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Previous issue date: 2005-04-14 / Nos ecossistemas de floresta sucessional (FSU) e Virola surinamensis (VSU), na região dos
tabuleiros costeiros na Amazônia oriental, foram estudados: i) os fatores que influenciaram no
fluxo e estoque da matéria orgânica, potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), manganês
(Mn), ferro (Fe), cobre (Cu), zinco (Zn) do solo, e ii) os fatores que controlam a variação do
fluxo do dióxido de carbono (CO2) do solo. Nesses ecossistemas a transferência da matriz
biogeoquímica para a liteira foi maior (p < 0,001) no ecossistema sucessional devido a alta
diversidade florística. Essa diferença também se deve a elevada manipulação realizada no
ecossistema de Virola surinamensis. No VSU foi realizado a queima da fitomassa na
preparação da área, com produção de óxidos de K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, e Zn, enriquecendo a
matriz pedoquímica. Os fluxos de K, Mn e Zn na liteira foram maiores (p < 0,001) no FSU,
enquanto que o fluxo de Fe foi maior (p < 0,001) no VSU. Esses resultados expressam o efeito
da alta diversidade da matriz biogeoquímica no ecossistema sucessional, enquanto que para o
ecossistema da Virola surinamensis esse fenômeno indica a possibilidade de acumulação
biogênica do Fe como fator genotípico do germoplasma. Os fluxos dos cátions Mg, Ca e Cu na
liteira ocorreram em valores similares (p > 0,05) entre os ecossistemas. Esse resultado indica a
ausência de domínio espacial no controle desse processo pela matriz biogeoquímica,
aceitando-se que o fluxo da matriz geoquímica (adição atmosférica) de cátions ocorreu com
padrões semelhantes em nível de mesoescala ou na província biogeoquímica. A eficiência no
uso de elementos químicos (EUE) para os cátions Ca, Mg, Mn, Fe, Cu e Zn ocorreu com maior
magnitude (p < 0,001) no FSU em relação ao VSU. Esse fenômeno reflete o efeito da natureza
de diversidade da matriz biogeoquímica do ecossistema sucessional, ao contrário do
ecossistema de Virola surinamensis de baixa diversidade. A EUE de potássio (K) foi similar
(p > 0,05) entre esses sistemas biológicos, indicando que o ecossistema VSU foi eficiente no
uso desse cátion. Na liteira, o estoque de K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu e Zn foi maior (p < 0,001) no
FSU. Esse fenômeno pode ser explicado pelo controle da matriz biogeoquímica diversificada
do ecossistema sucessional. O armazenamento de água da liteira foi similar (p > 0,05) entre os
ecossistemas. No que concerne a função hidrológica, esse resultado indicou que o VSU
recuperou-se estrutural e funcionalmente. O tempo de residência da matriz biogeoquímica na
liteira (matéria orgânica) e dos cátions foi maior (p < 0,001) no ecossistema FSU em relação
ao VSU. Esse fenômeno refletiu o efeito proximal da maior magnitude do estoque da matriz,
que associado ao efeito distal da alta diversidade florística pode ter introduzido substâncias
retardantes no processo de decomposição e, por conseguinte, na maior retenção temporal dos
recursos.Os modelos de dispersão no horizonte superficial do LAd para Al, Na, Fe e Cu no
ecossistema de Virola surinamensis e no LAdc para Ca e Mg na floresta sucessional foram
evidenciadas ausências de dependência espacial pelos semivariogramas. No sistema
pedoquímico do Latossolo Amarelo distrófico (LAd) no VSU, os modelos de semivariograma
que ocorreram com dependência espacial foram: H (esférico, r2 = 0,92); Na(gaussiano, r2 =
0,49); K(gaussiano, r2 = 0,98); Ca (exponencial, r2 = 0,82); Mg (gaussiano, r2 = 0,87); Mn
(exponencial, r2 = 0,86) e Zn (gaussiano, r2 = 0,79). No Latossolo Amarelo distrófico
endoconcrecionário (LAdc) no FSU, os cátions ocorreram no horizonte superficial (0-20 cm)
com os seguintes modelos de dispersão com dependência espacial: Al (gaussiano, r2 = 0.82); H
(gaussiano, r2 = 0.92); Na (gaussiano, r2 = 0,49) ; K (gaussiano, r2 = 0.86); Mn (gaussiano, r2 =
0.96), Fe (gaussiano, r2 = 0.87); Cu (gaussiano, r2 = 0.80 ); e Zn (gaussiano, r2 = 0.79 ). O
fluxo de dióxido de carbono (CO2) do solo nos ecossistemas VSU de 4,03 μmol C m-2 s-1 e
FSU com 4,37 μmol C m-2 s-1 foi similar (p > 0,05). Esse resultado reflete que o ecossistema
de Virola surinamensis alcançou padrões de processos metabólicos similares ao ecossistema
de floresta sucessional. / Studies of comparative biogeochemistry of Virola surinamensis (VSU) and successional forest
ecosystems (FSU) in the coastal tableland region of eastern Amazonia were carried out to
studies on i) factors that cause differences in fluxes and stocks of organic matter and chemical
elements, such as potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), manganese (Mn), iron (Fe),
copper (Cu) and zinc (Zn) within the biogeochemical matrix of litterfall, the forest floor and
pedochemical matrix stocks, and ii) factors that control the variation in soil carbon dioxide
(CO2) flux within the VSU and FSU ecosystems. The major flux of the biogeochemical matrix
(organic matter) from the trees to the forest floor was higher (p < 0,001) in the successional
forest ecosystem (FSU) than in the Virola surinamensis ecosystem (VSU). This was due to
higher floristic diversity in the FSU, as well as the elevatedlevel of ecosystem manipulation in
the VSU, where the burning of phytomass released K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu and Zn oxides,
causing in situ enrichment of the soil bases. The K, Mn and Zn fluxes were significantly higher
(p < 0,001) in the FSU, although Fe flux was higher (p < 0,001) in the VSU. These results
show the effect of high floristic diversity of the biogeochemical matrix in the successional
ecosystem, while in the Virola surinamensis ecosystem, results indicate the possibility of
biogenic Fe accumulation as a genotypic character of Virola tree species. The Mg, Ca and Cu
fluxes were similar (p <.0,05) between ecosystems, as demonstrated by the semivariogram
nugget effect. This indicated the absence of spatial influence on the processes controlled by
the biogeochemical matrix flux. The geochemical matrix flux occurred with similar patterns at
the mesoscale level, or across the biogeochemical provinces. The element use efficiency
(EUE) for Ca, Mg, Mn, Fe, Cu and Zn was greater (p < 0,001) in the FSU than in the VSU.
This indicates a significant biogeochemical matrix flux effect in the successional forest
ecosystem, contrary to the Virola surinamensis ecosystem with relatively low floristic
diversity. Potassium (K) occurred with similar EUE values (p > 0,05) in both biological
systems suggesting that the VSU ecosystem was an efficient K cycler. The forest floor stocks
of K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu and Zn were higher (p < 0,001) in the FSU than in the VSU. This
may be explained by the more diversified biogeochemical matrix control in the forest
successional ecosystem. The overall water holding capacity was similar (p > 0,05) between
ecosystems, although forest floor storage was higher (p < 0,001) in the FSU, indicating that the
VSU ecosystem has recovered its structure and function over time. The biogeochemical matrix
mean residence times for forest floor organic matter and K, Ca, Mg, Mn, Fe, Cu and Zn were
higher (p < 0,001) in the successional ecosystem (FSU) than in the Virola surinamensis
ecosystem (VSU). This suggests that in FSU the influence of forest floor stocks worked as a
proximal factor, associated with the more distal factor of higher floristic diversity, which likely
introduced recalcitrant substances into the system to minimize the decomposition process. The
dispersion models illustrated in semivariograms for Al, Na, Fe and Cu in the Yellow Latosol
dystrophic (LAd), and Ca in the Yellow Latosol dystrophic endocrecionary (LAdc) showed a
nugget effect. In the LAd soil pedochemical system, the semivariograms models demonstrated
spatial dependence, including H+ (spherical, r2 =0.92); Na (gaussian, r2 =0.49); K (gaussian
r2=0.98); Ca (exponential, r2= 0.82); Mg (gaussian, r2 = 0.87); Mn (exponential, r2 = 0.86), Zn (gaussian, r2 =0.79). In the LAdc soil, cations that showed spatial dependence were Al
(gaussian, r2 = 082); H+ (gaussian, r2 = 092); Na (gaussian, r2 = 0.87); K (gaussian, r2 = 0.86),
Mn (gaussian, r2 0.96) and Fe (gaussian, r2 = 0.87); Cu (gaussian, r2 = 0.80) and Zn (gaussian,
r2 = 0.79). Carbon dioxide (CO2) flux from soils in the were similar (p > 0,05) with values of
4,03 μmol C m-2 s-1 and 4,37 μmol C m-2 s-1 in the VSU and FSU, respectively. Based on
the CO2 soil efflux, I conclude that the Virola surinamensis ecosystem attained similar
metabolic processes in relation to the successional forest ecosystem over time.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/8276 |
| Date | 14 April 2005 |
| Creators | OLIVEIRA, Francisco de Assis |
| Contributors | RAMOS, José Francisco da Fonseca |
| Publisher | Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica, UFPA, Brasil, Instituto de Geociências |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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