Influência do solo e topografia sobre a mortalidade de árvores e decomposição de madeira em uma floresta de terra-firme na Amazônia Central

Abstract

A relação da mortalidade de árvores e decomposição de madeira com características do solo e topografia foi investigada em parcelas permanentes distribuídas sobre 64 km2 de floresta de terra-firme na Reserva Florestal Adolpho Ducke. Foram usadas 72 parcelas estreitas (40 m) e longas (250 m) seguindo a curva de nível do terreno para minimizar a variação interna de solos e topografia. A taxa de mortalidade de árvores com diâmetro à altura do peito (DAP) ≥ 10 cm foi de 1,39 ± 0,56 %.ano-1 (média ± d.p.) em cinco anos (2003 a 2008). Características do solo (textura e nutrientes) e inclinação explicaram cerca de um quinto da variação das taxas de mortalidade. Terrenos inclinados e áreas com solos arenosos e encharcados apresentaram maior mortalidade do que áreas planas com solos argilosos e bem drenados. A relação de solos e topografia com a mortalidade foi dependente do tamanho das árvores. Baseado nessa relação foi possível separar dois grupos: árvores de pequeno e médio porte (1 ≤ DAP < 30 cm), com mortalidade relacionada da mesma forma com as variáveis de solo e topografia; e árvores de grande porte (DAP ≥ 30 cm), com mortalidade sem relação ou relacionada de forma diferenciada com essas variáveis. Tempestades aparentemente contribuíram para aumentar a relação da mortalidade com solos e topografia, pois a ocorrência desse distúrbio foi associada a uma intensificação da relação da mortalidade de árvores aparentemente causada pelo vento e chuva com variáveis de solo e inclinação. Em um ano de experimento, a decomposição da madeira de quatro espécies de árvores com diferentes densidades de madeira (Manilkara huberi (Ducke) Standl. – 0,86 g.cm-3, Couratari guianensis Aubl. – 0,54, Hura crepitans L. – 0,32 e Parkia pendula Bth. Ex Walp. – 0,29), não foi relacionada com características do solo ou topografia (altitude e inclinação), liteira fina e biomassa arbórea, com exceção de C. guianensis que apresentou decomposição fracamente associada com a biomassa arbórea e inclinação. A densidade da madeira e o grupo taxonômico da árvore (DAP ≥ 30 cm) mais próxima também não foram relacionados com a decomposição, indicando que esse processo provavelmente está mais associado a organismos decompositores generalistas do que com especialistas associados às árvores mais próximas. Altitude e inclinação explicaram ~ 10 % variação da mortalidade de árvores. Contudo, nenhuma das variáveis foi útil para prever a variação da decomposição de madeira, indicando que a inclusão da topografia contribuirá pouco para aumentar a precisão de modelos de previsão de fluxo de carbono. No entanto, a relação da mortalidade de árvores com a topografia aumentou devido à ocorrência de tempestades, sugerindo que essas variáveis podem ser úteis sob condições de maior instabilidade climática.

The relationships of tree mortality and wood decomposition with soil and topography were studied in permanent plots distributed over 64 km2 of terra-firme tropical forest in Reserva Florestal Adolpho Ducke. Seventy-two long (250 m) and thin (40 m) plots were installed following altitudinal contours to minimize soil and topographical variation within the plot. The mortality rate of trees with diameter at breast height (DBH) ≥ 10 cm was 1.39 ± 0.56 %.year-1 (mean ± s.d.) over a period of five years (2003 to 2008). Soil (texture and nutrients) and slope explained around one fifth of the variation in tree mortality rates. Steep slopes, soils with high sand content and waterlogged soils showed greater mortality rates than flat terrain with well drained clayey soils. The relationship of soil and topography with mortality was dependent on tree size. Using characteristics from this relationship, it was possible to separate trees in two groups: small and medium trees (1 ≤ DBH <30 cm), which showed similar relationship between mortality rates and characteristics of soil and topography; and large trees (DBH ≥ 30 cm), which showed different kinds of relationships or no relationship between mortality and characteristics of soil and topography. Storms apparently contributed to intensify the relationship between tree mortality and characteristics of soil and topography. These disturbances were associated with an increase of the relationship of tree mortality apparently caused by wind and rain with gradients of soil and slope. In a one-year experiment, the wood decomposition of four tree species that vary in wood density (Manilkara huberi (Ducke) Standl. - 0.86 g.cm-3, Couratari guianensis Aubl. - 0.54, Hura crepitans L. - 0.32 and Parkia pendula Bth. Ex Walp. - 0.29) was independent of characteristics of soil and topography (altitude and slope), fine litter and above-ground tree live biomass, except for C. guianensis, which showed a weak association of decomposition with biomass and slope. Wood density and the taxonomic group of neighboring trees (DBH ≥ 30 cm) were not related to decomposition. This indicates that this process is more likely to be related to generalist decomposers than specialists associated with nearby trees. Altitude and slope explained ~ 10% of the variation in tree mortality. However, none of the variables was useful as a predictor of wood decomposition. Thus, the inclusion of topography probably will contribute little to improve the precision of models to predict carbon flux. However, as the relationship between tree mortality and topography increased with disturbances provoked by storms, topography is likely to be more useful under the unstable climatic conditions foreseen by several climatic models.