Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-06-22T18:18:33Z No. of bitstreams: 1 2015_PatriciaPereiraGomes.pdf: 3548447 bytes, checksum: 715d2fcc63df1dc25564f409ee3f8a25 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-06-23T20:24:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_PatriciaPereiraGomes.pdf: 3548447 bytes, checksum: 715d2fcc63df1dc25564f409ee3f8a25 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-23T20:24:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_PatriciaPereiraGomes.pdf: 3548447 bytes, checksum: 715d2fcc63df1dc25564f409ee3f8a25 (MD5) / A diversidade de espécies vegetais em ambientes ripários tropicais resulta em detritos com uma ampla variedade de compostos químicos. Esta variedade promove uma colonização seletiva por hifomicetos aquáticos, os quais desempenham um papel chave no condicionamento e degradação do detrito foliar. Todavia, a alteração da qualidade da água e mudanças na qualidade dos detritos que entram nestes ambientes podem reduzir a diversidade das comunidades aquáticas, alterando assim a decomposição da matéria orgânica. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da composição química de diferentes espécies vegetais da zona ripária do Cerrado e do incremento de nutrientes versus depleção de oxigênio sobre a biomassa, a atividade reprodutiva e a composição da comunidade de hifomicetos aquáticos. Esta tese de doutorado é composta por três capítulos. No capítulo I – “Avaliação da lixiviação in situ e ex situ em riacho tropical”, observou-se que as perdas de massa e a composição química dos detritos foliares durante a lixiviação foram fortemente relacionadas com as características intrínsecas de cada espécie foliar, tanto no campo quanto em microcosmos. Espécies com maior qualidade química, ou seja, maiores teores de nutrientes e menores teores de compostos secundários, lixiviaram rapidamente. Além disso, observou-se que a imersão das folhas nos microcosmos alterou as características físicas e químicas da água devido ao aumento na concentração de compostos lixiviados. No capítulo II – “A composição química do detrito foliar influencia a colonização fúngica”, as taxas de esporulação fúngica variaram significativamente em relação à espécie de folha colonizada. Os maiores valores foram registrados para Eucalyptus camaldulensis, Protium spruceanum, Maprounea guianensis e Copaifera langsdorffii, espécies que apresentaram a menor razão Lignina:N. Apesar do maior número de esporos ter sido registrado para E. camaldulensis, este foi colonizado basicamente por Anguillospora filiformis. Ou seja, as espécies nativas suportaram não apenas uma atividade reprodutiva considerável, mas também um maior número de espécies de fungos. No capítulo III – “Avaliação dos efeitos combinados do enriquecimento em nutrientes e depleção de oxigênio sobre a comunidade de hifomicetos aquáticos e sobre a decomposição foliar”, observou-se que em condições intermediárias de oxigênio dissolvido, a biomassa fúngica foi positivamente relacionada com a quantidade de nutrientes. Houve um pico de esporulação nos microcosmos enriquecidos, com concentrações médias e elevadas de oxigenação da água. A. filiformis foi a espécie dominante em todos tratamentos experimentais, sugerindo sua adaptação a condições severas e tolerância à combinação destes dois fatores. Embora a riqueza de hifomicetos aquáticos tenha sido maior nos ambientes mais enriquecidos, é necessário ressaltar que houve uma expressiva diminuição tanto na atividade reprodutiva quanto na produção de biomassa destes micro-organismos. Isto evidencia a influência de outros fatores, além do enriquecimento, sobre as respostas dos organismos às mudanças no ambiente. Sendo assim, este estudo pode ajudar a responder algumas questões ecológicas fundamentais, tais como: “Em que medida a invasão biológica e a perda de espécies nativas podem alterar as propriedades dos ecossistemas”? e “Como o funcionamento do ecossistema é modificado em cenários realistas de alteração da biodiversidade”? / The diversity of plant species in tropical riparian environments results in debris with a wide variety of chemical compounds. This variety promotes a selective colonization by aquatic hyphomycetes, which play a key role in conditioning and degradation of the leaf litter. However, water quality modification and changes in the quality of the leaf litter entering in these environments may reduce the diversity of aquatic communities, changing the organic matter decomposition. This study aims to evaluate the influence of the chemical composition of different plant species of the riparian zone in the Cerrado (Brazilian savanna) and the increase of nutrients versus oxygen depletion on the biomass, the reproductive activity and the composition of aquatic hyphomycetes communities. This Doctoral thesis consists of three chapters. In Chapter I – “Leaching assessment in situ and ex situ in tropical stream”, it was observed that the mass loss and the chemical composition of the leaf litter during leaching were strongly related to the intrinsic characteristics of each foliar species, in the field as well as in the microcosms. Higher chemical quality species, ie higher nutrient levels and lower levels of secondary compounds, leached rapidly. Furthermore, it was observed that immersion of the leaves in the microcosms have changed water physical and chemical characteristics due to the increase of concentration of leached compounds. In Chapter II – “The leaf litter chemistry influences the fungal colonization”, fungal sporulation rates varied significantly according to the species of the colonized leaf. The higher values were registered to Eucalyptus camaldulensis, Protium spruceanum, Maprounea guianensis and Copaifera langsdorffii, species with the lowest lignin:N ratios. Although the largest number of spores was recorded for E. camaldulensis, this species was colonized almost exclusively by Anguillospora filiformis. Therefore, native plant species have maintained not only an important reproductive activity, but also a higher level of fungal species. In Chapter III – “Assessment of the combined effects of nutrient enrichment and oxygen depletion on the community of aquatic hyphomycetes and on leaf decomposition”, it was observed that in intermediary dissolved oxygen conditions, the fungal biomass was positively related to the quantity of nutrients. There was a sporulation peak in the enriched microcosms, with medium and high oxygen concentration in the water. A. filiformis was the dominant species in every experimental treatment, suggesting its adaption to harsh conditions and tolerance to the mix of these two factors. Although the richness of aquatic hyphomycetes was higher in more enriched environments, it is necessary to highlight that there was a significant decrease in both the reproductive activity and the production of biomass of these microorganisms. This highlights the influence of other factors, beyond enrichment, on the responses of the organisms to environmental changes. Thus, this study may help answering some fundamental ecological questions, such as: “To what extent is biotic invasion and native species loss creating ecosystems with altered properties”? and “How is ecosystem function altered under realistic scenarios of biodiversity change”?

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-09T19:20:03Z No. of bitstreams: 1 LucasViegasFrancisco_DISSERT.pdf: 12755776 bytes, checksum: 6f4076fc7e5da064d04f53f1846a093a (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-09T22:36:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LucasViegasFrancisco_DISSERT.pdf: 12755776 bytes, checksum: 6f4076fc7e5da064d04f53f1846a093a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T22:36:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucasViegasFrancisco_DISSERT.pdf: 12755776 bytes, checksum: 6f4076fc7e5da064d04f53f1846a093a (MD5) Previous issue date: 2013-07-04 / At? o momento n?o h? um estudo que objetivou sintetizar a magnitude e varia??o do papel dos invertebrados aqu?ticos sobre a decomposi??o do detrito foliar em ambientes aqu?ticos. Al?m disso, existe uma falta de conhecimento sobre qual ? o impacto geral desses pequenos organismos na decomposi??o foliar. Al?m do mais, existe um quantidade de controv?rsias sobre como e quais devem ser os fatores mais influentes nesse processo ecol?gico. O objetivo deste estudo foi atrav?s de uma abordagem meta-anal?tica, entender como estes organismos afetam a decomposi??o foliar em ecossistemas aqu?ticos, e como este efeito varia de acordo com aspectos ecol?gicos e metodol?gicos. Foram inclu?dos estudos que avaliaram as taxas de decaimento exponencial na presen?a e aus?ncia de invertebrados, sendo abordadas apenas as vari?veis presentes em mais de 90% dos estudos do banco de dados. Como esperado, a presen?a dos invertebrados acelera a decomposi??o foliar e sua magnitude do efeito em escala global ? consistente. Este efeito n?o difere em rela??o ao tipo de ecossistema (l?tico ou l?ntico), temperatura ou latitude. Portanto, esta an?lise contradiz o argumento que invertebrados tem um maior papel na decomposi??o em ecossistemas de altas latitudes enquanto microrganismos deveriam ser mais importantes mais pr?ximo aos tr?picos. N?o observou-se nenhum vi?s ou quanto aos m?todos de exclus?o dos invertebrados ou ainda quanto a diferen?a entre as malhas. Apesar de ser dif?cil afirmar que n?o existem efeitos aditivos da exclus?o experimental ou ainda a diferen?a entre as malhas. Provavelmente outros par?metros n?o foram inclu?dos nesta an?lise poderiam explicar o efeito dos invertebrados na decomposi??o foliar, entretanto um insuficiente n?mero de par?metros dispon?veis dificultam mais avalia??es. Esta s?ntese conclui que o papel acelerador dos invertebrados detrit?voros deveria ser inclu?da em modelos biogeoqu?micos. Mais especificamente, estes modelos deveriam incorporar par?metros como a origem do detrito e a dura??o experimental. / There is no study aimed to synthesize the magnitude and variation of aquatic invertebrates for the decomposition of leaf litter in aquatic ecosystems. Furthermore, there is also a lack of knowledge about what is the overall impact of these small organisms on leaf decomposition. Moreover, there are a number of controversies that are the most influential factors on one of the most important processes of aquatic ecology. For example, the influence of latitude and temperature or yet the methodology employed for measuring the effect of the aquatic detritivorous invertebrates. Therefore the aim of our study was, through a meta-analytic review, understand how these organisms affect the decomposition of foliar detritus in aquatic ecosystems, and how this effect varies according to the methodological and environmental parameters most used. Through the evaluation of decomposition rates (k) in the presence and absence of these invertebrates 104 independent studies satisfied our selection criteria and were included in the database. To intention present representativeness of the sample, each used parameter in this analysis need to be present in over 90% of the selected studies. No publication bias was detected, although we verified a significant decrease in the invertebrate decomposition effect in longer experimental duration, indicating that short experiments reveal higher detritivoria while longer experiments manifest lower mass loss. As expected, these results cast reveal that in general the presence of invertebrates accelerates the decomposition process. Furthermore the global effect size, these effect are consistent and do not differ in relation to aquatic ecosystem types (lotic, lentic or marine), temperature or latitude of the experiments, even presenting a slight increase importance of invertebrates in the decomposition process toward lower latitudes. Therefore, this analysis contradicts the argument that invertebrates have a greater role in the decomposition of aquatic ecosystems at higher latitudes while microorganisms would be more important at minors. Temperature result also contradicts the preview and results of this and other reviews where it could reveal some variation of invertebrate effect. No weakness of invertebrate exclusion methods (mesh bags, electric field or toxic) or even the standardized mesh bag difference (a standardized difference between coarse and fine mesh bags) was found. In contrast to the most of literature, these parameters did not show any significant relationship with the effect size. However should be difficult affirm there is no additive effects of experimental exclusion or also standardized mesh size difference. Conversely, other factors interfere significantly in the decomposition mediated by invertebrates such as detritus origin (allochthonous or autochthonous) and experimental duration. Probably other parameters besides the not included in this analysis could explain the effect of invertebrates on leaf decomposition, however an insufficient number of available parameters hamper this assay. We conclude that this synthesis indicates that the role of detritivorous invertebrates should be included in biogeochemical models, which consider nutrient cycling in temperate or tropical aquatic ecosystems. More specifically these models should incorporate environmental parameters such as detritus origin, as well methodological parameters such as experimental duration.