Aporte de fitomassa e nutrientes em florestas secundárias da Mata Atlântica no litoral do Paraná

Abstract

Resumo: A ciclagem de nutrientes em florestas tropicais é um processo de grande importância para a manutenção do funcionamento desses ecossistemas, pois por meio da liberação dos elementos minerais presentes na fitomassa ocorre o suprimento da maior parte dos nutrientes necessários ao crescimento e desenvolvimento das plantas. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar a deposição de serapilheira e ciclagem de nutrientes em florestas secundárias na região de ocorrência da Floresta Ombrófila Densa Submontana no litoral do Paraná. Para isso, foram realizadas coletas mensais de serapilheira depositada em três áreas distintas: floresta secundária menos desenvolvida (FS-1), floresta secundária intermediária (FS-2) e floresta secundária mais desenvolvida (FS-3). A serapilheira foi separada nas frações ramos, órgãos reprodutivos, restos e folhas. As folhas foram triadas novamente para separar as espécies conhecidas, sendo as demais classificadas como folhas diversas. Em seguida, foram determinados o peso seco das amostras de serapilheira e os teores de carbono (C), dos macronutrientes (N, P, K, Ca e Mg), micronutrientes (Cu, Mn, Fe e Zn) e Na nas diferentes frações e nas folhas de algumas espécies. A deposição média anual de fitomassa foi ligeiramente maior nas áreas FS-3 e FS-1. Com relação à variação temporal, a deposição ficou mais concentrada nos meses quentes e com maior precipitação do ano, padrão comum para florestas ombrófilas. A fração folhas foi a mais abundante em todas as áreas, porém sua proporção diminuiu nas florestas mais desenvolvidas, com aumento da porcentagem dos galhos, o que está ligado à evolução estrutural da floresta. Analisando a deposição das folhas de algumas espécies, observou-se uma tendência de diminuição da proporção das espécies pioneiras, enquanto as secundárias aumentam essa quantidade nas florestas mais desenvolvidas. Isso está ligado às mudanças florísticas ocorridas na floresta, com a substituição de grande parte das espécies pioneiras por secundárias ou climácicas. Para concentração da maioria dos macro e micronutrientes, o arranjo fatorial mostrou interação significativa entre as frações e as estações do ano. O teor de N aumentou nas florestas mais desenvolvidas, para a maioria das frações e espécies, o que consequentemente diminuiu a relação C/N. Alguns padrões se repetiram nas três áreas, como maior concentração de K e menores de Mn e Fe nos órgão reprodutivos; e maiores teores de P nos ramos e de Mg nas folhas diversas. O teor de Na foi elevado na floresta secundária intermediária, devido à exposição da parcela aos ventos vindo do mar. Alguns nutrientes, como N, K e Cu, apresentaram maiores teores no inverno, o que está relacionado à menor precipitação nesse período, devido à mobilidade desses elementos na planta. Comparando as áreas, percebe-se que a concentração de grande parte dos nutrientes aumentou nas florestas mais desenvolvidas, assim como a quantidade média anual de nutrientes depositados. Esses resultados são compatíveis com resultados obtidos em outras áreas de Floresta Ombrófila Densa.

Abstract: Nutrient cycling in tropical forests is a very important process to maintain the ecosystem functioning. It supplies the major part of the elements needed for plant growth. The aim of this study was to evaluate the litterfall and nutrient cycling in different stages of secondary succession in Dense Ombrophilous Submontane Forest. For this, the litterfall was collected monthly in three sites: initial secondary forest (FS-1), intermediate secondary forest (FS-2) and advanced secondary forest (FS-3). Samples were separated in different fractions: branches, reproductive organs, leaves and remains. The leaves were screened again to separate selected species, the others being classified as remaining leaves. Then we determined the dry weight of the litter samples (fractions and species), and the content of carbon (C), macronutrients (N, P, K, Ca and Mg), micronutrients (Cu, Mn, Fe and Zn) and Na on the different litterfall fractions. The biomass deposition was lightly superior on FS-3 e FS-1 sites. The temporal variation was characterized by high depositions during the warmer/wetter months, what represents a common standard for tropical rainforests. The leaves fraction was the most abundant, but their proportion decreased in the oldest forests, increasing the percentage of branches, what is linked to the structural evolution of the forest. The same occurred for the pioneer species, representing a high proportion of the total leaves biomass in the FS-1 site but decreasing its proportion in the oldest forests, being replaced by secondary or climax species. For concentration of most macro and micronutrients, the factorial arrangement showed a significant interaction between fractions and seasons. N content increased in the oldest forests, for most species and fractions, with consequent decrease of the C/N ratio. Some patterns were repeated for the fractions of the three sites: the highest K and lowest Mn and Fe contents in the reproductive organs, and the highest P contents in the branches, and the highest Mg in leaves. Sodium content was superior at intermediate secondary forest, due to forest exposure to winds from the sea. Some nutrients such as N, K and Cu showed higher levels during Winter, what is related to low rainfall and leaching of such elements during this period. Nutrient content for elements increased in the oldest forests as well the average annual amount of deposited nutrients. The results here are similar to other studies with Dense Ombrophilous Forest in Brazil.