Phosphorus, nitrogen, and carbon contents of macrophytes in lakes lateral to a tropical river (Paranapanema River, São Paulo, Brazil)

Abstract

OBJETIVO: O objetivo deste trabalho foi determinar os conteúdos de fósforo, nitrogênio e carbono de espécies de macrófitas aquáticas em duas épocas do ano na zona de transição terra-água de três lagos laterais ao Rio Paranapanema (São Paulo); MÉTODOS: Plantas, água e sedimento foram coletados durante dois períodos distintos (agosto 1998 e fevereiro de 1999) em três transecções perpendiculares à zona litoral dos locais amostrados. Para a determinação do conteúdo de fósforo, nitrogênio e carbono das espécies de macrófitas aquáticas, estruturas aéreas e submersas dos vegetais (folhas, raízes e caules) foram usadas; RESULTADOS: Na Lagoa do Camargo, que tem baixa associação com o rio durante o período seco (agosto 1998), o conteúdo mais alto de fósforo e nitrogênio foi encontrado em Salvinia auriculata Aublet. Durante a estação chuvosa (fevereiro 1999), Echinochloa polystachya (H.B.K.) Hitch foi a espécie com os conteúdos mais elevados de fósforo, nitrogênio e de carbono. Na Lagoa do Coqueiral (um ambiente com grande conectividade com o rio), as mais altas concentrações de fósforo e de nitrogênio durante o período seco foram observadas em Cyperus esculentus L. Conteúdos similares de carbono foram encontrados em ambos, C. esculentus e Eichhornia azurea (Swartz) Kunth. Durante o período chuvoso, as espécies com as mais elevadas concentrações de fósforo e nitrogênio foram E. polystachya, Ludwigia octovalis (Jacq.) P.H.Raven e Polygonum spectabile Mart. em relação às plantas coletadas durante o período seco na Lagoa dos Cavalos, que é isolada do rio, Myriophyllum aquaticum (Vellozo) Verdcourt foi a espécie com as mais altas concentrações de fósforo e nitrogênio. Todas as espécies de macrófitas aquáticas apresentaram concentrações similares de carbono. A mais alta concentração de fósforo foi registrada em C. esculentus; CONCLUSÕES: Os sedimentos das Lagoas Camargo e Coqueiral (ambas com associação permanente com o rio) e alguns locais de fundo da Lagoa dos Cavalos (um ambiente isolado do rio) podem ser considerados como similares. São caracterizados por apresentar mais fósforo, matéria orgânica, limo e argila no sedimento que nos demais locais, podendo afetar o conteúdo em macro-nutrientes das macrófitas. Na lagoa isolada, a degradação de plantas submersas na interface terra-água contribuiu para o estoque de nutrientes das macrófitas aquáticas.

AIM: The aim of this paper was to determine the phosphorus, nitrogen, and carbon contents of aquatic macrophyte species during two periods of the year in the land-water transition zone of three lakes lateral to the Paranapanema River (São Paulo); METHODS: Plants, water, and sediment were collected during two distinct periods (August 1998 and February 1999) in three transects perpendicular to littoral zones of the sampled sites. For the determination of the phosphorus, nitrogen and carbon contents of aquatic macrophyte species, aerial and submerged plant structures (leaves, roots, and stems) were used; RESULTS: In Camargo Lake, which has a poor connection with the river during the dry period (August 1998), the highest nitrogen content was obtained for Salvinia auriculata Aublet, while the highest phosphorus contest was observed for Eichhornia azurea (Swartz) Kunth. During the rainy season (February 1999), Echinochloa polystachya (H.B.K.) Hitch was the species with the highest phosphorus, nitrogen, and carbon contents. In Coqueiral Lake (a lake with great connectivity to the river), the highest phosphorus and nitrogen concentrations during the dry period were observed for Cyperus esculentus L. Similar carbon contents were found for both C. esculentus and Eichhornia azurea. During the rainy season, the species with the highest phosphorus and nitrogen concentrations were E. polystachya, Ludwigia octovalvis (Jacq.) P.H.Raven, and Polygonum spectabile Mart. Considering the plants recorded during the dry period in Cavalos Lake, which is isolated from the river, Myriophyllum aquaticum (Vellozo) Verdcourt was the species with the highest phosphorus and nitrogen concentrations. During the rainy period, C. esculentus and E. azurea had the highest nitrogen concentration. All the aquatic macrophyte species presented similar carbon contents. The highest phosphorus concentration was that of C. esculentus; CONCLUSIONS: The bottom of Camargo and Coqueiral Lakes (both with permanent connection with the river) and some sites of Cavalos (an isolated lake) can be considered similar. They were characterized by sediment with more phosphorus, organic matter, silt, and clay than other sites, which can affect the macro-nutrient content of macrophytes. In the isolated lake, the degradation of submerged plants at the land-water interface contributed to the nutrient pool of aquatic macrophytes after rainfall.