Levantamento da comunidade bacteriana em diferentes tipos de solo impactados e não impactados por queimadas no Parque Nacional da Serra da Canastra – Minas Gerais
| dc.contributor.advisor | Doutor Leonardo de Paiva Barbosa | |
| dc.contributor.author | Silva, Amanda Avelina Carvalho | |
| dc.contributor.coadvisor | Doutor Ricardo Alexandre da Silva | |
| dc.contributor.referee | 00.00 | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-08T12:32:24Z | |
| dc.date.issued | 2019-08-10 | |
| dc.description | A perda de diversidade e habitats em áreas do Parque Nacional da Serra da Canastra (PNSC) é um fenômeno natural devido a queimadas por descargas elétricas naturais (raios) , mas que tem se intensificado devido a ocorrência de queimadas por causas antrópicas. Após a ocorrência do fogo, as áreas levam anos para se recuperarem, dependendo, dentre outros fatores, da microbiota bacteriana do solo. Nesse sentido, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar de acordo com o histórico de queimadas em determinadas áreas do PNSC, as variações de diversidade nas comunidades bacterianas dos solos impactados e não impactados por queimadas , durante o 1° Manejo Integrado do Fogo (MIF), no Parque Nacional da Serra da Canastra. Para tanto, foram utilizadas amostras de solo de 8 áreas distintas: (1) maior histórico de queimadas; (2) menor histórico de queimadas; (3) queimada no último ano; (4) queimada há dois anos; (5) antes da queimada - MIF; (6) após a queimada (a favor do vento - coletada 30-40 minutos aproximadamente após a queimada); (7) antes da queimada - MIF; (8) após a queimada (contra o vento – coletada imediatamente após a queimada) e a partir delas realizadas caracterização físico-químicas, diversidade de solos e análises de microbioma. Para se obter um parâmetro do efeito das queimadas na população das bactérias do solo, a fim de se observar a formação de agrupamentos foi realizado uma Análise de Coordenadas Principais (PCoA), sendo possível observar que a área com maior histórico de queimadas se mostra similar a área antes da queimada (sem influência de queimadas por dois anos); da mesma forma, após a queimada, essa mesma área ainda mostra similaridade entre as áreas, formando um agrupamento de similariedade de riqueiza amostral mais próximo. Além disso, as áreas queimadas há um ano e há dois anos também formam grupos mais similares entre si. Para melhor compreensão do efeito do fogo sobre as comunidades microbianas foi realizado um teste de Correlação da função envfit do pacote Vegan, versus as variáveis físico-químicas com os eixos da Análise de Coordenadas Principais (PCoA) onde, evidenciou-se que o manejo integrado do fogo não causou diferenças significativas nas propriedades físico-químicas dos solos em todas as áreas estudadas. No que diz respeito a composição filogenética das áreas estudadas, foi realizada a abundância relativa em níveis de Filo (97%), Classe (86%), Ordem (64%), Família (50%) e Gênero (21%). Sendo encontrado em maior abundância relativa os membros dos principais filos bacterianos (Acidobacteria (29%), Proteobacteria (28%), Actinobacteria (19%). A nível de gêneros, um baixo número de sequências foi classificado (21%), sendo os gêneros mais abundantes: Acidibacter sp. (4%), Acidothermus sp. (3%), Bryobacter sp. (3%), Candidatus xiphinematobacter sp. (2%), Mycobacterium sp. (2%), Candidatus koribacter sp. (2%), Bradyrhizobium sp. (2%), Burkholderia sp. (1%), Isosphaera sp. (1%), Telmatobacter sp. (1%) e não sendo classificados (75%). Com relação a avaliação da qualidade do solo, optou-se por utilizar como grupo chave de bioindicadores de qualidade do solo, as bactérias fixadoras de nitrogênio que possuem o gene Nitrogenase Redutase (nifH) (K02588), através do programa PICRUSt (phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states) ao qual cria-se uma predição da abundância de famílias gênicas a partir de marcadores filogenéticos. Dessa forma, por meio da técnica de microbioma do rRNA 16S constatou-se que a abundância de Unidades Taxonômicas Operacionais (OTUs) preditos que possuem o gene nifH (K02588) foi menor de 0,001% do total de genes preditos para todas as amostras estudadas. Pôde-se observar que, nas amostragens estudadas, os gêneros que possuem o gene nifH (K02588) são encontrados em todas as áreas e nas camadas do solo (0-10cm) e (10-20cm) analisadas. Sendo observados os grupos de bactérias dos gêneros Bradyrhiobium sp., Burkholderia sp., Kaistobacter sp., Pedomicrobium sp., Phormidium sp. e Rhodoplanes sp. A partir das análises das áreas estudadas, foi observado que houve diminuição ou inativação dos gêneros Kaistobacteria sp. e Phormidium sp. após a passagem do fogo. No entanto, o grupo das fixadoras de nitrogênio se manteve presente. Dessa forma, o presente estudo através da técnica de microbioma mostrou que a composição da microbiota do solo em relação as áreas com distintos históricos de queimadas e antes e após o MIF continuaram similares, dessa forma cabe ressaltar a eficiência da técnica de Manejo integrado do fogo uma vez que se garante a qualidade do solo não ocasionando impactos significativos na comunidade microbiana e não altera significamente as propriedades físico-quimicas do solo, além de ser crucial para a prevenção de incêndios florestais acidentais ou criminosos e preservação de biodiversidade. Por fim, cabe ressaltar que, embora as análises moleculares desse trabalho não tenham apresentado alteração na riqueza das comunidades das diferentes áreas estudadas com tempos distintos de queimadas e no Manejo Integrado do Fogo, o fogo pode ter um impacto pronunciado na umidade, diminuição de nutrientes, temperatura e pH do solo, resultando em mudanças na estrutura da comunidade microbiana metabolicamente ativa. Sendo necessários mais estudos sobre o real impacto do fogo na microbiota do solo de Cerrado, uma vez que a técnica de microbioma não permite visualizar os grupos de microrganismos metabolicamente ativos, além de nos deparar com os diferentes tipos de solo no bioma Cerrado, o que dificulta nossa comparação. | |
| dc.description.abstract | The loss of diversity and habitats in areas of the Serra da Canastra National Park (PNSC) is a natural phenomenon due to natural lightning (lightning) burns, but has intensified due to anthropogenic burns. After the occurrence of fire, the areas take years to recover, depending, among other factors, on the soil bacterial microbiota. In this sense, the general objective of this work was to evaluate, according to the history of burning in certain areas of the PNSC, the diversity variations in the bacterial communities of the impacted and non-impacted soils during the 1st Integrated Fire Management (FIM). , in the Serra da Canastra National Park. For this purpose, soil samples from 8 different areas were used: (1) higher burn history; (2) lower history of burnings; (3) burned in the last year; (4) burned two years ago; (5) before burning - MIF; (6) after burning (downwind - collected approximately 30-40 minutes after burning); (7) before burning - MIF; (8) after burning (upwind - collected immediately after burning) and from them performed physicochemical characterization, soil diversity and microbiome analysis. In order to obtain a parameter of the effect of burning on the soil bacterial population, in order to observe the formation of clusters, a Principal Coordinate Analysis (PCoA) was carried out, showing that the area with the highest burning history is similar. the area before burning (no influence of burning for two years); Likewise, after burning, this same area still shows similarity between the areas, forming a cluster of similar sample richness similarities. In addition, the areas burned a year ago and two years ago also form groups that are more similar to each other. For a better understanding of the effect of fire on microbial communities, a Vegan package envfit function correlation test was performed versus the physicochemical variables with the axes of the Principal Coordinate Analysis (PCoA) where it was evidenced that the integrated management of fire did not cause significant differences in the physicochemical properties of soils in all studied areas. Regarding the phylogenetic composition of the studied areas, relative abundance was performed at Philo (97%), Class (86%), Order (64%), Family (50%) and Gender (21%) levels. Being found in greater relative abundance the members of the main bacterial phyla (Acidobacteria (29%), Proteobacteria (28%), Actinobacteria (19%). At genre level, a low number of sequences was classified (21%). most abundant genera: Acidibacter sp. (4%), Acidothermus sp. (3%), Bryobacter sp. (3%), Candidatus xiphinematobacter sp. (2%), Mycobacterium sp. (2%), Candidatus koribacter sp. ( 2%), Bradyrhizobium sp. (2%), Burkholderia sp. (1%), Isosphaera sp. (1%), Telmatobacter sp. (1%) and not being rated (75%). As a key group of soil quality bioindicators, Nitrogenase Reductase (nifH) (K02588) nitrogen-fixing bacteria were used as a key group of soil quality bioindicators. ) which predicts the abundance of gene families from phylogenetic markers Thus, using the 16S rRNA microbiome technique, it was found that the abundance of predicted Operating Taxonomic Units (OTUs) that have the nifH gene (K02588) was less than 0.001% of the total predicted genes for all samples studied. . It was observed that, in the studied samples, genera that have the nifH gene (K02588) are found in all areas and in the soil layers (0-10cm) and (10-20cm) analyzed. The bacterial groups of the genera Bradyrhiobium sp., Burkholderia sp., Kaistobacter sp., Pedomicrobium sp., Phormidium sp. and Rhodoplanes sp. From the analysis of the studied areas, it was observed that there was a decrease or inactivation of the genera Kaistobacteria sp. and Phormidium sp. after the passing of the fire. However, the nitrogen fixation group remained present. Thus, the present study through the microbiome technique showed that the soil microbiota composition in relation to the areas with distinct burn histories and before and after the FIM remained similar, thus it should be emphasized the efficiency of the integrated fire management technique. as it ensures soil quality by not causing significant impacts on the microbial community and does not significantly alter the physicochemical properties of the soil and is crucial for preventing accidental or criminal forest fires and preserving biodiversity. Finally, it is noteworthy that, although the molecular analyzes of this work did not show alteration in the richness of the communities of the different studied areas with different burning times and in Integrated Fire Management, fire can have a pronounced impact on moisture, nutrient decrease. , soil temperature and pH, resulting in changes in the structure of the metabolically active microbial community. Further studies on the actual impact of fire on the Cerrado soil microbiota are needed, since the microbiome technique does not allow us to visualize the groups of metabolically active microorganisms, as well as to find us with different soil types in the Cerrado biome. makes our comparison difficult. | |
| dc.description.sponsorship | Instituto Federal de Minas Gerais | |
| dc.identifier.advisorLattes | 00.00 | |
| dc.identifier.advisorOrcid | 00.00 | |
| dc.identifier.authorLattes | 00.00 | |
| dc.identifier.authorOrcid | 00.00 | |
| dc.identifier.refereeLattes | 00.00 | |
| dc.identifier.refereeOrcid | 00.00 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14387/2529 | |
| dc.language.iso | Português | |
| dc.publisher.campi | Bambuí | |
| dc.publisher.program | Mestrado Profissional em Sustentabilidade e Tecnologia Ambiental | |
| dc.rights | Acesso aberto | |
| dc.subject.capes | 00.00 | |
| dc.subject.cnpq | 00.00 | |
| dc.subject.keyword | Diversity | |
| dc.subject.keyword | Microorganisms | |
| dc.subject.keyword | Ground | |
| dc.subject.keywords | Diversidade | |
| dc.subject.keywords | Microrganismos | |
| dc.subject.keywords | Solo | |
| dc.title | Levantamento da comunidade bacteriana em diferentes tipos de solo impactados e não impactados por queimadas no Parque Nacional da Serra da Canastra – Minas Gerais | |
| dc.title.alternative | Survey of the bacterial community in different soil types impacted and not impacted by fires in the Serra da Canastra National Park - Minas Gerais | |
| dc.type | Dissertação |
