Mudanças no uso e cobertura do solo na Amazônia e suas implicações no ciclo de nitrogênio

• Main Author: Figueira, Adelaine Michela e Silva
• Other Authors: Martinelli, Luiz Antonio
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2006
• Subjects: Amazon; Amazônia; Ecologia vegetal; Floresta; Forest gaps; Isótopos estáveis; Nitrogen; Nitrogênio; Secondary forest; Stable isotopes
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/91/91131/tde-12012007-164141/

O estudo da dinâmica de áreas alteradas na Amazônia pode contribuir para a elucidação dos possíveis impactos dos atuais modelos de uso do solo sobre o sistema florestal bem como sua capacidade de recuperação ao longo do tempo, permitindo assim, que sejam feitas previsões quanto ao futuro ambiental da região. O objetivo deste trabalho foi investigar a dinâmica de nitrogênio ao longo de florestas secundárias formadas pela agricultura de corte e queima no município de São Francisco do Pará, e ao longo de clareiras formadas pela exploração seletiva de madeira na Floresta Nacional do Tapajós, ambas no Estado do Pará. Foram selecionadas florestas secundárias de diferentes idades (6, 20 e 40 anos) e clareiras de diferentes idades de formação (1, 3 e 5 anos) bem como áreas de florestas de terra-firme não perturbadas. Nestas áreas, foram avaliadas a abundância natural de 15N e concentrações de N e C em solo, serapilheira e vegetação. Nas clareiras e floresta não perturbada em áreas de exploração seletiva também foram realizados experimentos de mineralização e nitrificação. De um modo geral, todas as áreas investigadas apresentaram um aumento nos valores de &23515N no solo de acordo com a profundidade. Ao longo da cronossequência de florestas secundárias foi observado um aumento no ð15N e na concentração de N foliar, assim como uma diminuição na razão C/N foliar. As concentrações de N foliar foram maiores em espécies de leguminosas e a razão C/N foi mais elevada em espécies de não leguminosas em todas as áreas amostradas. O ð15N da serapilheira também aumentou com a idade da vegetação. Estes resultados indicam que as florestas secundárias tornam-se mais ricas em N à medida que o sistema recupera-se da perturbação, sugerindo uma mudança na ciclagem de N, de mais fechada nos primeiros estágios da sucessão, à mais aberta à medida que esta se aproxima da fisionomia original. Já na área de exploração seletiva de madeira, foram observadas menores taxas de mineralização e nitrificação nas clareiras de 1 ano, porém estas taxas não diferiram entre as demais idades de clareira e entre estas e a floresta de terra-firme. Os valores de ð15N foliar não diferiram entre as áreas, nem entre leguminosas e não-leguminosas dentro de uma mesma área, no entanto, as concentrações de N foliar foram maiores em espécies de leguminosas em todas as áreas amostradas e a razão C/N foi mais elevada em espécies de não leguminosas. Estes fatores indicam a ocorrência de uma ciclagem aberta de N nestas áreas independentemente da perturbação, sugerindo assim, que impactos, como a abertura de uma clareira em florestas ricas em N, não sejam de intensidade suficiente a ponto de causar uma alteração significativa na ciclagem de N nestas áreas, como o que foi observado no estudo enfocando as florestas secundárias estabelecidas em áreas previamente utilizadas para agricultura, onde a perturbação no sistema foi mais intensa. === The study of nutrient dynamics in disturbed areas of the Amazon region helps to provide understanding of how the current land-use models affect the forest ecosystem and its capacity to recover over time. The object of this study was to investigate the nitrogen dynamics along a chronosequence of secondary forests (6, 20 and 40 yearold), following slash-and-burn agriculture that occurred in the municipality of São Francisco do Pará, and along gaps in different stages of development (1,3 and 5 yearold) created by selective logging in the Tapajós National Forest, both in the state of Pará. In order to understand the effects of land cover changes in the nitrogen cycle, we investigated the ð15N, C and N concentrations in soil, litter, and vegetation in these areas. At the selective logging sites, mineralization and nitrification rates were measured. All sites showed an increase in ð15N values in the soil, correlated with depth, in the first 50 cm. There were significant increases in ð15 N and N concentrations in the vegetation along the chronosequence of secondary forests and a decrease in the C/N ratio. The litter ð15N measurements also increased with secondary forest age. These parameters suggest an increasing N availability with stand age. That is, nitrogen cycling is more closed due to N limitation during the first stages of secondary succession, and becomes more open as the secondary forest ages and as rates of N cycling accelerate. At the selective logging sites, mineralization and nitrification rates were lower in the oneyear gap. However, differences were not found within the other gap ages and between those gaps and the undisturbed forest. Significant differences in the foliar ð15N were not found among the various areas, including legume and non-legume groups that belong to a common area. Foliar N contents were greater in legume than in non-legume species and the C/N ratio was higher in the non-legume species in all areas. Nevertheless, these parameters did not differ among the overall areas. These results indicate an open nitrogen cycle occurring in these areas, suggesting that disturbances such as canopy opening in forests originally enriched in nitrogen, are not strong enough to alter significantly this nutrient cycling, as is the conversion of mature to secondary forest through slash and burn agriculture.