Nitrogen input by bamboos in neotropical forest: a new perspective

Autor(es)

Padgurschi, Maira C. G. ^[1] ; Vieira, Simone A. ^[2] ; Stefani, Edson J. F. ^[1] ; Nardoto, Gabriela B. ^[3] ; Joly, Carlos A. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas, Plant Biol Dept, Campinas, SP - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas, Ctr Environm Studies & Res, Campinas, SP - Brazil

^[3] Univ Brasilia, Dept Ecol, Brasilia, DF - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: PeerJ; v. 6, NOV 29 2018.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Background. Nitrogen (N) is an important macronutrient that controls the productivity of ecosystems and biological nitrogen fixation (BNF) is a major source of N in terrestrial systems, particularly tropical forests. Bamboo dominates theses forests, but our knowledge regarding the role of bamboo in ecosystem functioning remains in its infancy. We investigated the importance of a native bamboo species to the N cycle of a Neotropical forest. Methods. We selected 100 sample units (100 m(2) each) in a pristine montane Atlantic Forest, in Brazil. We counted all the clumps and live culms of Merostachys neesii bamboo and calculated the specific and total leaf area, as well as litter production and respective N content. Potential N input was estimated based on available data on BNF rates for the same bamboo species, whose N input was then contextualized using information on N cycling components in the study area. Results. With 4,000 live culms ha(-1), the native bamboo may contribute up to 11.7 kg N ha(-1) during summer (January to March) and 19.6 kg N ha(-1) in winter (July to September). When extrapolated for annual values, M. neesii could contribute more than 60 kg N ha(-1)y(-1). Discussion. The bamboo species' contribution to N input may be due to its abundance (habitat availability for microbial colonization) and the composition of the free-living N fixer community on its leaves (demonstrated in previous studies). Although some N is lost during decomposition, this input could mitigate the N deficit in the Atlantic Forest studied by at least 27%. Our findings suggest that M. neesii closely regulates N input and may better explain the high diversity and carbon stocks in the area. This is the first time that a study has investigated BNF using free-living N fixers on the phyllosphere of bamboo. (AU)

• Processo FAPESP: 03/12595-7 - Composição florística, estrutura e funcionamento da Floresta Ombrófila Densa dos Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar, estado de São Paulo, Brasil
• Beneficiário: Carlos Alfredo Joly
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático
• Processo FAPESP: 12/51872-5 - ECOFOR: Biodiversidade e funcionamento de ecossistemas em áreas alteradas pelo homem nas Florestas Amazônica e Atlântica
• Beneficiário: Carlos Alfredo Joly
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático
• Processo FAPESP: 07/57465-4 - O balanço de carbono sobre uma floresta de Mata Atlântica com medidas micrometereólogicas e biométricas
• Beneficiário: Humberto Ribeiro da Rocha
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 12/51509-8 - Composição florística, estrutura e dinâmica do funcionamento da Floresta Ombrófila Densa Atlântica dos núcleos Caraguatatuba, Cunha, Picinguaba e Santa Virgínia, do Parque Estadual da Serra do Mar (PelD)
• Beneficiário: Carlos Alfredo Joly
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Regular
• Processo FAPESP: 08/50285-3 - Controles da Floresta de Mata Atlântica no clima local e regional
• Beneficiário: Carlos Afonso Nobre
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/50682-6 - Investimentos pró-climáticos inteligentes em bacias de montanhas tropicais da América do Sul (ClimateWise)
• Beneficiário: Humberto Ribeiro da Rocha
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Temático
• Processo FAPESP: 12/50343-9 - Rede de geosensores para serviços ambientais hidroclimáticos
• Beneficiário: Humberto Ribeiro da Rocha
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais - Regular