Efeitos da diversidade de plantas e da produção primária na decomposição em riachos tropicais
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| Data de Publicação: | 2022 |
| Tipo de documento: | Tese |
| Idioma: | eng |
| Título da fonte: | Repositório Institucional da UnB |
| Texto Completo: | http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/45831 |
Resumo: | Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2022. |
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Efeitos da diversidade de plantas e da produção primária na decomposição em riachos tropicaisBiodiversidadeDecomposiçãoCiclagem de nutrientesHifomicetos aquáticosRiachos tropicaisTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2022.Os riachos tropicais são ecossistemas com uma alta riqueza em suas florestas ripárias, representada em sua maioria por um elevado número de espécies raras. Entretanto, esses ecossistemas têm sofrido uma considerável e rápida perda de diversidade de espécies devido à distúrbios antrópicos. Espécies raras de plantas são mais suscetíveis de serem perdidas, devido ao menor tamanho de suas populações, e por isso geralmente são essas espécies que direcionam tais mudanças de diversidade em riachos tropicais. Contudo, as espécies vegetais dominantes são geralmente as únicas incluídas em experimentos avaliando as consequências da perda de diversidade, e por isso o efeito da perda de espécies vegetais raras sobre esses ecossistemas ainda é pouco conhecido. Importantemente, a presença de espécies vegetais raras em misturas tem o potencial de acelerar a decomposição de detritos vegetais – um processo geralmente lento e essencial para a ciclagem de carbono e nutrientes nos ecossistemas –, pois às suas características funcionais únicas podem conduzir ao aumento da diversidade funcional, o que tipicamente acelera esse processo. Outro fator ainda pouco investigado em riachos tropicais que pode acelerar a decomposição de detritos vegetais é o efeito priming – a aceleração da decomposição dos detritos recalcitrantes na presença do carbono lábil de algas. Estudos de efeito priming em ecossistemas aquáticos estiveram concentrados em experimentos em laboratório ou mesocosmos, e por isso evidências de efeito priming de sistemas naturais são raras. Desse modo, o objetivo desta tese foi avaliar a importância de espécies vegetais raras e do efeito priming para a decomposição em riachos tropicais. Para avaliar a importância de espécies vegetais raras para a decomposição em riachos tropicais, realizamos experimentos de campo em um riacho do bioma Cerrado simulando cenários de perda de espécies vegetais raras de diferentes tipos funcionais (i.e., com características funcionais similares ou dissimilares às de espécies dominantes): um experimento levando em consideração à proporção de espécies dos detritos vegetais que entram no rio, e outro experimento onde nós usamos a mesma biomassa para todas as espécies em misturas de detritos. Os experimentos foram elaborados considerando as características de comunidades de baixa diversidade em ecossistema naturais, caracterizadas comumente pela persistência de espécies vegetais dominantes. No capítulo 1 nós demonstramos que a perda de espécies vegetais raras reduziu a diversidade funcional de misturas de detritos e consequentemente reduziu a decomposição e dois outros importantes processos relacionados – a perda de nitrogênio (N) e a produção de biomassa fúngica –, via efeito de dissimilaridade de recursos. Além disso, nós observamos que quando somente espécies raras similares estiveram presentes em misturas de detritos, os processos foram mais reduzidos do que no cenário com somente espécies raras dissimilares (exceto para perda de N). No capítulo 2 evidenciamos que a perda de espécies vegetais raras reduziu a biomassa de fungos, considerados os principais agentes da decomposição em riachos tropicais, mas não afetou nenhum outro parâmetro fúngico avaliado (i.e., taxa de esporulação, diversidade e composição taxonômica de hifomicetos aquáticos). Ainda, nós observamos que a redução na biomassa fúngica foi maior em misturas de detritos com proporções de espécies naturais do que em misturas com a mesma biomassa para todas as espécies, indicando que a uniformidade modulou o efeito da perda de espécies raras sobre a biomassa fúngica. Para investigar a importância do efeito priming para a decomposição em riachos tropicais, no capítulo 3 realizamos um experimento de campo usando sombreamento artificial em três riachos do bioma Cerrado. Apesar de termos encontrado somente evidências de redução da decomposição com o aumento do carbono lábil de algas (efeito priming negativo), nós demonstramos que o efeito priming tem um papel relevante na decomposição de detritos vegetais mediada por microrganimos decompositores e invertebrados fragmentadores nesses ecossistemas. Nossas descobertas destacam a relevância de espécies vegetais raras (especialmente as espécies raras funcionalmente dissimilares), da manutenção de proporções naturais de espécies em florestas ripárias e do efeito priming para o funcionamento de riachos tropicais. Diante disso, esta tese tem o potencial de contribuir com questões práticas da restauração de zonas ripárias (principalmente do Cerrado), uma vez que indica que as espécies e os aspectos mencionados acima devem ser levados em consideração em projetos de restauração futuros.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Tropical streams are ecosystems with a high richness in their riparian forests, represented mostly by a high number of rare species. However, these ecosystems have suffered a considerable and rapid loss of species diversity due to anthropic disturbances. Rare plant species are more likely to be lost due to the smaller size of their populations, and so it is often these species that drive such diversity changes in tropical streams. However, the dominant plant species are usually the only ones included in experiments evaluating the consequences of the loss of diversity, and therefore the effect of the loss of rare plant species on these ecosystems is still poorly understood. Importantly, the presence of these species in plant litter mixtures has the potential to accelerate the litter decomposition – a generally slow and essential process for carbon and nutrient cycling in ecosystems –, as their unique functional traits can lead to increased functional diversity, which typically accelerates this process. Another factor that has not yet been investigated in tropical streams that can accelerate the litter decomposition is the priming effect – the acceleration of the recalcitrant litter decomposition in the presence of the labile carbon of algae. Studies of the priming effect in aquatic ecosystems have focused on laboratory experiments or mesocosms, and therefore evidence of a priming effect in natural systems is rare. Thus, the objective of this thesis was to evaluate the importance of rare plant species and the priming effect for the litter decomposition in tropical streams. To investigate the importance of rare plant species for the litter decomposition in tropical streams, we carried out field experiments in a stream of the Cerrado biome simulating scenarios of loss of rare plant species of different functional types (i.e., with functional traits similar or dissimilar to those of dominant species): an experiment taking in consideration the proportion of plant litter species entering the stream, and another experiment where we used the same biomass for all species in litter mixtures. The experiments were designed considering the traits of communities of low diversity in natural ecosystems, commonly characterized by the persistence of dominant plant species. In chapter 1 we demonstrated that the loss of rare plant species reduced the functional diversity of litter mixtures and consequently reduced decomposition and two other important related processes – nitrogen (N) loss and fungal biomass production –, via the resource dissimilarity effect. Furthermore, we observed that when only similar rare species were present in litter mixtures, the processes were more reduced than in the scenario with only dissimilar rare species (except for N loss). In chapter 2 we showed that the loss of rare plant species reduced the biomass of fungi, considered the main agents of decomposition in tropical streams, but did not affect other fungal parameters evaluated (i.e., aquatic hyphomycetes sporulation rate, diversity and taxonomic composition). Furthermore, we observed that the reduction in fungal biomass was greater in litter mixtures with proportions of natural species than in mixtures with the same biomass for all species, indicating that evenness modulated the effect of rare species loss on fungal biomass. To investigate the importance of the priming effect for the litter decomposition in tropical streams, in chapter 3 we carried out a field experiment using artificial shading in three streams of the Cerrado biome. Although we found only evidence of reduced litter decomposition with increasing algal labile carbon (negative priming effect), we demonstrate that the priming effect plays an important role in the litter decomposition mediated by decomposer microorganisms and shredder invertebrates in these ecosystems. Our findings highlight the relevance of rare plant species (especially functionally dissimilar rare species), of maintenance the natural proportion of species in riparian forests, and of the priming effect for the functioning of tropical streams. Therefore, this thesis has the potential to contribute to practical questions of the restoration of riparian zones (mainly the Cerrado), since it indicates that the species and aspects mentioned above should be considered in future restoration projects.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em EcologiaGonçalves Júnior, José FranciscoTonin, Alan MoseleRabelo, Raiane Serejo2023-04-28T20:48:13Z2023-04-28T20:48:13Z2023-04-282022-11-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfRABELO, Raiane Serejo. Efeitos da diversidade de plantas e da produção primária na decomposição em riachos tropicais. 2022. 111 f., il. Tese (Doutorado em Ecologia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/45831engA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-08T19:24:29Zoai:repositorio.unb.br:10482/45831Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-08T19:24:29Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false |
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