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Made available in DSpace on 2018-11-12T17:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-06-01. Added 1 bitstream(s) on 2018-11-12T17:34:01Z : No. of bitstreams: 1 S0100-06832015000300750.pdf: 542802 bytes, checksum: e7c455685da8f2bfd0925b25567f7bec (MD5) Os processos naturais que determinam os atributos do solo e da serapilheira são controlados por diversos fatores. Entretanto, pouca atenção tem sido dada para diferenciar o efeito de fatores ambientais de efeitos da estrutura espacial da área sobre a distribuição de atributos do solo e da serapilheira em ecossistemas tropicais em topografias heterogêneas. O objetivo deste estudo foi avaliar padrões de variação dos atributos químicos do solo e da serapilheira em uma área tropical que intercepta níveis distintos de incidência solar ao longo do ano, dado que sua topografia possui encostas predominantemente voltadas para direções geográficas opostas. Dados de solo (pH, C, N, P, H+Al, Ca, Mg, K, Al, Na, areia e silte) e serapilheira (N, K, Ca, P e Mg) foram coletados junto às coordenadas geográficas (para modelar a estrutura espacial) de 40 unidades amostrais estabelecidas em dois sítios compostos, respectivamente, de encostas voltadas para noroeste e sudeste (20 unidades em cada). Os atributos do solo e da serapilheira variaram mais entre encostas voltadas para orientações geográficas semelhantes do que entre encostas voltadas para orientações opostas. Tanto a incidência solar quanto a estrutura espacial da área foram relevantes para explicar os padrões detectados de variação do solo e da serapilheira. As contribuições individuais da incidência solar para explicar a variação dos atributos avaliados sugerem que esse e outros fatores ambientais podem ter papel particularmente relevante na determinação da distribuição do solo e da serapilheira em áreas tropicais com topografia heterogênea. Este estudo corrobora ainda que a estrutura espacial da área também tem papel importante na distribuição do solo e da serapilheira neste tipo de paisagem, o que parece consistente com a ação de mecanismos relacionados à movimentação da água nesses locais. Natural processes that determine soil and plant litter properties are controlled by multiple factors. However, little attention has been given to distinguishing the effects of environmental factors from the effects of spatial structure of the area on the distribution of soil and litter properties in tropical ecosystems covering heterogeneous topographies. The aim of this study was to assess patterns of soil and litter variation in a tropical area that intercepts different levels of solar radiation throughout the year since its topography has slopes predominantly facing opposing geographic directions. Soil data (pH, C, N, P, H+Al, Ca, Mg, K, Al, Na, sand, and silt) and plant litter data (N, K, Ca, P, and Mg) were gathered together with the geographic coordinates (to model the spatial structure) of 40 sampling units established at two sites composed of slopes predominantly facing northwest and southeast (20 units each). Soil and litter chemical properties varied more among slopes within similar geographic orientations than between the slopes facing opposing directions. Both the incident solar radiation and the spatial structure of the area were relevant in explaining the patterns detected in variation of soil and plant litter. Individual contributions of incident solar radiation to explain the variation in the properties evaluated suggested that this and other environmental factors may play a particularly relevant role in determining soil and plant litter distribution in tropical areas with heterogeneous topography. Furthermore, this study corroborates that the spatial structure of the area also plays an important role in the distribution of soil and litter within this type of landscape, which appears to be consistent with the action of water movement mechanisms in such areas. Universidade Federal do Rio de Janeiro Departamento de Ecologia Universidade de São Paulo Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro Departamento de Solos Universidade Estadual de São Paulo Faculdade de Ciências Agronômicas

O objetivo deste trabalho foi relacionar o acúmulo de serapilheira com sua composição química e desta com as características físicas e químicas do solo, em plantios puros e misto de espécies florestais nativas. O trabalho foi desenvolvido em solos de tabuleiro do sudeste da Bahia, Brasil, no período de agosto de 1994 a novembro de 1996, em plantios, com 22 anos de idade, de pau-roxo (Peltogyne angustiflora), putumuju (Centrolobium robustum), arapati (Arapatiella psilophylla), arapaçu (Sclerolobium chrysophyllum), claraíba (Cordia trichotoma) e óleo-comumbá (Macrolobium latifolium ). Foram utilizadas uma floresta secundária, praticamente em estado clímax, e uma capoeira, de 40 anos de idade. O solo na camada de 0-5 cm estava mais bem estruturado no plantio misto do que sob as outras coberturas vegetais. A estruturação dessa camada foi positivamente relacionada com o acúmulo de C orgânico no solo e de serapilheira sobre este. O nível de fertilidade do solo (0-10 cm) sob as espécies implantadas nos sistemas puros e misto foi superior ao da capoeira e da floresta natural. A fitomassa e a qualidade nutricional da serapilheira revelaram a capacidade diferenciada das coberturas florestais para absorver e reciclar nutrientes; o plantio misto representou uma situação intermediária em relação ao sistema de plantios puros. A quantidade de serapilheira acumulada dependeu da sua composição química. Segundo resultados deste trabalho, a estruturação e o nível de fertilidade do solo distinguiram-se de acordo com as coberturas florestais, em razão da quantidade, da composição química e da taxa de decomposição da serapilheira. As espécies claraíba, arapaçu e pau-roxo revelaram-se promissoras em melhorar a fertilidade do solo. Contudo, o plantio misto mostrou ser o sistema florestal mais adequado, por proporcionar simultaneamente melhor estruturação, maior quantidade de C orgânico, maiores níveis de nutrientes do solo e, conseqüentemente, maior eficiência da ciclagem de nutrientes. The objective of this study was to evaluate the relation between the chemical composition of litter accumulation and its effect on the physics and fertility of soil in two plantation systems of native forest species. The plantation systems consisted of 22 year-old mixed stand and pure stands of six hardwood species (Peltogyne angustiflora, Centrolobium robustum, Arapatiella psilophylla, Sclerolobium chrysophyllum, Cordia trichotoma, Macrolobium latifolium) native to the southeastern region of Bahia, Brazil, evaluated from August 1994 through November 1996. As a reference for the characteristic analyzed, the study included a secondary forest near climax, and a 40 year-old naturally regenerated forest. The soil of the 0-5 cm upper layer was better structured in the mixed stand than in the other forest systems. This layer's soil structure was positively influenced by litter mass and organic carbon. Soil fertility (0-10 cm upper layer) was higher in the planted stands than in the regenerating and secondary forests. The litter mass and its nutritional quality revealed differences in the capacity the various types of forest had in nutrient uptak and cycling. The mixed stand had an intermediate position in relation to the pure and natural forest stands. The litter decay rate was regulated by its quality. The results of this study indicate that the soil structure and fertility level under forest could be affected by litter nutritional quality and its decay rate. The mixed stand of forests species seemed to be the best plantation system, as it increases soil organic matter and fertility level and improve soil structure.

The objective of this paper is to study selected components of the nutrient cycle of pure and mixed stands of native forest species of Atlantic Forest in southeastern Brazil. Tree diameter, height, above-ground biomass, and nutrient content were determined in 22-year-old stands. Litterfall, litter decomposition, and nutrient concentration were evaluated from August 1994 to July 1995. The following species were studied: Peltogyne angustiflora, Centrolobium robustum, Arapatiella psilophylla, Sclerolobium chrysophyllum, Cordia trichotoma, Macrolobium latifolium. The litter of a natural forest and a 40-year-old naturally regenerated second-growth forest was sampled as well. The mixed-species outmatched pure stands in height, stem volume and total biomass (29.4 % more). The greatest amount of forest litter was observed in the natural forest (9.3 Mg ha-1), followed by the mixed-species stand (7.6 Mg ha-1) and secondary forest (7.3 Mg ha-1), and least litterfall was measured in the pure C. robustum stand (5.5 Mg ha-1). Litterfall seasonality varied among species in pure stands (CV from 44.7 to 91.4 %), unlike litterfall in the mixed-tree stand, where the variation was lower (CV 31.2 %). In the natural and second-growth forest, litterfall varied by 57.8 and 34.0 %, respectively. The annual rate of nutrient return via litterfall varied widely among forest ecosystems. Differences were detected between forest ecosystems in both the litter accumulation and quantity of litterlayer nutrients. The highest mean nutrient accumulation in above-ground biomass was observed in mixed-species stands. The total nutrient accumulation (N + P + K+ Ca + Mg) ranged from 0.97 to 1.93 kg tree-1 in pure stands, and from 1.21 to 2.63 kg tree-1 in mixed-species stands. Soil fertility under mixed-species stands (0-10 cm) was intermediate between the primary forest and pure-stand systems. The litterfall rate of native forest species in a mixed-species system is more constant, resulting in a more continuous decomposition rate. Consequently, both nutrient availability and quantity of organic matter in the soil are higher and the production system ecologically more sustainable. O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns componentes da ciclagem de nutrientes em plantios puros e misto de espécies florestais nativas. O trabalho foi desenvolvido em solos de tabuleiro do sudeste da Bahia, Brasil, no período de agosto de 1994 a julho de 1995, em plantios com 22 anos de idade de pau-roxo (Peltogyne angustiflora), putumuju (Centrolobium robustum), arapati (Arapatiella psilophylla), arapaçu (Sclerolobium chrysophyllum), claraíba (Cordia trichotoma) e óleo-comumbá (Macrolobium latifolium). Como referências, foram utilizadas uma floresta secundária, praticamente em estado clímax, e uma capoeira de 40 anos de idade. O sistema de plantio misto proporcionou maior crescimento das espécies florestais em altura e volume de tronco e aumento médio de 29,4 % de biomassa total. A maior produção de folhedo ocorreu na floresta natural (9,3 Mg ha-1), seguida do plantio misto (7,6 Mg ha-1) e da capoeira (7,3 Mg ha-1). A menor produção de folhedo no plantio puro foi do putumuju (5,5 Mg ha-1). A sazonalidade da produção de folhedo variou entre as espécies nos plantios puros (CV 44,7 a 91,4 %), ao passo que o plantio misto apresentou menor variabilidade (CV 31,2 %). A variação na floresta natural foi de 57,8 % e, na capoeira, de 34,0 %. A taxa de aporte anual de nutrientes via folhedo variou amplamente entre os ecossistemas florestais. Constataram-se, também, diferenças na acumulação e na quantidade de nutrientes da serapilheira entre os ecossistemas florestais. O plantio misto proporcionou, em média, os maiores acúmulos de nutrientes na biomassa da parte aérea. As espécies apresentaram amplitude na acumulação de nutrientes (N + P + K+ Ca + Mg) de 0,97 a 1,93 kg árvore-1 nos plantios puros e de 1,21 a 2,63 kg árvore-1 no plantio misto. A fertilidade do solo (0-10 cm) sob as espécies implantadas nos sistemas puro e misto diferiu marcadamente em relação à dos ecossistemas da capoeira e da floresta natural. O plantio de espécies florestais nativas em sistema misto resulta em taxa de produção de folhedo mais constante e, conseqüentemente, numa contínua decomposição deste. Assim, ele aumenta a disponibilidade de nutrientes e a quantidade de matéria orgânica no solo, o que pode ser caracterizado como um sistema de produção ecologicamente mais sustentável.

As taxas de decomposição e os fluxos de nutrientes do folhedo de espécies florestais são distintos em plantios puros e mistos, porque são regulados não apenas pela qualidade do substrato, mas também pela qualidade do microambiente de acordo com o tipo de sistema de produção florestal. O objetivo deste trabalho foi estimar as taxas de decomposição e a liberação de N e P do folhedo de espécies florestais em dois sistemas de plantio. Este trabalho foi desenvolvido em solos de tabuleiro do sudeste da Bahia, em plantios puros e mistos, com 22 anos de idade, de pau-roxo, Peltogyne angustiflora; putumuju, Centrolobium robustum; arapati, Arapatiella psilophylla; arapaçu, Sclerolobium chrysophyllum; claraíba, Cordia trichotoma, e óleo-comumbá, Macrolobium latifolium. Também foram utilizadas uma floresta secundária, praticamente em estado clímax, e uma capoeira, de 40 anos de idade. A decomposição de folhedo, colocado em sacos de malha de 1 mm, foi seguida durante um ano. O modelo que proporcionou melhor ajuste foi exponencial de 1ª ordem. No plantio misto, as taxas de decomposição do folhedo do pau-roxo e óleo-comumbá foram significativamente superiores àquelas dessas espécies em seus plantios puros, ao contrário do observado para o arapati. No entanto, as taxas de decomposição do folhedo do putumuju, arapaçu e claraíba não foram alteradas significativamente. O P, e não o N, seria o nutriente mais limitante para a decomposição do folhedo dessas espécies. A liberação de N e P do folhedo de cada espécie variou de acordo com o microambiente. Dentre os ecossistemas heterogêneos, a taxa de decomposição do folhedo do plantio misto diferiu significativamente apenas da floresta natural. A maior liberação do N ocorreu no plantio misto; já para o P, a capoeira foi o ecossistema que apresentou significativamente a menor liberação. Conclui-se que o plantio misto proporciona maior capacidade em reciclar matéria orgânica e nutriente, o que indica serem os processos de decomposição e mineralização influenciados não apenas pela qualidade do substrato, mas também pela qualidade do microambiente. Assim, a extrapolação de resultados desses processos obtidos em cultivos monoespecíficos para sistemas florestais heterogêneos não seria apropriada. Leaf litter decay rates and N and P fluxes of tree species are different in pure and mixed stands because the decomposition process is not only defined by the quality of the substrate, but of the microenvironment (forest production systems) also. The objetive of this work was to estimate the decomposition rate and N and P release from leaf litter of native forest species planted under two different systems. Twenty two year-old mixed and pure stands of six hardwood species (Peltogyne angustiflora, Centrolobium robustum, Arapatiella psilophylla, Sclerolobium chrysophyllum, Cordia trichotoma, Macrolobium latifolium) native of the southeastern region of Bahia, Brazil, were evaluated. As reference for the analyzed characteristics, the study included a secondary forest near climax, and a 40- year-old naturally regenerated forest. The decomposition of leaf litter in sacks of 1 mm mesh was observed during one year. The single exponential model provided the best adjustment for all species in both planting systems (pure and mixed). Leaf litter decay rates of Peltogyne angustiflora and Macrolobium latifolium were significantly higher in the mixed than in the pure stand of the same species, unlike observed for Arapatiella psilophylla. The leaf litter decay rates of Centrolobium robustum, Sclerolobium chrysophyllum, and Cordia trichotoma were not altered significantly. Not N, but P limited the litter decomposition of these species most. The release of N and P from leaf litter of each species varied according to the microenvironment. Among the heterogeneous ecosystems, the leaf litter decay rate in mixed stands was the only one that differed significantly from the native forest. The highest N release occurred in the mixed stand, whereas P release was clearly lowest in the regenerated forest. It was inferred that mixed stands of forests species own a greater capability of recycling organic matter and nutrients. This indicates that the decay and mineralization processes are not only influenced by the substrate quality, but also the quality of the microenvironment. Information about these processes obtained in pure stand systems should therefore not be extrapolated to heterogeneous forest systems.

The precise sampling of soil, biological or micro climatic attributes in tropical forests, which are characterized by a high diversity of species and complex spatial variability, is a difficult task. We found few basic studies to guide sampling procedures. The objective of this study was to define a sampling strategy and data analysis for some parameters frequently used in nutrient cycling studies, i. e., litter amount, total nutrient amounts in litter and its composition (Ca, Mg, Κ, Ν and P), and soil attributes at three depths (organic matter, Ρ content, cation exchange capacity and base saturation). A natural remnant forest in the West of São Paulo State (Brazil) was selected as study area and samples were collected in July, 1989. The total amount of litter and its total nutrient amounts had a high spatial independent variance. Conversely, the variance of litter composition was lower and the spatial dependency was peculiar to each nutrient. The sampling strategy for the estimation of litter amounts and the amount of nutrient in litter should be different than the sampling strategy for nutrient composition. For the estimation of litter amounts and the amount of nutrients in litter (related to quantity) a large number of randomly distributed determinations are needed. Otherwise, for the estimation of litter nutrient composition (related to quality) a smaller amount of spatially located samples should be analyzed. The determination of sampling for soil attributes differed according to the depth. Overall, surface samples (0-5 cm) showed high short distance spatial dependent variance, whereas, subsurface samples exhibited spatial dependency in longer distances. Short transects with sampling interval of 5-10 m are recommended for surface sampling. Subsurface samples must also be spatially located, but with transects or grids with longer distances between sampling points over the entire area. Composite soil samples would not provide a complete understanding of the relation between soil properties and surface dynamic processes or landscape aspects. Precise distribution of Ρ was difficult to estimate. A amostragem precisa de atributos edáficos, biológicos ou microclimatics; em florestas tropicais, que apresentam elevada diversidade de espécies e variabilidade espacial complexa, é uma tarefa difícil. Encontram-se poucos estudos básicos sobre o assunto. Este estudo foi desenvolvida com o objetivo de definir uma estratégia de amostragem e análise de dados para alguns parâmetros utilizados, freqüentemente, em estudos de ciclagem de nutrientes, isto ê, a quantidade, conteúdo em nutrientes e composição da serapilheira depositada (Ca, Mg, Κ, Ν e P) e atributos do solo em três profundidades (matéria orgânica, conteúdo de P, capacidade de troca de cations e saturação por bases). Como área de estudo, foi escolhido um remanescente florestal, localizado no Oeste do Estado de São Paulo, e as amostras foram coletadas em julho de 19S9. A quantidade total de serapilkeira acumulada sobre o solo e o seu conteúdo em nutrientes apresentaram elevada variância espacialmente independente. A composição da serapilheira acumulada apresentou menor variância com dependência espacial peculiar a cada elemento. Assim, a amostragem para a determinação da quantidade de serapilheira e para o seu conteúdo em nutrientes deve ser distinta daquela adotada para a avaliação de sua composição em nutrientes. Para estimar a quantidade e o conteúdo em nutrientes (relacionados com a quantidade), grande número de amostras distribuídas ao acaso ê necessário. Visando a estimativa da composição em nutrientes (relacionados com a qualidade), menor número de amostras de localização conhecida deoe ser considerado. A definição da. amostragem para os atributos do solo foi distinta para as diferentes profundidades. De forma geral, as amostras superficiais (0-5 cm) apresentaram elevada variância com dependência espacial a pequenas distâncias, enquanto as camadas mais profundas apresentaram dependência espacial a distâncias maiores. Transeções curtas, com intervalos de amostragem de 5 a 10 m, devem ser utilizadas para a camada superficial. As amostras das camadas subsuperficiais também devem ser espacialmente referenciadas, mas tomadas em transeções ou malhas com distâncias maiores, cobrindo toda a área. Amostras compostas não possibilitariam a compreensão completa das relação dos atributos químicos do solo com a dinâmica superficial ou posição no relevo e material de origem. A distribuição precisa do Ρ foi difícil de ser estimada.