Leaf litter decomposition in a fluvialestuarine environment

Abstract

Ainda não se conhece a importância das folhas nas áreas fluvio-estuarinas enquanto fontes de nutrientes para as cadeias alimentares aquáticas. Neste estudo avaliámos a decomposição da folhada de amieiro (Alnus glutinosa) e da de choupo (Populus nigra), bem como as comunidades microbianas e a meio- e macrofauna na zona fluvio-estuarina de transição do Rio Mondego. As folhas foram expostas por 21 dias em sacos de malha grossa e fina, estando sujeitas a oscilações de salinidade na água durante o período de condicionamento. Não foram encontradas diferenças nas taxas de decomposição entre folhas, todavia o choupo demonstra uma tendência para ter valores mais altos de k (dia-1). A respiração microbiana foi significativamente mais alta nas folhas condicionadas nos sacos de malha grossa (MG), possivelmente devido a uma maior oxigenação do substrato. A biomassa fúngica foi vestigial nas folhas de amieiro e de choupo condicionadas nos sacos MG. Verificou-se uma baixa riqueza fúngica e as taxas de esporulação não diferiram entre espécies de folha; no entanto, os fungos que colonizaram o choupo produziram > 3,09 vezes mais esporos que os do amieiro. Observou-se que a abundância bacteriana foi significativamente mais alta nas folhas de choupo (p> 0,05), o que sugere a importância deste grupo procariótico na degradação de folhas mais recalcitrantes. A abundância de meiofauna tendeu a seguir a abundância bacteriana, mas não se verificaram diferenças estatísticas entre espécies de folhas (p> 0,05); os macroinvertebrados foram quase inexistentes. A contribuição dos fungos e macroinvertebrados na decomposição foliar parece ser negligenciável nestas zonas de transição. A decomposição da folhada e o ciclo de nutrientes nas margens da área fluvio-estuarina parece ser maioritariamente promovida por bactérias e por uma comunidade de meiofauna resistente dominada por nemátodes. Ciclos de imersão e desidratação nestas zonas podem ter um papel chave para determinar os protagonistas do processo de degradação das folhas. Estudos adicionais são necessários para entender o destino e importância relativa da folhada nestes sistemas altamente variáveis.

The importance of leaves in fluvial-estuarine areas as source of nutrients to the aquatic food webs is still not known. In this study we evaluated the decomposition of alder (Alnus glutinosa) and poplar (Populus nigra) leaf litter and associated microbial, meio- and macrofauna in the fluvial-estuarine transitional area of the Mondego River. Leaves were exposed in coarse and fine mesh bags for 21 days, subjected to oscillations in water salinity during the conditioning period. No differences were found in decomposition rates between leaves, however poplar shows a tendency to have higher values of k (day-1). Microbial respiration was significantly higher in leaves conditioned in coarse mesh bags, possibly due to better aeration of the substrata. Fungal biomass was vestigial in alder and poplar conditioned in CM bags. Fungal richness was low and sporulation rates did not differ between leaf species; however, fungal colonizing poplar produced >3.09 times more spores than alder. Bacterial abundance was significantly higher in poplar leaves (p< 0.05), suggesting the importance of this prokaryotic group in the degradation of the more recalcitrant leaves. Meiofauna abundance tended to follow bacterial abundance but no statistical differences were observed between leaf species (p> 0.05), and the macroinvertebrates were almost inexistent. The contribution of fungi and macroinvertebrates in leaf decomposition seems negligible in these transitional salt richer areas. Litter decomposition and nutrient cycling in the margins of the fluvial-estuarine area appears to be mainly promoted by bacteria and by a resistant meiofaunal community dominated by nematodes. Cycles of submersion and dehydration in these areas may play a key role determining the protagonists of the breakdown process in these areas. Further work is still needed to understand the fate and relative importance of leaf litter in these highly variable systems.