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Ciclo de Nitrogênio em Florestas Secundárias da Amazônia: uma abordagem isotópica Michela Figueira Lab. Ecologia Isotópica – CENA/USP Foto: Bart Kruijt.

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1 Ciclo de Nitrogênio em Florestas Secundárias da Amazônia: uma abordagem isotópica Michela Figueira Lab. Ecologia Isotópica – CENA/USP Foto: Bart Kruijt Jean Pierre Ometto, Gabriela Nardoto, Ima Vieira, Cláudio Carvalho, Eric Davidson, A. Almeida, Luiz A. Martinelli

2 Por quê??? … Florestas secundárias … nitrogênio … Isótopos ( 15 N) Aumento no desmatamento: agricultura, exploração madeireira… Aumento nas áreas de florestas secundárias (capoeira) na Amazônia nos últimos anos Banco de diversidade genética, reguladoras de funções hidrológicas, corredores ecológicos O que acontece com a floresta em regeneração? Como ocorre a ciclagem de nutrientes diante deste novo sistema? Nitrogênio ciclagem influenciada pelas interações bióticas, limitante da produção primária Isótopos ( 15 N ) ferramenta de estudo (Caráter Integrador)

3 O que pretendemos? Investigar a dinâmica de nitrogênio em florestas secundárias de diferentes idades na região Amazônica. O que fizemos? Amostragem de espécies vegetais em áreas de diferentes idades de abandono e em floresta primária. Determinação da concentração de N e C e razão isotópica do nitrogênio (δ 15 N)

4 Atmosfera N2N2 NH 3 N 2 O + N 2 Sistema Terrestre MONH 4 + NO 3 - mineralização imobilização nitrificação redução fixaçãodenitrificaçãovolatilização Sistema Aquático argilas lixiviação Ciclo de Nitrogênio

5 O uso de isótopos estáveis em estudos ambientais baseia- se no fato de que a relação isotópica varia de uma forma previsível conforme o elemento cicla na natureza. Para que essa relação seja modificada é preciso que algum fenômeno altere a quantidade de isótopos pesados e leves de uma amostra FRACIONAMENTO ISOTÓPICO Isótopos: Elementos com mesmo número de prótons e # número de nêutrons, ou seja mesmo número atômico e diferentes números de massa.

6 NH 4 + NO 3 - N2N2 OM Mineralização nitrificação N 2 O + N 2 denitrificação Fixação biológica NH 3 volatilização 0 15 to 35 0 to to +2

7 1. A maior demanda por nutrientes na fase de estabelecimento da floresta secundária determina: Ciclagem de nitrogênio mais fechada nessas florestas MENOR PERDA DE NITROGÊNIO pelo sistema 2. Menor perda de N pelo sistema determina: Menor fracionamento isotópico do nitrogênio remanescente Menor 15 N quando comparado ao da floresta primária. O que esperamos encontrar?

8 FLORESTA SECUNDÁRIA Perdas gasosas (N 2 O + N 2 ) 15 N 14 N 15 N 14 N 15 N <<< 15 N >>> 15 N FLORESTA PRIMÁRIA Perdas gasosas (N 2 O + N 2 ) Ciclagem fechada Ciclagem aberta Lixiviação Imobilização 14 N 15 N 14 N 15 N 14 N

9 Fonte: INPE PRODES Digital, Desmatamento 2002/2003 Desmatamento até 2002 Onde???

10 Florestas Secundárias de São Francisco do Pará - Estado do Pará, Brasil Fonte: Vieira et al., 2003 Características gerais: Vegetação predominante: floresta secundária Clima quente e úmido com duas estações: chuvosa e menos chuvosa Precipitação média: 2200mm/ano Temperatura média: 26 0 C Umidade relativa: 78% a 93% Mudança no uso do solo: agricultura de subsistência (roça e queima)

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12 Fisionomias amostradas: Áreas de florestas secundárias com uso anterior exclusivo por agricultura de subsistência (roça e queima). Florestas secundárias jovens: 6 anos Florestas secundárias intermediárias: 20 anos Florestas secundárias avançadas: 40 anos Floresta Primária

13 Caracterização físico-química dos solos superficiais (0-10cm de profundidade) das áreas estudadas.

14 Coleta de dados: Folhas: ~= 30 indivíduos em cada área Indíviduos/espécies escolhidos levando em conta seu Índice de Valor de Importância IVI = FR+DR+DoR (Frequência, Densidade e Dominância relativas) Análises químicas: Determinação isotópica de N e determinação de N e C total.

15 Resultados

16 Valores de concentração de N total das plantas coletadas em floresta primária e florestas secundárias estudadas (média erro padrão).

17 Razão C:N das plantas coletadas em floresta primária e florestas secundárias estudadas (média erro padrão).

18 Fonte: Françoise Ishida Emissões de N 2 O do solo - São Francisco do Pará (dados não publicados) 3-6 anos40-70 anos10-20 anos Floresta Primária

19 Valores de 15 N foliar das plantas coletadas em floresta primária e florestas secundárias estudadas (média erro padrão).

20 Conclusão Estes resultados indicam que as florestas secundárias tornam-se mais ricas em N à medida que o sistema recupera-se da perturbação, sugerindo uma mudança na ciclagem de N, de mais fechada nos primeiros estágios da sucessão, à mais aberta à medida que esta se aproxima da fisionomia original.

21 Muito obrigada!!!


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