Diversidade, estrutura da rede de interações e fisiologia de epífitas vasculares em áreas urbanas | Diversity, interaction network structure and physiology of vascular epiphytes in urban areas

Urbanization, administered as a strong environmental filter, can favor the homogenization of species and the development of plants with specific morphological and physiological characteristics that allow them to overcome obstacles and establish themselves or persist in a community. These plants represent a significant contribution to the species richness and biomass of urban areas, and their variety, abundance and chemical characteristics serve as indicators of environmental disturbances. The study of urban vascular epiphytes is crucial to understand their development and their role as bioindicators of environmental quality. In this dissertation, we raised in Chapter 1 the possibility that the vascular epiphyte community presents low species diversity due to its sensitivity to the impacts of human activity. We predict that beta diversity between the urban area and surrounding native vegetation will be reduced, reflecting the homogenization of urban flora. In Chapter 2, hypotheses were raised that Tillandsia pohliana, T. recurvata and T. loliacea in urban areas present a higher concentration of metallic emissions, due to greater exposure to anthropogenic polluting sources. We expect these elements to accumulate more in the epidermal scales, not penetrating the tissues. Thus, urban Tillandsia would not present significant metabolic changes, maintaining their efficient photochemical performance in the urban environment. In Chapter 1, we highlighted a nesting of urban vascular epiphyte species in relation to the native area, indicating a possible biotic homogenization, probably influenced by the ornamental use of plants and the difficulty in growing these plants. Urban species demonstrated higher generalism, occupying different species of phorophytes and suggesting adaptation to urban conditions. In Chapter 2, we discovered differences in the composition and location of chemical elements in the three Tillandsia species in urban and natural environments. Urban plants had a higher concentration of macronutrients in the epidermal scales compared to the mesophyll. T. recurvata showed greater absorption of atmospheric pollutants, while T. pohliana absorbed less and T. loliacea was more sensitive to urban conditions. We detected few heavy metals, indicating a possible barrier function of the scales. All species maintained photochemical efficiency, with T. recurvata exhibiting greater efficiency, suggesting positive adaptation to pollutants. Tillandsia have proven to be effective for environmental monitoring, detecting variations in air quality in a continuous and accessible way, with the potential to identify critical areas of pollution and guide mitigation and environmental awareness strategies.

Pesquisa sem auxílio de agências de fomento

Dissertação (Mestrado)

A urbanização, atuando como um forte filtro ambiental, pode favorecer a homogeneização das espécies e o desenvolvimento de plantas com características morfológicas e fisiológicas específicas que lhes permitem superar obstáculos e estabelecer-se ou persistir em uma comunidade. Estas plantas contribuem significativamente para a riqueza de espécies e biomassa de áreas urbanas, e sua variedade, abundância e características químicas servem como indicadores de distúrbios ambientais. O estudo das epífitas vasculares urbanas é crucial para compreender seu desenvolvimento e seu papel como bioindicadores de qualidade ambiental. Nesta dissertação, levantamos no Capítulo 1 a hipótese de que a comunidade de epífitas vasculares apresentam baixa diversidade de espécies devido à sua sensibilidade aos impactos da atividade humana. Prevemos que a diversidade beta entre a área urbana e a vegetação nativa do entorno será reduzida, refletindo a homogeneização da flora urbana. No Capítulo 2, foram levantadas como hipóteses que Tillandsia pohliana, T. recurvata e T. loliacea nas áreas urbanas apresentam maior concentração de poluentes metálicos, devido à maior exposição às fontes poluidoras antrópicas. Esperamos que esses elementos se acumulassem mais nas escamas epidérmicas, não penetrando nos tecidos. Assim, as Tillandsia urbanas não apresentariam alterações metabólicas significativas, mantendo seu desempenho fotoquímico eficiente no ambiente urbano. No Capítulo 1, evidenciamos um aninhamento das espécies de epífitas vasculares urbanas em relação à área nativa, indicando uma possível homogeneização biótica, provavelmente influenciada pelo uso ornamental das plantas e pela dificuldade de crescimento destas plantas. As espécies urbanas demonstraram maior generalismo, ocupando diversas espécies de forófitos e sugerindo adaptação às condições urbanas. No Capítulo 2, descobrimos diferenças na composição e localização de elementos químicos nas três espécies de Tillandsia em ambientes urbanos e naturais. Plantas urbanas apresentaram maior concentração de macronutrientes nas escamas epidérmicas comparadas ao mesofilo. T. recurvata mostrou maior absorção de poluentes atmosféricos, enquanto T. pohliana absorveu menos e T. loliacea foi mais sensível às condições urbanas. Detectamos poucos metais pesados, indicando possível função de barreira das escamas. Todas as espécies mantiveram eficiência fotoquímica, com T. recurvata exibindo maior eficiência, sugerindo adaptação positiva aos poluentes. As Tillandsia se mostraram eficazes para monitoramento ambiental, detectando variações na qualidade do ar de forma contínua e acessível, com potencial para identificar áreas críticas de poluição e orientar estratégias de mitigação e conscientização ambiental.