Evaluation of the phenological behavior of Copaifera martii (Hayne) with climate data in a Secondary Forest

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i9.17973

Keywords:

Copaiba; Phenology; Climatic data; Correlation.

Abstract

The species Copaifera martii (Hayne) is of great importance in folk medicine, since the oil extracted from the plant contains active principles that serve as a basis for the production of medicines. In this sense, the main objective of this work was to evaluate the phenological behavior (flowering, fruiting, leaf drop and budding) of Copaifera martii (Hayne) in a secondary forest area and to correlate with climatic data (precipitation, temperature, total insolation and relative humidity) and analyze the significance of these phenological events through the Spearman Correlation Coefficient Test (rs), Correlation Matrix and multiple linear regression analysis, this monitoring was carried out weekly during the period of three years (2018 to 2020 ). In this research, it was possible to register that defoliation occurred with greater force in the months (June to October), a period of lesser rainfall in the region. In the aspects of the temperature data in the same period, it was found that high temperatures and total insolation point to greater defoliation in the studied trees. With regard to the budding phenophase in relation to the abiotic precipitation agent, it is observed that the budding percentage followed the period of high rainfall, in the three periods comprising the months of January to May (2018, 2019 and 2020). Regarding the statistical test of Spearman correlation (rs), it revealed that there was no positive relationship between precipitation and relative humidity in the period evaluated for the “leaf fall” phenophase, since none of the results with this variable showed if significant. However, this phenophase was positive and significant in relation to the abiotic factor temperature and total insolation, registering a correlation of (rs) = 0.5860 and (rs) = 0.709 respectively. The variable “budding” was also positive and highly significant for the abiotic factors precipitation and relative humidity, registering a correlation coefficient of (rs)=0.838 and (rs)=0.871 respectively. Through the analysis of the correlation matrix regarding the leaf fall phenology, the data showed a positive correlation of 0.762 in relation to the abiotic factor total insolation and 0.657 for the temperature variable. The budding phenophase had a high positive correlation with precipitation and relative humidity, recording the values ​​of 0.805 and 0.888 respectively.

Author Biographies

Anderson da Silva Costa, Amazônia Legal-BIONORTE

    Graduated in Forest Engineering from the Federal Rural University of Amazônia,
Specialization in Applied Statistics held at the Federal University of Pará.
He has a Technical course in Remote Sensing (CEFET-PA). MSc. in Science
and Environment at UFPA and Doctoral Student in Biodiversity and Biotechnology.
He is currently an Analyst at Embrapa.

Osmar Alves Lameira, Embrapa Amazônia Oriental

Graduated in Agronomy from the Federal Rural University of Amazônia (1976),
Master in Agronomy (Fytotechnics) from the Federal University of Lavras (1987),
Specialization in Vegetal Biotechnology from JICA-Japan in 1993 and Ph.D. in Agronomy
(Fytotechnics) from the Federal University of Lavras (1997). He is currently a
researcher  at ​​Embrapa.

References

Addicott, F. T. (1978). Abscission strategies in the behavior of tropical trees. In: Tomlinson, P. B. & Zimmerman, M. H. (Ed.). Tropical trees as living systems. Cambridge University Press, 381-398.

Ayres, M., Ayres Júnior, M., Ayres, D. L., & Santos, A. S. (2007). BIOESTAT 5.0 – Aplicações estatísticas nas áreas das ciências biológicas e médicas. (5a ed.), ONG Mamiraua: Belém.

Bauer, D., Goez, M. N. B., Muller, A., & Schmitt, J. L. (2012). Fenologia de três espécies de Myrsine l. em floresta secundária semidecídua no Sul do Brasil. Revista Árvore, 36, 859-868.

Bawa, K. S., Kang, H., & Grayum, M. H. (2003). Relashiopnship amosng time, frequency, and duration of flowereing in tropical rain forest. American Jounal of Botany, 90, 877-887.

Bencke, C. S. C., & Morellato, L. P. C. (2002). Estudo comparativo da fenologia de nove espécies arbóreas em três tipos de floresta atlântica no sudeste do Brasil. Revista Brasileira de Botânica, 25(2), 237-48.

Bernini, E. (2015). Monitoramento do ecossistema manguezal: fenologia reprodutiva. In: Turra, A., and Denadai, MR., orgs. Protocolos para o monitoramento de habitats bentônicos costeiros - Rede de Monitoramento de Habitat Bentônicos Costeiros- Rebentos [online]. São Paulo: Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo, 81-86.

Buxton, D. R. (1996). Quality-related characteristics of forages as influenced by plant environment and agronomic factors. Animal Feed Science and Technology, 59 (1-3), 37–49, doi:10.1016/0377-8401(95)00885-3.

Chapman, C.A, Wrangham, R.W., Chapman, L. J.. Kennard, D.K., Zanne, Corlett, R. T., & Lafrankie, J. V. (1998). Potential impacts of climate change on tropical Asian forest through an influence on phenology. Climatic Change, 39, 439-453.

Costa, A. S., Queiroz, J. C. B., Chermont, L. S., Lameira, O. A., Souza, E. B., Diniz, M. B., Moura, H. P., & Costa, D. L. C. (2021). Deforestation forecasts in the Legal Amazon using intervention models. Research, Society and Development, 10

Chaves, A. D. C. G., Santos, R. M. D. S., Santos, J. O. D., Fernandes, A. D. A., & Maracajá, P. B. (2013). A importância dos levantamentos florístico e fitossociológico para a conservação e preservação das florestas. Agropecuária Científica No Semiarido, 9(2), 43-48.

D’eça Neves, F.F & Morellato, P.L. (2004). Métodos de amostragem e avaliação utilizados em estudos fenológicos de florestas tropicais. Acta bot. bras. 18(1): 99-108.

Dwyer, l. D. (1951). The Central American, West Indian and South American Species of Copaifera (Caesalpiniaceae). Brittonia, 7(3):143-172.

Ellison, J. C. (2012). Climate Change Vulnerability Assessment and Adaptation Planning for Mangrove Systems. World Wildlife Fund (WWF).

Faria, F. A., Almeida, J., Alberton, B., Morellato, L.P.C., Rocha, A., & Torres, R.S. (2016). Time series-based classifier fusion for fine-grained plant species recognition, Pattern Recognition Letters, 81, 101-109.

Ferraz, D. K., Artes, R., Mantonavi, W., & Magalhães, L. M. (1999). Fenologia de árvores em fragmento de mata em São Paulo, SP. Revista Brasileira de Biologia, 59, 305-317.

Franco, A. C., Bustamante, M., Caldas, L. S.; Goldstein, G., Meinzer, F. C., Kozovits, A. R., Rundel, P., & Coradin, V. R. T. Leaf functional traits of Neotropical savanna trees in relation to seasonal water deficit. Trees, 19, 326-335, 2005.

Funch, L.S., Funch, R., & Barroso, G.M. (2002). Phenology of gallery and montane forest in the Chapada Diamantina, Bahia, Brazil. Biotropica 34, 40-50.

Knechtel, M. R. (2014) Metodologia da pesquisa em educação: uma abordagem teórico-prática dialogada. Curitiba: Intersaberes.

Larcher, W. (2000). Ecofisiologia vegetal. São Carlos: Rima – Artes e Textos. 531 p.

Lucena, I. C., Leite, M. B., & Matos, D. M. S. (2015). A deciduidade foliar indica a vulnerabilidade de espécies lenhosas ao fogo. Revista Árvore, 39, 59-68.

Magurran, A. E. (2013). Measuring Biological Diversity. John Wiley & Sons.

Mantovanii, M., Ruschel, A. R., Reis, M. S., Puchalski, A., & Nodari, R. O. (2003). Fenologia reprodutiva de espécies arbóreas em uma formação secundária da Floresta Atlântica. Revista Árvore, 27, 451-458.

Marques, M. C. M., & Oliveira, P. E. A. M. (2004). Fenologia de espécies do dossel e do sub-bosque de duas florestas de restinga na ilha do Mel, sul do Brasil. Revista Brasileira de Botânica, 27, 713-723.

Medeiros, R. da S. (2016). Estudo da anatomia e dendrocronologia de árvores de Copaiferas muitijuga Hayne na Amazônia brasileira e sua relação com o manejo e extração de oleorresina. Tese de Doutorado. ESALQ, 189p.

Moore, J. W. (2015). Life- History diversity and its importance to population stability and persistence of a migratory fish: Steelhead in two large North American watersheds. Journal of Animal Ecology, 83, 1035–1046.

Morellato, L. P. C., & Leitão-Filho, H. F. (1990). Estratégias fenológicas de espécies arbóreas em floresta mesófila na Serra do Japi, Jundiaí, SP. Revista Brasileira de Biologia, 50, 163-173.

Morellato, L. P. C., & Leitão-Filho, H. F. (1996). Reproductive phenology of climbers in Southeasthern Brazilian forest. Biotropica, v. 28(2), p.180-191.

Morellato, L. P. C., Rodrigues, H. F., Leitão Filho, H. F. & Joly, C. A. (1990). Estratégias fenológicas de espécies arbóreas em floresta de altitude na Serra do Japí, Jundiaí, São Paulo. Revista Brasileira de Biologia, 50, 149- 162.

Morellato, L. P. C., Rodrigues, R. R., Leitão Filho, H. F., & Joly, C. A. (1989). Estudo Comparativo da fenologia de espécies arbóreas de floresta de altitude e floresta mesófila semidecídua na Serra do Japi, Jundiaí, São Paulo. Revista Brasileira de Botânica, 12, 85-9.

Morellato, L. P. C., Talora, D. C., Takahasi, A.,, Bencke, C. C,, Romera, E. C., & Zipparro, V.B. (2000). Phenology of Atlantic Rain Forest trees: a comparative study. Biotropica, 32, 811-823.

Morellato, L.P.C. (2008). Fenologia de plantas e os efeitos das mudanças climáticas. pp. 181-191. In: Buckeridge, M.S. (Ed.) Biologia & Mudanças Climáticas no Brasil.: Rima.

Morellato, L. P. C., Alberton, B., Alvarado, S. T., Borges, B., Buisson, E., Camargo, M. G. G., & Peres, C. A. (2016). Linking plant phenology to conservation biology. Biological Conservation, 195, 60-72.

Nunes, Y. R. F., Fagundes, M., Santos, R. M., Domingues, E. B. S., Almeida, H. S., & Gonzaga, A. P. D. (2005). Atividades fenológicas de Guazuma ulmifolia Lam. (Malvaceae) em uma floresta estacional decidual no norte de Minas Gerais. Lundiana, 6, 99-105.

Oliveira, P.E. (2008). Fenologia e biologia reprodutivadas espécies de cerrado. In: Sano, S. M.; Almeida, S. P. & Ribeiro, J.F. (eds.). Cerrado: ecologia e flora. EMBRAPA,Planaltina, DF. 273-287.

Pedroni, F., Sanchez, m., & Santos, F.A.M. (2002). Fenologia da copaíba (Copaifera langsdorffii Desf. – Leguminosae, Caesalpinioideae) em uma floresta

semidecídua no sudeste do Brasil. Revista Brasil. Bot., 25, 183-194.

Peternelli, L. A. (2004). Regressão linear e correlação. UFV, Cap. 9, p. 20.

Pinto, A. M., Morellato, L. P. C., & Barbosa, A. P. (2008). Fenologia reprodutiva de Dipteryx odorata (Aubl.) Willd. Fabaceae em duas áreas de floresta amazônica. Acta Amazônica.

Polgar, C. A., & Primack, R. B. (2011). Leaf-out phenology of temperate woody plants: from trees to ecosystems. New Phytologist, 191, 926-941.

Prause, J., & Angeloni, P. (2000). Fenología de especies forestales nativas: abscisión de hojas. Chaco: Universidad Nacional del Nordeste: Comunicaciones Científicas y Tecnológicas, Sargento Cabral 2131 - (3400) Corrientes - Argentina.

Reis, M. (1996). Dinâmica da movimentação dos alelos: subsídios para a conservação e manejo de populações naturais em plantas. Revista Brasileira de Genética, 19, 37-47.

Reis, M. S. et al. (2000). Sustained yield management of Euterpe edulis Martius (Palmae): a tropical palm tree from the Atlantic Tropical Forest. Journal of Sustainable Forestry, 11, 1-17.

Richardson, A. D., Braswell, B. H., Hollinger, D. Y., Jenkins, J. P., & Ollinger, S. V. (2009). Near-surface remote sensing of spatial and temporal variation in canopy phenology. Ecological Applications, 19, 1417-1428.

Rocha, N. M. B., Carstensen, D. W., Fernandez, G. W., & Morellato, L. P.C. (2016). Phenology patterns across a rupestrian grassland altitudinal gradient. In: Ecology and conservation of mountain-top grasslands in Brazil (GW Fernandes Ed.), Springer, 275-286.

Rosenzweig, C., Karoly, D., Vicarelli, M., Neofotis, P., Wu, Q., Casassa, G., Menzel, A., Root, T. L., Estrella, N., Seguin, B., Tryjanowski, P., LIU, C., Rawlins, S., & Imeson, A. (2008). Attributing physical and biological impacts to anthropogenic climate change. Nature, 453, 353-7.

Santos, P. L. (2007). Fenologia de tapirina guianensis aubl. e caesalpinia leiostachya benth. em São Cristóvão-SE. 2007. 44f. Monografia (Graduação em Engenharia Florestal) – Universidade Federal de Sergipe, Sergipe.

Schwartz, M. D. (2003). Phenology: an integrative environmental science. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers.

Silva Júnior, J. A., Costa, A. C. L., Pezzuti, J. C. B., Costa, R. F., & Galbraith, D. (2012). Análise da Distribuição Espacial do Conforto Térmico na Cidade de Belém, PA no Período Menos Chuvoso. Revista Brasileira de Geografia Física, 2, 218-232.

Souza, A. (2019). Coeficiente de Correlação de Pearson e Coeficiente de correlação de Spearman. O que medem e em que situações devem ser utilizados? Correio dos Açores, p. 19.

Talora, D. C., & Morellato, L. P. C. (2000). Fenologia de espécies arbóreas em floresta de planície litorânea do sudeste do Brasil. Revista Brasileira de Botânica, 23, 13-26.

Torres, R. S., Hasegawa, M., Tabbone, S., Almeida, J., Santos, J. A., Alberton, B., & Morellato, L. P. C. (2013). Shape-based time series analysis for remote phenology studies. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, pp. 1-4.

Williams-Linera, G., & Meave, J. (2002). Patrones fenológicos. In: Ecologia y conservación de bosques neotropicales (M. R.Guariguata & G. H. Kattan, eds.). Libro Uníversitario Regional, p. 407-431.

Zar, J. 1999. Biostatistical analysis. Prentice-Hall.

Published

29/07/2021

How to Cite

COSTA, A. da S. .; LAMEIRA, O. A. Evaluation of the phenological behavior of Copaifera martii (Hayne) with climate data in a Secondary Forest. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 9, p. e41810917973, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i9.17973. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/17973. Acesso em: 20 sep. 2021.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences