Influência da qualidade do detrito foliar no processo de decomposição em um córrego de altitude da Serra do Cipó, MG

Abstract

A decomposição é o principal processo de ciclagem de nutrientes e fluxo de energia, contribuindo para o funcionamento de ecossistemas aquáticos. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da composição química das folhas e da comunidade de invertebrados e de micro-organismos no processo de decomposição de diferentes detritos foliares em um córrego de altitude no Campo Rupestre em Minas Gerais. O estudo foi conduzido no córrego Geraldinho, localizado na Serra do Cipó e possui vegetação pripária pouco desenvolvida, composta apenas por arbustos e ervas. Foram utilizadas quatro espécies abundantes na região: Baccharis concinna, B. dracunculifolia, B.platypoda e Coccoloba cereifera. No total, 144 litter bags foram montados e incubadosentre maio e setembro de 2009, estação seca. As réplicas (n=4) foram retiradas após 3,7, 15, 21, 30, 60, 90 e 120 dias. No capítulo 1 foi realizada uma comparação entre a decomposição de B. concinna e B. dracunculi folia, que apresentaram valores de coeficiente de decomposição diferentes (k=0,0062 dia-1 e k=0,0023 dia-1,respectivamente). Os compostos secundários foram rapidamente lixiviados nos sete primeiros dias, porém os compostos estruturais persistiram por mais tempo. Os valores iniciais de ergosterol encontrados foram elevados para as duas espécies, sugerindo uma colonização fúngica antes da incubação dos detritos no córrego. Ao final do experimento observou-se um aumento abrupto da concentração de ergosterol (3808!g.g-1 AFDM para ambos os detritos), evidenciando a importância desse grupo na liberação da energia armazenada no detrito. O processo de colonização microbiana total foi marcado por oscilações constantes dos valores de ATP e os maiores valores foramencontrados nos estágios finais do processo para as duas espécies, assim como asmaiores concentrações de ergosterol, indicando que a biomassa microbiana total pode assimilar os compostos orgânicos liberados da degradação dos detritos pela ação enzimática dos fungos. No capítulo II ao analisar a decomposição de B. platypoda e C.cereifera encontrou-se taxas de decomposição lenta (k = 0,0019 dia-1 e k = 0,0008 dia-1,respectivamente). As concentrações iniciais de polifenóis totais e taninos condensados não diferiram significativamente entre as duas espécies e os compostos estruturais apresentaram maiores proporções nesses detritos, retardando a remobilização da energia e nutrientes para o ecossistema aquático. A biomassa de fungos filamentosos aquáticos apresentou maiores valores ao final do experimento, sugerindo que os detritos apresentaram condições favoráveis para a colonização, a partir deste período. As densidades dos invertebrados associados aos detritos aumentaram a partir do 60º dia de12!incubação em B. platypoda e em C. cereifera a partir do 90º dia, coincidindo com o picode concentração de ergosterol. Os grupos tróficos coletor-catador e raspador apresentaram maiores densidades em B. platypoda e C. cereifera. Os fragmentadores apresentaram as menores densidades tanto em B. platypoda quanto em C. cereifera(1,3% e 0,4%, respectivamente), sugerindo uma menor participação dos invertebrados na decomposição. Portanto, as espécies que possuem decomposição rápida são importantes fontes de carbono para os micro-organismos, enquanto espécies de decomposição lenta são importantes para os invertebrados como substrato e fonte de matéria orgânica particulada. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Decomposition is the main process of cycling nutrients and energy flow,contributing to the functioning of aquatic ecosystems. The objective of this study was to evaluate the influence of chemical composition of leaves and the presence of microorganisms and invertebrates in the decomposition of different leaf litter in an altitudinal stream in Cerrado Rupestre, in Minas Gerais. This work was conducted in Geraldinho stream, located in Serra do Cipó with a poorly vegetation riparian composedonly by shrubs. We used four abundant species in the region: Baccharis concinna, B.dracunculifolia, B. platypoda e Coccoloba cereifera. In total, 144 litter bags were doneand incubated en May to September 2009, the dry season. Replicates (n=4) wereremoved after 3,7, 15, 21 30, 60, 90 and 120 days. The chapter I we found a differentdecay rate between leaves of B. concinna and B. dracunculifolia (k = 0.0062 day-1 and k= 0.0023day-1, respectively). The secondary compounds were rapidly leached in the first seven day, but the structural compounds persisted longer. The initial values ofergosterol were high for both species, suggesting a fungal colonization before incubation of the detritus in the stream. At the end of the experiment, there was anabrupt increase of the concentration of ergosterol (3808 !g.g-1 AFDM for both detritus),indicating the importance of this group in the release of energy stored in the detritus.The total microbial colonization process was marked by constant oscillations of thevalues of ATP and the highest values were found in the final stages of the process for both species, as well as higher concentrations of ergosterol, indicating that total microbial biomass can assimilate organic compounds released by degradation ofdetritus by the enzymatic action of fungi. In the chapter II, the decay rates of leaves ofB. platypoda and C. cereifera were slow (k = 0.0019 day-1 and k = 0.0008 day-1,respectively). The initial concentrations of total polyphenols and condensed tannins didnot differ significantly between the two species and structural compounds had higher proportions in these detritus, delaying the remobilization of energy and nutrients to the aquatic ecosystem. The biomass of aquatic filamentous fungi presented higher values at the end of the experiment, suggesting that the detritus had favorable conditions for colonization, from this period. Densities of invertebrates associated with detritusin creased from the 60th day of incubation in B. platypoda and C. cereifera from 90thday, coinciding with the peak concentration of ergosterol. The trophic group ofcollector-gatherer and scraper had higher densities in both detritus. The shredders hadthe lowest densities such in B. platypoda as in C. cereifera (1.3% and 0.4%,14!respectively), suggesting a reduced participation of invertebrates in the leaf break down.There fore, the species with rapid decomposition are an important carbon sources formicroorganism whereas species of slow leak breakdown are important for invertebratesas substrate and source of particulate organic matter.