Efeitos do fogo recorrente na serrapilheira: consequências para artrópodes, decomposição e mineralização de carbono e nitrogênio em uma floresta de transição da Amazônia

• Main Author: SILVEIRA, Juliana Miranda da
• Other Authors: MOUTINHO, Paulo Roberto de Souza
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Pará 2013
• Subjects: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS; Insetos; Artrópodes de solo; Artropoda; Queimada; Ecologia animal; Floresta de Transição Amazônia-Cerrado; Fazenda Tanguro - MT; Querência - MT; Mato Grosso - Estado; Amazônia Brasileira
• Online Access: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/4455

Submitted by Edisangela Bastos ([e-mail]) on 2013-11-14T17:59:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EfeitosFogoRecorrente.pdf: 1626425 bytes, checksum: c7cae3e6d2d01b05458a45c2962f45f1 (MD5) === Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva([e-mail]) on 2013-11-20T15:00:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EfeitosFogoRecorrente.pdf: 1626425 bytes, checksum: c7cae3e6d2d01b05458a45c2962f45f1 (MD5) === Made available in DSpace on 2013-11-20T15:00:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EfeitosFogoRecorrente.pdf: 1626425 bytes, checksum: c7cae3e6d2d01b05458a45c2962f45f1 (MD5) Previous issue date: 2008 === Os artrópodes possuem uma importante função no ecossistema, pois participam da ciclagem de nutrientes, decomposição, trituração e mistura da serrapilheira. Os incêndios florestais, cada vez mais freqüentes na Amazônia, destroem a camada de serrapilheira e os artrópodes que nela vivem. O objetivo desta tese é investigar como o fogo recorrente atua sobre este processo, investigando a abundância e densidade de artrópodes de serrapilheira e as taxas de decomposição da matéria orgânica e a mineralização de C e N em uma floresta de transição da Amazônia no município de Querência, estado do Mato Grosso. Para tanto, uma parcela de 50 ha de floresta primária (500 x 1000 m) foi queimada experimentalmente a cada ano a partir de 2004, e outra área de mesmo tamanho foi mantida intacta para controle. Os artrópodes foram coletados aleatoriamente em 40 pontos distribuídos dentro da parcela, por meio de armadilhas de solo (“pitfalls”) e em 40 pontos sendo extraídos da serrapilhaira através de funis de Berlese. As coletas foram realizadas em fevereiro, abril (estação chuvosa), junho e agosto (estação seca) de 2007, após a terceira queima experimental anual. Os artrópodes foram analisados até o nível taxonômico de ordem e as formigas foram identificadas até gênero. O estudo de decomposição foi feito com 480 bolsas se serrapilheira distribuídas aleatoriamente, com 240 em cada parcela, quatro meses após a última queimada. As bolsas foram confeccionadas com malhas de nylon com aberturas de 2 mm (malha fina), e em metade delas foram feitos três orifícios de 1 cm² de cada lado, permitindo a entrada de macroartrópodes (malha grossa). Em cada bolsa foi inserido cerca de 10 g de folhas secas. A cada dois meses 30 bolsas de cada tipo de malha foi retirada de cada parcela, totalizando duas retiradas na estação seca e duas na estação chuvosa. As bolsas foram secas em estufa e pesadas novamente. A diferença entre peso seco inicial e final representou a taxa de decomposição. A cada retirada de um lote de bolsas de cada tipo de malha e de cada parcela, uma subamostra (10) destas bolsas foram selecionadas aleatoriamente para análises de análise de C e N das folhas. Os artrópodes apresentaram fortes diferenças sazonais. Na estação seca os colêmbolas ocorreram em menor abundância e as formigas ocorreram em maior abundância. Concomitantemente aos efeitos de sazonalidade, os artrópodes apresentaram diversas respostas ao fogo, com alguns grupos apresentando aumento e outros redução em abundância e densidade em diferentes datas pós-fogo, em comparação a floresta controle. Os ortópteros se destacaram por terem apresentado maior abundância em todas as datas pós-fogo em comparação a floresta controle. Em geral os macropredadores freduziram sua abundância e densidade após o fogo (formigas, besouros, dentre outros) e os engenheiros de ecossistema e decompositores foram mais abundantes (baratas, ácaros, dentre outros) em relação à floresta controle. As formigas também apresentaram diferenças entre as parcelas: maior diversidade e modificações na composição de gêneros durante a estação seca, pois o fogo favoreceu o aumento em abundância de formigas generalistas. As taxas de decomposição na parcela queimada foram menores do que na parcela controle, e as bolsas de malha fina com menores taxas de decomposição do que as bolsas de malha grossa. As taxas de C e N também foram diferentes entre as parcelas, e a razão C/N, na parcela queimada se manteve estável em todas as datas pós-fogo, enquanto na parcela controle houve declínio gradual durante o experimento seguindo as estações. Estes resultados indicam que o fogo modifica a fauna de serrapilheira, reduzindo diversas populações de artrópodes e modificando a composição deste grupo. As bolsas de malha fina indicam que a exclusão de macroartrópodes reduzem a taxa de decomposição da matéria orgânica e que os microartrópodes são mais prejudicados. O fogo também reduz o processo de mineralização de C e N já que a razão C/N se manteve estável na parcela queimada. Este estudo demonstra que o fogo recorrente tem forte efeito sobre artrópodes de serrapilheira e ciclagem de nutrientes em florestas de transição da Amazônia. === Arthropods play an important role in ecosystem functioning, participating in nutrient cycling, decomposition and the breaking up and mixing of the leaf litter. Forest fires are increasing across the Amazon basin, and destroy the litter layer and kill the invertebrates that live within it. The objective of this thesis is to investigate how recurrent fires affect these processes, investigating the abundance and density of leaf-litter arthropods and the rate of decomposition of organic material and the mineralization of C and N, in a transitional Amazonian forest in the municipality of Querencia in the state of Mato Grosso, Brazil. The study was conducted in 50 ha of primary forest (500 x 1000 m) that was experimentally burned every year from 2004, and an unburned primary forest control of the same size. The arthropods were collected in 40 pitfall traps and 40 funnel Berlese traps, located randomly. The collections were undertaken in February, April (wet season), June, and August (dry season) of 2007, after the third experimental burning. The arthropods were identified to the level of Order, and the ants were identified to the level of Genera. The decomposition study was undertaken using 480 litter bags, randomly distributed with 240 in each plot, 4 months after the last burns. The litter bags were constructed with 2 mm nylon mesh (fine mesh), and 50% of them had 1 cm² holes cut in their sides (coarse mesh). 10g of dry leaves were placed in each litter bag, and 30 bags were collected from each plot every 2 months, equalling 2 collections in the wet season and 2 in the dry season. The litter bags were dried in an oven, and litter was weighted again to calculate decomposition. The difference between inicial and final weight showed the decomposition rate. Ten litter bags were selected randomly from every collection, mesh size, and plot, and subjected to a C and N analysis. The arthropods demonstrated strong seasonal differences. Springtails were less abundant and ants were more abundant in the dry season. Along with the seasonal effects, arthropods had diverse effects to the recurrent fires: Orthoptera were always more abundant in the burned plots in all post-fire samples when compared to controle plot. In general, macro-predators (ants, beetles, and others) were more abundant in the burned forest, while the ecosystem engineers and decomposers (cockroaches, Acaridae, and others) were less abundant in the burned forest, when compared to control plot. Ants were more diverse in the dry season, and also showed strong seasonal differences in composition. There was also a marked difference in ant diversity between the two plots, and fires favoured generalists ants. The decomposition rate in the burned forest were lower than in the control, and the fine mesh litter bags had a lower rate of decomposition than those with holes cut in their sides (coarse mesh). The level of C and N was also different between the plots, and the C/N ratio (indicating microbial activity) was stable over time in all post-fire collections, while the C/N ratio in the control plot declined gradually during the 4 collections. These results indicate that fire modifies the leaf-litter fauna, affecting the abundance and composition of various taxonomic groups. The fine mesh litter bags indicate that the exclusion of macroarthropods reduces the rate of organic matter decomposition and that microarthropods are more affected by fires. Fire also reduces the mineralization of C e N as C/N was stable in burned plot. Overall, this study shows that recurrent fires have strongly effects on leaf-litter fauna and nutrient cycling in Amazonian transitional forests.