo, contudo a espécie invasora apresentou maior capacidade regenerativa, produzindo maior quantidade de biomassa após o fogo em relação à espécie introduzida. A estratégia de alocação de biomassa diferiu entre as espécies, com a invasora investindo mais recursos nas raízes e a introduzida na parte aérea. Adicionalmente, Urochloa arrecta teve maior taxa de brotamento em condições naturais e maior capacidade de rebrota após o fogo. Os resultados deste trabalho indicam o potencial do fogo em atuar como facilitador do estabelecimento de uma espécie exótica invasora em ambientes úmidos do Brasil.

Fire events have increased in ecosystems around the world as a consequence of climate change and anthropogenic activities. The occurrence of fires in areas close to aquatic environments can modify plant community composition through the removal of established species and increase in the availability of soil nutrients, which leads to favorable conditions for opportunistic species. Species ability to survive and regenerate after fire will contribute to determine their success or failure in establishing and developing after a disturbance. However, species exhibit different responses to fire, which can influence the dynamics of the recovering community and favor disturbance-resistant species, especially in fire-sensitive ecosystems. This study aimed to verify whether an invasive exotic species (Urochloa arrecta) and an exotic introduced species (Hemarthria altissima) differ in regeneration after fire disturbance and whether there is a difference in species sprouting rate, biomass production and allocation, total growth and resprouting rate after fire. To answer these questions, we conducted two greenhouse experiments: the first aimed to evaluate differences in sprouting rates between the two species under normal conditions and the second evaluated Urochloa arrecta and Hemarthria altissima’s responses to fire, grown in monocultures. The results show that both species produced more biomass after fire, however the invasive species showed greater regenerative capacity, producing a greater amount of biomass after fire compared to the introduced species. Biomass allocation differed between species, as the invasive invested more resources in the roots while the introduced invested in aerial parts. Additionally, Urochloa arrecta had higher sprouting rate under natural conditions and higher resprouting capacity after fire. Our results indicate the potential of fire to act as a facilitator of the establishment of an invasive species in humid and aquatic environments in Brazil.