Resumo Experimentos de manipulação podem contribuir para a compreensão do papel ecológico da serapilheira em ecossistemas florestais. No entanto, há poucos estudos desta natureza. Os efeitos da remoção da camada de serapilheira (RS) foram avaliados sobre a comunidade de artrópodes do solo em dois plantios abandonados de Corymbia citriodora, em diferentes estágios de regeneração natural de espécies nativas de Mata Atlântica. Armadilhas de queda foram instaladas aleatoriamente em 5 parcelas (5 x 20 m) de RS e controle (CT), no plantio com 19 anos de idade (P19: estágio menos avançado; maior participação da serapilheira de eucalipto) e plantio com 42 anos (P42: estágio mais avançado de regeneração; maior participação da serapilheira de espécies nativas), nas estações chuvosa e seca, na Reserva Biológica União, RJ, Brasil. A maioria dos grupos taxonômicos apresentou inibição da abundância com a RS, no P19 e P42. De uma maneira geral, Diptera, Poduromorpha, Pseudoscorpionida, Symphypleona e larvas de Coleoptera foram os principais grupos impactados negativamente pela RS. Por outro lado, alguns grupos foram favorecidos pela RS, principalmente Entomobryomorpha e Formicidae. A RS diminuiu a riqueza total, uniformidade e diversidade de artrópodes edáficos em ambos os plantios. Contudo, este efeito negativo foi mais importante no P19, no qual também ocorreu a diminuição da abundância total e riqueza média. O maior fechamento do dossel provavelmente minimizou o impacto negativo da RS sobre os artrópodes edáficos no P42.

Abstract Manipulation experiments can contribute to understand the ecological role of litter in forest ecosystems. However, there are few studies of this nature. We evaluated the effects of the litter layer removal (RS) on the soil arthropod community in two abandoned plantations of Corymbia citriodora at different stages of the Atlantic Rainforest natural regeneration. Pitfall traps were randomly installed in plots (5 x 20 m) of RS and control (CT) in a 19-year old plantation (P19: less advanced stage of natural regeneration of Atlantic Rainforest species; higher contribution of eucalypt in litterfall) and a 42-year old plantation (P42: more advanced stage of regeneration; higher contribution of native species in litterfall), in rainy season and dry season at ‘União Biological Reserve’, RJ state, Brazil. RS inhibited the abundance of the most taxonomic groups, both in P19 and P42. In general, Diptera, Poduromorpha, Pseudoscorpionida, Symphypleona, and larvae of Coleoptera were the most negatively impacted groups by RS. In contrast, RS favored some other groups, principally Entomobryomorpha and Formicidae. Total richness, evenness and diversity were lower in RS in both plantations. However, this negative effect was stronger in the P19, where RS also decreased total abundance and average richness. The higher canopy closure probable minimized the negative impact of RS on the soil arthropods in P42.

ABSTRACT The present study evaluated the relationship between herbivory and leaf quality of three abundant tree species (Cupania oblongifolia Mart., Siparuna guianensis Aubl. and Xylopia sericea St. Hill.) in the understory of a eucalyptus plantation and an adjacent Atlantic Rainforest fragment. Herbivory differed among species, since X. sericea was less attacked, while C. oblongifolia and S. guianensis were more. The species showed similar herbivory patterns between the investigated areas (eucalyptus plantation versus forest), although X. sericea showed higher herbivory rates in the forest fragment. Fiber values (NDF, CEL and LIG) varied significantly among the species, being lower in S. guianensis. X. sericea, the species with the highest C/N ratio, higher concentrations of total phenols, smaller leaf area and higher trichome density, showed the lowest leaf herbivory rates, corroborating the hypothesis that herbivory is lower in species with lower nutritional quality and a greater set of leaf defense features.

RESUMO A ciclagem de nutrientes é influenciada pelo estágio sucessional. Contudo, existem divergências quanto ao padrão desta dinâmica. No presente estudo, objetivou-se avaliar os atributos químicos do solo superficial e da serapilheira produzida em dois plantios abandonados do eucalipto Corymbia citriodora em diferentes estágios de sucessão secundária de espécies nativas de Mata Atlântica (PJ: plantio jovem; PM: plantio maduro), na Reserva Biológica União, Rio de Janeiro. Testou-se a hipótese de que ocorre o incremento da concentração de nutrientes na camada superficial de solo e na serapilheira, da produção de serapilheira e do aporte de nutrientes para o solo via serapilheira, em função do avanço da sucessão. Em cinco parcelas (5 m x 20 m) em PJ e PM, foram realizadas amostragens da camada superficial do solo (0-10 cm; estações seca/2008, chuvosa/2008, seca/2009 e chuvosa/2010) e da serapilheira (coletores com 0,49 m2; 1,0 m acima do solo; coletas quinzenais; período amostral de 366 dias). A camada superficial do solo na área PM apresentou maiores concentrações de C e N totais, H+Al e Mn. Por outro lado, os valores de pH, razão C/N, concentrações de K, Fe e Zn foram maiores na camada de solo superficial na área PJ. Não se detectou padrão claro para as concentrações de P e Cu no solo. A produção anual de serapilheira foi maior na área PM, que apresentou maiores concentrações de N total e Mg, enquanto na área PJ foram verificados maiores valores da razão C/N e concentrações de P e Ca. Não houve variação para C total na serapilheira. Os aportes de C, N, P, K e Mg foram maiores na serapilheira na área PM, e não houve diferenças entre as áreas PJ e PM para o aporte de Ca. Corroboramos em parte a hipótese testada em relação ao teor de nutrientes na camada superficial do solo, serapilheira e aporte de nutrientes, e corroboramos integralmente a hipótese no que se refere à produção de serapilheira.

ABSTRACT The nutrient cycling is influenced by the successional stage. However, there is disagreement in relation to the pattern of this dynamic. The present study aimed to evaluate the chemical attributes of the topsoil and litterfall in two abandoned plantations of the eucalyptus Corymbia citriodora in different stages of Atlantic Rainforest succession (PJ: young plantation; PM: mature plantation) at the União Biological Reserve, RJ. We tested the hypothesis that there is an increase in the nutrient contents in the topsoil and litterfall, the amount of litterfall and nutrient input to the soil, as the process of forest succession advances. We sampled the topsoil (depth of 0-10 cm; dry season/2008, rainy season/2008, dry season/2009, rainy season/2010) and litterfall (0.49 m2 traps; 1.0 m above the forest floor; twice a month; 366 days) in five plots (5 m x 20 m) in the areas of PJ and PM. The topsoil in the PM area presented higher content of total C and N, H + Al, and Mn. On the other hand, the values of pH, C/N ratio and content of K, Fe, and Zn were higher in the topsoil in the PJ area. No clear pattern was detected in terms of the P and Cu content in the topsoil. The annual litterfall was higher in the PM area, which presented higher content of total N and Mg, while higher C/N ratio and content of both P and Ca occurred in the PJ area. We did not detect differences in terms of total C in litterfall. The input of C, N, P, K and Mg to the soil were higher by litterfall in the area of PM, and there were no differences between PJ and PM in relation to the Ca input. We partly corroborated the tested hypothesis in relation to the nutrient content in topsoil, litterfall and nutrient input, and we completely corroborated the hypothesis in terms of litterfall.

O presente estudo foi desenvolvido em fragmentos de Mata Atlântica na região de baixadas do Rio de Janeiro, inseridos na área de proteção da bacia do Rio São João. O objetivo deste estudo foi testar a hipótese de que o tamanho do fragmento altera a concentração de macronutrientes em folhas de duas das principais espécies arbóreas (Guarea guidonea e Cupania oblongifolia) ocorrentes nessa área. Folhas adultas de Guarea guidonea e Cupania oblongifolia foram coletadas em três fragmentos pequenos (23 - 33 ha), três médios (130 - 155 ha) e três grandes (500 - 2300 ha). Carbono, N, Ka, Ca e, Mg foram determinados. O tamanho do fragmento em geral não afetou o estado nutricional nas folhas das espécies estudadas. No entanto, a maior concentração de Mg em folhas de Cupania oblongifolia nos fragmentos menores (5,0±0,8 mg/g) em relação aos fragmentos médios (4,0±0,3 mg/g) e grandes (3,5±0,7 mg/g) indica um efeito do tamanho do fragmento sobre este elemento.

The study was made in Atlantic forest fragments in the lowland region of the protected area of São João river basin, Rio de Janeiro state, Brazil. The aim of the study was to test the hypothesis that fragment size alters macro-nutrients concentrations in leaves of the main tree species (Guarea guidonea e Cupania oblongifolia) in the area. Adult leaves of Guarea e Cupania were sampled in three small (23- 33 ha), three medium (130 - 155 ha) and three large (500 - 2300 ha) fragments. Carbon, N, Ca, Mg and K were determined. The results showed that, in general, the reduction of the fragment size did not affect the nutritional status of the species studied. Nevertheless, the higher Mg concentrations in Cupania oblongifolia leaves in the small fragments (5.0±0.8 mg/g) compared with the medium (4.0±0.3 mg/g) and large (3.5±0.7 mg/g) ones indicated an effect of the reduction of the fragment area over this element.