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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41530
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Title: Resposta taxonômica, funcional e trófica de colêmbolos epigéicos e da mesofauna decompositora à adição de nutrientes em um cerrado do Brasil Central
Authors: Pompermaier, Vinicius Tirelli
Orientador(es):: Nardoto, Gabriela Bielefeld
Assunto:: Nitrogênio
Fósforo
Calagem
Microartrópodes
Isótopos estáveis
Nicho (Ecologia)
Issue Date: 29-Jul-2021
Citation: POMPERMAIER, Vinicius Tirelli. Resposta taxonômica, funcional e trófica de colêmbolos epigéicos e da mesofauna decompositora à adição de nutrientes em um cerrado do Brasil Central. 2021. viii, 143 f., il. Tese (Doutorado em Ecologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.
Abstract: As atividades humanas têm contribuído para o aumento da quantidade de nitrogênio (N) e fósforo (P) que entram na atmosfera e podem ser depositados em ecossistemas terrestres, impactando comunidades biológicas e processos ecossistêmicos. Na fronteira da expansão agropecuária, atividade que pode contribuir para emissões de N reativo, o bioma Cerrado está entre os hotspots de biodiversidade que poderão receber mais que o dobro de N via deposição nas próximas décadas. Em seus solos altamente intemperizados, experimentos de longo prazo vêm mostrando que a adição de N, P e a aplicação de calagem, pode impactar a estrutura e diversidade de plantas, a qualidade da matéria orgânica, a diversidade microbiana e o processo de decomposição da serapilheira. Tudo isso pode refletir em impactos ao longo da teia alimentar do solo, mas o conhecimento taxonômico e ecológico dos táxons que habitam o solo ainda é limitado. Entre os grupos mais onipresentes do solo, os colêmbolos (Collembola) integram a mesofauna e interagem troficamente com a microbiota, influenciando no processo de decomposição da matéria orgânica. Respondendo a alterações no habitat, nas propriedades do solo e na qualidade e disponibilidade de recursos, os colêmbolos também podem ser potenciais indicadores ecológicos. Nesse sentido, a presente tese avaliou a resposta taxonômica, funcional e trófica da fauna de colêmbolos epigéicos à adição de nutrientes (N, P, N+P e calagem), analisando como esse contexto afeta o processo de decomposição mediado pela mesofauna do solo em um cerrado do Brasil Central. A entrada desses nutrientes no sistema não afetou a riqueza e diversidade de colêmbolos, mas sim sua estrutura taxonômica e funcional, além de ter alterado o nicho trófico das comunidades locais e a atuação da mesofauna na decomposição da serapilheira. O legado da adição de N e P parece reduzir a diversidade de recursos que os colêmbolos acessam, resultando na redução da largura do nicho trófico das comunidades locais. Esses nutrientes também tendem a afetar negativamente a taxa de decomposição da serapilheira mediada pela mesofauna do solo, mas, quando em conjunto (N+P) estimulam significativamente a atuação da mesofauna no processo, acelerando a taxa. O efeito conjunto de N e P, assim como o da calagem, pode perdurar a longo prazo e afetar a estrutura taxonômica da fauna de colêmbolos. Esse efeito parece estar principalmente ligado a alteração no pH do solo, que, quando elevado, pode afetar negativamente a atividade dos colêmbolos, evento que acompanha um declínio significativo da biomassa microbiana do solo. No curto prazo, a calagem foi capaz de alterar a média de atributos morfológicos e sensoriais ligados a preferência de habitat e de defesa dos colêmbolos contra predadores. Além disso, as comunidades de colêmbolos sob efeito da calagem e da adição de N+P tiveram seu nicho trófico deslocado, indicando um acesso maior de fontes C4 em relação ao controle. O efeito gerado pela adição de nutrientes em fatores do solo, da matéria orgânica e da biomassa microbiana também pode afetar os processos de montagem da comunidade de colêmbolos. O P do solo, por exemplo, parece afetar processos ou recursos que filtram alguns atributos funcionais que, convergem a curto prazo, mas que passam a divergir no longo prazo. Desta forma, a tese demonstrou que os colêmbolos epigéicos podem responder de diversas maneiras a entrada de nutrientes e seu efeito em fatores abióticos e bióticos do solo. Isso não só contribui para compreendermos melhor os fatores que estruturam sua comunidade, mas também revelam que alguns aspectos ecológicos dos colêmbolos podem servir como indicadores de distúrbio que impactem esses fatores.
Abstract: Human activities have contributed to the increase in nitrogen (N) and phosphorus (P) that enter the atmosphere and are then deposited on terrestrial ecosystems, impacting both the biological communities and ecosystem processes. At the frontier of agricultural expansion, an activity that contributes to reactive N emissions, the Central Brazilian savannas (the Cerrado) is among the biodiversity hotspots that might receive more than twice as much N via deposition in the coming decades. In highly weathered soils of the Cerrado, long-term experiments have shown that the addition of N, P, and liming impacts the structure and diversity of plants, organic matter quality, microbial diversity, and litter decomposition rates. All this may impact the soil food web, but taxonomic and ecological knowledge of their taxa is still constrained. Among the most ubiquitous soil biota, collembolans (Collembola) integrate the mesofauna and interact trophically with the microbiota, influencing litter decomposition. Because collembolans respond to changes in habitat, soil properties, and resource quality and availability, they can also be potential ecological indicators. In this sense, the present thesis evaluated taxonomic, functional, and trophic response of epigeic collembolans to nutrient addition (N, P, N+P, and liming), analyzing the effect of this for its performance together with soil mesofauna in the litter decomposition in the Central Brazilian savannas. The input of these nutrients into the system does not affect collembolan richness and diversity, but rather their taxonomic and functional structure, besides altering the assemblages’ trophic niche and their action with mesofauna in the litter decomposition. The legacy of N and P addition seems to reduce the diversity of resources that are accessed by collembolans, resulting in a reduction of the trophic niche width of local assemblages. These nutrients also tend to negatively affect litter decomposition rates mediated by the mesofauna, but when together (N+P) significantly stimulate the faunal action accelerating the decomposition rate. The effect of N+P, as well as liming, can last long-term and affect the taxonomic structure of collembolans. This effect seems to be mainly linked to increases in soil pH that can negatively affect the collembolan activity, an event that follows a significant decline in soil microbial biomass. In the short term, liming can alter the mean of morphological and sensory traits linked to habitat preference and defense against predators, as well as displace the collembolan trophic niche, indicating major access to C4 sources compared to the control plot. The effect from nutrient addition in the soil, organic matter, and microbial factors can affect the assembly processes of the collembolan community. Soil P, for example, seems to affect processes or resources that filter out some functional traits that converge in the short term, but that became divergent in the long term. Therefore, the thesis demonstrated that epigeic collembolan could respond in several ways to the nutrient input and its effect on the soil, organic matter, and microbial factors. This not only contributes to better understanding the factors that structure their community but also reveal that some ecological aspects of collembolans can serve as indicators of disturbance that impact these factors.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2021.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
Appears in Collections:ECL - Doutorado em Ecologia (Teses)

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