Soil quality bioindicators of an environmental restoration gradient

Impactos ambientais podem interferir nas características da biomassa microbiana, no processo de ciclagem de nutrientes, nas características físicoquímicas e também na diversidade da microbiota e da macrofauna. O objetivo desse trabalho foi conhecer as diferentes interações entre estes atributos e identificar os indicadores da qualidade do solo envolvidos com o tempo de recuperação. Três áreas com estágios diferentes de recuperação (5, 10 e 20 anos) foram comparadas com uma floresta Estacional Semidecídua nativa (NT) com intuito de estudar o comportamento da microbiota, da macrofauna e de suas interações com os atributos físico-químicos. Foram coletadas amostras em 15 pontos por áreas, escolhidos aleatoriamente. Dentre os atributos microbiológicos, a maior atividade das enzimas urease, fosfatase ácida e desidrogeanse foi encontrada na área nativa. O mesmo foi constatado para a respiração basal e para o carbono e nitrogênio da biomassa microbiana. A análise da estrutura da comunidade de Bacteria, feita a partir de TRFLP, separou as áreas, nativa e de 20 anos de recuperação, das demais, somente no verão. A densidade do solo, a umidade e a microporosidade afetaram negativamente os indicadores microbiológicos do solo, sendo em conjunto com o carbono total do solo os principais fatores discriminantes das áreas. Ocorreu maior presença das espécies de FMA A. spinosa, A. colossica, A. lacunosa, G. decipiens e Gigaspora sp. na área NT e das espécies G. viscosum, A. mellea, A. scrobiculata e S. heterogama na área R05 e G. rosea nas áreas R10 e R20. As principais variáveis ambientais que explicam a relação com as espécies de FMA foram microporosidade, macroporosidade, atividade da fosfatase ácida e densidade, umidade, CBM, NBM e N-NO3. Efeito sazonal sobre as espécies de FMA também foi observado. Maiores valores de proteína do solo relacionada com glomalina (GRSP) foram encontrados no inverno e somente a proteína do solo relacionada com glomalina facilmente extraível (EE-GRSP) separou a área NT das demais. Observou-se, também, alta correlação dessa glicoproteina com os atributos físico-químicos e microbiológicos. Em relação à fauna edáfica ocorreu efeito da sazonalidade e do método de coleta utilizado (armadilhas e monolito). Houve diferença entre os índices de Shanon, Simpson e Pielou somente na época seca, sendo as maiores diferenças nas áreas mais antigas (NT e R20). Maior riqueza foi encontrada ao se utilizar o método de monolito. De acordo com a análise discriminante, Diplopoda foi o principal grupo para as duas épocas e os dois métodos de coleta. Porosidade, densidade basal, umidade, nitrogênio total do solo e atividade das enzimas desidrogenase e urease foram fatores importantes para a separação dos grupos da fauna no gradiente de recuperação ambiental. Esse trabalho mostrou que os atributos biológicos e físicoquímicos de qualidade do solo interagem e se modificam de acordo com a idade das áreas e com a sazonalidade.Environmental impactation can affect microbial biomass, nutrient cycling, processes, physical-chemical characteristics and also the diversity of microbes and edaphic fauna. The aim of this study was to understand the different interactions between these attributes and to identify the indicators of soil quality involved in the recovery process. Three areas with different stages of recovery [5 (R05), 10 (R10) and 20 (R20) years] were compared with a native semideciduous forest (NT) in order to study the behavior of microbes, macrofauna and their interactions with the physical and chemical attributes. Samples were collected at 15 points in each area. Greater activity of urease, acid phosphatase and dehydrogenase were found in the native area. The same result was found for basal respiration, microbial biomass carbon (MBC) and nitrogen (MBN). The structure of Bacteria analyzed by T-RFLP discriminated the native and R20 from R05 and R10, only in the summer. Soil bulk density, humidity and microporosity negatively affected soil microbiological indicators and together with total soil carbon they were the main discriminant factors. A. colossica, A. lacunosa, G. decipiens and Gigaspora sp. were more abundant in NT and the species G. viscosum, A. mellea, A. scrobiculata and S. heterogama in R05 and G. rosea in R10 and R20. Porosity, soil bulk density, humidity, acid phosphatase activity, MBC, MBN and N-NO3 - were the principal environmental variables related to AMF species distribution. Seasonal influences on AMF species were also observed. Higher glomalin related soil protein (GRSP) content was found only in the winter and NT had only EE-GRSP (easly extracted glomalin related soil protein) different from the recovery areas. Correlations among glomalin and physical-chemical and microbiological attributes were observed. Edaphic fauna groups were influenced by seasonality and by sampling methodology (pitfall traps and monoliths). Shannons, Simpsons and the evenness index were significant only in the dry season and in the oldest areas. Richness was higher when the monolith method was used. Diplopoda was the principal group that discriminated the recovery gradient for both seasons and methodologies. Porosity, soil bulk density, humidity, total nitrogen, urease and dehydrogenase were important factors to separate faunal groups. This work showed that biological and physico-chemical soil quality attributes interact and changed according to gradient recovery and seasonality