Mestres Formados

Programa de Pos-Graduação em Ecologia, Depto de Ecologia, I.B.U.S.P.
LABORATÓRIO DE CICLAGEM DE NUTRIENTES

 

 

1993   MS REGINA MARIA DE MORAES
1994   MS ROBERTO VARJABEDIAN
1994   MS ARTIDORO JOSÉ PEREIRA BERZAGNE
1996   MS FÁBIO MARQUES APRILLE
1997   MS DÉBORA MOREIRA BURGUER
1997   MS DÉBORA ORGLER DE MOURA
1999   MS ANNA VERÔNICA SZABO

 

RESUMO DAS DISSERTAÇÕES

Regina Maria de Moraes

Ciclagem de Nutrientes Minerais em Mata Atlântica de Encosta e Mata Sobre Restinga, na Ilha do Cardoso, Cananéia, SP: Produção de Serapilheira e Transferência de Nutrientes.

A produção de serapilheira e a transferência de elementos minerais através dessa via foram estimadas em áreas de Mata Atlântica de encostas e mata sobre a restinga, na ilha do Cardoso, Cananéia, SP (25º 12's; 47º 01'w). As coletas foram realizadas mensalmente durante o período de um ano, sendo utilizados em cada área 30 coletores com superfície de 0,25m 2 , distribuídos aleatoriamente. A serapilheira coletada foi separada nas frações folhas, ramos, órgãos de reprodução e detritos, as quais, após atingirem peso constante, foram moídas, homogeneizadas e submetidas a digestões sulfúrica e nitro-peclórica. Os teores de N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Al, Na, Mn, Cu, Zn, e B foram determinados pelo Centro de Energia Nuclear na Agricultura (cena) em Piracicaba. A serapilheira produzida na mata de encosta foi estimada em 6283Kg/há/ano, valor situado no limite inferior dos reportados para outras florestas tropicais. As folhas contribuíram com 70,4% do total, seguidas por ramos (14,7%), órgãos de reprodução (12,4%) e detritos (2,5%). Na mata da restinga, a produção anual de serapilheira foi de 3926Kg/há/ano. Sua composição percentual foi assim distribuída: folhas – 74,5%; ramos – 17,5% órgãos de reprodução – 6,3% e detritos – 1,7%. O processo foi contínuo, mas com grande variação temporal. A queda máxima de serapilheira nos dois ecossistemas ocorreu no período de maior duração dos dois dias e início da estação chuvosa (outubro – mata de encosta; dez – mata de restinga). Como nesta região não há déficit hídrico no inverno, tal fato sugere que a renovação das folhas no verão pode ser mais vantajosa para a comunidade vegetal, devido às condições ambientais mais favoráveis. O retorno anual de nutrientes minerais ao solo através da queda de serapilheira, na mata de encosta, foi de (em Kg/há): 101,8 N; 3,8 P; 20,3 K; 60,0 Ca; 18,0 Mg; 14,6 S; 1,2 Fe; 4,6 Mn; 6,9 Na; 5,3 Al; 0,09 Cu; 0,18 Zn; e 0,27 B; e, na mata de restinga: 27,5 N; 1,0 P; 6,5 K; 30,0 Ca; 10,9 MG; 6,6 S; 0,49 Fe; 1,49 Mn; 5,21 Na; 1,27 Al; 0,02 CU; 0,10 Zn e 0,15 B. Apesar de pequeno, este retorno é revelante devido à pobreza dos solos da restinga. A mata de restinga mostrou-se um ecossistema bem adaptado às condições de oligotrofismo, estando entre os que apresentam maior eficiência na utilização dos nutrientes.

Roberto Varjabedian

Aspectos Comparativos da Ciclagem de Nutrientes Minerais em Mata Atlântica de Encosta e em Mata Sobre Restinga, no Parque Estadual da Ilha do Cardoso, SP.

As quantidades de nutrientes minerais importados pela precipitação e transferidas pela água de gotejamento ("throughfall") para o chão da floresta foram estimadas mensalmente, no período de 2/6/90 a 5/5/91, em uma área de Mata Atlântica de encosta (altitude – 150 m), e em uma área de Mata de Restinga, ambas com cerca de 1 há, localizada na ilha do Cardoso, município de Cananéia (Lat. S 25º 03'; Long. W 48º 05' ),Estado de São Paulo. Em cada ambiente foram instalados dois pluviômetros (175 cm 2 de área de captação) em áreas abertas para medição da precipitação, e 18 pluviômetro sob a cobertura vegetal para medição da água de gotejamento. Os pluviômetros sob o dossel foram mudados de lugar a cada coleta mensal. A mata Atlântica se estabelece sobre um solo argilo-arenoso e ácido, de moderada a baixa fertilidade. Este ambiente recebeu2617 mm anuais de chuva, com o ph ácido, variando entre 3 e 4.5, e condutividade variando entre 10 e 68 us/cm. O ph e a condutividade da água estiveram seus valores aumentados após a interação com a vegetação. A interceptação anual conferida pela cobertura florestal foi de 15%. A ordenação decrescente das quantidades anualmente importadas pela precipitação, para cada elemento, em Kg/há, foi: Cl - (77.7) > Na + (64.95) >Ca +2 (10.26) > Mg +2 (9.71) > K + (9.29) > NO 3 - (1.77) > P (0.23) > NH 4 + (0.16). A mesma ordenação corresponde aos fluxos via gotejamento, em Kg/há, foi: Cl - (135.16) > Na + (106.20) > K + (68.39) > SO 4 -2 (46.17) > Ca +2 (23.17) > Mg +2 (19.16) > NH 4 + (7.59) > NO 3 - (1.62) > P (0.66). Na mata restinga se estabelece sobre um solo arenoso, ácido, de fertilidade muito baixa. Este ambiente recebeu 1680mm anuais de chuva, com ph ácido, variando entre 3 e 4.5, e condutividade variando entre 13 e 33 us/cm. O ph e a condutividade da água tiveram seus valores aumentados após a interação com a vegetação. A interceptação anual conferida pela cobertura florestal foi de 13%. A ordenação decrescente das quantidades anualmente importadas pela precipitação, para cada elemento, em Kg/há, foi: Cl - (55.66) > Na + (43.66) > Ca +2 (6.90) > Mg +2 (6.16) > K + (3.65) >NO 3 - (2.10) > NH 4 + (0.42). A mesma ordenação correspondente aos fluxos via gotejamento, em Kg/há, foi: Cl - (68.24) > Na + (49.68) > K + (20.38) > SO 4 -2 (16.01) > Ca +2 (10.71) > Mg +2 (7.95) > NH 4 + (1.56) > NO 3 - (0.78) > P (0.11) Os fluxos externos internos dos macronutrientes, do sódio e do cloreto ocorrem durante o ano todo, mas apresentam maiores valores no período mais chuvosos do ano, nos dois ambientes estudados. Para a mata atlântica constatou-se uma participação relativamente menor da entrados externas na composição dos fluxos internos de nutrientes através da água, mostrando que este ecossistema apresenta uma ciclagem mais fechada. Para a Mata restinga constato-se uma participação relativamente maior das entradas externas na composição dos fluxos internos nutrientes através da água, mostrando que este ecossistema apresenta uma ciclagem mais aberta.

Artidoro José Pereira Berzagne

Dinâmica da Serapilheira na Mata de Araucária e Podocarpus do Parque Estadual de Campos do Jordão, São Paulo

Este trabalho teve como objetivo estudar alguns aspectos da dinâmica da serapilheira em uma floresta de Araucaria-Podocarpus, preservada, localizada no Parque Estadual de Campos de Jordão (SP), a 22º 45' lat s e 45º 30' long.o de Greenwich. Foi estimada a serapilheira produzida da biomassa epigéia para o solo e as quantidades de nitrogênio transferidas por esta via, bem como a eficiência da utilização deste elemento pelas árvores da floresta. Estimou-se em 6.880 kg há -1 ano -1 a quantidade nédia de serapilheira produzida, pelo processo, que apresentou marcante sazonalidade. Ocorre um pico de produção de serapilheira em Abril. Após este período decai até os meses mais frios da estação invernal Junho e Julho, onde outros picos de produção podem ocorrer. Porém, as maiores produções de serapilheira ocorrem com a melhoria das condições de temperatura e pluviosidade dos meses primaveris quando as árvores renovam suas copas com um aumento concomitante na produção de serapilheira. Nos dois períodos de observação com duração de 1 ano cada, mediu-se as quantidades de nitrogênio de 94,35 kg há -1 no primeiro período de 88,50 kg há -1 no segundo , transferidas pela serapilheira produzida, com um tempo de ciclagem ou renovação deste tempo elemento de 1,20 anos e tempos médio de renovação de 0,56 anos. Com índices de utilização do nitrogênio de 77 para 1988 e 82 par 1989 Araucária mostrou-se mais eficiente na utilização deste elemento que as demais espécie de angiospermas, que apresentaram índices iguais a 65 para 1988, e 67 para 1989. Os teores de nitrogênio mais elevados foram encontrados na fração folhas, que constituindo também a maior quantidade em peso seco, transferiu 47% do nitrogênio total no primeiro ano de observação e 40% no segundo ano. A fração de acículas de Araucária foi quantidade a parte ocupando o segundo lugar neste processo com 19% do total no primeiro ano e 20% no segundo, mostrando que os elementos foliares transferem mais de60% do nitrogênio total da serapilheira produzida. Sobre o solo mineral está acumulado em média 7.179 kg há -1 ano -1 de serapilheira com uma quantidade de 124,27 kg há-1 de nitrogênio. A taxa de decomposição (K) calculada para situação de equilíbrio ("Steady state") foi 1,04 anos. O coeficiente de decomposição (K) calculado para situação onde não ocorre adição de material é 0,87 anos e para situação onde ocorre adição de material 0,86 anos. Os coeficientes de decomposição K' e K medidos para as acículas de Araucária para o período de 1 ano, foram respectivamente 0,40 e 0,51. E os coeficientes de K' para K para as folhas de angiospermas misturadas é 0,44 e 0,58 para o período de um ano. O elemento foliar mostrou-se a fração quantitativamente mais importante da serapilheira constituindo 63% no 1º ano de coleta e 56% no 2º ano, em relação a serapilheira total produzida. Esta fração da serapilheira transferiu uma porcentagem do N total transferido pela serapilheira de 62% no 1º ano de coleta e 52% no 2º ano. A floresta estudada é singular floristicamente entre as quais a ocorrência da Auracária é natural e parece na atualidade estar em pleno vigor tendo-se por termo de avaliação a produção de folhedo e sua taxa de renovação comparadas com florestas da mesma latitude.

Fábio Marques Aprille

Cinética de Decomposição de Madeiras em Ambiente Aquático e Terrestre

O objetivo deste trabalho foi o de determinar a cinética de decomposição dos laminados de madeiras mais comercializados, em ecossistemas aquáticos e terrestres, e as implicações na durabilidade das mesmas. A decomposição foi estimada em uma reserva de 10,2 há de mata, no "campus" da cidade Universitária Armando Salles Oliveira. As amostras são procedentes dos estados de RO,PA e PR, e as espécies escolhidas foram. Myrocarpus sp Torresea cearencis , Cordia goeldiana, Phoebe porosa, Dalbergia nigra, Machaerim villosum, Ocotea sp Swietenia Macrophylia, Araucária angustifolia, Pinus sp Peltogyne discolor. Utilizou-se o método de avaliação direta da perda de massa, através do confinamento dos laminados em bolsas de telas de nylon de 2 x 2mm de abertura, sendo que as bolsas permaneceram durante 1 ano (8/95 a 7/96) no campo. Decorridos os 12 meses, observou-se que, comparativamente, a respostas a perda de massa no ambiente aquático foi muito mais rápida para todas as espécies de laminados de madeira estudados. Os processos de lixiviação parecem Ter apresentado um importante papel durante o primeiro mês de decomposição, principalmente no ambiente aquático. Na lagoa as maiores velocidades de decomposição foram; a cerejeira com K=0,47 e o Freijó, com K=0,46, e os menores valores, Jacarandá da Bahia K=0,19 e Louro Preto K=0,17. No solo destacou-se a Cerejeira K=o,38 e o mais resistente para o ambiente terrestre, foi Pinus K=0,15

Débora Moreira Burguer

Fitomassa e Mineralomassa da Mata Ciliar do Rio Mogi-Guaçu, Itapira – SP.

As matas ciliares do Estado de São Paulo encontram-se hoje reduzidas a fragmentos situados em locais inviáveis para a agricultura, ou então em áreas protegidas sob forma de reservas. Apesar de seu importante papel no equilíbrio das bacias hidrográficas onde ocorrem, pouco se conhece a respeito de sua estrutura e funcionamento. Este trabalho teve como objetivos estimar a fitomassa epigéa da mata ciliar e verificar sua distribuição entre os compartimentos da vegetação, quantificar o estoque de nutrientes na mata como um todo, bem como nos seus diferentes compartimentos e determinar a melhor equação preditora da fitomassa epigéa arbórea da mata ciliar. O trabalho foi realizado numa mata ciliar do Rio Mogi-Guaçu, situada a 22º 21' 52" S e 46º 51' 33" W, município de Itapira, São Paulo. Trata-se de um fragmento remanescente de Floresta Mesófila Semidecídua, localizado na área de inundação de uma usina hidrelétrica da CESP (Companhia Energética de São Paulo). O clima da região é do tipo CWA de KOPPEN, mesotérmico de inverno seco. A vegetação é espersa e pouco diversificada, sujeita a inundações periódicas. O dossel atinge os 15m de altura e o diâmetro médio das árvores é de 8 cm. O estrato herbáceo é pouco desenvolvido e a quantidade de lianas bastante elevada. Foram delimitadas 12 parcelas de 25m 2 (5x5m), para determinação da fitomassa através do método destrutivo. A vegetação arbórea foi identificada e cortada ao nível do solo com moto-serra. De cada árvore foram tomadas medidas de perímetro basal e altura, com trena. As folhas foram separadas manualmente do lenho para determinação do peso fresco da porção foliar e lenhosa. A vegetação herbácea e os arbustos com altura inferior a 1,3m existentes em 3m de cada parcela foram cortados ao nível do solo, e tomadas as medidas de peso fresco da porção lenhosa e não lenhosa. As lianas foram igualmente retiradas de 3m 2 das parcelas e determinadas as medidas de peso fresco da porção lenhosa e não lenhosa. Amostras de cada fração foram secas em estufa a 80ºC, até peso constante, para determinação do peso seco. Todo material levado ao laboratório foi moído e subamostras submetidas á digestão sulfúrica e nitro-perclórica para análise de nutrientes. A fitomassa média obtida foi de 133,3 t/há, sendo 88,5% referente ao estrato arbóreo, 11,3% à lianas e 0,2% ao estrato herbáceo. A concentração de nutrientes foi maior na porção foliar da vegetação. Porém o lenho, com sua maior biomassa, armazena a maior quantidade de nutrientes. O total de nutrientes armazenados na vegetação decresce na seguinte ordem: N>Ca>K>Mg>P>S>Fe>Mn>Na>Zn>B>Cu. As equações que melhor estimaram a fitomassa de mata com característica e condições semelhantes a mata ciliar estudada são as seguintes:
Peso Seco total = 3 Ö [0,523 + (0,053) (perímetro)] 3
Peso Seco lenho = 3 Ö [0,447 + (0,053) (perímetro] 3
Peso Seco folhas = 3 Ö [0,488 + (0,010) (perímetro)] 3
A concentração de nutrientes e seu estoque nos diversos compartimentos da vegetação é uma característica própria de cada ecossistema. Informações obtidas a partir da estimativa da biomassa florestal são imprescindíveis para o esclarecimento de questão ligadas ao manejo de áreas naturais, uma vez que estão ligadas ao estoque de nutrientes na vegetação. Dados como os obtidos neste trabalho poderão também ser aplicados na avaliação de custos/benefícios quanto a retirada da vegetação anteriormente à inundação para formação de uma represa em casos semelhantes.

Débora Orgler de Moura

Decomposição de folhas em Manguezais na região de Bertioga, São Paulo, Brasil

O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a dinâmica da decomposição das folhas das espécies de Avicennia schaueriana, Lagumcularia recemosa e Rhizophora mangle, através da determinação de suas taxas de decomposição e de suas concentrações de nutrientes, ao longo do processo. Além disso, este trabalho visou avaliar e influências do ambiente físico-químico na decomposição através da comparação entre dois sítios (Rio Iriri e Rio Itapanhaú) e da comparação entre estações distintas (Verão e inverno). Foram abtidos dois tipos de coeficientes os denominados de longo prazo, considerando todo o período do estudo, e os de curto prazo(analisando os dados até 90 e 150 dias após o início da decomposição). Os coeficientes de curto prazo apresentam uma correlação maior (77%maior) aos ajustes exponenciais do que os de longo prazo indicando uma maior adequação dos coeficientes de 150 dias. Estes coeficientes foram utilizados para análise de variância de 3 vias obtendo-se uma diferença significativa entre as espécies, sítios e estações. A schaueriana foi a espécie que se decompôs mais rapidamente (K=0,015), seguida por L. recemosa (K=0,011) e R. mangle (K=0,006). Esta diferença foi explicada pelas características físico-químicas das folhas como conteúdo de ligninas e taninos, concentrações de nutrientes, além da presença de cera. A diferença entre estações foi atribuída às maiores pluviosidade e temperatura do início dos experimentos de verão (K=0,0012) quando comparados aos experimentos com início no inverno (K=0,009). No que se refere à diferença entre sítios, acredita-se que os principais fatores ambientais responsáveis pelas maiores taxas no Rio Iriri (K=0,012, no Rio Iriri e 0,010, no Rio Itapanhaú) foram o regime de inundação e a concentração de nutrientes do sedimento. A liberação de nutrientes variou também de acordo com as espécies sendo A.schaueriana a espécie que apresentou a maior velocidade de liberação enquanto que R. mangle foi a espécie que os liberou mais lentamente. Durante a decomposição observou-se um enriquecimento dos detritos, demonstrado pelas diminuições nas razões C:N e C:P.

Anna Verônica Szabo

Conteúdo de Enxofre e Tiós e Parâmetro de Crescimento em Indivíduos Jovens de Tibouchina Pulchra Cong. Exposta à Poluição Aérea, na Região do Pólo Industrial de Cubatão, São Paulo.

A Mata Atlântica que recobre as encostas da Serra do Mar, na região de Cubatão, SP, tem sido afetada pela emissão de poluentes aéreos provenientes do pólo industrial ali instalado. O dióxido de enxofre encontra-se entre a grande variedade de poluentes aéreos emitidos em concentrações fito-tóxicas na região. Este estudo procurou avaliar os possíveis efeitos do SO 2, no acúmulo foliar de enxofre e de tiós (compostos orgânicos de enxofre) e em alterações nos padrões de crescimento e na distribuição de biomassa, em indivíduos jovens de Tibouchina pulchra Cong. Espécie arbórea de ocorrência comum na Serra do mar, inclusive nos locais mais atingidos pela poluição aérea. O estudo foi realizado em três locais: Vale do rio Pilões (RP), com vegetação bastante preservada e sem influência de poluição aérea, de origem industrial, considerado como referência; Vale do rio Mogi (VM), onde a vegetação é fortemente afetada por poluentes aéreos emitidos por industrias fertilizantes, cimento e siderúrgicas e estrada caminhos do Mar (CM), com influência de poluentes aéreos emitidos principalmente pelas indústrias petroquímicas.
Um dos experimentos (EE) consistiu da exposição de plantas envasadas ao ar ambiente de cada local, por 3 períodos consecutivos de 16 semanas, sendo ao final de cada período, determinado os conteúdos foliares de enxofre e de tiós.e avaliados vários parâmetros de crescimento e de biomassa. Um segundo experimento (EC) consistiu da coleta de folhas de indivíduos jovens existentes em porções de florestas de cada local posterior determinação dos conteúdos foliares de enxofre, tiós, tiois não protéicos e glutationa.
Em ambos os experimentos, o conteúdo foliar de enxofre foi maior no cm (Bonferroni, p < 0,05), fato verificado no VM somente na 3 a exposição do EE e no EC.
O conteúdo foliar de tiós foi significativamente maior nas plantas do VM (Benforrini, p < 0,05), no EE mas não no EC. Já para as plantas do CM, isto ocorreu somente no 2 0 experimentos de exposição do EE e no EC. Os conteúdos foliares de tióis não protéticos e glutationa só foram significativamente superiores à área de referência (Bonferroni, p <0,05), nas plantas provenientes do caminho do Mar. Alterações significativas (Benforroni, p < 0,05) em altura, número de folhas e de ramos, na biomassa das diferentes partes das plantas e distribuição destas foram observadas no VM, principalmente no primeiro e terceiro experimento do EE. No CM, ocorreram alterações significativas (Benferroni, p < 0,05), no número de folhas, biomassa de raízes e distribuição de biomassa entre as partes das plantas, principalmente no terceiro experimento do EE.
Análises de correlação e regressão indicam relação significativa entre o acúmulo de enxofre e de tióis em dois dos experimentos do EE e uma relação altamente significativa no EC, e também para os conteúdos foliares de tióis não protéticos e glutationa. Além disso, foram identificados relações entre p acúmulo de enxofre e as mudanças em altura, número de folhas e de ramos e na distribuição de biomassa, predominantemente no terceiro experimento do EE.
Embora tenham sido observadas relações significativas entre o conteúdo de enxofre, um reflexo da maior absorção de SO 2 nos locais poluídos, e vários dos outros parâmetro analisados, a absorção de outros poluentes emitidos pelo complexo industrial, assim como fatores climáticos, devem estar também relacionados a estas alterações, tendo em vista que a variância explicada não é elevada.