Influência das condições bióticas e abióticas locais e da mudança no uso do solo sobre a dinâmica populacional de grupos bacterianos cultiváveis e sua relação com os ciclos biogeoquímicos

Bibliographic Details
Main Author: Cavalcante, Fernando Gouveia
Publication Date: 2022
Format: Doctoral thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
dARK ID: ark:/83112/001300002v1z6
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Summary: Soil degradation is the result of the sum of geological, climatic, biological and human factors thatlead to the reduction of its physical, chemical and biological potential, putting biodiversity andhumanity at risk. Land use change is a threat to environmental conservation, as it causes soildegradation, affecting ecosystem functions and services. Biogeochemical cycling is closelyassociated with microorganisms, of which functional groups and actinobacteria stand out, butthese are susceptible to soil disturbances. The objective of this work was to investigate how localbiotic and abiotic conditions and land use change affect the population dynamics of bacterialfunctional groups and actinobacteria on regional scale and their relationship with carbon (C),nitrogen (N) and phosphorus (P) contents. This study included four locations with distinctenvironmental characteristics: Aiuaba; Sete Cidades; Ubajara 1 and Ubajara 2. Land use classeswere established based on the successional status of native vegetation and agricultural activity.Soil samples were analyzed for chemical parameters and the quantification of cultivable bacterialgroups was performed by the plate viable counting method. The population dynamics wasrepresented by the abundance of each bacterial group. The data was submitted to MANOVA andlinear regression analysis relating the abundances with soil C, N and P contents. Redundancy andprincipal component analyzes were used to identify which factors most influence bacterialpopulation dynamics on a local and regional scale, respectively. The results showed that on aregional scale, local conditions have a greater effect on the variance of bacterial groups than landuse changes, and soil pH was the main factor influencing bacterial abundances. Sete Cidades wasthe location most negatively affected by the studied factors. Greater interaction betweenmicrobial abundances and C, N and P contents was observed in Ubajara 1 and Ubajara 2, whichis related to the greater organic carbon availability in these locations. Soil nitrogen was theelement most affected by bacterial abundances. It is concluded that land use change has a greaterimpact on bacterial population dynamics in environments with greater abiotic severity.
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Biogeochemical cycling is closelyassociated with microorganisms, of which functional groups and actinobacteria stand out, butthese are susceptible to soil disturbances. The objective of this work was to investigate how localbiotic and abiotic conditions and land use change affect the population dynamics of bacterialfunctional groups and actinobacteria on regional scale and their relationship with carbon (C),nitrogen (N) and phosphorus (P) contents. This study included four locations with distinctenvironmental characteristics: Aiuaba; Sete Cidades; Ubajara 1 and Ubajara 2. Land use classeswere established based on the successional status of native vegetation and agricultural activity.Soil samples were analyzed for chemical parameters and the quantification of cultivable bacterialgroups was performed by the plate viable counting method. The population dynamics wasrepresented by the abundance of each bacterial group. The data was submitted to MANOVA andlinear regression analysis relating the abundances with soil C, N and P contents. Redundancy andprincipal component analyzes were used to identify which factors most influence bacterialpopulation dynamics on a local and regional scale, respectively. The results showed that on aregional scale, local conditions have a greater effect on the variance of bacterial groups than landuse changes, and soil pH was the main factor influencing bacterial abundances. Sete Cidades wasthe location most negatively affected by the studied factors. Greater interaction betweenmicrobial abundances and C, N and P contents was observed in Ubajara 1 and Ubajara 2, whichis related to the greater organic carbon availability in these locations. Soil nitrogen was theelement most affected by bacterial abundances. It is concluded that land use change has a greaterimpact on bacterial population dynamics in environments with greater abiotic severity.A degradação do solo é o resultado da soma de fatores geológicos, climáticos, biológicos e humanos que levam à redução do seu potencial físico, químico e biológico colocando em risco a biodiversidade e à sobrevivência da humanidade. A mudança no uso da terra é uma ameaça para a conservação ambiental, pois causa a degradação do solo afetando suas funções e serviços ecossistêmicos. A ciclagem biogeoquímica está intimamente associada aos microrganismos dos quais se destacam os grupos funcionais e as actinobactérias, porém esses são suscetíveis aos distúrbios que afetam o solo. O objetivo desse trabalho foi investigar como as condições bióticas e abióticas locais e a mudança no uso do solo afetam a dinâmica populacional de grupos funcionais bacterianos e actinobactérias em escala regional e a relação de cada grupo com os teores de carbono (C), nitrogênio (N) e fósforo (P). Esse estudo contemplou quatro localidades com características ambientais distintas: Aiuaba; Sete Cidades; Ubajara 1 e Ubajara 2. As classes de uso do solo foram estabelecidas com base no estado sucessional da vegetação nativa e atividade agrícola. Amostras de solo foram analisadas quanto aos parâmetros químicos. A quantificação dos grupos bacterianos cultiváveis foi realizada pelo método de contagem de viáveis em placa. Os dados foram submetidos à MANOVA e análise de regressão linear relacionando as abundâncias com os teores de C, N e P do solo. Análises de redundância e de componentes principais foram utilizadas para identificar quais fatores mais influenciam a dinâmica populacional bacteriana em escala local e regional respectivamente. Os resultados obtidos mostraram que na escala regional as condições locais apresentam maior efeito sobre a variância dos grupos bacterianos do que a mudança no uso do solo e o pH foi o fator com maior influência sobre as abundâncias bacterianas. Sete Cidades foi a localidade mais negativamente afetada pelos fatores estudados. Maior interação entre abundâncias microbianas com os teores de C, N e P foi observada em Ubajara 1 e Ubajara 2 que está relacionada com a maior disponibilidade de carbono orgânico nesses locais. O nitrogênio do solo foi o elemento mais relacionado com as abundâncias bacterianas. Conclui-se que a mudança no uso da terra tem maior impacto sobre a dinâmica populacional bacteriana em ambientes com maior severidade abiótica.Martins, Suzana Cláudia SilveiraMartins, Claudia MirandaCavalcante, Fernando Gouveia2025-01-13T13:49:39Z2025-01-13T13:49:39Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfCAVALCANTE, Fernando Gouveia. Influência das condições bióticas e abióticas locais e da mudança no uso do solo sobre a dinâmica populacional de grupos bacterianos cultiváveis e sua relação com os ciclos biogeoquímicos. 2022. 194 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79347ark:/83112/001300002v1z6info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFC2025-01-13T13:51:39Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/79347Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2025-01-13T13:51:39Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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