Comparação de atributos foliares relacionados com o uso e a conservação de nutrientes entre grupos fenológicos em cerrado sentido restrito

Abstract

A fenologia foliar está relacionada com a eficiência de uso e conservação de água e nutrientes em plantas perenes. Os atributos foliares são importantes indicadores das estratégias funcionais das espécies vegetais arbóreas e influenciam fortemente o funcionamento dos ecossistemas. O cerrado sentido restrito é uma fitofisionomia associada a solos distróficos, regime de queima frequente e um clima sazonal, com invernos secos e verões chuvosos. Considerando que espécies sempre-verdes e decíduas são observadas em uma mesma área de cerrado sentido restrito, o principal objetivo do presente trabalho foi comparar os grupos fenológicos quanto aos atributos foliares de uso (área foliar específica e teores de nutrientes foliares) e conservação de nutrientes (eficiência e proficiência de ressorção). É esperado que as espécies decíduas compensem o período sem folhas e o menor tempo de vida máximo da folha em relação às espécies sempre-verdes com uma maior área foliar específica (maior investimento em área foliar em detrimento da massa foliar), maiores teores de nitrogênio (N) e fósforo (P) foliares (maior potencial fotossintético) e uma maior eficiência de ressorção de N e P foliares (maior conservação desses nutrientes). Adicionalmente, é esperado que os atributos foliares das espécies decíduas sejam mais fortemente influenciados pelas características do solo devido às estratégias necessárias para compensar o período sem folhas e o custo para construção de folhas novas. O trabalho foi conduzido entre junho de 2012 e dezembro de 2013 no Parque Nacional de Brasília, onde foi instalado um módulo SISBIOTA – ComCerrado de pesquisa de longa duração, composto por dez parcelas com 500 m2, distribuídas em intervalos de 1 km ao longo de duas trilhas principais com 5 km de comprimento e distanciadas 1 km entre si. O grupo de espécies selecionadas foi composto pelas espécies com maior Índice de Valor de Importância, responsáveis por aproximadamente 70 % da biomassa lenhosa seca total, com dez espécies iv decíduas e cinco sempre-verdes. Os grupos fenológicos não mostraram diferenças significativas quanto aos teores de nutrientes (N, P, K, Ca e Mg) por massa nas folhas verdes e senescidas. As espécies decíduas mostraram uma maior área foliar específica e uma maior eficiência de ressorção de P foliar, indicando um maior investimento em área foliar para captação luminosa em detrimento da massa foliar e uma maior conservação de P foliar no indivíduo em comparação com as sempre-verdes. A alta razão N/P foliar (20,1) em conjunto com a menor variação nos teores foliares de P e a comparação dos parâmetros de ressorção sugere que a limitação por P seja mais importante do que limitação por outros nutrientes em nível de comunidade. A limitação por P em nível de comunidade ressalta a importância da conservação desse nutriente. O teor de P foliar das sempre-verdes mostrou relação positiva com o teor de P disponível do solo. A proficiência de ressorção de P foliar das sempre-verdes mostrou relação negativa com a concentração de P disponível e com o índice de saturação de alumínio do solo. A eficiência de ressorção de P foliar das sempre-verdes mostrou relação negativa com o índice de saturação de alumínio do solo. As espécies decíduas mostraram uma maior eficiência de ressorção de P foliar e uma menor resposta quanto ao teor de P nas folhas verdes, a proficiência e a eficiência de ressorção de P foliar em relação à influência das características do solo quando comparadas com as sempre-verdes, sugerindo uma maior dependência da ciclagem do nutriente no indivíduo em detrimento da disponibilidade do nutriente no solo. A maior eficiência de ressorção de P foliar sugere uma ciclagem de P ainda mais conservativa para as decíduas do que para as sempre-verdes em cerrado sentido restrito. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Leaf phenology in perennial plants, in particular, is related to water and nutrient use efficiency and conservation. Leaf traits are important indicators of functional strategies for tree species and strongly influence ecosystem functioning. Cerrado stricto sensu is a phytophysionomy associated with dystrophic soils, frequent fires, and seasonal precipitation, with dry winters and rainy summers. Considering that evergreen and deciduous species are observed in the same area of cerrado sensu stricto, the main objective of this study was to compare these phenological groups concerning their leaf traits related to nutrient use (specific leaf area and leaf nutrient contents) and conservation (resorption efficiency and proficiency). It is expected that the deciduous species compensate the leafless period and the shorter maximum life span in relation to evergreen species with a higher specific leaf area (greater investment in leaf area at the expense of leaf mass), higher leaf nitrogen (N) and phosphorus (P) contents (greater photosynthetic potential) and higher leaf N and P resorption efficiency (greater retention of these nutrients). Additionally, it is expected that leaf traits of deciduous species are more strongly influenced by soil characteristics due to strategies to compensate for the leafless period and the cost of building new leaves. The work was conducted between June 2012 and December 2013 at the Brasilia National Park, where a SISBIOTA – ComCerrado research of long duration module was installed, consisting of ten plots with 500 m2 interspaced with 1 km along two main trails 5 km long and 1 km apart from each other. The group of selected species was composed by species with the highest Importance Value Index, accounted for approximately 70% of total dry woody biomass, with ten deciduous and five evergreens species. The phenological groups did not show significant differences of the nutrient contents (N, P, K, Ca and Mg) per mass in the green and senesced leaves. Deciduous species showed higher specific leaf area and leaf P resorption efficiency, indicating a greater vi investment in leaf area for light capture at the expense of leaf mass and greater retention of foliar P in the individual compared to evergreens. The high leaf N/P ratio (20.1) together with the shorter variation in foliar P content and the parameters of resorption suggests that the limitation of P is more important than limitation by other nutrients at the community level. The P limitation at community level underscores the importance of conservation of this nutrient. The leaf P content of evergreens showed a positive relation with soil P content. The leaf P resorption proficiency of evergreens showed a negative relation with the soil P content and the aluminum saturation index. The leaf phosphorus resorption efficiency of evergreens showed a negative relation with the soil aluminum saturation index. Deciduous species showed higher foliar P resorption efficiency and a lower response on the leaf P content in green leaves and foliar P resorption proficiency and efficiency in relation to the influence of soil characteristics when compared with evergreens, suggesting increased dependence on nutrient cycling in the individual at the expense of nutrient availability in the soil. The higher leaf P resorption efficiency suggests a more conservative cycling of this nutrient for the deciduous than for the evergreens species at cerrado stricto sensu.