Interações espécie-habitat na decomposição da serrapilheira: efeitos moduladores da diversidade de detritos e heterogeneidade ambiental
dc.contributor.advisor | Silva, Adriano Caliman Ferreira da | |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-9218-5601 | |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/4147444251852878 | |
dc.contributor.author | Belo, André Yuri Santos Portiole | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/8261988078633373 | |
dc.contributor.referees1 | Carneiro, Luciana Silva | pt_BR |
dc.contributor.referees2 | Suhett, Albert Luiz | pt_BR |
dc.contributor.referees3 | Jorge, Jaqueiuto da Silva | |
dc.contributor.referees4 | Alencar, Mery Ingrid Guimarães de | |
dc.date.accessioned | 2025-06-17T22:02:40Z | |
dc.date.available | 2025-06-17T22:02:40Z | |
dc.date.issued | 2025-05-02 | |
dc.description.abstract | Litter decomposition is a key ecological process for nutrient cycling, regulated by complex interactions between biotic factors (e.g., litter quality and decomposer abundance/diversity) and abiotic factors (e.g., temperature, moisture, and solar radiation), yet their context-dependent modulation remains poorly understood. Here, we investigated how spatial heterogeneity, seasonality (temporal variation between dry/wet periods), and litter quality/functional diversity drive decomposition dynamics in habitats with distinct environmental drivers. Using litterbag experiments, we assessed: (1) functional traits predicting decomposition in abiotic Vs. biotic-driven habitats; (2) context-dependent nonadditive resident of litter mixtures effects on the keystone species Encholirium spectabile ("macambira-de-flecha"); and (3) interactive effects of habitat and litter diversity. In chapter 1, we identified the chemical and physical functional traits that best predict decomposition in habitats that modulate decomposition by biotic vs. abiotic factors, as well as the traits that best predict the relative difference in decomposition rates of different species between these habitats. We observed that, in habitats where biotic factors predominate over decomposition (habitats shaded by dense canopies), decomposition was associated with traits related to palatability for decomposers. In habitats under strong influence of abiotic factors (habitats exposed to the sun and without vegetation), in addition to chemical traits, physical functional traits were critical for litter decomposition. However, contrary to what we expected, the traits that best explained the difference between decomposition in habitats are not linked only to the habitat that most influenced litter decomposition. In chapter 2, we evaluated how the decomposition of the key habitat-forming species Encholirium spectabile (Macambira-de-flecha)) is affected by the litter of tenant species in three habitat conditions associated with E. spectabile clumps: inside, on the edge of, and outside the macambira clumps, under seasonal variation in sequences of dry and rainy regimes. The results indicated that within the clumps (microclimate with lower temperatures and less variability in abiotic conditions), mixtures with leaves of inquines-species accelerated the decomposition of E. spectabile in the seasonal sequence in which the litter begins and ends to decompose during the dry season. This possibly occurred because the mixture provided greater complementarity to the litter of the habitat-forming species, as the habitat provided better conditions for the establishment of decomposers during dry periods. At the edge of the clumps (with intermediate temperature and light variation), the decomposition of E. spectabile also accelerated in the same seasonal sequence, indicating complementarity between biotic decomposition and photodegradation. Outside the clumps (high temperature variation and constant light), the decomposition of the leaf litter of the macambira-de-flecha slowed down in the presence of the leaf litter of the inquiline species, both in the seasonal sequence in which the detritus begins and ends to decompose in the dry season and in the rainy season. This is due to a possible interference of the release of compounds that inhibit the decomposers, as well as to shading that hindered the photodegradation process. Finally, in chapter 3 we tested how the effects of detritus diversity are modulated by habitat diversity. Contrary to our hypotheses, our results demonstrated that at the assemblage level (i.e., total decomposition of all species in a mixture), positive effects of decomposition on decomposition occurred when the detritus decomposed in a single habitat where similar environmental factors prevailed and negative effects occurred when the litter decomposed in different habitats where the greatest diversity (variability) of environmental factors occurred. Thus, showing that habitat diversity generated effects that may have nullified or diminished patterns of complementarity of the litter mixture. On the other hand, at the species-specific level the interaction between habitat and litter diversity varied depending on the litter quality. Species with higher SLA (Specific Leaf Area) tended to have antagonistic effects, compared to species with lower SLA in more diverse habitats. These results reveal possible mechanisms dependent on habitat diversity, in addition to those described by litter diversity alone. In summary, the results of this thesis show that the effects of litter mixing and the influence of specific functional attributes are strongly conditioned by context-dependence mechanisms in microhabitats, which are modulated by complex interactions between litter diversity, habitat structural heterogeneity and local environmental gradients. These findings highlight not only the multifactorial nature of decomposition, but also reinforce the need to incorporate multiple spatial (including microhabitats), temporal (seasonal variations) and functional (functional attributes and species interactions) scales of analysis into predictive models capable of capturing the dynamics of the decomposition process. | |
dc.description.resumo | A decomposição da serrapilheira é um processo ecológico essencial para a ciclagem de nutrientes, regulado por interações complexas entre fatores bióticos, como a qualidade de detritos e a abundância e diversidade de decompositores e fatores abióticos, como a temperatura, umidade e radiação solar. No entanto, a modulação desses fatores em diferentes contextos ambientais ainda é pouco compreendida. Aqui, investigamos como a heterogeneidade espacial, a sazonalidade (medida como a heterogeneidade temporal entre períodos de seca e chuva no início e fim do experimento) e a qualidade do detrito e a sua diversidade funcional influenciam as dinâmicas de decomposição em habitats com distintos fatores que modulam a decomposição. Utilizando uma série de abordagens experimentais baseadas no uso de litterbags, avaliamos: (1) a capacidade de atributos funcionais da serrapilheiras em prever a decomposição de detritos em condições ambientais cujo decomposição é mais determinada por fatores abióticos vs. bióticos (2) a contexto-dependência dos efeitos não-aditivos da mistura de detritos foliares de espécies inquilinas sobre a decomposição de uma espécie-chave e (3) o papel interativo da diversidade de habitas e diversidade de detritos na decomposição. No capítulo 1, identificamos os atributos funcionais químicos e físicos que melhor predizem a decomposição em habitats modulam a decomposição por fatores bióticos vs. abióticos, como também, os que melhor atributos que predizem a diferença relativa nas taxas de decomposição de diferentes espécies entre esses habitats. Observamos que, em habitats onde predominam fatores bióticos sobre a decomposição (habitats sombreados por densas copas), a decomposição esteve associada a atributos funcionais relacionados à palatabilidade para os decompositores. Já em habitats sob forte influência de fatores abióticos (habitats expostos ao sol e sem vegetação), além de atributos funcionais químicos, atributos funcionais físicos foram críticos para a decomposição da serrapilheira. Porém, ao contrário do que prevíamos, os atributos funcionais que melhor explicaram a diferença entre a decomposição nos habitats não estão ligados somente ao habitat que mais influenciou a decomposição da serrapilheira. No capítulo 2, avaliamos como a decomposição da espécie-chave formadora de habitat Encholirium spectabile (Macambira-de-flecha, aqui chamaremos apenas de “macambira”) é afetada pela serrapilheira de espécies inquilinas em três condições de habitats associados a touceira de E. spectabile: dentro, borda e fora das touceiras da macambira, sob variação sazonal de sequências de regimes de seca e chuva. Os resultados indicaram que dentro das touceiras (microclima com menor temperatura e menor variabilidade de condições abióticos), misturas com folhas de espécies inquilinas aceleraram a decomposição da E. spectabile na sequência sazonal em que o detrito começa e termina a se decompor na seca. Possivelmente, isso ocorreu devido a mistura trazer uma maior complementaridade a serrapilheira da espécie formadora de habitats, quanto ao habitat propiciar melhores condições ao estabelecimento de decompositores em regime de períodos secos. Na borda das touceiras (com variação térmica e de luminosidade intermediária), sobe a mesma sequência sazonal, a decomposição da E. spectabile também foi acelerada, indicando complementaridade entre uma decomposição biótica e a fotodegradação. Já fora das touceiras (alta variação de temperatura e luminosidade constante), a decomposição da serrapilheira da macambira-de-flecha desacelerou na presença da serrapilheira das espécies inquilinas, tanto na sequência sazonal em que o detrito começa e termina a se decompor na seca quanto na chuva. Isso, devido a uma possível interferência de liberação de compostos inibitórios aos decompositores, como também, a um sombreamento que atrapalhou o processo de fotodegradação. Por último, no capítulo 3 testamos como os efeitos da diversidade de detritos são modulados pela diversidade de habitats. Contrário à nossas hipóteses, nossos resultados demonstraram que a nível de assembleia (i.e., decomposição total de todas as espécies em mistura), efeitos positivos da mistura na decomposição ocorreram quando o detrito se decompôs em um único habitat onde fatores ambientais similares prevaleceram e efeitos negativos ocorreram quando o detrito se decompôs em diferentes habitats em que a maior diversidade (variabilidade) de fatores ambientais ocorreu. Assim, mostrando que a diversidade de habitats gerou efeitos que podem ter anulado ou diminuído padrões de complementaridade da mistura de detritos. Por outro lado, a nível de espécie-específico a interação entre diversidade de habitats e de detritos variou dependendo da qualidade do detrito. Espécies com maior SLA (do inglês, “Specific Leaf Area”) tenderam a efeitos antagônicos, comparados a espécies com menor SLA em habitats mais diversos. Esses resultados revelam possíveis mecanismos dependentes da diversidade de habitats, além daqueles descritos apenas pela diversidade de detritos. Em síntese, os resultados desta tese evidenciam que os efeitos da mistura de detritos e a influência de atributos funcionais específicos são fortemente condicionados por mecanismos de contexto-dependência em micro-habitats, os quais são modulados por interações complexas entre diversidade de detritos, heterogeneidade estrutural do habitat e gradientes ambientais locais. Essas descobertas destacam não apenas a natureza multifatorial da decomposição, mas também reforçam a necessidade de incorporar múltiplas escalas de análises espaciais (incluindo micro-habitats), temporais (variações sazonais) e funcionais (atributos funcionais e interações entre espécies) em modelos preditivos, capazes de capturar a dinâmica do processo de decomposição. | |
dc.identifier.citation | BELO, André Yuri Santos Portiole. Interações espécie-habitat na decomposição da serrapilheira: efeitos moduladores da diversidade de detritos e heterogeneidade ambiental. Orientador: Dr. Adriano Caliman Ferreira da Silva. 2025. 98f. Tese (Doutorado em Ecologia) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025. | |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63998 | |
dc.language.iso | pt_BR | |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | |
dc.publisher.country | BR | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Decomposição da serrapilheira | |
dc.subject | Efeitos não-aditivos sinérgicos e antagônicos | |
dc.subject | Heterogeneidade de habitats | |
dc.subject | Traits | |
dc.subject | Micro-habitat | |
dc.subject | SLA | |
dc.subject | Interações interespecíficas | |
dc.subject | Fotodegradação | |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA | |
dc.title | Interações espécie-habitat na decomposição da serrapilheira: efeitos moduladores da diversidade de detritos e heterogeneidade ambiental | |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
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