Estrutura funcional e processos ecossistêmicos em campo nativo mediados pela intensidade de pastejo

Abstract

O pastejo em campos nativos é um distúrbio que afeta a comunidade vegetal e processos por ela promovidos. O objetivo desse estudo foi determinar como a intensidade do pastejo afeta os padrões de distribuição de espécies e atributos funcionais e como essa mudança na vegetação afeta processos ecossistêmicos relativos à decomposição de serapilheira. Em uma área de campo nativo na região da Depressão Central do Rio Grande do Sul foi instalado um experimento com 14 potreiros submetidos a três diferentes intensidades de pastejo. Em cada um deles tomou-se a cobertura média de espécies e atributos funcionais das mesmas. Com o uso de litterbags e bait-lamina avaliamos a decomposição da serapilheira e a atividade dos invertebrados detritívoros do solo. Comparamos a cobertura de espécies, e atributos e diversidade funcional entre os tratamentos. Exploramos a relação de variáveis estruturais do habitat, atributos e diversidade funcional aos processos avaliados. A intensidade de pastejo afetou significativamente a cobertura de espécies e atributos funcionais, aumentando a os valores médios de área foliar específica e diminuindo os de conteúdo de matéria seca, e a presença de espécies com rota fotossintética C4, cespitosas e hemicriptófitas, além de diversidade funcional. Nas áreas menos pastejadas a atividade de detritívoros também foi maior, relacionada à altura da vegetação, quantidade de biomassa morta e espécies com rota fotossintética C4, e negativamente relacionada à quantidade de solo descoberto e à diversidade funcional. A decomposição de serapilheira não foi afetada pela intensidade de pastejo, e sim pela presença de espécies com órgãos subterrâneos de reserva e pela maior diversidade funcional. Intensidade de pastejo seleciona espécies pelos seus atributos funcionais, atuando como um filtro ambiental. Sob alta pressão de pastejo, a intensa desfolhação permite apenas a persistência de espécies adaptadas a um rápido rebrote. Áreas menos pastejadas permitem o desenvolvimento de plantas com folhas resistentes e longas. A competição nessas comunidades promove uma diferenciação de nicho e alta diversidade funcional, resultando em um padrão de divergência nos atributos. Organismos detritívoros são beneficiados por essa vegetação densa, enquanto que a decomposição da serapilheira responde a outros fatores que não à atividade de organismos detritívoros.

Cattle livestock grazing is a disturbance that affects plant community and its processes. Our objective is to determine how grazing intensity affects plant species distribution patterns and their functional traits; and how these changes affect ecosystem processes related to litter decomposition. In a native grassland area in southern Brazil an experiment of 14 paddocks submitted to three different treatments of cattle grazing intensity was assessed. At each paddock we evaluated species cover and their functional traits. We also evaluated litter decomposition (litter-bag method) and detritivore activity (bait-lamina test). We compared species cover, functional traits and functional diversity between treatments. We explored the relations between habitat structure variables and the ecosystem processes. Increasing grazing intensity significantly affected species cover and functional traits, it increased community weighted means for SLA and decreased LDMC, proportion of species with C4 metabolic pathway, caespitose and hemicryptophytes; also increased functional diversity. Grazing intensity decreased detritivore activity, which was related to vegetation height, dead biomass cover and species with C4 photosynthetic pathway; and negatively related to bare soil and functional diversity. Litter decomposition was not affected by grazing intensity, but it was related to presence of species with belowground storage organs and higher functional diversity. Grazing intensity selects species by their functional traits, acting like an environmental filter. Under high grazing intensity, severe defoliation allows only persistence of similar species adapted to rapid resprout. Under low grazing intensity, the lack of frequent defoliation enables the development of species with high investment on strong and long-lived leaves. Competition in these plots promotes niche differentiation and high functional diversity, leading to a divergence pattern of communities’ traits. Further, the dense vegetation benefit detritivore organisms, while litter decomposition is affected by other factors than detritivore activity.