Dinâmica nutricional em floresta estacional decidual com enfase aos minerais provenientes da deposição da serapilheira.

Annual litter fall, the N, P, K, Ca and Mg content, litter decomposition rate and the nutrient use efficiency were studied in a deciduous seasonal forest, from the Serra Geral escarpments, in Santa Maria, Rio Grande do Sul. The annual litter fall reached 7.76 t/ha, with leaf fraction representing 66% of the total. Spring was the most intensive litterfall and nutrients deposition season. This annual deposition added to the forest soil about 206.7 Kg/ha of nitrogen, 11,2 Kg/ha of phosphorus, 37,8 Kg/ha of potassium, 269.2 Kg/ha of calcium and 29.9 Kg/ha of magnesium. The mean forest floor mass was 6.7 t/ha, the instantaneous decomposition rate (K) was estimated to be 1.16 and the time necessary to decay 50% of the total litter was around 7 months. The nutrient use efficiency, given by the biomass/nutrient rate to the N, P, Ca and Mg elements was lesser than those verified for others brazilians regions, showing that the primary productivity of the stand is not limited by the availability of the studied nutrients.A produção anual de serapilheira, o conteúdo de N, P, K, Ca e Mg, a taxa de decomposição da serapilheira e a eficiência de utilização de nutrientes, foram estudadas numa floresta estacional decidual, situada nas encostas da Serra Geral em Santa Maria, Rio Grande do Sul. A produção anual de serapilheira foi de 7,76 t/ha, com a fração folhas representando aproximadamente 66% da produção total. A estação de maior deposição de serapilheira e nutrientes foi a primavera. Foram depositados anualmente no solo florestal 206 Kg/ha de nitrogênio, 11,2 Kg/ha de fósforo, 37,8 Kg/ha de potássio, 269,2 Kg/ha de cálcio e 29,9 kg/ha de magnésio. A quantidade média de manta acumulada sobre o solo totalizou 6,7 t/ha, a estimativa da taxa instantânea de decomposição (K)   foi de 1,16 e o tempo necessário para decomposição de 50% da serapilheira produzida, foi estimado em torno de 7 meses. A eficiência da utilização de nutrientes dada pela relação biomassa/nutriente para os elementos N, P, Ca e Mg, foi menor do que tem sido verificado em outras florestas do Brasil, indicando que a produtividade primária da floresta não é limitada pela disponibilidade dos elementos estudados

Nutrient cycling in different stages of the secondary succession at Rio Grande do Sul, Brazil

O presente estudo analisou a produção de serapilheira e ciclagem de nutrientes em diferentes fases da sucessão secundária em uma Floresta Estacional Decidual, no Rio Grande do Sul, em uma região com clima subtropical úmido. Foram comparados três áreas adjacentes: uma capoeira, com 13 anos de idade; um capoeirão, com 19 anos e uma mata secundária com mais de 30 anos. Os povoamentos foram avaliados quanto à produção e decomposição de serapilheira e ciclagem de nutrientes. As espécies com maior participação na produção de folhedo nos povoamentos, foram avaliadas isoladamente quanto à massa e conteúdo de nutrientes. A queda de serapilheira foi estimada ao longo de dois anos. A produção média anual de serapilheira na capoeira, capoeirão e mata foi, respectivamente, de 5,8 t ha<sup>-1</sup> ano<sup>-1</sup>, 8,0 t ha<sup>-1</sup> ano<sup>-1</sup> e 9,5 t ha<sup>-1</sup> ano<sup>-1</sup>. A produção anual de serapilheira no capoeirão não diferiu estatisticamente da quantidade produzida na mata. O folhedo representou 73% do total de serapilheira derrubada na capoeira e 65% no capoeirão e na mata. As espécies mais importantes na produção de folhedo foram as com maior VI (Valor de Importância) nas comunidades. <i>Mimosa bimucronata</i> na capoeira, <i>Ocotea puberula</i> na capoeira e no capoeirão, <i>Cupania vernalis</i> e <i>Parapiptadenia rígida</i> no capoeirão e <i>Alchornea triplinervia, Nectandra megapotamica</i> e <i>Cabralea canjerana</i> na mata, foram as espécies mais importantes na produção de folhedo nos seus respectivos povoamentos. As concentrações de P na serapilheira diminuíram com a idade dos povoamentos, mas as concentrações de K, Ca e Mg não se alteraram com a idade. A serapilheira derrubada no capoeirão foi a mais rica em N. As quantidades totais de nutrientes transferidos ao solo através da serapilheira na capoeira, capoeirão e mata foram, respectivamente (kg ha<sup>-1</sup> ano<sup>-1</sup>): 98,4; 156 e 163,7 de N; 11,2; 15,4 e 11,5 de P; 28,5; 46,7 e 51,2 de K; 147,5; 206,7 e 271 de Ca e 10,8; 18,2 e 21,8 de Mg. Houve diferenças entre as espécies na concentração de nutrientes em seus folhedos. As espécies <i>Ocotea puberula</i> e <i>Nectandra megapotamica</i> apresentaram elevados teores de P e baixos teores de Ca e Mg. <i>Cabralea canjerana</i> e <i>Cordia trichotoma</i>: altas concentrações de P, Ca e Mg. <i>Cupania vernalis</i>: baixos teores de N e Ca. <i>Phytolacca dioica</i>: concentrações altas de K, Ca e Mg. <i>Parapiptadenia rígida</i> e <i>Machaerium stiptatum</i>: altas concentrações de N e P. Os folhedos de <i>Alchornea triplinervia</i> e </i>Quillaja brasiliensis</i> demonstraram-se pobres em quase todos os nutrientes. As quantidades médias de serapilheira sobre o solo (manta) da capoeira; capoeirão e mata foram respectivamente de: 4,2 t/ha; 5,6 t/ha e 6,0 t/ha. Não foi verificada diferença estatística entre o capoeirão e a mata. O valor do coeficiente de decomposição da serapilheira (k), variou entre 1,37, na capoeira, e 1,57, na mata secundária. Os tempos médios de residência de N, P, K, Ca e Mg na manta florestal foram calculados pelo quociente entre os estoques imobilizados na manta florestal e a transferência anual desses nutrientes pela queda da serapilheira. O tempo médio de residência na manta florestal variou entre 4 e 5 meses para o potássio e 14 e 15 meses para o cálcio. Na capoeira o tempo médio de residência de nutrientes na manta foi maior do que no capoeirão e na mata.This study focused the nutrient cycling along the secondary succession of a seasonal deciduous forest in Rio Grande do Sul, south of Brazil in a region with moist subtropical climate. Three stands 13, 19 and 30 years old were evaluated. Litter fall, litter standing crop, litter decomposition and nutrient cycling were monitored and compared. The role of principal species in leaf fall and nutrient cycling too were studied. The study was runned in a forested catchment, in Vale Vêneto (29°40? S e 53°35? W), Rio Grande do Sul. The litter fall was measured during 24 months. The total small litter fall was (t ha<sup>-1</sup> year<sup>-1</sup>) for the capoeira, 5,8; capoeirão, 8,0 and Mata, 9,5. Total amounts of annual litter fall not differ significantly between capoeirão and mata. Leaf litter accounted for 65-73% of the total litter fall. Leaf fall was identified to species. Lauraceae, Mimosaceae, Euphorbiaceae and Meliaceae are important tree families in stands with regard to their contribution to leaf fall. ln the stands studied, the most important tree species contributing to leaf fall was those with greater VI (Importance Value) in communities. ln the capoeira, <i>Ocotea puberula</i> and <i>Mimosa bimucronata</i> to contribute with 40% of total leaf fall. ln the capoeirão, <i>Ocotea puberula, Cupania vernalis</i> and <i>Parapiptadenia rigida</i> shedding 49% of total and in the mata, <i>Alchornea triplinervia, Nectandra megapotamica</i> and <i>Cabralea canjerana</i> shedding more than half of the total leaf fall. The concentrations of P in litter decreased from the capoeira to mata, but K, Ca e Mg concentrations not. The capoeirão litter was richer in N than capoeira and mata litter. The total amounts of nutrients returned to soil in the capoeira, capoeirão and mata was (kg ha<sup>-1</sup> year<sup>-1</sup>) respectively, 98,4; 156,0 and 163,7 for N; 11,2; 15,4 and 11,5 for P; 28,5; 46,7 and 51,2 for K; 147,5; 206,7 and 271 for Ca and 10,8; 18,2 and 21,8 for Mg. The different species showed different leaf fall nutrient concentration. The species <i>Ocotea puberula</i> e <i>Nectandra megapotamica</i> shown high concentration of P and low concentrations of Ca and Mg. <i>Cabralea canjerana</i> and <i>Cordia trichotoma</i> high P, Ca and Mg. <i>Cupania vernalis</i> low concentrations of N and Ca. <i>Parapiptadenia rigida</i> and <i>Machaerium stiptatum</i> high concentrations of N and P. The leaf fall from <i>Alchornea triplinervia</i> and <i>Quillaja brasiliensis</i> showed low concentrations of almost all nutrients analysed. The litter standing crop (t ha<sup>-1</sup>) was 4.2 in the capoeira; 5,6 in the capoeirão and 6.0 in the mata. Total amounts of litter standing crop not differ significantly between capoeirão and mata. Decomposition constant (k) values were relatively high with mean value ranging from 1.37 in the capoeira and 1.57 in the mata. Mean residence time of N, P, K, Ca and Mg was calculated trough the quotients of litterfall content/litter layer content. The mean residence time ranged from 4-5 month for potassium and 14-15 month for calcium and are indicative of the rapid cycling and an important source of nutrients to the trees

DINÂMICA NUTRICIONAL EM FLORESTA ESTACIONAL DECIDUAL COM ENFASE AOS MINERAIS PROVENIENTES DA DEPOSIÇÃO DA SERAPILHEIRA

A produção anual de serapilheira, o conteúdo de N, P, K, Ca e Mg, a taxa de decomposição da serapilheira e a eficiência de utilização de nutrientes, foram estudadas numa floresta estacional decidual, situada nas encostas da Serra Geral em Santa Maria, Rio Grande do Sul. A produção anual de serapilheira foi de 7,76 t/ha, com a fração folhas representando aproximadamente 66% da produção total. A estação de maior deposição de serapilheira e nutrientes foi a primavera. Foram depositados anualmente no solo florestal 206 Kg/ha de nitrogênio, 11,2 Kg/ha de fósforo, 37,8 Kg/ha de potássio, 269,2 Kg/ha de cálcio e 29,9 kg/ha de magnésio. A quantidade média de manta acumulada sobre o solo totalizou 6,7 t/ha, a estimativa da taxa instantânea de decomposição (K) foi de 1,16 e o tempo necessário para decomposição de 50% da serapilheira produzida, foi estimado em torno de 7 meses. A eficiência da utilização de nutrientes dada pela relação biomassa/nutriente para os elementos N, P, Ca e Mg, foi menor do que tem sido verificado em outras florestas do Brasil, indicando que a produtividade primária da floresta não é limitada pela disponibilidade dos elementos estudados

Dinâmica nutricional em floresta estacional decidual com enfase aos minerais provenientes da deposição da serapilheira.

Annual litter fall, the N, P, K, Ca and Mg content, litter decomposition rate and the nutrient use efficiency were studied in a deciduous seasonal forest, from the Serra Geral escarpments, in Santa Maria, Rio Grande do Sul. The annual litter fall reached 7.76 t/ha, with leaf fraction representing 66% of the total. Spring was the most intensive litterfall and nutrients deposition season. This annual deposition added to the forest soil about 206.7 Kg/ha of nitrogen, 11,2 Kg/ha of phosphorus, 37,8 Kg/ha of potassium, 269.2 Kg/ha of calcium and 29.9 Kg/ha of magnesium. The mean forest floor mass was 6.7 t/ha, the instantaneous decomposition rate (K) was estimated to be 1.16 and the time necessary to decay 50% of the total litter was around 7 months. The nutrient use efficiency, given by the biomass/nutrient rate to the N, P, Ca and Mg elements was lesser than those verified for others brazilians regions, showing that the primary productivity of the stand is not limited by the availability of the studied nutrients.A produção anual de serapilheira, o conteúdo de N, P, K, Ca e Mg, a taxa de decomposição da serapilheira e a eficiência de utilização de nutrientes, foram estudadas numa floresta estacional decidual, situada nas encostas da Serra Geral em Santa Maria, Rio Grande do Sul. A produção anual de serapilheira foi de 7,76 t/ha, com a fração folhas representando aproximadamente 66% da produção total. A estação de maior deposição de serapilheira e nutrientes foi a primavera. Foram depositados anualmente no solo florestal 206 Kg/ha de nitrogênio, 11,2 Kg/ha de fósforo, 37,8 Kg/ha de potássio, 269,2 Kg/ha de cálcio e 29,9 kg/ha de magnésio. A quantidade média de manta acumulada sobre o solo totalizou 6,7 t/ha, a estimativa da taxa instantânea de decomposição (K)   foi de 1,16 e o tempo necessário para decomposição de 50% da serapilheira produzida, foi estimado em torno de 7 meses. A eficiência da utilização de nutrientes dada pela relação biomassa/nutriente para os elementos N, P, Ca e Mg, foi menor do que tem sido verificado em outras florestas do Brasil, indicando que a produtividade primária da floresta não é limitada pela disponibilidade dos elementos estudados

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