Forest litter decomposition as affected by eucalyptus stand age and topography in south-eastern Brazil

Abstract

Forest litter decomposition is a major process in returning nutrients to soils and thus promoting wood productivity in the humid tropic. This study aimed to assess decomposition of eucalypt litter in the Rio Doce region, Brazil. Leaf litter was sampled under clonal eucalypt stands aged 2, 4 and 6 years on hillslopes and footslopes. Soil and soil+litter samples were incubated at two levels of soil moisture, temperature and fertilization. C-CO2 emissions from soil measured during 106 days were higher at 32 °C than at 23°C, mainly for the 2-yr-old stand on footslope. When leaf litter was added on soils, C-CO2 emissions were eight times higher, mainly on footslopes, with no effect of stand age. Leaf decomposition in situ, assessed with a litterbag experiment showed a mean weight loss of at least 50% during 365 days, reaching 74% for 2 yr-old stands on footslopes. In comparison with data from the native forest and the literature, no apparent restrictions were found in eucalypt litter decomposition. Differences between in vitro and in situ results, and between eucalypt and native forest, were most likely related to the response of diverse decomposer communities and to substrate quality.

A decomposição de serapilheira florestal é um processo importante ao retornar nutrientes ao solo e, assim, estimular a produtividade da madeira no trópico úmido. Este trabalho objetivou avaliar a decomposição de serapilheira de eucalipto na região do rio Doce, MG. Frações foliares foram amostradas em plantações de eucalipto nas idades de 2, 4 e 6 anos e posições de encosta e baixada. Amostras de solo e solo + fragmentos de folhas foram incubadas em dois níveis de umidade, temperatura e fertilização. A quantidade de C-CO2 emitida pelo solo no período de 106 dias foi maior na temperatura de incubação de 32 oC do que a 23 oC, especialmente em solos de baixada, na idade de 2 anos. A respiração do solo foi intensificada oito vezes pela presença de fragmentos de folhas sobre o solo, principalmente em solos da baixada, e não houve efeito significativo para a idade. A decomposição foliar in situ, avaliada em um experimento de sacos de decomposição, apresentou perda média de no mínimo 50% durante 365 dias, alcançando 74% para o eucalipto em dois anos, na baixada. Após a comparação com uma mata nativa e dados da literatura nacional, não foi encontrada nenhuma restrição aparente na decomposição da fração foliar do eucalipto. Diferenças entre os resultados in vitro e in situ e entre a mata nativa e o eucalipto podem estar relacionadas a uma diferente comunidade de decompositores e à qualidade do substrato foliar.