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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.91.2013.tde-21032013-144320
Document
Author
Full name
Sílvia Rafaela Machado Lins
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2013
Supervisor
Committee
Martinelli, Luiz Antonio (President)
Alves, Luciana Ferreira
Lambais, Marcio Rodrigues
Title in Portuguese
O papel das leguminosas na dinâmica de nutrientes em uma Floresta Ombrófila Densa de Terra-Baixas e Montana situadas no Parque Estadual da Serra do Mar, núcleos de Picinguaba e Santa Virgínia
Keywords in Portuguese
Fabaceae
Fixação de Nitrogênio
Florestas tropicais
Gradiente Altitudinal
Leguminosas
Mata Atlântica
Nitrogênio
Abstract in Portuguese
Dentre as diversas famílias botânicas presentes na Mata Atlântica, as Fabaceae (leguminosas) apresentam grande importância, tanto pela sua abundância e ampla distribuição, como por desempenhar um papel importante no ciclo do nitrogênio (N). Levantamentos realizados em duas fisionomias florestais da Floresta Tropical Atlântica, situadas ao longo de um gradiente altitudinal (Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas e Florestas Ombrófila Densa Montana), mostraram uma maior disponibilidade de N nas Terras Baixas em relação à floresta Montana. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi investigar o papel das leguminosas potencialmente fixadoras de N nessas duas fisionomias florestais. Para atingir esse objetivo, foram determinados os conteúdos de N e C, além da composição isotópica do N, nas folhas das leguminosas nodulantes (F+) ou não (F-), e nas folhas de não leguminosas (NF). As coletas foram feitas em uma parcela situada na floresta Montana e em duas parcelas na floresta de Terras Baixas. Analisaram-se 207 amostras foliares e considerando os dois gradientes altitudinais, a média do 15N foi menor nas F+ (0.4±1.2?) em relação a das NF (1.6±1.8?), mas não significativa quando comparada ao valor médio das F- (1.4±1.3?). O valor médio para a concentração de N nas F+ foi mais elevado do que nas NF e F-. Para as concentrações de P não houve diferença entre F+, F- e NF. A concentração de Ca foi mais elevada nas NF do que nas F+, sem diferença significativa em relação às F-. A razão C:N foi maior nas NF ao comparar-se com as F+ e F-, mas sem diferença significativa das NF em relação às F-. O valor médio da razão N:P foi mais elevado nas F+, sem diferir das F-. As Terras Baixas apresentaram maiores valores médios de 15N, P e Ca, e menores razões C:N e N:P. Ao considerar a interação entre altitude e capacidade de nodulação, o valor médio do 15NNF foi significativamente maior nas Terras Baixas, mas sem diferença para plantas F+ entre fisionomias. A concentração de N foi menor nas NF em relação às F+ nas duas altitudes, porém, entre as duas altitudes não houve diferença significativa entre as plantas. Para o PNF, as concentrações foram maiores nas Terras Baixas, mas sem diferença entre altitudes para o valor médio de PF+. O Ca foi mais elevado nas Terras Baixas, tanto para as NF quanto para F+. A razão C:NNF foi menor nas Terras Baixas, não demonstrando diferenças entre fisionomias nas plantas F+. N:P nas NF apresentou valor médio mais elevado nas Terras Baixas, mas sem diferença significativa para N:PF+. Foi possível confirmar que as leguminosas apresentam concentrações distintas de nutrientes em relação a outras espécies, as quais podem interferir na decomposição da matéria orgânica e na dinâmica do ciclo de N dessas fisionomias florestais da Mata Atlântica. Mas, não foi detectado que as leguminosas estavam ativamente fixando nitrogênio atmosférico.
Title in English
The role of legumes tree in the nutrient dinamics in an Atlantic Forest of the State Park Serra do Mar, Santa Virgínia and Picinguaba units, State of São Paulo, Brazil
Keywords in English
Altitudinal Range
Atlantic forest
Fabaceae
Legumes
Nitrogen
Nitrogen Fixation
Tropical Forests
Abstract in English
Among several botanical families present in the coastal Atlantic Forest, the Fabaceae family has a significant ecological role not only due its abundance and wide distribution, but as well as for having an important role in the terrestrial nitrogen (N) cycle. Studies conducted by our group have shown that Atlantic tropical forest located in lower altitudes (Terras Baixas) has a more open nitrogen cycle, while, at higher altitudes (Montana Forest) has a more closed nitrogen cycle. Under this scenario the main objective of this project was to investigate the role of Fabaceae on the N and other nutrients cycles in two Atlantic forests, with distinct characteristics of the N cycle. One with an open nitrogen cycle located at 100 m of altitude and another with a closed nitrogen cycle located at 1000 m of altitude. A number of 207 leaf samples was analysed and considering the total sample within the two altitudinal gradients, 15N mean value was lower in F+ (0.4 ± 1.2 ?) relative to the NF (01.06 ± 01.08 ?) but not different when compared to average value of F- (1.4 ± 1.3 ?). The mean value for the concentration of the NF+ showed higher than the F- and NF. P concentrations did not differ between F+, F- and NF. Ca was higher than in NFF+, with no significant difference in relation to F-. C:N ratio was higher in NF when comparing with the F+ and F-, but did not differ to NFF-. Average value of N:P ratio was higher in F+, but did not show difference to F-. The Lowland had higher mean values of 15N, P and Ca, lower C:N and N:P ratios, but no significant difference in the concentration of N compared to Montana. When considering the interaction between altitude and nodulation, the average 15NNF was significantly higher in the Lowland, but no difference for F+ was observed between the sites. F- were not observed in the Lowland. The N concentration was lower in NF compared to F+ in the two altitudes, however, between these parameters and in different altitudes, there was no difference. PNF concentrations were higher in the Lowland, but no difference between altitudes for the average PF+ was observed. Ca was higher in Lowland for both NF and for F+. The C:NNF ratio was lower in the Lowland, showing no differences between the sites in F+ plants. N:P ratio in NF was higher in the Lowland, but there was no significant difference in N:PF+. With the data presented the paradox related to N richness in tropical forests and the absence of fixation in this environment continues. It can be conclude because it was the legumes are not fixing, even when comparing the different physical conditions and nutrient availability. However, it was confirmed that legumes have different concentrations of nutrients in their tissues over other species which may interfere with the decomposition of organic matter and in the N cycle of the ecosystem.
 
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Publishing Date
2013-04-04
 
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