Biological colonization and leaf decomposition in a subtropical stream | La colonización y descomposición biológica de la hojarasca en un arroyo subtropical

Inglés. In small streams, aquatic community obtains energy mainly from leaves of the riparian vegetation. Processing these leaves involves physical, chemical and biological factors that may differ among leaf species. We assessed the effects of litter quality on leaf decomposition and colonization by aquatic invertebrates in a subtropical stream. Leaves from two native, highly represented tree species common in subtropical riparian areas, Ficus luschnathiana and Casearia sylvestris, were incubated in coarse mesh bags in a stream. Bags were sampled weekly during an incubation of 28 days. The decomposition rates were higher in leaves of F. luschnathiana than in those of C. sylvestris. In the first seven days of the experiment, leaves of F. luschnathiana lost ~60% of the initial mass, while Casearia sylvestris lost around 30%. The leaves of C. sylvestris were initially more palatable than the leaves of F. luschnathiana, perhaps due to their lower lignin and cellulose content, and lignin to N ratio (Lignin:N). These structural compounds enhance leaf toughness thereby protecting them from herbivores and detritivores. However, leaves of F. luschnathiana were comparatively softer, which apparently facilitated fungal colonization and conditioning. Thus, leaves of F. luschnathiana attained high shredders density, which was reflected in a higher leaf mass loss. Our results suggest that litter decomposition was sensitive to fungal biomass and leaf toughness. We observed that microbial conditioning, rather than the initial chemical quality of the leaf litter, decreased leaf toughness thereby stimulating further colonization by shredders and enhancing the decomposition process. The fungal community has a key-role in the degradation process within aquatic environments, breaking down even low-quality litter (i.e., F. luschnathiana) and promoting changes in the composition and structure of the invertebrate community.

Español; castellano. En arroyos de bajo orden, la comunidad acuática obtiene energía principalmente del aporte de la hojarasca que proviene de la vegetación de la ribera. El procesamiento de las hojas implica medios físicos, químicos y factores biológicos que pueden diferir entre especies vegetales. En esta investigación se evaluó el efecto de la calidad del sustrato sobre el proceso de descomposición y sobre la colonización por invertebrados acuáticos asociados, en un arroyo subtropical. Las hojas de dos especies de árboles nativos, Ficus luschnathiana y Casearia sylvestris, se incubaron en bolsas de malla gruesa en un arroyo durante 28 días, colectándose muestras semanalmente. Las tasas de descomposición fueron mayores en F. luschnathiana que en C. sylvestris. En los primeros siete días del experimento, F. luschnathiana perdió ~60% de la masa inicial, mientras que C. sylvestris perdió ~30%. Las hojas de C. sylvestris fueron inicialmente más palatables que las de F. luschnathiana, tal vez debido a su menor contenido de lignina y celulosa, y a su más baja relación Lignina:N. Estos compuestos estructurales le confieren rigidez a las hojas, las protegen de los herbívoros y las hacen más resistentes a los detritívoros. Sin embargo, la menor dureza de la hoja de F. luschnathiana facilitó la colonización fúngica, lo cual se reflejó, a su vez, en una mayor colonización por invertebrados trituradores y, en general, una mayor pérdida de masa. Los resultados sugieren que la descomposición de la hojarasca fue sensible a la biomasa fúngica y a la dureza de las hojas.Se observó que la colonización microbiana y la disminución de la dureza de las hojas tienen un efecto más fuerte sobre la colonización por invertebrados trituradores y sobre el proceso de descomposición que la calidad química inicial de la hojarasca. La comunidad fúngica es clave en los procesos de degradación en el medio acuático, ya que actúa en la descomposición de la hojarasca, aun en aquella de baja calidad (i.e., F. luschnathiana), promoviendo cambios también en la composición y en la estructura de la comunidad de invertebrados colonizadores.