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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Impactos das interações planta-solo na dinâmica de nutrientes e na distribuição de fitofisionomias no Cerrado brasileiro : The impacts of plant-soil feedbacks in nutrient cycling dynamics and distribution of vegetation types in the Brazilian Cerrado
Title Alternative: The impacts of plant-soil feedbacks in nutrient cycling dynamics and distribution of vegetation types in the Brazilian Cerrado
Author: D'Angioli, André Mouro, 1991-
Advisor: Oliveira, Rafael Silva, 1974-
Abstract: Resumo: O Cerrado é o segundo maior bioma da América Latina, cuja cobertura original de cerca de 200 milhões de hectares distribuía-se sobre a região central do Brasil. É um bioma complexo que apresenta uma ampla variação nas condições climáticas e edáficas, determinando um amplo espectro estrutural da comunidade vegetal, como campos, savanas e florestas, que funcionam como estáveis alternativos da vegetação. Esta ampla variação nas condições ambientais em diferentes escalas potencialmente impactam as dinâmicas de distribuição dos estados estáveis alternativos, além de impactar processos ecossistêmicos, como a ciclagem de nutrientes. Além disso, apesar de ser um bioma fundamental para a preservação da biodiversidade e dos recursos naturais do Brasil, o Cerrado vem sofrendo intensas pressões de supressão da vegetação nativa devido à expansão agropecuária que ocupa hoje cerca de 50% do território original do bioma. Neste cenário, são fundamentais os esforços que aprofundem o conhecimento sobre o funcionamento do Cerrado e de seus tipos de vegetação, de modo a subsidiar planejamentos de conservação e aumentar o sucesso de iniciativas de restauração desse ecossistema. Desta forma, nesta tese foram avaliados: i) como matrizes edáficas distintas influenciam a relação entre cobertura de lenhosas e fertilidade do solo; ii) como variações em escala fina na estrutura da comunidade vegetal afetam a dinâmica de decomposição de matéria orgânica morta, através de efeitos na atividade de diferentes agentes decompositores; iii) como a conversão de campos nativos em pastagens afeta a dinâmica de ciclagem de nutrientes do ecossistema, e suas consequências para as práticas de restauração. Os resultados indicam que: i) uma matriz edáfica menos fértil é relevante para a distribuição dos estados estáveis alternativos da vegetação, possivelmente por limitar o crescimento de lenhosas; enquanto que sobre matriz edáfica mais fértil, esta relação não é observada; ii) a cobertura de lenhosas afeta a dinâmica de decomposição de matéria orgânica morta em escala fina, impactando o comportamento de forrageio de cupins. Maior cobertura de lenhosas foi negativamente relacionada à frequência de ataques de cupins à matéria orgânica morta; iii) gramíneas exóticas aumentam as taxas de ciclagem de nutrientes do ecossistema, pois estimulam a atividade da microbiota decompositora de ciclo de vida rápido por meio da produção de maiores quantidades de matéria orgânica morta lábil. Assim, práticas de restauração devem focar no restabelecimento das características da comunidade microbiana do solo, e também nas propriedades do solo a níveis similares de ecossistemas nativos não perturbados. Portanto, esta tese aprofunda o conhecimento sobre os potenciais mecanismos pelos quais as variações nas condições ambientais em diferentes escalas, e a conversão de ecossistemas nativos em pastagens, impactam na dinâmica de distribuição dos tipos de vegetação e na ciclagem de nutrientes no Cerrado. Este estudo contribui para o aprimoramento de modelos que estimem as dinâmicas de estocagem e ciclagem de carbono globais, e no aprimoramento de técnicas de restauração de ecossistemas nativos não-florestais.

Abstract: The Cerrado is the second largest biome of Latin America, that originally covered approximately 200 million hectares of the central region of Brazil. It is a complex biome with a high range of climatic and edaphic conditions that drives a wide range of plant community structure types such as: grasslands, savannas, and woodlands three alternative stable states of vegetation. The large- and fine-scale variations in environmental conditions influences the distribution dynamics of the alternative stable states of vegetation, affecting different ecosystems processes, such as nutrient cycling. Although the high importance of Cerrado to the Brazilian biodiversity and natural resources conservation, the biome suffers from intense pressures for vegetation suppression because of the agriculture expansion, which covers approximately 50% of the original territory of the biome. In this scenario, efforts increasing the knowledge of Cerrado functioning are of great importance in order to support conservation policies and to increase the success of ecosystem restoration. In this thesis was evaluated: i) how distinct soil types influence the relationship between woody cover and soil fertility; ii) how fine-scale variations in plant community structure affects the decay dynamics of dead organic matter, through effects in the activity of decay agents; iii) how the conversion of native grasslands in pastures affects the nutrient cycling dynamics of the ecosystem, and its consequences to the restoration practices. The results indicate that: i) communities growing in low fertility arenosols have a positive relation between soil fertility and the distribution of the alternative stable states of vegetation, potentially due to the limitation of woody plants growth; while in communities growing over more fertile ferralsols this relation was not observed; ii) woody cover affects the decay dynamics of dead organic matter in fine-scale, and was negatively related to the frequency of attack of dead organic matter by termites; iii) exotic grasses increases the nutrient cycling rates of the ecosystem, due to the increase in the activity of microorganisms of fast life-cycle through the production of high quantity of labile dead organic matter. Thus, restoration of native grasslands should focus on the re-establishment of soil microbial community characteristics and soil properties to levels similar of native ecosystems. Therefore, this thesis increases the knowledge regarding the potential mechanisms by which large- and fine-scale variations in environmental conditions, and the conversion of native ecosystems into pastures, impacts the dynamics and distribution of vegetation types and the nutrient cycling of Cerrado. It also contributes to the enhancement of models that estimates the dynamics and carbon stock and cycling, and also proposes potential improvements for techniques related to the restoration of tropical non-forested ecosystems.
Subject: Cerrados
Ecologia de restauração
Plantas e solo
Biodegradação
Ciclagem de nutrientes
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Citation: D'ANGIOLI, André Mouro. Impactos das interações planta-solo na dinâmica de nutrientes e na distribuição de fitofisionomias no Cerrado brasileiro : The impacts of plant-soil feedbacks in nutrient cycling dynamics and distribution of vegetation types in the Brazilian Cerrado . 2021. 1 recurso online ( 134 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP.
Date Issue: 2021
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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