Avaliação da decomposição de plantas C3 e C4 em rios sob diferentes condições ambientais

• Main Author: Aline Fernandes Figueiredo
• Other Authors: Luiz Antonio Martinelli
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2015
• Subjects: Ciclagem de nutrientes; Decomposição foliar; Floresta Atlântica; Litter bags; Pastagem; Atlantic Forest; Litter decomposition; Nutrient cycling; Pasture
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64135/tde-27012016-143611/

A matéria orgânica particulada (MOP) é a principal fonte de energia em ecossistemas lóticos, podendo ser gerada dentro ou fora do ecossistema. Os processos de produção e decomposição são particularmente importantes para a ciclagem dos nutrientes no ecossistema, afetando as relações entre biodiversidade e suas funções e propriedades. No Brasil existem poucas informações sobre a dinâmica deste material orgânico nos sistemas aquáticos, apesar das grandes dimensões das bacias hidrográficas brasileiras, e da associação destas com a vegetação ripária. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo a avaliação dos efeitos dos fatores reguladores da decomposição de matéria orgânica alóctone em sistemas aquáticos, bem como os padrões de retenção, acúmulo de detritos e ciclagem de nutrientes em três rios localizados em áreas distintas, sendo dois em área florestada conservada e outro localizado em área de pastagem. Os resultados obtidos contradizem as duas hipóteses iniciais na qual a espécie de gramínea C4 (B. brizantha), devido a alta relação C:N, alto teor de lignina e baixa concentração de nitrogênio, apresentaria menores taxas de decomposição quando comparada a espécie C3 (M. schottiania) e que a decomposição de ambas as espécies seria maior no rio situado na áreas de pastagem, devido a maior temperatura causada pela maior incidência de sol neste área, que estimularia a atividade microbiana e, portanto a decomposição do resíduo. A temperatura, frequentemente relatada na literatura como principal parâmetro ambiental regulador da decomposição, não se mostrou determinante no processo de decomposição, uma vez que as maiores de perda dos detritos ocorrem no rio situado na floresta, onde os menores valores de temperatura da água foram encontrados. Sendo assim, outros fatores se mostraram mais atuantes neste processo, como as características dos substratos e a concentração de nitrato dissolvido na água. Com relação à decomposição das espécies, a B. brizantha, apesar de nutricionalmente pobre, com baixa concentração inicial de nitrogênio e alta razão C:N, foi a espécie que teve maior perda de massa nos três rios analisados, devido sua baixa concentração de lignina, composto mais recalcitrante encontrado no tecido vegetal. A lignina também se mostrou determinante na dinâmica de perdas dos demais nutrientes das duas espécies, visto que este composto pode interagir com demais constituintes celulares, formando complexos que \"mascaram\" a decomposição dos compostos mais lábeis. Sendo assim, a interação entre quantidade de nutrientes e a forma na qual este estão disponíveis será de extrema importância para a definição da velocidade de decomposição dos detritos foliares no meio ambiente === The particulate organic matter (POM) is the main energy source in stream ecosystems, which may be generated inside or outside the ecosystem. The production and decomposition processes are particularly important for nutrient cycling at the ecosystem, affecting the relationships between biodiversity and its functions and properties. In Brazil, there is little information on the dynamics of organic matter in aquatic systems, besides the great dimensions of Brazilian watersheds, and its association of those with riparian vegetation. Thus, the present study aims to evaluate the effects of factors that regulate decomposition of allochthonous organic matter in aquatic systems, as well as the patterns of retention, accumulation of debris and nutrient cycling in three rivers located in different areas, two in a preserved forest area and one in a pasture area. Our results contradict the two initial hypothesis that decomposition would be slower for C4 plants (grass), due its higher C:N, higher lignin content and low nitrogen ratios, in any environment, and that decomposition rates would be faster in the pasture streams due to the higher water temperature caused by the high incidence of sun in this area, which would stimulate microbial activity, and thus the decomposition of the residue. Temperature, commonly reported in the literature as the main environmental regulator of decomposition, was not decisive in the decomposition process, since the larger losses of mass leaf occurred at the river located at the forest, where the lowest water temperature values were found. Therefore, other factors were more effective to determine the decomposition process, such as the characteristics of the substrate and the concentration of dissolved nitrate in the water. Regarding the differences at the decomposition rates of the species, B. brizantha, although nutritionally poor, with low initial nitrogen concentration and high C: N ratio, was the species with greater weight loss at the three rivers studied, due to its low lignin concentration, which is the most recalcitrant compound found in the plant tissue. Lignin also influenced the dynamic of nutrient losses of the two species, since this compound can interact with other cellular constituents, preventing the decomposition of the most labile compounds. Thus, the balance between the amount of nutrients and the form in which they are available will be extremely important to define the decomposition rate of leaf litter at the environment