Caracterização biofísica e ecológica dos povoamentos de medronheiro amostrados em Portugal para o estudo da estrutura genética usando ferramentas SIG

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Caracterização biofísica e ecológica dos

povoamentos de medronheiro amostrados em

Portugal para o estudo da estrutura genética

usando ferramentas SIG

Natália Roque1_{, Alexandra Ricardo}1_{, Ângela Antunes}1_{, Luís}

Quinta-Nova1,3_{, Maria Margarida Ribeiro}1,2

(email: nroque@ipcb.pt)

1 _{Instituto Politécnico de Castelo Branco, Escola Superior Agrária, Castelo Branco. Portugal. nroque@ipcb.pt}

2_{Centro de Estudos Florestais, ISA-UTL, Lisboa}

3_{Centro de Estudos de Recursos Naturais, Ambiente e Sociedade, Castelo Branco. Portugal}

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Enquadramento do trabalho

…o medronheiro é uma espécie autóctone, tolerante ao

stresse hídrico, a solos de baixa fertilidade e com uma

resistência activa a incêndios florestais.

http://www.botanicgardens.ie/herb/research/arbutus.htm

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Enquadramento do trabalho

…o fruto é utilizado na produção de aguardente, a principal fonte de

rendimento

…o consumo de frutos vermelhos (medronho) com potencial

antioxidante representa uma nova oportunidade.

…a vontade dos produtores de, apoiados em financiamento, apostar em modernas plantações, com recurso a plantas melhoradas…

(conclusões das 1as_{Jornadas do Medronho, 2012, Coimbra)}

Plantação de medronheiros do proprietário Jorge Simões no Estreito (Oleiros) feita à cerca de 8 anos.

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Nº Tarefas Parceiros Responsável

1 Colheita e preparação de amostras IPC;IPCB; INIAV;UC

Filomena Gomes

2 Propagação e conservação de material seleccionado

IPC;IPCB;

INIAV;UC Jorge Canhoto

3 Análise química, física e fenológica dos frutos IPC; UC Justina Franco

4 Análise da qualidade da aguardente IPC;

INIAV Goreti Botelho

5 Diversidade genética e sistema de cruzamento IPCB; INIAV Margarida

Ribeiro

6 O impacto económico para o sector agro-florestal IPC;

ADPM Fátima Oliveira

PTDC/AGR-FOR/3746/2012

ARBUTUS: Melhoramento das plantas e da qualidade dos produtos de Arbutus unedo para o sector agro-forestal

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Projecto ARBUTUS tarefa 5

Qual a estrutura genética das populações?

Objectivos

Recolha de amostras de plantas seleccionadas Qual o sistema de cruzamento e o fluxo genético? Caracterização biofísica e ecológica dos povoamentos de medronheiro amostrados em Portugal usando ferramentas SIG Relacionar os factores ecológicos com os padrões de diversidade genética Recolha de amostras de 30 indivíduos em 15 populações

Produção de plântulas por via seminal para o estudo

da paternidade (30 árvores-mães) ~ 12 plântulas cada + 103 ‘pais’

Extracção do DNA de todo o material

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Localização das 15 populações de medronheiro para o

estudo da estrutura genética

Sigla Proveniência Região

BV Barranco do Velho, S. do

Caldeirão Sotavento - Algarvio

HP Herdade da Parra Silves

M Monchique Barlavento

S. Monchique

EC Espinhaço do Cão (sopé

ocidental ~ Aljezur) S. Espinhaço do Cão

A Mata do Solitário S. Arrábida

SM S. São Mamede S. São Mamede

AV Alvoco da Serra e Vide Guarda

PS Pampilhosa da Serra Coimbra

ON Oleiros Norte,

Castelo Branco

SF Sertã – Figueiredo, Sul

G S. Gardunha S. Gardunha

V Viseu Viseu

B Bragança Bragança

VR Vila Real Vila Real

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Localização das 15 populações / Inventário Florestal

Nacional (2006)

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Variáveis biofísica estudadas usando ferramentas SIG

Amostra de Medronho Espaçamento de 30 m entre arvores Núcleo 1km Índice Ombrotérmico Índice Termicidade Exposição das Encostas Inclinação das Encostas Índice de Topográfico COS 2007 Métricas da Paisagem Topografia Clima _{Histórico de} Fogos Área Ardida Número de fogos Solo Carta de solos FAO Cácio activo, pH, densidade… Índice de Shannon

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Recolha de amostras de 30

indivíduos em 15 populações

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Núcleo = área envolvente

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Índice Ombrotérmico (IO) M on te ir o-H en ri qu es , T 2010. Fi tos soc iol og ia e pa is ag em da b ac ia h id rog rá fic a do ri o Pa iv a/ La nd sc ap e an d ph ytos oc iol og y of th e Pa iv a R iv er ’s h yd rog ra ph ic al b as in . Ph .D . th es is .. In sti tu to S up er ior d e A gr on om ia – T U Li sb on . Li sb oa . Por tu ga l

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12 Índice de Termicidade (IT)

M on te ir o-H en ri qu es , T 2010. Fi tos soc iol og ia e pa is ag em da b ac ia h id rog rá fic a do ri o Pa iv a/ La nd sc ap e an d ph ytos oc iol og y of th e Pa iv a R iv er ’s h yd rog ra ph ic al b as in . Ph .D . th es is .. In sti tu to S up er ior d e A gr on om ia – T U Li sb on . Li sb oa . Por tu ga l

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13 Topografia - Orientação das Encostas

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17

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18

Carta de Solos (FAO)

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS Version 3.6, completed January 2003

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Abordagem estatística multivariada exploratória  caracterização das variáveis biofísicas associadas aos núcleos  correlação entre variáveis biofísicas (habitat) e entre núcleos, com base nas matrizes de correlação

A matriz usada (ACP) contém as variáveis biofísicas associadas aos 15

núcleos 

Ocupação do solo: índice de Shannon (SDI)

Fogos: n.º de incêndio e área ardida,

Topografia: altitude, declive, exposição e TPI (topographic position index

= índice de rugosidade)

Solos: % areia, % limo, % argila, pH, % matéria orgânica (MO), % Ca

activo (CaCO3), densidade aparente (DA), relação C/N.

Clima: índice de termicidade (I_t) e índice ombrotérmico (I_o).

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Altitude SDI n_incendio Area_Ardida declive Exposição TPI % areia % limo % argila pH MO % CaCO3c DA C/N It Io -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 F2 ( 19 ,5 8 % ) F1 (36,47 %) Variáveis biofísicas (56,05 %)

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Análise preliminar dos resultados

• A variáveis biofísicas mais explicativas correspondem aos parâmetros

do solo: % areia, % limo, % argila, pH, % matéria orgânica (MO), % Ca

activo (CaCO₃), densidade aparente (DA).

• O TPI também é uma variável explicativa

• O índice de termicidade também é uma variável explicativa • A índice de Shannon (variedade de ocupação do solo) é pouco

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Alvoco Arrabida Barrocal Algarvio Braganca Chaves Gardunha Mata da Albergaria Monchique Oleiros Norte Pampilhosa Sao Mamede Serra Caldeirao Serta Silves Viseu -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 F2 (19, 58 %) F1 (36,47 %) Povoamentos 2 3 1

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Análise dos grupos

Grupo 1 (Arrábida)  é explicado por uma mais elevada razão C/N do solo.

Conjuntamente com elevados valores de TPI e de índice de termicidade.

Grupo 2 (serras do Algarve)  elevado índice de termicidade, baixo índice

ombrotérmico e presença de CaCO₃ no solo.

Grupo 3 (Pinhal interior)  têm uma elevada quantidade de MO no solo e

elevados valores de materiais finos no solo. Estes povoamentos são caracterizados por valores intermédios de SDI, predominância de

povoamentos monoespecíficos (se de coberto fechado, antagonizam o medronheiro).

Ardeu desde 1975  Mata de Albergaria > 10 vezes São Mamede = 0 vezes.

Mata da Albergaria é o povoamento com o índice ombrotérmico mais elevado (com mais de 12 pontos de diferença).

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Caracterização biofísica e ecológica dos povoamentos de medronheiro amostrados em Portugal para o estudo da estrutura genética usando ferramentas SIG