Ciclagem de biomassa e nutrientes em estádios sucessionais de caatinga

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Maia de Moura, Patrícia
• Orientador(a): Simões Cezar Menezes, Rômulo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Palavras-chave em Português: Decomposição de serapilheira; Retranslocação de nutrientes; Ciclagem biogeoquímica; Região semiárida
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/9255

Estudos sobre a ciclagem de biomassa e nutrientes são importantes para a melhor compreensão do funcionamento dos ecossistemas e, consequentemente, para o desenvolvimento de estratégias de preservação dos sistemas naturais. Em uma comunidade vegetal o compartimento formado pela serapilheira e pelo solo é o sítio das principais etapas da ciclagem de nutrientes, mas a dinâmica da ciclagem pode variar fortemente entre as espécies ou entre diferentes estádios sucessionais da vegetação. Espécies capazes de conservar e utilizar mais eficientemente os nutrientes mais limitantes no ecossistema podem ter vantagens competitivas sobre as demais. Entretanto, informações sobre esse tema ainda são escassas na literatura sobre a caatinga. Sendo assim, este trabalho teve como objetivos: (1) quantificar, ao longo de um período de dois anos, a produção anual de serapilheira e o fluxo de nutrientes em quatro diferentes estádios sucessionais de caatinga; (2) estudar os mecanismos de retranslocação e eficiência de uso de nutrientes (N, P, e K) das espécies arbóreas dominantes; e (3) caracterizar a decomposição e a liberação de nutrientes das folhas das principais espécies arbóreas em áreas de caatinga no Sertão paraibano. O estudo foi conduzido na Fazenda Tamanduá, em Santa Terezinha, PB, onde foram selecionadas áreas de caatinga em quatro diferentes estádios sucessionais denominados como: pasto (P), estádio inicial (E), intermediário (I) e final (L). Nestes diferentes estádios foi quantificada a produção de serapilheira e o fluxo de nutrientes via serapilheira ao longo de 2 anos. No estádio final, foi instalado um segundo experimento para estudar a retranslocação de nutrientes de onze espécies arbóreas: Aspidosperma pyrifolium (pereiro); Commiphora leptophloeos (umburana); Combretum leprosum (mofumbo); Capparis cynophallophora (feijão bravo); Erythroxylum pungens (Ameixa); Croton sonderianus (marmeleiro); Jatropha phyllacanta (faveleira); Adenanthera colubrina (angico); Caesalpinia pyramidalis (catingueira); Amburana cearensis (cumaru); e Piptadenia stipulacea (jurema branca). Um terceiro experimento foi instalado para avaliar, com o uso de bolsas de decomposição, as perdas de massa e nutrientes das folhas das principais espécies arbóreas ao longo de um período de 360 dias. A produção de serapilheira total apresentou modelo sazonal, com os maiores valores no período de seca. A deposição anual de serapilheira no pasto foi menor que nas outras áreas, tanto no primeiro ano (275 kg ha-1) quanto no segundo (812 kg ha-1). Os demais estádios sucessionais não diferiram significativamente, tanto no primeiro (inicial,1700 kg ha-1; intermediário, 1984 kg ha-1; e final, 1902 kg ha-1) ou no segundo ano (inicial , 3838 kg ha-1; intermediário, 2921 kg ha-1; e final, 2161 kg ha-1). A fração foliar predominou em todos os estádios, variando entre 33 e 71% da serapilheira total, seguida da fração miscelânea (15 a 62%) e da fração galhos (3 a 17%). As maiores concentrações de nitrogênio, fósforo e potássio foram encontradas na miscelânea e as menores nos galhos. Entretanto, os maiores conteúdos de nutrientes foram encontrados nas folhas. As maiores concentrações e conteúdos estavam no estádio inicial e as menores no pasto. Os estádios intermediário e final apresentaram aportes de fósforo e potássio semelhantes. Todas as espécies retranslocaram nitrogênio e fósforo mas A. colubrina, C. pyramidalis, J. phyllacanta e A. pyrifolium não retranslocaram potássio. De forma geral, a retranslocação de nitrogênio foi, em média, maior do que de potássio e de fósforo para as espécies estudadas. A. cearensis, P. stipulacea e C. sonderianus foram as espécies que mais retranslocaram e C. pyramidalis e J. phyllacanta as que menos retranslocaram nutrientes. O fósforo foi o nutriente com maior eficiência de uso pelas espécies estudas, enquanto o nitrogênio apresentou as menores eficiências de uso. No ensaio de decomposição, todas as espécies perderam maiores quantidades de nutrientes nos primeiros 60 dias. De modo geral, ao final de um ano, as folhas de Mimosa tenuiflora (jurema preta), C. pyramidalis, A. cearensis e a mistura de folhas de todas as espécies (mix) tiveram maior decomposição (64 a 73%) que as folhas de C. leprosum (46%). As perdas de N foram menores que as dos outros nutrientes, tendo M. tenuiflora perdido mais N (71%) que as outras espécies (52 a 60%). Todas as espécies perderam muito K (93 a 98%) e um pouco menos de P (81 a 94%). Portanto, todas as espécies ao final de um ano perderam mais da metade dos seus nutrientes iniciais, refletindo uma rápida ciclagem na caatinga, apesar desse ecossistema semiárido ser fortemente limitado pela disponibilidade hídrica. Os resultados do presente estudo ilustraram o comportamento da ciclagem de biomassa e nutrientes nos diferentes estádios de regeneração de caatinga demonstrando que o estádio inicial de caatinga é mais dinâmico que o estádio final. O fósforo, seguido do nitrogênio, são os elementos mais limitantes nos estádios mais avançados de sucessão. As espécies mais dominantes apresentaram diferentes padrões de retranslocação e eficiência de uso de nutrientes, mas em geral não foram observadas correlações significativas entre esses mecanismos e os atributos funcionais e a dominância das diferentes espécies estudadas