Carbon stock and granulometric fractions in a highland soil of Rio Grande do Sul under different vegetations

The natural forests and grasslands mosaics in the southern Brazil landscapes can store carbon in the soil and play an important role in the global cycle of this element. However, vegetation cover of these areas has been removed and replaced, particularly by forest plantations using exotic tree species, which can affect fractions and carbon stocks, as well as nutrients and soil quality. In this sense, the objective of this study was to evaluate changes in stocks and granulometric fractions of soil carbon, and changes in some soil chemical properties in areas under native forest (NF) and native grassland (NG), in comparison with natural grassland regeneration for 22 years (R22), eucalypt plantations for 21 years (E21) and pine for 49 years (P49). These areas belong to São Francisco de Paula National Forest, in the Southern Brazil highlands and have similar altitude, topography and soil conditions. Soil is a Humic Dystrupept and soil samples were collected in the layers of 0-5; 5-10; 10-20 cm depth. The evaluated properties were bulk density, chemical composition (pH, Al, Ca, Mg and K), total organic carbon (TOC), particulate organic carbon (POC), and mineral-associated carbon (MAC), estimating the carbon stocks and carbon management index (CMI). In general, NG and NF presented higher TOC values, carbon stocks, and POC contents than the cultivated areas. Thus, E21 and P49 decreased TOC, POC, MAC, nutrients, carbon storage and CMI, demonstrating the fragility of these cultivated trees. In E21 plantation showed greater decline in the labile C fraction and CMI, and Ca and Mg contents. P49 showed lower stocks in the more stable MAC fraction and lower K content in relation to NG. In general, R22 area under regeneration showed values similar to those of NFNo Sul do Brasil, as florestas e campos naturais que formam a típica paisagem de mosaicos, agem como reservatórios de carbono no solo, desempenhando importante papel no ciclo global deste elemento. No entanto, a vegetação destas áreas vem sendo retirada e substituída, especialmente para plantios florestais com espécies exóticas, o que pode afetar as frações e o estoque de carbono, bem como os nutrientes e a qualidade do solo. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar as diferenças nos estoques e frações granulométricas do carbono do solo e na qualidade deste, em áreas de mata nativa (MN) e campo nativo (CN), em comparação com área de campo em abandono por 22 anos (R22) e aos plantios florestais de pinus, com 49 anos (P49) e eucalipto com 21 anos (E21). As áreas localizam-se na Floresta Nacional São Francisco de Paula, situada na região dos Campos de Cima da Serra (RS), e apresentam condições semelhantes de altitude, inclinação de terreno, e o solo é um Cambissolo Húmico Alumínico. Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0 a 5, 5 a 10 e 10 a 20 cm de profundidade. As avaliações realizadas foram densidade do solo, análises químicas (pH, Al, Ca, Mg e K), carbono orgânico total (COT), C orgânico particulado (COP) e carbono associado aos minerais (CAM), estimando-se o estoque de C e o índice de manejo de carbono (IMC). Em geral, CN e MN apresentaram os maiores valores de COT, estoque de C e teores das frações granulométricas, o que demonstra que, sob sistema natural, o conteúdo de C é superior aos verificados nos cultivados. No entanto, E21 e P49 apresentaram em relação ao CN diferenças significativas dos teores de COT, COP, CAM, nutrientes, estoque de C e IMC, demonstrando a possível fragilidade desta formação vegetal quando submetida à silvicultura. No plantio E21, esta diferença foi maior na fração lábil do C, no IMC e nos teores de Ca e Mg. Já o P49 apresentou menores valores no estoque, na fração mais estável deste elemento e no teor de K em relação ao CN. No geral a área R22 apresentou valores desses atributos similares aos do CN e MN, demonstrando boa capacidade de recuperação de C e nutrientes do soloCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio