Comparison of microbial processing of Brachiaria brizantha, a C4 invasive species and a rainforest species in tropical streams of the Atlantic Forest of south-eastern Brazil

Abstract

The breakdown of allochthonous organic matter is considered to be the main source of energy and nutrients for the majority of first-order streams. Thus, land-use change and riparian vegetation, such as deforestation and conversion of native forest to pasture lands, will lead to unwanted changes of the structure and function of aquatic ecosystems due to the disturbance of organic-matter supply. The C4 grasses, extensively used as forage in tropical regions, are poorly studied as important sources of allochthonous material because they are usually considered as a poor source of nutrients. Because the effects of land-use change on ecosystem functions are not fully known, we aimed to evaluate how such changes in riparian vegetation can affect nutrient cycling by means of measuring the decomposition rate of an abundant native C3 species and an exotic C4 grass species in first-order streams of the Atlantic Forest. Our results showed that C4 detritus decomposed faster than did C3 detritus, despite its lower nutrient concentration. This was likely to be due to the lower lignin concentration of the C4 species than the native C3 species. Lignin also influenced nutrient-loss dynamics of the C3 species, because it can interact with other cellular constituents and prevent the decomposition of most labile compounds. Our results supported the observation that the replacement of riparian vegetation alters breakdown rates and nutrient distributions, which may disrupt aquatic food webs.

Mechanistic insights and steric interpretations through statistical physics modelling and density functional theory calculations for the adsorption of the pesticides atrazine and diuron by Hovenia dulcis biochar

“…Hovenia dulcis is an invasive species in forests in South America [17][18][19], and its presence can decrease the native forest's diversity and disturb the aquatic biota by becoming regionally dominant and fostering the shift of intolerant species, resulting in future consequences in the local food chain [20]. In view of these factors, finding a functionality for this species or the waste generated by it is extremely important [21,22]. The adsorption process was optimised, and the data collected was investigated according to its statistical fit to two sta-phy models.…”

Alterações na fauna de macroinvertebrados aquáticos em riachos de cabeceira causadas pelas mudanças na cobertura e uso do solo da Floresta Estacional Semidecidual da região centro-leste do estado de São Paulo

“…Esta produção seria suficiente como fonte alimentar para o sustento dos riachos, porém, ainda assim a principal fonte alimentar usada nos riachos florestados é a alóctone, proveniente da vegetação ripária (NERES-LIMA et al, 2017). Por tanto, a floresta ripária tem uma importante atuação como moduladora das trocas de energia e matéria que ocorrem entre os ambientes terrestres e aquáticos (WARD et al, 1998;FISHER et al, 1998).…”

“…A baixa contribuição de plantas C4 para a dieta dos macroinvertebrados aquáticos observada nesse estudo, mesmo para ambientes com áreas ripárias agrícolas, já foi amplamente relatada pela literatura (BUNN; DAVIES; KELLAWAY, 1997;MARTINELLI et al, 1999;CLAPCOTT;BUNN, 2003;CASTRO et al, 2016;CARVALHO et al, 2019;AUGUSTO et al, 2019). Uma provável causa é a baixa digestibilidade das gramíneas, devido à presença de elementos estruturais e compostos inibidores para os organismos aquáticos, por exemplo, taninos, polifenóis, lignina, entre outros (CLAPCOTT; BUNN, 2003;GASSER, 2005;TREVISAN;HEPP, 2007;GESSNER et al, 2010;FIGUEIREDO et al, 2018). (VANNOTE et al, 1980), o que corrobora com os resultados encontrados para a maioria das áreas restauradas.…”

“…Os macroinvertebrados aquáticos são comumente utilizados como bioindicadores da qualidade da água, sendo capazes de responder, de forma distinta, às condições do ambiente (MOULTON, 1998;KLEINE;TRIVINHO-STRIXINO, 2005) Diante do exposto, é importante destacarmos o papel da vegetação ripária como moduladora das trocas de energia e matéria que ocorrem entre os ambientes terrestres e aquáticos, sendo um importante componente nos processos ecológicos em ambientes lóticos (WARD et al, 1998;FISHER et al, 1998). Assim, compreensão do fluxo de energia dos produtores aos consumidores, nestes sistemas, é imprescindível ao manejo dos mesmos.…”

Macroinvertebrados aquáticos como bioindicadores do impacto do cultivo de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo: estrutura da comunidade e toxicidade dos sedimentos

“…Estudos realizados por Clapcott e Bunn ( 2003) mostraram que esse tipo de planta apresenta baixo valor nutricional para os invertebrados aquáticos e que o processo de substituição da vegetação nativa por monocultura de plantas C4 influencia na riqueza e abundância desses organismos. As plantas C4 ainda apresentam alto teor de compostos recalcitrantes, como a lignina e as fibras, baixas concentrações de nitrogênio e fósforo, o que deixa mais difícil o processo de digestão pelos organismos que a decompõem (FIGUEIREDO et al, 2018). Experimentos realizados por Leite-Rossi e Trivinho-Strixino ( 2012) comparando a cinética de decomposição e a colonização de detritos entre espécies de plantas nativas e de cana-de-açúcar por macroinvertebrados, mostraram menor taxa de decomposição na cana-de-açúcar e maior abundância de macroinvertebrados, especificamente de Endotribelos e Tanytarsus (Chironomidae), na planta nativa.…”