Avaliação dos efeitos temporais no processamento da matéria orgânica alóctone em Riachos tropicais

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2014Mudanças temporais na quantidade e na qualidade de detritos foliares provenientes de diferentes espécies vegetais interferem no processo de decomposição foliar devido às modificações na comunidade decompositora. Este estudo teve como objetivo foi quantificar a queda do detrito foliar ao longo de um ciclo anual e avaliar se mudanças na quantidade e na qualidade do detrito modifica as taxas de decomposição foliar. Foram estudados riachos inseridos na bacia hidrográfica da lagoa do Peri, na cidade de Florianópolis, SC. No capítulo 1, foi realizado um estudo anual com o objetivo de quantificar o aporte vertical de detritos foliares em um pequeno riacho tropical e avaliar se mudanças na quantidade e na qualidade do detrito foliar que entra no riacho influenciam as taxas de decomposição foliar. Como resultados, foi encontrado uma variação temporal no aporte de detritos foliares, estando esta variação relacionada com a intensidade de chuvas (diminuição no aporte) e ventos (aumento no aporte) na região. Da mesma forma, observou-se uma variação química na qualidade do detrito foliar como resultado das mudanças no tipo de detrito entregue para o riacho. Detritos contendo menores concentrações de lignina e celulose e maiores concentrações de nitrogênio apresentaram taxas de decomposição foliares mais elevadas. Variações temporais na química do detrito apresentaram uma relação direta com a colonização microbiana e de invertebrados aquáticos e, consequentemente com as taxas de decomposição encontrada. Como conclusão, as modificações temporais na quantidade e na qualidade dos detritos foliares para o riacho influenciaram na comunidade decompositora interferindo nas taxas de decomposição foliar. No capítulo 2, a taxa de decomposição foliar foi avaliada como uma medida de integridade ecológica. Para isto selecionou-se dois riachos com diferentes graus de preservação ambiental (referência e impactado) em um fragmento de mata Atlântica no sul do Brasil. Folhas senescentes oriundas da vegetação ripária do riacho Cachoeira Grande (experimento 1) foram coletadas e incubadas em ambos os riachos por um período de 30 dias. Os resultados demostraram que as taxas de decomposição foliar foram mais rápidas no riacho referência quando comparado ao impactado. A biomassa dos fungos foi mais siginificativa no riacho referência enquanto a comunidade microbiana (principalmente bactérias) teve uma maior contribuição no impactado. Análises de regressções múltiplas indicaram que os fragmentadores influenciaram nas taxas de decomposição no riacho referência, que apresentou uma maior riqueza, porém uma menor abundância de invertebrados aquáticos quando comparado ao riacho impactado. Uma relação negativa foi observada entre os valores de fósforo na água e as taxas de decomposição foliar nos dois riachos. Diferenças nos valores de oxigênio podem ter influenciado as taxas de decomposição foliar no riacho impactado, como consequência de mudanças na comunidade decompositora. Nossos resultados destacam a sensibilidade dos ambientes aquáticos às modificações ambientais e demostraram que a decomposição foliar foi uma medida eficiente para detectar, mesmo que moderadas, modificações antrópicas no riacho impactado indicando seu uso em programas de biomonitoramento. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTTemporal changes in the quantity and quality of leaf litter from different plant species interfere in the leaf litter breakdown process due to changes in the decomposers community. The aim of this study was to quantify the litterfall over a yearly cycle and assess if changes in their amount and quality modify the litter breakdown rates. We study streams inserted the watershed pond Peri in the city of Florianópolis, SC. Chapter 1, it was realized an annual study for to quantify the contribution of allochthonous litter leaf in a small tropical stream and assess whether changes in the quantity and quality of leaf detritus delivery the stream influence of litter breakdown rates. The results showed a temporal variation in leaf litter input to the stream and this variation can be explained by local variations in precipitation (decrease in input) and winds (increase in input). Similarly, we observed a temporal variation in quality of leaf litter as a result of the type of litter delivered to the stream. Litter containing lower concentrations of lignin and cellulose, and higher concentrations of nitrogen showed a higher litter breakdown rates when compared to leaf litter with lower concentrations of nitrogen and a higher concentration of lignin and polyphenols. Temporal changes in the chemistry of detritus showed a direct relationship with the microbial and aquatic invertebrate colonization and consequently in the litter breakdown rates found. As conclusion we found a monthly variation in the input of organic matter to the stream as a result of regional climatic factors and riparian vegetation characteristics and we concluded that changes in the input of litter leaf breakdown influence in the decomposers community interfering in the litter breakdown rates. Chapter 2, we use the litter leaf breakdown rates as a measure of functional integrity and wondered whether even moderate level of anthropogenic impact may interfere in the processing of leaf litter. For this, we selected the two streams (reference and impacted) with different levels of environmental preservation in a fragment of Atlantic Forest in southern Brazil. We collected senescent leaves from the riparian vegetation in the reference streams and incubated in both streams for 12 months. Our results showed that leaf breakdown rates were faster in the reference stream when compared to impacted. The fungal biomass was most important in the reference stream while the microbial community (mainly bacteria) was more important in the impacted stream. Multiple regression analyzes indicated that the shredders influenced in the litter breakdown rates in the reference stream that showed higher taxa richness, but a lower abundance compared to the impacted stream. A negative relationship was observed between the values of phosphorus in water and leaf decomposition rates in the two streams. The differences in the oxygen concentration may have influenced the rates of leaf decomposition in stream impacted as a result of changes in decomposers community. Our results highlight the sensitivity of aquatic environments at environmental change and have demonstration that leaf decomposition was an effective measure to detect anthropogenic changes in the impacted stream indicating its use in biomonitoring programs