Contribuição de quatro espécies arbóreas ao ciclo biogeoquímico em floresta atlântica na planície litorânea do Paraná

Abstract

Este trabalho teve por objetivo avaliar a contribuição de espécies arbóreas ao ciclo biogeoquímico em três tipologias florestais (Inicial, Média e Avançada) da Floresta Atlântica na Planície Litorânea do Estado do Paraná. As três tipologias florestais se encontram sobre Espodossolos e se distinguem pela idade, diversidade florística e estrutura fitossociológica. Foram pesquisados os teores de bioelementos em folhas verdes e em folhas de serapilheira além da deposição de folhas de Andira anthelminthica, Ocotea pulchella, Ilex theezans e Tapirira guianensis e a redistribuição de bioelementos das folhas verdes para outros órgãos da planta. A precipitação interna sob a copa das árvores foi monitorada e analisada quanto ao seu volume e a sua composição em elementos minerais. As coletas de folhas verdes foram realizadas por estação do ano; para folhas de serapilheira e precipitação interna, as coletas foram realizadas a cada 21 dias. O procedimento de lavagem ou não das folhas coletadas, prévia à análise química, não afetou os teores de bioelementos nos tecidos vegetais. Os teores de N, P e K nas folhas verdes tenderam a aumentar com a idade da tipologia florestal. Os teores de Ca, Mg, Na e Al apresentaram tendência a maiores valores nas tipologias Inicial e Média. Andira anthelminthica foi à espécie que apresentou os maiores teores médios de N e P nas folhas verdes para as três tipologias; Tapirira guianensis o maior teor médio de Ca e Ilex theezans o maior teor médio de Na. Os teores médios de N em Andira anthelminthica, Ca em Tapirira guianensis e Na em Ilex theezans apresentaram-se superiores aos reportados para florestas tropicais. Para Andira anthelminthica e Ocotea pulchella o máximo de deposição de folhas de serapilheira ocorreu no verão, coincidindo com os aumentos de precipitação e temperatura. Tapirira guianensis apresentou comportamento diferenciado, com máxima deposição no final do inverno. Ilex theezans apresentou deposição durante todo o ano, com picos de deposição no verão e no final do inverno. Nas tipologias INI e MED Ilex theezans apresentou quantidade de fitomassa depositada bem superior às duas outras espécies. A ordem decrescente dos teores de bioelementos em folhas verdes para Andira anthelminthica foi N>Ca>K≥Mg≥P=Na≥Al; para Ocotea pulchella N>Ca>K ≥Na=Mg>P=Al; para Ilex theezans N>Ca≥Na≥Mg≥K>P=Al e para Tapirira guianensis Ca=N>K=Mg>P=Na=Al. Para folhas de serapilheira a ordem decrescente foi geralmente N>Ca>Mg>K>Na>P. A seqüência decrescente de redistribuição dos bioelementos dos tecidos das folhas verdes para tecidos mais jovens das árvores foi: N>K>Na>P>Mg>Ca. A interceptação da precipitação externa pela copa das árvores variou de 4,02% para Ocotea pulchella (MED) a 23,87% para Andira anthelminthica (AVA) e esta dentro da faixa de variação reportada para Floresta Atlântica. A ordem decrescente de entrada dos elementos minerais via precipitação interna foi Na>K>Ca>Mg>NO3-N. Ocorreu tendência de maiores concentrações de elementos minerais na tipologia MED. Conclui-se que as diferentes espécies, presentes nas diferentes tipologias florestais, cumprem importante papel e contribuem de maneira distinta à ciclagem de nutrientes no ecossistema.

This work evaluated the nutrient cycling in three forest typologies (Initial, Intermediary and Advanced) of the Atlantic Forest in the coastal plain of Paraná State/Brazil. This area is in natural regeneration after the abandonment of agricultural culture. The forest plots, situated on a Podzol, differ from each other according their age, species diversity and phytosociologic structure. The nutrient content in green and litter leaves were evaluated, as well litterfall biomass of Andira anthelminthica, Ocotea pulchella, Ilex theezans and Tapirira guianensis. Mobilization of bioelements from green leaves to other plant tissues was estimated. Throughfall under trees canopies was evaluated and analyzed for mineral elements. Sampling of green leaves were carried through every station of the year, and sampling of litterfall and throughfall were carried through every 21 days. The washing of leaves with deionized water, before nutrient analysis, did not affected nutrient content in the tissues. N, P and K content in green leaves tend to increase following forest age, and Ca, Mg, Na and Al content tend to be higher in the Initial and intermediary typologies. Andira anthelminthica showed the highests N and P content in green leaves for all typologies; Tapirira guianensis presented the highest average value for Ca content, and Ilex theezans the highest Na content. The average values of N in Andira anthelminthica, Ca in Tapirira guianensis and Na in Ilex theezans showed to be superior to that reported for tropical forests. For Andira anthelminthica and Ocotea pulchella the litterfall maximum values occurred during Summer, when precipitation and temperature are normally higher. Tapirira guianensis presented a different behavior, with maximum deposition in the end of Winter. Ilex theezans showed deposition during all the year, with peaks of deposition in Summer and end of Winter. In the Initial and Intermediary typologies, Ilex theezans presented a higher amount of litterfall than the two other species. The decreasing order of elements content in green leaves for Andira anthelminthica was N>Ca>K≥Mg≥P=Na≥Al; for Ocotea pulchella was N>Ca>K≥Na=Mg>P=Al; for Ilex theezans was N>Ca≥Na≥Mg≥K>P=Al, and for Tapirira guianensis was Ca=N>K=Mg>P=Na=Al. For litterfall leaves, the decreasing order was generally N>Ca>Mg>K>Na>P. The decreasing sequence of nutrient mobilization from green leaves to other plant tissues was N>K>Na>P>Mg>Ca. Canopy interception of the external precipitation varied from 4,02%, for Ocotea pulchella (Intermediary), to 23.87%, for Andira anthelminthica (Advanced), and values are similar to that reported for Atlantic forest. The decrescent order of elements in throughfall was Na>K>Ca>Mg>NO3-N, and it was observed a tendency of higher values in the Intermediary typlogie. For the whole nutrient cycle in the forest the different species play a very important and distinct contribution.