C3 and C4 plant leaf breakdown and assimilation by aquatic macroinvertebrates in streams of the Brazilian Atlantic Forest

Abstract

The breakdown of allochthonous plants is of great importance in providing energy and nutrients in streams. In this regard, shredder macroinvertebrates play an important role in decomposing organic matter. Changes in land use strongly influence the type of material entering a stream, which ultimately affects the food chain dependent on this material. This study compared the decay of C3 (Mollinedia schottiana) and C4 (Brachiaria brizantha) plants in the montane Atlantic Forest of Brazil using litterbag experiments in two streams draining watersheds of different land uses. Concomitantly, we investigated the colonisation and assimilation of these plant detritus by aquatic macroinvertebrates. The breakdown of C4 plants in the forest stream was faster than that of C3 plants; however, aquatic macroinvertebrates did not assimilate the C4 carbon. These results support other studies that have shown a greater abundance of shredders in montane tropical streams (lower temperature) than in lowland streams. Moreover, the findings of this study support the view that changes in land use alter the structure of the benthic community, and that these changes can alter the leaf breakdown process.

Aquatic macro invertebrate contribution in leaf litter breakdown in tropical mining area streams (Cte dIvoire, West Africa)

“…In this regard, shredder macro-invertebrates play an important role in decomposing organic matter (Augusto et al, 2019). Macro-invertebrates exclusion, which are the main actors in leaf litter breakdown, would thus reduce the loss of mass of litter (Classen Rodriguez et al, 2019).…”

Alterações na fauna de macroinvertebrados aquáticos em riachos de cabeceira causadas pelas mudanças na cobertura e uso do solo da Floresta Estacional Semidecidual da região centro-leste do estado de São Paulo

“…Vale acrescentar que a importância dos fragmentadores nas regiões tropicais ainda é discutida (BOYERO et al, 2012). Porém, muitos trabalhos em regiões tropicais de altitude (1000 metros acima do nível do mar) e com temperaturas mais frias relatam maior porcentagem desses organismos (YULE et al, 2009;ENCALADA et al, 2010;AUGUSTO et al, 2019) HASSELQUIST et al, 2018). Assim, visto que no presente estudo temos uma relação positiva do aumento do tempo de restauração com as mudanças na comunidade de macroinvertebrados, é possível que a floresta ripária restaurada já tenha influenciado na heterogeneidade dos leitos dos riachos, contribuindo para a formação de novos habitats.…”

“…A baixa contribuição de plantas C4 para a dieta dos macroinvertebrados aquáticos observada nesse estudo, mesmo para ambientes com áreas ripárias agrícolas, já foi amplamente relatada pela literatura (BUNN; DAVIES; KELLAWAY, 1997;MARTINELLI et al, 1999;CLAPCOTT;BUNN, 2003;CASTRO et al, 2016;CARVALHO et al, 2019;AUGUSTO et al, 2019). Uma provável causa é a baixa digestibilidade das gramíneas, devido à presença de elementos estruturais e compostos inibidores para os organismos aquáticos, por exemplo, taninos, polifenóis, lignina, entre outros (CLAPCOTT; BUNN, 2003;GASSER, 2005;TREVISAN;HEPP, 2007;GESSNER et al, 2010;FIGUEIREDO et al, 2018).…”

“…Castro et al (2016) eAugusto et al (2019) encontraram maiores valores de δ 15 N em macroinvertebrados aquáticos nas áreas agrícolas quando comparados com as florestas. De maneira geral, resíduos de agricultura e pecuária tendem a aumentar o 15 N do solo, isso acontece devido ao processo de nitrificação de fertilizantes, por exemplo (JOHANNISSON;…”