Influência da presença de árvores e arbustos não nativos na vegetação ripária sobre o funcionamento de riachos

Abstract

Estudos indicam que espécies não nativas (especialmente aquelas consideradas invasoras) podem influenciar diretamente a biodiversidade, estrutura e funcionamento dos ecossistemas além de, potencialmente, causar impactos econômicos. Em riachos florestados (= 3ª ordem), especificamente, estudos indicam que a presença de espécies arbóreas e/ou arbustivas não nativas e não nativas invasoras na vegetação ripária pode afetar o funcionamento destes ecossistemas. Neste contexto, esta Tese tem o objetivo de avaliar a influência da presença de espécies arbóreas e/ou arbustivas não nativas e não nativas invasoras na vegetação ripária sobre o funcionamento de riachos. Para isso, utilizei abordagens i) experimental, nos Capítulos I e II, onde avaliei a influência de Hovenia dulcis Thunb. (Rhamnaceae) - uma espécie arbórea não nativa e invasora com ampla ocorrência na região sul do Brasil - sobre o funcionamento de riachos subtropicais e; ii) teórica, no Capítulo III, onde realizei um estudo cienciométrico. No Capítulo I, avaliei o efeito da fenologia de H. dulcis sobre o padrão temporal anual e a quantidade de entrada de serrapilheira alóctone em riachos subtropicais com e sem a presença da espécie na vegetação ripária. Descobri que a presença de H. dulcis na vegetação ripária, quando em altas densidades, é capaz de alterar o padrão temporal e a quantidade sazonal de entrada de serrapilheira alóctone nos riachos, tornando a entrada de serrapilheira alóctone elevada nos meses de transição verão-outono. No Capítulo II, avaliei o efeito das folhas de H. dulcis, oferecidas individualmente e associadas a uma mistura de espécies nativas, na decomposição foliar e na comunidade de invertebrados aquáticos em três riachos subtropicais de Mata Atlântica. Descobri que as folhas de H. dulcis disponibilizadas individualmente tiveram a maior decomposição e as maiores densidades de invertebrados associados entre os tratamentos foliares. A associação com folhas de H. dulcis, entretanto, não modificou a decomposição foliar e a estrutura e composição da comunidade de invertebrados associados as folhas de espécies nativas. No Capítulo III, realizei uma análise cienciométrica para avaliar as principais tendências de publicações abordando os efeitos de espécies arbóreas e/ou arbustivas não nativas e não nativas invasoras sobre a decomposição foliar e as comunidades de microrganismos e invertebrados aquáticos em riachos. Entre 127 artigos publicados no período de 1981 a 2020, descobri que: i) o tema ?decomposição? foi abordado em ~64% dos artigos, ?microrganismos? em ~24% e ?invertebrados? em ~81%; ii) estes artigos foram publicados em 57 periódicos; iii) 29 países tiveram estudos desenvolvidos em seu território; iv) 89 espécies arbóreas e/ou arbustivas não nativas e não nativas invasoras foram avaliadas; v) 4 escalas espaciais de comparação (de folhas à riachos) foram registradas e vi) diferentes métricas foram utilizados para avaliar ?decomposição? (n=3), ?microrganismos? (n=9) e ?invertebrados? (n=18). Esta Tese pode contribuir, primeiro, com o conhecimento existente sobre os efeitos da presença de H. dulcis na vegetação ripária sobre a dinâmica de entrada de serrapilheira alóctone, a decomposição foliar e a estrutura e composição das comunidades de invertebrados aquáticos em riachos subtropicais e, segundo, num contexto ecológico mais amplo, com o conhecimento existente sobre à influência da presença de espécies não nativas (especialmente aquelas consideradas invasoras) na vegetação ripária de riachos sobre o funcionamento destes ecossistemas.

Abstract: Studies indicate that non-native species (especially those considered invasive) can directly influence the biodiversity, structure and functioning of ecosystems, besides to potentially causing economic impacts. In forested streams (= 3rd order), specifically, studies indicate that the presence of non-native and non-native invasive tree and/or shrub species in riparian vegetation can affect the functioning of these ecosystems. In this context, this Thesis objectives to evaluate the influence of the presence of non-native and non-native invasive tree and/or shrub species in riparian vegetation on the functioning of streams. For this, I used i) a experimental approach, in Chapters I and II, where I evaluated the influence of Hovenia dulcis Thunb. (Rhamnaceae) ? a non-native and invasive tree species with wide occurrence in southern Brazil - on the functioning of subtropical streams and; ii) a theoretical approach, in Chapter III, where I carried out a scientometric study. In Chapter I, I evaluated the effect of the phenology of H. dulcis on the annual temporal pattern and the allochthonous litterfall input into subtropical streams with and without the presence of this species in riparian vegetation. I found that the presence of H. dulcis in riparian vegetation, when at high densities, is capable of change the temporal pattern and the seasonal allochthonous litterfall input into streams, making the input of allochthonous litterfall high in the summer-autumn transition months. In Chapter II, I evaluated the effect of H. dulcis leaves, offered individually and associated with a mixture of native species, on leaf decomposition and on the aquatic invertebrate community in three subtropical streams of the Atlantic Forest. I found that H. dulcis leaves individually available had the highest decomposition and the highest associated invertebrate densities among the foliar treatments. The association with H. dulcis leaves, however, did not change leaf decomposition and the structure and composition of the invertebrate community associated with the leaves of native species. In Chapter III, I performed a scientometric analysis to assess the main trends in publications approaching the effects of non-native and non-native invasive tree and/or shrub species on leaf decomposition and the communities of microorganisms and aquatic invertebrates in streams. Among 127 papers published from 1981 to 2020, I found that: i) the theme 'decomposition' was approached in ~64% of the papers, 'microorganisms' in ~24% and 'invertebrates' in ~81%; ii) these articles were published in 57 journals; iii) 29 countries had studies developed in their territory; iv) 89 non-native and non-native invasive tree and/or shrub species were evaluated; v) 4 spatial scales of comparison (from leaves to streams) were recorded and vi) different metrics were used to assess 'decomposition' (n=3), 'microorganisms' (n=9) and 'invertebrates' (n=18). This Thesis can contribute, first, with the existing knowledge about the effects of the presence of H. dulcis in riparian vegetation on the dynamics of allochthonous litterfall input, the leaf decomposition and the structure and composition of aquatic invertebrate communities in subtropical streams and, second, in a broad ecological context, with the existing knowledge about the influence of the presence of non-native species (especially those considered invasive) in the riparian vegetation of streams on the functioning of these ecosystems.