masterThesis
Organização das crostas biológicas de solo em uma paisagem antrópica na Caatinga
Autor
MENEZES, Artur Gonçalves de Souza
Institución
Resumen
As crostas biológicas de solo (biocrostas) são comunidades de microrganismos formadas por organismos fotossintetizantes, como cianobactérias, algas eucariontes, liquens e briófitas e não fotossintetizantes como bactérias e fungos. Essas associações ecológicas agregam partículas de solo, fixam nutrientes, retém umidade e controlam as populações vegetais vasculares. Porém, as biocrostas são frequentemente ameaçadas pela perturbação antrópica, como o pisoteio de animais domésticos e outras atividades humanas. Essas comunidades predominam em ambientes áridos e semiáridos, como a Caatinga, contudo, pouco se sabe para biocrostas nesse ecossistema brasileiro. Este estudo teve por objetivo descrever, em escala espacial e temporal, a organização das biocrostas, identificando as forças que estruturam estas comunidades em uma paisagem antrópica na Caatinga. Este estudo foi realizado no Parque Nacional do Catimbau (Buíque, Pernambuco, Brasil), em 34 parcelas permanentes de 0,1 ha (com áreas em estágio inicial de regeneração e floresta madura), além de buscas ativas de biocrostas em 10 locais fora das parcelas. As parcelas foram amostradas três vezes em um ano através do arranjo aleatório de 10 grids por parcela em cada amostragem, cobrindo assim duas estações: seca e chuvosa. Nas buscas ativas foram registrados 20 táxons para o Catimbau, um deles sendo no nível de família, 11 de gênero e oito de espécie de organismos componentes das biocrostas. Nas parcelas permanentes foram registrados oito morfotipos de crostas com todos os organismos fotossintetizantes supracitados, os quais estavam presentes em crostas consideradas em iniciais, intermediárias e em estágios tardios de sucessão. Ainda nas parcelas a cobertura total de biocrostas chegou a mais da metade do solo, sendo que a cobertura das parcelas por cianocrosta (crosta inicial) variou de 0,13% a 53,1% (média ± desvio padrão; 7,5 ± 11,5), crosta intermediária de 0,26% a 1,8% (1,24 ± 0,6) e crosta tardia de 0,11% a 9,3% (3,8 ± 3,2). Observou-se que o pisoteio por caprinos domésticos afetou a cobertura de biocrostas, suprimindo estas comunidades, que tendem a diminuir em cobertura de organismos tardios como liquens e briófitas. Locais de floresta madura com menos serrapilheira e solo mais compactos apresentaram incremento de briófitas às biocrostas. Estes achados demonstram que a Caatinga suporta comunidades de crostas taxonômica e ecologicamente diversas. Também reafirmam que biocrostas são sensíveis a mudanças no ambiente, como as ocasionadas por perturbações antrópicas. Se as biocrostas são afetadas negativamente pela presença de caprinos domésticos, é o manejo do solo na Caatinga que cria grandes porções de áreas abertas viáveis à colonização pelas biocrostas. CAPES Biological soil crusts (biocrusts) are communities of microorganisms formed by photosynthetic organisms, such as cyanobacteria, algae eukaryotes, lichens and bryophytes, and not photosynthetic organisms, such as bacteria and fungi. These ecological associations aggregate soil particles, fix nutrients, retain moisture, and control vascular plant populations. However, biocrusts are often threatened by anthropic disturbance, such as trampling of domestic animals and other human activities. These communities predominate in arid and semi-arid environments, such as the Caatinga, however, little is known for biocrusts in this Brazilian ecosystem. This study aimed to describe, in temporal and spatialthe scale, organization of biocrusts, identifying forces that structure these communities in an anthropic landscape in the Caatinga. This study was carried out in the Catimbau National Park (Buíque, Pernambuco, Brazil), in 34 permanent plots with 0,1 ha (initial regeneration and old-growth forest areas), as well as an active search for biocrusts in 10 areas. The plots were sampled three times in one year by the random arrangement of 10 grids for plot at each sampling, thus covering the dry and rainy seasons. In the active search, 20 taxa were recorded for Catimbau, one of them being at the family level, 11 genera and eight species of organisms that are components of the biocrusts. In the plots, eight crust morphotypes were recorded with all of the aforementioned photosynthesizing organisms, which were present in early, intermediate and later stages of crusts succession, according to the literature. Also, in the plots, the total coverage of biocrusts reached more than half of the soil, and the coverage of the plots by cyanocrust (initial crust) ranged from 0.13% to 53.1% (mean ± standard deviation; 7.5 ± 11.5), crust intermediate from 0.26% to 1.8% (1.24 ± 0.6) and late crust from 0.11% to 9.3% (3.8 ± 3.2). It was observed that the trampling of domestic goats effected the coverage of biocrusts, suppressing these communities, which tend to decrease in coverage and increase of late organisms such as lichens and bryophytes. Locations of mature forest with less litter and more compact soil presented increase of bryophytes to the biocrusts. These findings demonstrate that the Caatinga supports taxonomic and ecologically diverse crusts. They also reaffirm that bio-streams are sensitive to changes in the environment, such as anthropogenic disturbances. If by chance the biocrusts are negatively affected by the presence of domestic goats, it is the management of the soil in the Caatinga that creates large portions of open areas viable to colonization by the biocrusts.