Effects of fire on soil organic matter in northern Amazonian forest fragments / Efeitos do fogo sobre a matéria orgânica do solo em fragmentos de floresta no norte da Amazônia

Forest fires incorporate pyrogenic organic matter into the soil, affecting the characteristics of soil organic matter (SOM) due to its high aromaticity, increasing its renewal time. However, the factors that control the concentration of pyrogenic organic matter and its chemical composition and structure are still little known. Forest fragments dispersed in a savanna matrix of the northern Brazilian Amazon are frequently impacted by fires, which can affect the composition of SOM within the fragments. The aim of this study was to analyse the chemical composition of SOM in the border and interior of six forest fragments in the Roraima savanna, in the northern Brazilian Amazon. Soil samples were collected at 10-cm intervals up to 1 m in depth at the border and in the interior of each fragment. Soil organic material concentration was determined with 10% HF solution and its elemental composition, thermogravimetric index, and 13C CPMAS NMR spectroscopic analysis were determined. There was no significant difference in the aromaticity index between border and interior. The concentration of alkyl C structures between border (22 to 25%) and interior (19 to 29%) indicated the occurrence of medium-intensity fires in the study area. The thermogravimetric analysis showed no significant difference in the thermal stability of SOM between border and interior. Our results showed no pronounced difference in SOM quality up to 1 m depth between the border and the interior of the evaluated forest fragments, indicating that this compartment is stable throughout the fragments.(AU)

Incêndios florestais incorporam matéria orgânica pirogênica ao solo, afetando as características da matéria orgânica do solo (MOS), devido a sua alta aromaticidade. Porém, os fatores que controlam a composição química e a estrutura da matéria orgânica pirogência ainda são pouco conhecidos. Fragmentos florestais dispersos em uma matriz de savana na Amazônia setentrional brasileira são freqüentemente impactados por incêndios, que podem afetar a composição da MOS nos fragmentos. O objetivo deste estudo foi analisar a composição química da MOS na borda e no interior de seis fragmentos florestais situados na savana de Roraima, norte da Amazônia brasileira. Amostras de solo foram coletadas em intervalos de 10 cm até 1 m de profundidade na borda e no interior de cada fragmento. A concentração da MOS foi determinada com solução de HF a 10% e sua composição elementar, índice termogravimétrico e análise espectroscópica de 13C CPMAS RMN foram determinados. Não houve diferença significativa no índice de aromaticidade entre borda e interior. A concentração de estruturas alquil C entre a borda (22 a 25%) e o interior (19 a 29%) indicou a ocorrência de incêndios de média intensidade na área de estudo. A análise termogravimétrica não mostrou diferença significativa na estabilidade térmica da matéria orgânica do solo entre a borda e o interior. Nossos resultados não mostraram diferença pronunciada na qualidade da MOS até 1 m de profundidade entre a borda e o interior dos fragmentos florestais avaliados, indicando que este compartimento é estável ao longo dos fragmentos.(AU)

Allometric models to estimate tree height in northern Amazonian ecotone forests / Modelos alométricos para estimar altura de árvores em florestas ecotonais do norte da Amazônia

Allometric models defining the relationship between stem diameter and total tree height in the Amazon basin are important because they refine the estimates of tree carbon stocks and flow in the region. This study tests different allometric models to estimate the total tree height from the stem diameter in an ecotone zone between ombrophilous and seasonal forests in the Brazilian state of Roraima, in northern Amazonia. Stem diameter and total height were measured directly in 65 recently fallen trees (live or dead). Linear and nonlinear regressions were tested to represent the D:H relation in this specific ecotone zone. Criteria for model selection were the standard error of the estimate (Syx) and the adjusted coefficient of determination (R²adj), complemented by the Akaike Information Criterion (AIC). Analysis of residuals of the most parsimonious nonlinear models showed a tendency to overestimate the total tree height for trees in the 20-40 cm diameter range. Application of our best fitted model (Michaelis-Menten) indicated that previously published general equations for the tropics that use diameter as the independent variable can either overestimate tree height in the study area by 10-29% (Weibull models) or underestimate it by 8% (climate-based models). We concluded that our site-specific model can be used in the ecotone forests studied in Roraima because it realistically reflects the local biometric relationships between stem diameter and total tree height. Studies need to be expanded in peripheral areas of northern Amazonia in order to reduce uncertainties in biomass and carbon estimates that use the tree height as a variable in general models. (AU)

Modelos alométricos que definem o relacionamento entre diâmetro do tronco e a altura total da árvore na bacia amazônica são importantes porque refinam as estimativas de fluxo e estoques de carbono arbóreo na região. Este estudo testou diferentes modelos alométricos para estimar a altura total de árvores a partir do diâmetro do tronco em uma zona de ecótono entre florestas ombrófilas e sazonais no estado de Roraima, norte da Amazônia. Diâmetro do tronco e altura total foram medidos de forma direta em 65 árvores tombadas recentemente (vivas e mortas). Regressões linear e não-linear foram testadas para representar a relação D:H nesta zona específica de ecótono. Os critérios de seleção dos modelos foram o erro padrão da estimativa (Syx), o coeficiente de determinação ajustado (R²adj) e o Critério de Informação de Akaike (AIC). A análise dos resíduos dos modelos não-lineares mais parcimoniosos mostrou uma tendência de superestimar a altura total para árvores entre 20-40 cm de diâmetro do tronco. A aplicação do modelo melhor ajustado (Michaelis-Menten) indicou que equações gerais publicadas previamente para os trópicos que usam diâmetro como variável independente podem superestimar em 10-29% (modelos Weibull) ou subestimar em 8% (modelos baseados no clima) a altura das árvores na área de estudo. Nós concluímos que o modelo de melhor ajuste pode ser usado nas florestas ecotonais estudadas em Roraima, porque ele reflete realisticamente o relacionamento biométrico local entre diâmetro do tronco e altura total da árvore. É necessário expandir os estudos para outras áreas periféricas do norte da Amazônia, com o intuito de reduzir as incertezas em estimativas de biomassa e carbono arbóreo que adotem altura da árvore como uma variável em modelos gerais.(AU)

Allometric models to estimate tree height in northern Amazonian ecotone forests / Modelos alométricos para estimar altura de árvores em florestas ecotonais do norte da Amazônia

Allometric models defining the relationship between stem diameter and total tree height in the Amazon basin are important because they refine the estimates of tree carbon stocks and flow in the region. This study tests different allometric models to estimate the total tree height from the stem diameter in an ecotone zone between ombrophilous and seasonal forests in the Brazilian state of Roraima, in northern Amazonia. Stem diameter and total height were measured directly in 65 recently fallen trees (live or dead). Linear and nonlinear regressions were tested to represent the D:H relation in this specific ecotone zone. Criteria for model selection were the standard error of the estimate (Syx) and the adjusted coefficient of determination (R²adj), complemented by the Akaike Information Criterion (AIC). Analysis of residuals of the most parsimonious nonlinear models showed a tendency to overestimate the total tree height for trees in the 20-40 cm diameter range. Application of our best fitted model (Michaelis-Menten) indicated that previously published general equations for the tropics that use diameter as the independent variable can either overestimate tree height in the study area by 10-29% (Weibull models) or underestimate it by 8% (climate-based models). We concluded that our site-specific model can be used in the ecotone forests studied in Roraima because it realistically reflects the local biometric relationships between stem diameter and total tree height. Studies need to be expanded in peripheral areas of northern Amazonia in order to reduce uncertainties in biomass and carbon estimates that use the tree height as a variable in general models.(AU)

Modelos alométricos que definem o relacionamento entre diâmetro do tronco e a altura total da árvore na bacia amazônica são importantes porque refinam as estimativas de fluxo e estoques de carbono arbóreo na região. Este estudo testou diferentes modelos alométricos para estimar a altura total de árvores a partir do diâmetro do tronco em uma zona de ecótono entre florestas ombrófilas e sazonais no estado de Roraima, norte da Amazônia. Diâmetro do tronco e altura total foram medidos de forma direta em 65 árvores tombadas recentemente (vivas e mortas). Regressões linear e não-linear foram testadas para representar a relação D:H nesta zona específica de ecótono. Os critérios de seleção dos modelos foram o erro padrão da estimativa (Syx), o coeficiente de determinação ajustado (R²adj) e o Critério de Informação de Akaike (AIC). A análise dos resíduos dos modelos não-lineares mais parcimoniosos mostrou uma tendência de superestimar a altura total para árvores entre 20-40 cm de diâmetro do tronco. A aplicação do modelo melhor ajustado (Michaelis-Menten) indicou que equações gerais publicadas previamente para os trópicos que usam diâmetro como variável independente podem superestimar em 10-29% (modelos Weibull) ou subestimar em 8% (modelos baseados no clima) a altura das árvores na área de estudo. Nós concluímos que o modelo de melhor ajuste pode ser usado nas florestas ecotonais estudadas em Roraima, porque ele reflete realisticamente o relacionamento biométrico local entre diâmetro do tronco e altura total da árvore. É necessário expandir os estudos para outras áreas periféricas do norte da Amazônia, com o intuito de reduzir as incertezas em estimativas de biomassa e carbono arbóreo que adotem altura da árvore como uma variável em modelos gerais.(AU)

Use and traditional knowledge of Byrsonima crassifolia and B. coccolobifolia (Malpighiaceae) in a Makuxi community of the Roraima savanna, northern Brazil / Uso e conhecimento tradicional de Byrsonima crassifolia e B. coccolobifolia (Malpighiaceae) em uma Comunidade Makuxi na Savana de Roraima, extremo norte do Brasil

Byrsonima crassifolia and B. coccolobifolia, popularly known as mirixis, muricis, mantecos or nances, are common fruit species in the Amazonian savannas. Their fruits are used in the preparation of juices and other beverages, while the other parts of the plants are used for different purposes in some indigenous communities. The aim of the present ethnobotanical study was to investigate the knowledge and traditional uses of mirixis in the Darora Indigenous Community, of the Makuxi ethnicity, in the São Marcos Indigenous Land, state of Roraima, northern Brazil. The knowledge on these species among the residents was analyzed considering their gender and age. A survey was carried out by means of semi-structured interviews with 60 respondents (36 men and 24 women), between 18 and 84 years of age. Data from the interviewees was compared between genders and two age groups ( < 40 and >= 40 years of age). Ethnobotanical indices (Informant diversity value; Informant equability value) were calculated, and no significant differences were found in the diversity of uses between genders (U = 283.0000, p > 0.05) and age groups (U = 359.5000, p > 0.05), indicating that the knowledge on the species is evenly distributed among residents. Results show that both species are used for different purposes in the food, fuelwood and medicinal categories in the Darora Community, and this knowledge is widely shared among adult men and women of all ages.(AU)

Byrsonima crassifolia e B. coccolobifolia, popularmente conhecidas como mirixis, muricis, mantecos ou nances, são espécies de frutíferas comuns que ocorrem nas savanas amazônicas. Os seus frutos são utilizados na preparação de sucos e outras bebidas, enquanto outras partes das plantas são utilizadas para diferentes fins em algumas comunidades indígenas. O objetivo do presente estudo etnobotânico foi investigar o conhecimento e usos tradicionais dos mirixis na Comunidade Indígena Darora, da etnia Makuxi, na Terra Indígena São Marcos, no estado de Roraima. Este trabalho analisou o conhecimento dessas espécies entre os moradores da comunidade. A pesquisa foi realizada por meio de entrevistas semi-estruturadas com 60 participantes (36 homens e 24 mulheres), entre 18 e 84 anos de idade. Os dados das entrevistas foram comparados entre gêneros e dois grupos de idade ( < 40 anos de idade e > = 40 anos de idade). Índices etnobotânicos (Valor de diversidade do informante; Valor de equabilidade do informante) foram calculados, e não houve diferenças significativas na diversidade de usos entre os gêneros (U = 283,0000, p > 0,05) e grupos de idade (U = 359,5000, p > 0,05), indicando que o conhecimento das espécies é uniformemente distribuído entre os moradores. Os resultados mostraram que ambas as espécies são usadas com finalidades nas categorias alimentícia, combustível e medicinal na Comunidade Darora, e o conhecimento é amplamente compartilhado entre homens e mulheres, independentemente da faixa etária.(AU)

Densidade da madeira de árvores em savanas do norte da Amazônia brasileira / Wood density of trees in savannas of the northern Brazilian Amazon

Wood density (WD) is an important variable for estimating tree carbon stocks in terrestrial ecosystems. WD has been little studied in savanna areas in the Brazilian Amazon. The aim of this study was to investigate variation in WD in eight tree species that occur in the open savannas of Roraima, the largest savanna area in the northern Brazilian Amazon. Variations were observed in WD in relation to species and diameter along the vertical dimension of 75 individuals sampled at six study sites. We used the direct method to obtain wood pieces from the stem and crown. The results indicated significant interspecific differences. Roupala montana Aubl. was the species with highest WD (0.674 g cm-3). Significant variation in WD was found between the stem and the woody parts of the crown, irrespective of species or sampling site. The wood density of branchs with diameter between 5 and 10 cm can be used as a predictor of individual WD for the whole tree. We conclude that the WD of the eight tree species investigated has interspecific variability and that there is a discrepancy between the WD of stem and the woody parts of the crown. Distinctions detected here provide an important tool for improving tree carbon estimates in Amazonian savannas.

Densidade da madeira (DM) é uma variável importante para estimativas de estoques de carbono arbóreo em ecossistemas terrestres. Este tema é pobremente investigado em áreas de savana da Amazônia brasileira. O objetivo deste estudo foi investigar a DM das oito principais espécies arbóreas que ocorrem na savana aberta de Roraima, a maior área de savana do norte do bioma Amazônia. Foram verificadas as variações na DM em função da espécie e dos diferentes diâmetros observados ao longo da dimensão vertical de 75 indivíduos amostrados em seis sítios de coleta. Foi utilizado o método direto para obtenção de peças de madeira do fuste e da copa. Os resultados indicaram discrepância significativa interespecífica, sendo Roupala montana Aubl. a espécie de maior DM média (0,674 g cm-3). Foi detectado que existe variação significativa da DM entre as peças do fuste e da copa, independente da espécie e do sítio de coleta. A densidade da madeira de peças da copa com diâmetro entre 5 e 10 cm pode ser utilizada como preditora da DM média do indivíduo arbóreo. Nós concluimos que a DM das oito espécies arbóreas investigadas possui variabilidade interespecífica, com discrepâncias entre a DM do fuste e das partes lenhosas da copa. As distinções aqui detectadas devem ser considerados como uma importante ferramenta para melhorar as estimativas de estoque de carbono em áreas de savanas na Amazônia.

Densidade da madeira de árvores em savanas do norte da Amazônia brasileira / Wood density of trees in savannas of the northern Brazilian Amazon

Wood density (WD) is an important variable for estimating tree carbon stocks in terrestrial ecosystems. WD has been little studied in savanna areas in the Brazilian Amazon. The aim of this study was to investigate variation in WD in eight tree species that occur in the open savannas of Roraima, the largest savanna area in the northern Brazilian Amazon. Variations were observed in WD in relation to species and diameter along the vertical dimension of 75 individuals sampled at six study sites. We used the direct method to obtain wood pieces from the stem and crown. The results indicated significant interspecific differences. Roupala montana Aubl. was the species with highest WD (0.674 g cm-3). Significant variation in WD was found between the stem and the woody parts of the crown, irrespective of species or sampling site. The wood density of branchs with diameter between 5 and 10 cm can be used as a predictor of individual WD for the whole tree. We conclude that the WD of the eight tree species investigated has interspecific variability and that there is a discrepancy between the WD of stem and the woody parts of the crown. Distinctions detected here provide an important tool for improving tree carbon estimates in Amazonian savannas.(AU)

Densidade da madeira (DM) é uma variável importante para estimativas de estoques de carbono arbóreo em ecossistemas terrestres. Este tema é pobremente investigado em áreas de savana da Amazônia brasileira. O objetivo deste estudo foi investigar a DM das oito principais espécies arbóreas que ocorrem na savana aberta de Roraima, a maior área de savana do norte do bioma Amazônia. Foram verificadas as variações na DM em função da espécie e dos diferentes diâmetros observados ao longo da dimensão vertical de 75 indivíduos amostrados em seis sítios de coleta. Foi utilizado o método direto para obtenção de peças de madeira do fuste e da copa. Os resultados indicaram discrepância significativa interespecífica, sendo Roupala montana Aubl. a espécie de maior DM média (0,674 g cm-3). Foi detectado que existe variação significativa da DM entre as peças do fuste e da copa, independente da espécie e do sítio de coleta. A densidade da madeira de peças da copa com diâmetro entre 5 e 10 cm pode ser utilizada como preditora da DM média do indivíduo arbóreo. Nós concluimos que a DM das oito espécies arbóreas investigadas possui variabilidade interespecífica, com discrepâncias entre a DM do fuste e das partes lenhosas da copa. As distinções aqui detectadas devem ser considerados como uma importante ferramenta para melhorar as estimativas de estoque de carbono em áreas de savanas na Amazônia.(AU)

Fatores edáficos determinando a ocorrência de leguminosas herbáceas em savanas amazônicas / Edaphic factors determining the occurrence of herbaceous legumes in Amazonian savannas

Edaphic factors have been indicated as a determinant of the distribution of plant communities in Amazonia. The aim of this study was to detect which edaphic factors determine the occurrence of herbaceous legumes in Amazonian savannas. Therefore, an inventory of herbaceous flora of the family Leguminosae was conducted in 34 permanent plots established in two savanna areas of Roraima, northern Brazilian Amazon. The importance value index was higher for Chamaecrista desvauxii (24.9%), Aeschynomene hystrix (15.7%) and Galactia jussiaeana (10.8%), all having high abundance and wide distribution. The results indicated low density or absence of individuals and species in plots established on poorly drained soils (hydromorphic). Diversity and species richness tended to be higher in habitats formed on well drained soils, greater fertility and lower concentrations of exchangeable aluminum. It is suggested that poor and seasonally flooded soils tend to reduce the chances of occurrence of herbaceous legumes in savanna areas of Roraima, adversely affecting its richness/diversity.

Fatores edáficos vem sendo indicados como determinantes para a distribuição de comunidades de plantas na Amazônia. O objetivo deste estudo foi investigar quais fatores edáficos determinam a ocorrência de leguminosas herbáceas em savanas amazônicas. Para tanto, foi realizado um inventário da flora herbácea da família Leguminosae em 34 parcelas permanentes estabelecidas em duas áreas de savana de Roraima, norte da Amazônia brasileira. As espécies Chamaecrista desvauxii (24,9%), Aeschynomene histrix (15,7%) e Galactia jussiaeana (10,8%) foram as de maior índice de valor de importância. Todas com grande abundância e ampla distribuição. Os resultados indicaram baixa densidade ou ausência de indivíduos e espécies em parcelas estabelecidas em solos mal drenados (hidromórficos). Diversidade e riqueza de espécies tendeu a ser maior em habitats formados por solos bem drenados, mais férteis e com menor concentração de alumínio trocável. É sugerido que solos pobres e sazonalmente alagados reduzam as chances de ocorrência e afetem negativamente a riqueza/diversidade de leguminosas herbáceas nas áreas de savana de Roraima.

Fatores edáficos determinando a ocorrência de leguminosas herbáceas em savanas amazônicas / Edaphic factors determining the occurrence of herbaceous legumes in Amazonian savannas

Edaphic factors have been indicated as a determinant of the distribution of plant communities in Amazonia. The aim of this study was to detect which edaphic factors determine the occurrence of herbaceous legumes in Amazonian savannas. Therefore, an inventory of herbaceous flora of the family Leguminosae was conducted in 34 permanent plots established in two savanna areas of Roraima, northern Brazilian Amazon. The importance value index was higher for Chamaecrista desvauxii (24.9%), Aeschynomene hystrix (15.7%) and Galactia jussiaeana (10.8%), all having high abundance and wide distribution. The results indicated low density or absence of individuals and species in plots established on poorly drained soils (hydromorphic). Diversity and species richness tended to be higher in habitats formed on well drained soils, greater fertility and lower concentrations of exchangeable aluminum. It is suggested that poor and seasonally flooded soils tend to reduce the chances of occurrence of herbaceous legumes in savanna areas of Roraima, adversely affecting its richness/diversity.(AU)

Fatores edáficos vem sendo indicados como determinantes para a distribuição de comunidades de plantas na Amazônia. O objetivo deste estudo foi investigar quais fatores edáficos determinam a ocorrência de leguminosas herbáceas em savanas amazônicas. Para tanto, foi realizado um inventário da flora herbácea da família Leguminosae em 34 parcelas permanentes estabelecidas em duas áreas de savana de Roraima, norte da Amazônia brasileira. As espécies Chamaecrista desvauxii (24,9%), Aeschynomene histrix (15,7%) e Galactia jussiaeana (10,8%) foram as de maior índice de valor de importância. Todas com grande abundância e ampla distribuição. Os resultados indicaram baixa densidade ou ausência de indivíduos e espécies em parcelas estabelecidas em solos mal drenados (hidromórficos). Diversidade e riqueza de espécies tendeu a ser maior em habitats formados por solos bem drenados, mais férteis e com menor concentração de alumínio trocável. É sugerido que solos pobres e sazonalmente alagados reduzam as chances de ocorrência e afetem negativamente a riqueza/diversidade de leguminosas herbáceas nas áreas de savana de Roraima.(AU)