Resumo: CICLAGEM DE FITOMASSA E NUTRIENTES EM SUCESSÃO SECUNDÁRIA NA FLORESTA ATLÂNTICA, ANTONINA, PR. Este trabalho teve como objetivo avaliar o processo de deposição e decomposição da serapilheira e o retorno de nutrientes em três áreas de Floresta Ombrófila Densa Submontana na Reserva Natural do Rio Cachoeira, Antonina, PR. As áreas selecionadas para o estudo encontravam-se em diferentes fases da sucessão secundária, após o abandono de atividades agropastoris e extrativistas. As áreas foram denominadas fases inicial (INI), média (MED) e avançada (AVA). Em cada uma das áreas foram instaladas parcelas com 1000 m2, onde foi avaliada a deposição de serapilheira (frações e total) a cada 21 dias durante quatro anos (2004 a 2007). O acúmulo de serapilheira sobre o solo foi obtido por coletas a cada 42 dias durante um ano (2004). A decomposição da serapilheira total foi obtida via método indireto (serapilheira produzida/acumulada) e a decomposição foliar de duas espécies arbóreas (Tibouchina pulchra – espécie pioneira e Sloanea guianensis – espécie secundária-tardia) foi avaliada pelo método direto (litterbags ou sacos de decomposição) em todas as parcelas do estudo. A ação da fauna de solo no processo de decomposição foi avaliada por meio do uso de litterbags com malhas de diferentes tamanhos (0,02, 0,5 mm e 4 mm). Para todo o material coletado no campo, foram determinados os teores de macronutrientes, micronutrientes e sódio, relação C/N. A produção total anual de serapilheira não diferiu entre as fases sucessionais (5201, 5399 e 5323 kg.ha-1.ano-1 nas fases INI, MED e AVA, respectivamente), porém diferiu entre as frações da serapilheira dentro de cada fase. A produção de serapilheira foi maior nos meses de primavera e verão e a velocidade do vento foi a variável que influenciou de forma mais significativa no processo de deposição. Como a concentração dos elementos variou pouco ao longo do ano, o padrão de deposição de nutrientes foi determinado pelo padrão de deposição de fitomassa. O aporte total de macronutrientes (soma de N, P, K, Ca e Mg) foi de 140, 140 e 154 kg.ha-1.ano-1 e de micronutrientes (soma de Fe, Cu, Mn e Zn) foi de 341, 453 e 650 g.ha-1, nas fases INI, MED e AVA, respectivamente. O acúmulo de serapilheira foi quase o dobro na fase MED (7216 kg.ha-1) em relação às fases INI (3786 kg.ha-1) e AVA (3922 kg.ha-1). Dessa forma, a velocidade de decomposição na fase MED foi quase duas vezes menor (k=0,75), resultando num tempo médio de quatro anos para a renovação de 95% do estoque de fitomassa, enquanto nas demais fases este tempo foi de dois anos em média. A velocidade de decomposição foliar de T. pulchra (k=2,7) foi quase duas vezes superior à decomposição de S. guianensis (k=1,2). Quando se excluiu a macrofauna (malha de 0,5 mm) e a macro-, meso- e microfauna (malha de 0,02 mm), a decomposição das folhas de T. pulchra diminuiu, enquanto para as folhas de S. guianensis não houve modificação nas taxas de decomposição com a exclusão da fauna. Portanto, a macrofauna do solo apresentou papel importante no processo de decomposição foliar de T. pulchra e menor influência sobre a decomposição de S. guianensis. Houve diferenciação do processo de ciclagem de nutrientes em função da fase sucessional da floresta.