Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/27469
Título: A importância de traços funcionais e do posicionamento do detrito na serrapilheira como mecanismos mediadores dos efeitos da interação entre diversidade de detritos e foto-oxidação na decomposição
Autor(es): Belo, André Yuri Santos Portiole
Orientador: Silva, Adriano Caliman Ferreira da
Palavras-chave: Decomposição;Diversidade funcional do detrito;Contexto ambiental;Fotodegradação
Data do documento: 5-Abr-2019
Referência: BELO, André Yuri Santos Portiole. A importância de traços funcionais e do posicionamento do detrito na serrapilheira como mecanismos mediadores dos efeitos da interação entre diversidade de detritos e foto-oxidação na decomposição. 2019. 44f. Dissertação (Mestrado em Ecologia) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
Resumo: Estudos ao longo das duas últimas décadas têm apontado para um importante papel da diversidade e identidade de detritos, sobretudo a funcional, como um fator determinante na decomposição. Até o momento, sabe-se que os mecanismos pelos quais a diversidade de detritos afeta a decomposição decorrem de mecanismos bióticos mediados pelas interações entre a fauna decompositora e o detrito. Entretanto, fatores abióticos, tais como, a fotodegradação, também exercem efeitos direto sobre a decomposição, sobretudo em regiões ou habitats com alta incidência de radiação UV. Desta forma, conjectura-se que efeitos não-aditivos da diversidade de detritos na decomposição devam ser fracos ou inexistentes sob condições ambientais que não favoreçam a decomposição via mecanismos bióticos. Neste trabalho, testamos esta hipótese através de dois experimentos de campo realizados sob contextos ambientais distintos em uma restinga no Estado do Rio Grande do Norte. No primeiro experimento (Exp. 1) verificamos se e como efeitos não-aditivos da miatura e da diversidade funcional de detritos variam em magnitude e direção entre um habitat mais propício à decomposição mediada por decompositores (i.e. solo sob a vegetação) e outro em que a decomposição mediada pela foto-degradação assume maior relevância (i.e. solo nú exposto a radição solar direta). No segundo experimento (Exp. 2), verificamos apenas no habitat com elevada exposição solar se e como a sobreposição (i.e. detritos sobrepostos ou não entre si) e a posição com que o detrito se encontra verticalmente na serrapilheira (i.e. em contato com o solo, ou na superfície da serrapilheira) mediam efeitos da diversidade de detritos na decomposição. No Exp. 1, detritos de quatro espécies apresentando valores discrepantes de área foliar específica (AFE) foram colocados para decompor em monoculturas e todas as possíveis biculturas ao longo de 6 meses em litterbags. No Exp. 2 a decomposição também foi avaliada em litterbags ao longo de 6 meses, mas apenas para monoculturas e misturas formadas por duas espécies que apresentavam valores discrepantes de AFE, a Erythrina velutina e a Sterculia chicha. O Exp. 1 mostrou que a taxa de decomposição em locais expostos a ação direta da fotodegradação foi em média 34% maior do que a observada em locais sombreados sob a vegetação. Não houve efeito signifcativo da mistura de espécies na decomposição em nenhum dos contextos ambientais, indicando que em média, a decomposição das misturas de detrito podem ser previstas através da decomposição de suas monoculturas. Entretanto, este efeito não foi homogêneo entre as biculturas. Não houve efeito de dissimilaridade funcional em nenhum dos contextos ambientais e para nenhuma mistura, contudo houve efeitos em misturas pontuais, o que mostra a um efeito de identidade funcional entre determinadas misturas. De forma geral, combinações de detritos foliares com maior discrepancia nos valores de AFE, apresentaram decomposição mais lenta em biculturas do que suas correspondentes monoculturas. Tal resultado foi mediado por um trade-off entre efeito e resposta dos detritos das diferentes espécies ao sombreamento. Espécies com maior AFE foram mais sensíveis ao sombreamento, enquanto espécies com menor AFE tiveram maior efeito de sombreamento. Além disso, no Exp. 2 observamos que a sobreposição e o posicionamento vertical do detrito também modificaram os efeitos da diversidade sobre a decomposição. Efeitos da diversidade de detritos na decomposição ocorreram apenas nos tratamentos com detritos sobrepostos. Porém, os efeitos foram signifcativos apenas para a espécie S. chicha, cuja a decomposição na bicultura tanto próximo ao solo (menos exposto ao sol) quanto na superfície (mais exposto ao sol) diferiram da sua decomposição observada na monocultura (i.e. maior e menor respectivamente). Contrário as nossas expectativas, mecanismos abióticos oriundos da fotodegradação determinaram efeitos não-aditivos da diversidade funcional de detritos que retardam consistentemente a decomposição em ambientes expostos ao sol, mas tais efeitos se mostraram dependentes da posição vertical do detrito na serrapilheira. Conjuntamente, os resultados mostram que a diversidade funcional do detrito bem como fatores que determinem a posição vertical do detrito na serrapilheira (i.e. padrão fenológico) podem agir como importantes mecanismos de retenção de carbono no solo em regiões, ecossistemas ou habitats com elevada exposição solar.
Abstract: Studies over the last two decades have pointed to an important role of the litter diversity, especially the functional one, as a determinant of decomposition rates. So far, it has been known that the mechanisms by which the diversity of litter affects decomposition results from biotic mechanisms mediated by the interactions between the decomposing fauna and the detritus. However, abiotic factors such as photodegradation also have a direct effect on decomposition rates in many ecosystems, especially in regions or habitats with a high incidence of UV radiation. In this way, it is conjectured that non-additive effects of the debris diversity in the decomposition should be weak or nonexistent under environmental conditions that do not favor the decomposition through biotic mechanisms. In this work, we tested this conjecture through two field experiments carried out under distinct environmental contexts, in a restinga in the State of Rio Grande do Norte. In the first experiment (Exp. 1), we verified whether and as non-additive effects of the richness and functional diversity of litter vary in magnitude and direction between a habitat more conducive to decay-mediated decomposition (ie soil under vegetation) and another where Photo-degradation-mediated decomposition assumes greater relevance (ie soil exposed to direct solar radiation). In the second experiment (Exp. 2), we observed only in the habitat with high solar exposure if and as the overlap (ie overlapping or not between) and the position with which the litter is vertically in the litter (ie in contact with the soil , or on the litter surface) measured the effects of the diversity of debris on decomposition. In the Exp. 1 litter of four species, presenting discrepant values of specific leaf area (AFE) were placed to decompose in monocultures and all possible bicultures over 6 months in litterbags. In Exp. 2 the decomposition was also evaluated in litterbags over 6 months, but only for monocultures and mixtures formed by two species that presented more discrepant values of AFE, Erythrina velutina (Ev) and Sterculia chicha (Sc). The results of Exp. 1 showed that the rate of decomposition at sites exposed to the direct action of photodegradation was on average 34% higher than that observed in shaded sites under vegetation. There was no significant effect of species richness on decomposition in any of the environmental contexts, indicating that on average the decomposition of the detritus mixtures can be predicted through the decomposition of their monocultures. However, this effect was not homogeneous among the bicultures. The functional dissimilarity between the bicultures had a significant effect on the decomposition, but only in the environment exposed to the sun. In general, combinations of foliar litter with greater discrepancy in the AFE values presented slower decomposition in bicultures than in monocultures. This result was mediated by a trade-off between effect and response of the debris of different species to shade. Species with higher AFE were more sensitive to shading, while species with lower AFE had a greater shading effect. In addition, in Exp. 2 we observed that the overlap and vertical positioning of the detritus also modify the effects of diversity on decomposition. Effects of the debris diversity on decomposition occurred only in the treatments with overlapping litter. However, the effects were significant only for the S. chicha (Sc) species, whose decomposition in the near-soil (less exposed to the sun) and surface (more exposed to the sun) differed from their monoculture decomposition (ie major and minor respectively ). Contrary to our expectations, abiotic mechanisms from photodegradation determine non-additive effects of the functional diversity of debris that consistently retard decomposition in environments exposed to the sun, but such effects have been shown to be dependent on the vertical position of the debris in the litter. Together, the results show that the functional diversity of the detritus, as well as factors that determine the vertical position of the debris in the litter (ie phenological pattern) can act as important mechanisms of carbon retention in the soil in regions, ecosystems or habitats, with high exposure solar.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27469
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