The leaf breakdown of Picramnia sellowii (Picramniales: Picramniaceae) as index of anthropic disturbances in tropical streams / Decomposição de folhas de Picramnia sellowii (Picramniales: Picramniaceae) como índice de distúrbio antrópicos em riachos tropicais

Abstract There are few studies in tropical regions exploring the use of leaf breakdown process as a functional tool to assess anthropic disturbance on aquatic ecosystems. We assessed the effects of water pollution due to human activities on the leaf breakdown rate of Picramnia sellowii in streams of the southeastern Brazil. The experiment was carried out for 60 days in three reference streams and three streams impaired by organic pollution and absence of riparian vegetation. Three litter bags were incubated in each stream containing 3 ± 0.05 g of P. sellowii leaves. The reference streams presented higher values of dissolved oxygen and lower values of nutrients, turbidity, electrical conductivity, total impermeable area and water temperature. The leaf breakdown rate (k) differed significantly between the reference (k = 0.014 ± 0.003 d–1) and impaired streams (k = 0.005 ± 0.001 d–1). The leaves incubated in the reference streams contained greater fungal biomass (measured as ergosterol concentration) and abundance of invertebrates, as well as greater presence of shredders, with k values being related to the biomass of these organisms. Overall, there were clear differences between the leaf mass loss in the reference and impaired streams. These results reinforce the negative effect of urbanization on leaf breakdown and fungal and shredder biomass.

Resumo Na região tropical são escassos os estudos que exploram o uso do processo de decomposição foliar como ferramenta funcional para avaliar os efeitos das perturbações antrópicas sobre os ecossistemas aquáticos. Nosso objetivo foi avaliar os efeitos dos impactos antrópicos sobre a taxa de decomposição de Picramnia sellowii em riachos no Sudeste do Brasil. O experimento foi realizado durante 60 dias em três riachos referências e três impactados por poluição orgânica e sem cobertura vegetal. Em cada riacho foram incubados três sacos contendo 3 ± 0,05 g de folhas secas de P. sellowii. Os riachos referência apresentaram maiores concentrações de oxigênio dissolvido e menores valores de nutrientes, turbidez, condutividade elétrica, TIA (área total impermeável) e temperatura. O coeficiente de decomposição (k) diferiu entre os riachos referência (k = 0,014 ± 0,003 d–1) e os impactados (k = 0,005 ± 0,001 d–1). Nas folhas incubadas nos riachos referência foi observada maior biomassa de fungos e abundância de invertebrados, assim como a presença de fragmentadores, estando o k relacionado com a biomassa destes organismos. A decomposição se mostrou sensível para avaliar impactos antrópicos nos ecossistemas aquáticos uma vez que foram observadas nítidas diferenças entre a perda de massa foliar nos riachos referências e impactados. Estes resultados reforçam o efeito negativo da urbanização sobre a decomposição e biomassa de fungos e fragmentadores.

Seasonality of litterfall and leaf decomposition in a cerrado site / Estacionalidade da produção de serapilheira e decomposição foliar em um sítio de cerrado

We investigated annual litterfall and leaf decomposition rate in a cerrado site. We collected woody plant litter monthly from April 2001 to March 2002 and from July 2003 to June 2004. We placed systematically 13 litter traps (0.5 x 0.5 m) in a line, 10 m one from the other. We sorted litter into 'leaves', 'stems', 'reproductive structures', and 'miscellanea' fractions, oven-dried them at 80 °C until constant mass and weighed the dry material. To assess leaf decomposition rate, we packed leaves recently shed by plants in litter bags. We placed seven sets of nine litter bags in a line, 10 m one from the other, on the soil surface and collected nine bags each time after 1, 2, 3, 4, 6, 9, and 12 months. Total and leaf litter productions showed a seasonal pattern. Leaf litterfall was the phenological attribute that showed the strongest response to seasonality and drought. Decomposition was slower in the cerrado that we studied compared to a more closed cerrado physiognomy, reflecting their structural and environmental differences. Thus, decomposition rates seem to increase from open to closed cerrado physiognomies, probably related to an increase of humidity and nutrients in the soil.

Investigamos a produção de serapilheira e a taxa de decomposição foliar em uma área de cerrado sensu stricto. Coletamos mensalmente a serapilheira do componente arbustivo-arbóreo de abril de 2001 a março de 2002 e de julho de 2003 a julho de 2004. Dispusemos sistematicamente 13 coletores (0,5 x 0,5 m) em uma linha, com distância de 10 m entre eles. Separamos a serapilheira nas frações 'folhas', 'galhos', 'estruturas reprodutivas' e 'miscelânea'; as secamos em estufa a 80 °C até atingirem massa constante; e pesamos o material seco. Para analisar a taxa de decomposição foliar, acondicionamos folhas caídas recentemente em sacos de decomposição. Dispusemos sete conjuntos de nove sacos de decomposição em uma linha, distantes 10 m um do outro, sobre a superfície do solo e retiramos nove sacos a cada coleta depois de 1, 2, 3, 4, 6, 9 e 12 meses. As produções totais e de folhas apresentaram um padrão estacional. A queda de folhas foi o atributo fenológico que melhor respondeu à estacionalidade e à seca. A decomposição foi mais lenta no cerrado sensu stricto que estudamos do que em um fragmento de cerradão, o que refletiu em suas diferenças estruturais e ambientais. Portanto, as taxas de decomposição devem aumentar das fisionomias de cerrado abertas para as fechadas, provavelmente devido ao aumento da umidade e dos nutrientes do solo.