Dissertação/Tese PHENOTYPIC ADAPTATIONS, ANATOMICAL CHARACTERIZATION AND ECOLOGICAL NICHE MODELING FOR Melinis minutiflora P. Beauv. - PPGPV

As características fenotípicas, em especial a plasticidade fenotípica tem sido constantemente proposta como uma fundamental contribuidora para o sucesso da invasão de plantas introduzidas. Em simultâneo, as condições ambientais também são importantes no aumento da taxa de sobrevivência na fase inicial de introdução. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar as características fisiológicas, morfológicas e anatômicas da espécie invasora Melinis minutiflora em locais com diferentes condições ambientais e em diferentes altitudes; além de desenvolver um modelo para M. minutiflora em climas atuais e futuros (2050, 2070, 2100) usando CLIMEX e identificar os parâmetros climáticos mais sensíveis usando análise de sensibilidade. Três trabalhos foram realizados. O primeiro foi realizado em sala de crescimento e casa de vegetação, com dez repetições. Clorofila a e b, fluorescência da clorofila a, altura, número de perfilhos e folhas e massa seca da parte aérea e raiz foram avaliados. No segundo, os tratamentos representados pelos cinco locais de amostragem em unidades de conservação corresponderam às altitudes 157, 723, 996, 1477 e 1573 metros. Os cortes anatômicos paradérmicos e transversais foram realizados nas folhas de M. minutiflora. A densidade estomática (DE), densidade de tricomas (Tr.Tec), índice estomático (IE), funcionalidade estomática (FE), espessura da lâmina foliar (LF) e da epiderme (Ep) foram avaliadas. No terceiro, o modelo CLIMEX foi usado para modelar a distribuição de M. minutiflora. A massa seca da parte aérea de M. minutiflora foi maior em sala de crescimento (SC2). A densidade estomática foi maior em altitude elevada, enquanto que a densidade de tricomas adaxial e abaxial aumentou em baixa altitude. Melinis minutiflora possui plasticidade fenotípica em nível fisiológico, morfológico e anatômico. A modelagem de nicho ecológico é uma ferramenta adequada para indicar as áreas potenciais de estabelecimento da planta invasora em cenários futuros de mudanças climáticas. Nos cenários climáticos futuros 2050, 2070 e 2100 M. minutiflora mudará sua distribuição, migrando para latitudes e altitudes mais elevadas à medida que a temperatura aumenta.

Phenotypic characteristics, especially phenotypic plasticity, have been constantly proposed as a key contributor to the successful invasion of introduced plants. At the same time, environmental conditions are also important in increasing the survival rate in the initial introduction phase. In this context, the aim of the work was to evaluate the physiological, morphological, and anatomical characteristics of the invasive species Melinis minutiflora in locations with different environmental conditions and at different altitudes; as well as to develop a model for M. minutiflora in current and future climates (2050, 2070, 2100) using CLIMEX and to identify the most sensitive climate parameters using sensitivity analysis. Three projects were carried out. The first was carried out in a growth room and a greenhouse, with ten replicates. Chlorophyll a and b, chlorophyll a fluorescence, height, number of tillers and leaves and dry mass of the aerial part and root were evaluated. In the second, the treatments represented by the five sampling sites in conservation units corresponded to altitudes of 157, 723, 996, 1477 and 1573 meters. Paradermal and transversal anatomical sections were made in the leaves of M. minutiflora. Stomatal density (SD), trichome density (Tr.Tec), stomatal index (SI), stomatal functionality (SF), leaf blade thickness (LB), and epidermis thickness (Ep) were evaluated. In the third, the CLIMEX model was used to model the distribution of M. minutiflora. The dry mass of the aerial part of M. minutiflora was higher in the growth room (SC2). Stomatal density was higher at high altitude, while adaxial and abaxial trichome density increased at low altitude. Melinis minutiflora has phenotypic plasticity at physiological, morphological and anatomical levels. Ecological niche modeling is a suitable tool to indicate potential areas for invasive plant establishment in future climate change scenarios. In the future climate scenarios 2050, 2070, and 2100 M. minutiflora will change its distribution, migrating to higher latitudes and altitudes as temperatures increase.