XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC 2º SEMINÁRIO NACIONAL DE PLANEJAMENTO E DESENVOLVIMENTO DESENVOLVIMENTO SOCIOAMBIENTAL: Gestão de recursos naturais DIVERSIDADE DE VISITANTES FLORAIS DE LEANDRA REGNELLII (TRIANA) COGN. (MELASTOMATACEAE), NO PARQUE MUNICIPAL JOÃO JOSÉ THEODORO DA COSTA NETO, LAGES, SC Renata Diane Menegatti1 Hadson Hoffer2 Adelar Mantovani3 Resumo A gestão dos recursos naturais configura-se como uma ação importante no desenvolvimento coeso entre o desenvolvimento da sociedade e o meio ambiente. Leandra regnellii (Triana) Cogn., espécie pertencente à família Melastomataceae, é considerada espécie-chave. O objetivo deste trabalho foi identificar os visitantes florais da L. Regnellii e verificar se há relação entre a frequência de polinizadores e fatores abióticos como luz, temperatura e umidade. Um total de 129 visitas florais divididos em sete ordens e 18 famílias, registrados em 22,4 h de observações. A família Tephritidae pertencente à ordem Diptera, apresentou a maior abundância entre os visitantes (14,7%), seguida da família Chrysomelidae com 11,6% e Curculionidae (Coleoptera) com 10%. Os coleópteros foram os mais frequentes, devido a características peculiares podem ser considerados possíveis polinizadores da espécie. Pode-se observar que altos valores de umidade favoreceram as visitas, o contrário ocorrendo em relação a temperatura e luminosidade. Palavras-chave: Biodiversidade, Entomofauna, Gestão de recursos naturais. Abstract The management of natural resources appears as an important action in the cohesive development between the development of society and the environment. Leandra reginelli (Triana) Cogn., Species belonging to the Melastomataceae family, is considered a key species. The objective of this study was to identify the pollinators of L. reginelli and check for relationship between the frequency of pollinators and abiotic factors such as light, temperature and humidity. A total of 129 floral visits divided into seven orders and 18 families recorded in 22.4 h of observations. The Tephritidae family belonging to the order Diptera, showed the highest abundance among the visitors (14.7%), followed by 11.6% with family Chrysomelidae and Curculionidae (Coleoptera) with 10%. Beetles were the most common, due to the peculiar characteristics can be considered potential pollinators of the species. It can be observed that high levels of humidity favored the visits, the opposite occurred in relation to temperature and luminosity. Keywords: Biodiversity Entomofauna, management of natural resources. 1 Engenheira Florestal e mestranda em Produção Vegetal na Universidade do Estado de Santa Catarina. E-mail: [email protected]; 2 Engenheiro Florestal e mestrando em Produção Vegetal na Universidade do Estado de Santa Catarina. E-mail: [email protected]; 3 Doutor em Recursos Genéticos Vegetais e Professor de Ecologia Florestal da Universidade do Estado de Santa Catarina. E-mail: [email protected]. Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC Introdução A gestão sustentável e a proteção de florestas e outros habitats naturais são atividades imprescindíveis para preservar a dinâmica das populações de animais e vegetais, além de conservar o potencial da biodiversidade específica de cada local, e reduzir os impactos do crescimento populacional, da fragmentação florestal, da antropização dos solos, entre outros4. Segundo HERRERA (1995), a expansão urbana, agrícola, pecuária, entre outros, são os principais fatores responsáveis pelo declínio da diversidade e abundância dos visitantes florais que garantem a continuidade das espécies. Estes fatores também estão possivelmente atrelados à redução de espécies-chaves e à fragmentação dos habitats (PRIMACK; RODRIGUES, 2001). Uma das principais modificações causadas pela fragmentação florestal é a mudança nas condições abióticas, ou seja, no microclima local, desta forma diversas espécies de polinizadores, principalmente insetos, influenciados por variações microclimáticas de temperatura e umidade, e que dependem de um microclima adequado dentro da flor e no meio, acabam tendo suas atividades limitadas (HERRERA, 1995). A família Melastomataceae possui cerca de 4.500 espécies distribuídas em 150 gêneros em todo o mundo (RENNER; et al, 2010)5, no Brasil é a sexta maior família entre as angiospermas, com 1.326 espécies e 67 gêneros (BAUMGRATZ, et al, 2010)6, sendo Miconia Ruiz & Pav., Leandra Raddi e Tibouchina Aubl., os gêneros mais representativos e com um alto grau de endemismo (GOLDENBERG; ET AL, 2009). Dentre as espécies desta família, com grande potencial para serem utilizadas em programas de restauração de áreas, destaca-se a popularmente conhecida como pixirica, Leandra regnellii (Triana) Cogn., a qual se distribui desde o estado de Minas Gerais até o Rio Grande do Sul, em altitudes que variam entre 200 a 1.000 m. O grande potencial da espécie para programas de recuperação de áreas está relacionado à produção extremamente abundante de flores e frutos, os quais servem como fonte de alimento para a fauna silvestre e atraem diversos insetos potenciais polinizadores, sendo, por isso, considerada espécies-chave (PRIMACK; RODRIGUES, 2001). As espécies4 Disponível em <http://www.gfa-group.de/571598/Factsheet_Natural_Resources_P.pdf> Acesso em 26 jun 2014. 5 RENNER, S.S. Melastomataceae. A site with information on the biodiversity of Melastomataceae. 2010. Disponível em <www. melastomataceae.net>. Acesso em 25 out 2013. 6 BAUMGRATZ, J.F.A; et al. Melastomataceae – Lista de espécies da flora do Brasil. 2010. Disponível em <http://floradobrasil.jbrj.gov.br>. Acesso em 30 Out 2013. Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC chaves são importantes por poderem determinar a persistência de muitas outras espécies na comunidade, tanto em termos de vegetais quanto de animais (DIETZ; ET AL, 1994). Os estudos de levantamentos são fundamentais para a conservação e gestão dos recursos da biodiversidade, a importância dos insetos está relacionada à sua dependência das flores para obtenção de recursos alimentares, neste caso os insetos são atraídos pela quantidade de flores e floração prolongada da L. regnellii, o que contribui para que ocorra o comportamento de forrageamento e para a eficiência do sistema de polinização dos visitantes florais (SERRA ,2007). Identificar os possíveis polinizadores é de suma importância, visto que eles possuem um papel fundamental no sucesso reprodutivo e fluxo gênico das espécies, as alterações do habitat, devido a ação do homem, em suas diversas formas, podem resultar no isolamento e até extinção de espécies fundamentais para o equilíbrio de determinados habitats, devido principalmente as interações ecológicas, que são por diversas vezes peculiares e complexas. Dada a extrema importância das informações sobre a entomofauna para a obtenção de elementos a respeito do comportamento das espécies, e a relação existente entre inseto, ambiente e ação antrópica, faz-se necessário maiores estudos, envolvendo tais seres, visto que estas informações são de suma importância para a gestão dos recursos naturais, que irão fornecer subsídios para programas de uso e conservação de áreas (VIANA, 1996). Este estudo foi desenvolvido com o intuito de identificar os visitantes florais da L. Regnellii e verificar se há relação entre a frequência de polinizadores e fatores abióticos como luz, temperatura e umidade. Material e Métodos Área de estudo A área estudada localiza-se no Parque Natural Municipal João José Theodoro da Costa Neto (PARNAMUL), localizado no município de Lages, nas coordenadas 27º47' latitude sul e 50º21' de longitude oeste, numa altitude aproximada de 1.020m, e com área total de 234,42 ha. A vegetação natural que forma o parque pode ser classificada como Floresta Ombrófila Mista (IBGE, 2012), e tem como espécies tipicas da formação vegetal onde ela Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC está inserida: Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, Mimosa scabrella Benth., Cedrella fissilis Vell., entre outras. Para compor a população de estudo, foram escolhidos 20 indivíduos de L. regnelli por caminhamento aleatório na zona intangível do parque, posteriormente estes indivíduos foram enumerados e marcados com plaquetas de alumínio, sendo que a enumeração serviu para que as avaliações fossem realizadas durante os diferentes dias sempre na mesma ordem. L. regnellii é um arbusto de 0,5 a 3 metros de altura, considerada como pioneira, pois se estabelece em clareiras ou bordas de florestas de modo abundante. Suas principais características são inflorescências terminais e/ou pseudo-axilares, botões florais de ápice agudo, pétalas pequenas e frutos carnosos (CAMARGO; GOLDENBERG 2007). Visitantes Florais A metodologia utilizada para a coleta de dados de visitantes florais foi similar à utilizada por Antonini, et. al, (2005), na qual os dados são coletados em diferentes dias, seguindo períodos ao longo do dia. A primeira coleta foi em 5/out/2013 a segunda em 2/nov/2013, visto que a época de floração da espécie ocorre nos meses de julho a dezembro. Dois observadores coletaram as informações entre 7:00 h e 18:20 h, durante dois dias, totalizando 22,4 horas de campo. As observações foram realizadas em três períodos durante o dia sendo o primeiro na parte da manhã (começando às 7:00 h e terminado às 10:20 h), o segundo ao meio do dia (começando às 11:00 h e terminando às 14:20 h) e o terceiro à tarde (começando às 15:00 h e terminado às 18:20 h). A fim de avaliar a diversidade de insetos visitantes das flores, cada planta foi observada durante 20 min. Em cada período, nos dois dias, todos os insetos observados forrageando essas plantas foram capturados com rede entomológica, mortos em frascos mortíferos e posteriormente montados, identificados em nível de ordem e família pertencentes, para posteriormente ser avaliada a frequência dos indivíduos em cada categoria. Durante o levantamento a campo o comportamento dos visitantes florais, ao abordarem a flor, foi observado na tentativa de determinar os possíveis polinizadores e pilhadores da espécie. Para a análise da diversidade de gêneros e famílias foi realizado o cálculo do índice de diversidade de Shannon (H’) utilizando o programa estatístico R (R Development Core Team 2008). Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC Fatores abióticos Foram tomadas três medidas referentes ao microclima do local, entre elas: a temperatura (termômetro), umidade relativa do ar (higrômetro) e intensidade luminosa (luxímetro), às 7:00 h, 12:00 h e 17:00 h em cada dia de amostragem. O número total de indivíduos coletados em cada período nas 20 plantas representou a frequência de visitas no período. Visitantes Florais x Fatores abióticos A variação das taxas de visita em cada ordem foi analisada separadamente em função dos fatores abióticos dentro de cada período de visitação, levando-se em consideração a temperatura, umidade relativa do ar e a luminosidade. Já a relação entre as variáveis abióticas e a frequência de visitas ao longo do dia foi avaliada através de uma correlação de Spearman. Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando o pacote Statistica 12. Resultados Abundância e diversidade de visitantes florais A espécie L. regnelli atraiu uma grande quantidade de visitantes florais, a maioria deles foram insetos e algumas espécies de aranhas. Foram coletados 219 indivíduos, divididos em sete ordens e 18 famílias (TABELA 1), todos os indivíduos foram identificados em nível de ordem e alguns em nível de família, devido à dificuldade de identificação. A família Tephritidae pertencente à Ordem Diptera, apresentou a maior abundância entre os visitantes (14,7%), seguida da família Chrysomelidae (Coleoptera) com 11,6% e a família Curculionidae da mesma ordem (10%). Ao analisar apenas as ordens é possível perceber a abundância de ocorrência de duas principais, sendo estas Coleoptera e Diptera, as quais juntas totalizam (69%) do total de indivíduos amostrados. Tabela 1. Classificação e quantificação dos visitantes florais de L. regnellii, no Parque Municipal João José Theodoro da Costa Neto, Lages, SC. Ordem Ephemeroptera Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina Família NI Indivíduos Freqüência % 2 1,55 XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC Ordem Psocoptera Hemiptera Coleoptera Diptera Lepidoptera Hymenoptera Total Família Indivíduos Freqüência % NI 1 0,78 Pentatomidae 2 1,55 Cicadellidae 3 2,33 Curculionidae 13 10,08 Chrysomelidae 15 11,63 Cantharidae 4 3,10 Scarabaeidae 1 0,78 Nitidulidae 2 1,55 NI 2 1,55 Carabidae 1 0,78 Cicindelidae 1 0,78 Tephritidae 19 14,73 Muscidaee 7 5,43 Sciaridae 1 0,78 Drosophilidae 5 3,88 NI 18 13,95 Tortricidae 7 5,43 Formicidae 12 9,30 Vespidae 2 1,55 Ichneumonidae 2 1,55 Braconidae 8 6,20 NI 1 0,78 129 A diversidade de famílias de insetos coletados neste estudo foi demonstrada pelo Índice de Diversidade Shannon-Wiener, no valor de H' = 2.51 para no primeiro dia de coleta e H’= 2.49 segundo dia. Fatores abióticos A temperatura variou entre 13ºC e 20ºC, a umidade relativa do ar variou entre 67% e 88% e a luminosidade variou entre 219 lux e 346 lux. A abundância de visitantes florais acompanhou a variação dos fatores abióticos ao longo do dia sem nenhum padrão específico, porém o segundo dia de levantamento teve maior número de visitação, principalmente devido ao aumento de temperatura, coincidindo com alta umidade relativa, (TABELA 2). Outro fator que pode ter influenciado é a espécie estar em fase de floração intensa. Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC Tabela 2. Medidas de temperatura, umidade relativa do ar, luminosidade e abundância de visitantes florais às 7:00h, 12:00h e 17:00h, no Parque Municipal João José Theodoro da Costa Neto, Lages, SC. Dia Hora 1 2 07:00 12:00 17:00 07:00 12:00 17:00 Temperatura Umidade Luminosidade Abundância Frequência (ºC) Relativa (%) (lux) (n) (%) 13 73 275 34 26,4 16 72 219 10 7,8 18 67 269 7 5,4 18 70 346 21 16,3 19 87 242 35 27,1 20 88 290 22 17,1 Visitantes Florais x Fatores abióticos As características corporais, os tipos de comportamento social, junto às limitações fisiológicas dos visitantes florais utilizadas na separação entre as ordens podem gerar padrões de visitação por dependência de fatores como luminosidade e temperatura (RAMALHO; ET AL.,1991). Quanto ao fator temperatura (FIGURA 1) foi possível verificar que houve maior abundância de indivíduos da ordem Coleoptera quanto menor as temperaturas, o mesmo padrão foi encontrado para as ordens Lepidoptera e Hymenoptera, enquanto as demais ordens tiveram uma frequência constante de visitantes florais para a variação de temperatura encontrada nos dois dias de avaliação. Figura 1. Relação entre as a frequência de indivíduos nas diferentes ordens de Insetos e a variação de temperatura encontrada no período de avaliação. Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC Quando associada à abundância de indivíduos das diferentes ordens com as taxas de luminosidade, foi possível notar que a maior abundância de indivíduos da ordem Coleoptera ocorreu com o aumento da luminosidade. Já os Lepidópteros e Himenópteros tiveram pouca diferença na atividade em relação à variação de luminosidade (FIGURA 2). Enquanto que os indivíduos das Ephemeroptera, Psocoptera aparentam não sofrer influência quanto à luminosidade. Figura 2. Relação entre as a frequência de indivíduos nas diferentes ordens de Insetos e a variação de luminosidade encontrada no período de avaliação. Quanto à umidade pode-se considerar que os indivíduos da ordem Coleoptera apresentaram maior visita floral em umidade mais baixa, enquanto este fator pode ser considerado limitante para a ordem Díptera, que teve maior abundância com o aumento da umidade relativa (FIGURA 3). As demais ordens não tiveram picos de frequência dentro da variação de temperatura avaliada no estudo. Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC Figura 3. Relação entre as a frequência de indivíduos nas diferentes ordens de Insetos e a variação de temperatura encontrada no período de avaliação. A abundância de visitantes florais acompanhou a variação de modo significativo apenas para o fator abiótico umidade, no qual através da correlação de Sperman (TABELA 3), foi possível concluir com 90% de confiança desta correlação estar correta. Tabela 3. Correlações entre as medidas de temperatura, umidade relativa do ar, luminosidade e abundância de visitantes florais, do Parque Municipal João José Theodoro da Costa Neto, Lages , SC. Variáveis Frequência de indivíduos e luminosidade Frequência de indivíduos e temperatura Frequência de indivíduos e umidade n Spearman R Probabilidade α 5% α 10% 6 0,0857 0,8717 NS NS 6 0,2571 0,6228 NS NS 6 0,7714 0,0724 NS *** É importante salientar que o estudo foi apenas de caso, para ter maior garantia das conclusões deve-se aumentar o tempo de levantamento de dados e as análises. Por este motivo foram elaborados gráficos relacionando as ordens e os fatores abióticos, a fim de verificar possíveis tendências. Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC Discussão Uma floração prolongada, como a que se observa em L. regnellii (CAMARGO, 2009), atrai diversos visitantes florais que podem agir como polinizadores, fato comprovado neste trabalho. Todos os insetos coletados foram considerados visitantes, no entanto nem todos podem ser considerados polinizadores, dentre eles os insetos da ordem Ephemeroptera, os quais encontrados já na fase adulta não se alimentam de flores, bem como os insetos da ordem Psocoptera, que foram encontrados na fase adulta e se alimentam de fungos e vivem em ambientes úmidos (LENZI; ET AL. 2005). Estes insetos podem ser considerados pilhadores, pois acabam utilizando o grão-de-pólen sem alguma intenção e não participam da polinização. Os insetos das famílias Cicadellidae e Pentatomidae, pertencentes à ordem Hemiptera, tem como características principais serem insetos fitófagos, predadores, e que se alimentam por sucção de fluidos. Durante as observações de campo foi possível observar que estavam apenas visitando Leandra regnellii, mas por se tratarem de insetos fitófagos possivelmente se alimentam dos produtos vegetais da espécie. Outros insetos identificados neste trabalho e considerados pilhadores são os pertencentes à família Vespidae da ordem Hymenoptera, segundo Antonini, et al. 2005, vespas são consideradas pilhadoras porque retiram o néctar cortando a base das flores por fora. Himenópteros pilhadores também foram relatados por Malerbo-Souza, et al. 2003, porém segundo este autor dentro da família Formicidae, os quais descrevem as formigas como possíveis predadoras de estigmas e pólen, também identificadas em nosso estudo. Outra ordem identificada foi a Hymenoptera, em que as famílias Ichneumonidae e Braconidae, são essencialmente parasitóides, ou seja, a procura deles era exclusivamente por outros insetos, onde realizariam então a postura de seus ovos. Em ambos os casos, pode haver o carregamento de pólen e provavelmente estes insetos tenham atuado como pilhadores. Quanto aos polinizadores, ou seja, aqueles insetos que possivelmente participam da polinização efetiva que visa reprodução das plantas, neste trabalho ressalta-se a ordem Coleoptera que apresentou 30,25% de frequência. Mickeliunas, et al. 2006, relataram que os adultos da família Curculionidae pertencentes à ordem Coleoptera se mostram bons polinizadores. Lenzi, et al. 2005, observou insetos da família Chrysomelidae, pertencentes à mesma ordem, polinizando efetivamente a espécie Momordica charantia (Cucurbitaceae). Maia, et al. 2008, consideram coleópteros da família Sacarabaeidae e Nitidulidae como Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC importantes durante a visitação floral, pois são insetos que se reproduzem dentro das flores, carregando os recursos para outras plantas. Insetos pertencentes à ordem Diptera (39%), são considerados importantes visitantes florais, segundo Zucchi (2000), os indivíduos da família Tephritidae (moscas-dasfrutas), se sentem atraídos por odores frutais, enquanto os da família Drosophilidae são facilmente encontrados em flores, pois esta espécie se alimenta de néctar. Já os insetos das famílias Muscidae e Sciaridae são comumente encontrados em flores e considerados polinizadores efetivos. O valor obtido para o índice de Shannon-Wiener foi alto, revelando uma grande diversidade de famílias no parque, já que a diversidade tende ser mais alta quanto maior o valor do índice. Estudos de diversidade de insetos em Minas Gerais que não restringiam espécie a ser estudada (JULIÃO; ET. AL., 2005) obtiveram índice H’= 1,42 no dia de coleta de maior diversidade, isso fortalece a ideia de que no local de estudo possui elevado grau de diversidade de insetos, porém existe a necessidade de estudos na região sul do país para comparação. Conclusões Apesar de haver alta diversidade da entomofauna em nível de família visitando L. regnellii na área de estudo, a baixa frequência da maioria destas pode estar relacionada a baixas densidades populacionais na área e a adversidade climática dos dias de coleta de dados, devido a presença de chuva constante e fraca. Fatores abióticos pouco influenciaram a frequência de visitas, porém foi possível concluir que altos valores de umidade favorecem as visitas, o contrário ocorrendo em relação a temperatura e luminosidade. Devido ao reduzido número de horas de observações neste estudo de caso, foi difícil analisar a significativa relação entre os fatores abióticos e a frequência dos visitantes florais, assim como o aparecimento de maior número de indivíduos nas diferentes ordens avaliadas. O presente trabalho contribui para a ampliação do conhecimento das comunidades de insetos presentes a um fragmento da Floresta Ombrófila Mista, porém mais estudos são necessários, visto a carência de informações a respeito da riqueza da entomofauna e sobre o efeito de outros fatores abióticos analisados em conjunto. Só assim poderemos fornecer subsídios a gestão eficaz dos recursos naturais, garantindo o uso e a conservação destes. Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) Florianópolis, Santa Catarina XIV SIMGeo Simpósio de Geografia da UDESC BIBLIOGRAFIA CITADA ANTONINI, Yasmine; et al. Diversidade e comportamento dos insetos visitantes florais de Stachytarpheta glabra Cham. 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