DIVERSIDADE ENTOMOFAUNÍSTICA EM TRÊS FITOFISIONOMIAS DE UMA RESERVA AMBIENTAL EM COXIM-MS

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1 DIVERSIDADE ENTOMOFAUNÍSTICA EM TRÊS FITOFISIONOMIAS DE UMA RESERVA AMBIENTAL EM COXIM-MS ENTOMOFAUNÍSTICA DIVERSITY IN THREE FITOFISIONOMIAS OF AN ENVIRONMENTAL RESERVE IN COXIM-MS Patrícia Souza de Almeida 1, Evandro Alves Vieira 1, Thaiane de Morais Bispo 1,& Geovane Cândido da Silva 1. 1 Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS)-Unidade Universitária de Coxim-MS paty14_sousa@hotmail.com Resumo: A composição das espécies de formigas dentro das comunidades é influenciada pela distribuição dos recursos a serem explorados, e também pelas estratégias utilizadas por esses indivíduos para a sua obtenção. O objetivo deste estudo foi investigar a importância da integridade do hábitat t para a distribuição e diversidade da comunidade de formigas existentes em três fitofisionomias: Mata Ciliar, Cerrado Sensu Stricto e Cerradão. Foram utilizadas armadilhas do tipo pitfal com iscas, dispostas ordenadamente ao longo de um transecto nos três pontos escolhidos. Foram amostrados indivíduos, distribuídos em 4 subfamílias com 14 morfoespécies. Foi observada diferença significativa entre o número de indivíduos e a época de coleta, com 29% capturados durante a seca e 71% no período chuvoso. Os maiores índices de diversidade foram obtidos para a área de Cerradão nos dois períodos de coleta denotando a maior riqueza de espécies desta fitofisionomia quando comparada aos dois outros pontos. Palavras-chave: formigas, densidade, riqueza, Cerradão, Mata Ciliar. Abstract: The composition of ant species within communities is influenced by the distribution of resources to be exploited, and also the strategies used by these individuals to obtain. The aim of this study was to investigate the importance of the integrity of the habitat for the distribution and diversity of ant communities existing in three vegetation types: riparian forest, Cerrado sensu stricto and Cerradão. We used traps baited with pitfal, neatly arranged along a transect in the three chosen points. We sampled 60,266 individuals distributed in four subfamilies with 14 morphospecies. Significant difference between the number of individuals and the collection time, with 29% captured during the dry season and 71% in the rainy season. The highest diversity indices were obtained for the Cerradão area of the two collection periods showing the highest species richness in this vegetation type compared to the other two points. Keywords: ants, density, richness, Cerradão, Riparian Forest. 90

2 Introdução O Cerrado caracteriza-se por períodos sazonais distintos e apresenta diferentes tipos de formações vegetacionais (Ribeiro e Walter, 1998). Devido a peculiaridades e diversidade fitofisionômicas do Cerrado, as suas diferentes classes não são facilmente distinguíveis sendo considerado um complexo de formações oreádicas. Entre as principais fitofisionomias destacam-se desde o campo limpo (fisionomia campestre) até o cerradão (fisionomia florestal), representando as formas savânicas intermediárias encontra-se o campo sujo, campo cerrado e cerrado sensu stricto e associadas aos corpos hídricos as matas ciliares e de galeria (SANO et al., 2008). O Cerrado é o ecossistema que vem sofrendo, nos últimos anos, a maior taxa de devastação no Brasil. Estes fatores existem devido à expansão das atividades agropecuárias, ao aumento da demanda de carvão vegetal, ao aumento populacional e conseqüente expansão imobiliária e à construção de barragens para hidrelétricas (FURLEY e RATTER 1988, NASCIMENTO e SADDI 1992, SALIS et al., 1994, ALHO e MARTINS 1995, RATTER et al., 1997) (apud GOMES, et al., 2004). Devido a sua alta complexidade, a facilidade de se adequar ao espaço geográfico e elevado número de espécies encontradas nos ecossistemas terrestres, as formigas são um grupo de insetos de maior abundância e vêm sendo considerado como um dos principais componentes biológicos de ambientes estruturalmente complexos como as florestas (FITTKAU e KLINGE, 1973). A composição das espécies de formigas dentro das comunidades é influenciada pela distribuição dos recursos a serem explorados, e também pelas estratégias utilizadas por esses indivíduos para a sua obtenção (FOWLER et al., 1991). Dessa forma, a coexistência de diferentes espécies em um mesmo habitat depende do comportamento, preferências alimentares, horários de forrageamento e papel ecológico de cada uma dentro da comunidade (MERCIER e DEJEAN, 1996). As formigas são insetos totalmente sociais que vivem juntos em colônias. Um inseto é denominado social ou eussocial pela sobreposição de gerações, pela divisão de tarefas e pelo cuidado com a prole. (VITAL, 2007). Todos os insetos sociais exibem certo grau de polimorfismo, e os diferentes tipos de indivíduos em uma colônia são chamados de castas. As principais castas são os machos, a fêmea (ou rainha) e as operarias. A determinação das castas é um fenômeno de desenvolvimento regulado pela presença ou ausência de determinadas substâncias fornecidas nos estágios imaturos por outros membros da colônia (RUPPERT & BARNER, 1996). De acordo com Ruppert e Barner (1996), as organizações sociais evoluíram em 2 ordens: Isoptera e Hymenoptera, sendo os primeiros relacionados aos cupins, e o segundo compreendendo o grupo das formigas, abelhas e vespas. Os insetos sociais não podem viver fora da colônia, também não podendo fazer parte de qualquer outra colônia, mas somente daquela da qual se desenvolveu. A Família Formicidae, atualmente, possui cerca de espécies de formigas distribuidas em 11 subfamílias e aproximadamente 300 gêneros, porém, estima-se se que esse número ultrapasse a casa das espécies (SOUZA, 2009). Apresenta-se distribuída em todas as regiões biogeográficas do planeta, salvo oceanos e regiões polares, e as espécies interagem a todos os níveis ecológicos dos ambientes terrestres, em particular, nas regiões intertropicais (MARIANO, 2004). As formigas são um importante alicerce para a natureza, pois além de fornecerem ao ambiente ferramentas necessárias ao seu desenvolvimento, contribuem para o reflorestamento de muitos ecossistemas, promovendo a germinação de sementes, onde removem as polpas das frutas (PETERNELLI, 2004). Além disso, fazem a poda de algumas plantas promovendo o seu crescimento vegetativo. Exercem importante papel na 91

3 aeração do solo, incorporando matéria orgânica a terra tornando-o o fértil (VITAL, 2007). As formigas são consideradas bons bioindicadores devido à amostragem rápida e econômica, distribuição geográfica ampla, sedentarismo das colônias, grande abundância local em indivíduos e espécies, importância funcional em todos os níveis tróficos, facilidade de identificação ao nível de morfoespécie e sensibilidade às alterações das condições ambientais (PESQUERO e NEVES, 2008). Conforme descreve Majer (1996), as formigas possuem uma grande diversidade, e, e estas tem sido estudadas com o objetivo de compreender as perturbações oriundas das constantes simplificações dos ecossistemas naturais. Tais impactos, quando em níveis mais elevados de perturbação resultam em uma diminuição na riqueza de espécies e um aumento na abundância de formigas (NEVES, 2006). Objetivo O objetivo deste estudo foi investigar a importância da integridade do hábitat para a distribuição e diversidade da comunidade de formigas existentes em três fitofisionomias: Mata Ciliar, Cerrado sensu stricto e Cerradão em área de Reserva Ambiental do município de Coxim-MS. Materiais e métodos a) Área de estudo O trabalho foi realizado em áreas de preservação ambiental de cobertura vegetal nativa no 47º Batalhão de Infantaria (B.I.), local de treinamento militar do Exército Brasileiro, na cidade de Coxim, no Mato Grosso do Sul, situado à direita da rodovia BR 163, sentido Campo Grande Cuiabá, onde ocupa uma área de hectares, tendo como limite Norte a BR 359, que liga Coxim à cidade de Alcinópolis; ao Sul, a área estende-se até o rio Taquari; a Leste, seu limite fica caracterizado pelo encontro da BR 359 com o rio Taquari e a Oeste limita-se com a BR 163 (Figura 1). Figura 1 Imagem de satélite da área de reserva ambiental representando os três pontos de estudo: Ponto I (Mata Ciliar), Ponto II (Cerrado) e Ponto III (Cerradão) O ponto I corresponde a um transecto no interior da Mata Ciliar com altitude de 194 m e coordenadas S 18º 31 37,4 e W 54º 43 14,6, descreve-se como uma área de mata densa e fechada, de dossel contínuo à margem direita do Rio Taquari. O solo é coberto por fragmentos da vegetação, principalmente pela folhagem e galhos das árvores que caem nos períodos secos, formando, em alguns locais, uma serrapilheira densa com vestígios de uma rica flora de portes diversos, e fauna com as mais variadas espécies de aves, mamíferos e roedores. O ponto II é um transecto, no interior da vegetação de Cerrado sensu stricto com altitude de 212 m e coordenadas S 18º 31 27,4 e W 54º 43 17,5. Possui solo arenoso, com árvores de médio porte, sendo este recoberto por pouca vegetação, se comparado à Mata Ciliar (ponto I) e Cerradão (ponto III). É uma local de difícil acesso, pois se caracteriza como uma localidade onde se desenvolve plantas espinhosas, como os cactos e bromélias, tornando difícil o acesso ao bioma. O ponto III, localizado na altitude 244 m e coordenadas S 18º 30 45,8 e W 54º 43 39,1, tipicamente uma área com solo siltoso, abrigando animais de pequeno e médio porte, espécies arbóreas 92

4 características coexistindo lianas (cipós) que podem diminuir o crescimento e a fecundidade de suas hospedeiras (VIDAL e GERWING, 2003). b) Metodologia de coleta A primeira coleta foi realizada no mês de maio, início do período de seca, e a segunda no mês de setembro, início do período chuvoso, durante o ano de As armadilhas utilizadas foram do tipo pitfall, iscadas com sardinha misturada à farinha de trigo, dispostas ordenadamente nos três pontos escolhidos (Mata Ciliar, Cerrado e cerradão) ao longo de um transecto sendo instaladas alternadamente à direita e à esquerda, com distância de aproximadamente 5m de cada armadilha. Foram colocadas 20 armadilhas em cada ponto, num total de 60 armadilhas. Utilizou-se uma solução contendo formalina a 10%, e adição de 10% de detergente neutro. Foram colocados aproximadamente 150 ml da solução em copos plásticos de 300 ml e, posteriormente, enterrados, de forma que a borda ficasse ao nível do solo. As armadilhas foram deixadas alternadamente nos pontos escolhidos, e após 48h voltou-se aos locais e, quando necessário, foi reposto a solução e a isca, permaneceram por mais 48h, e posterioemente, recolhido o material e levados ao laboratório da Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS, pólo de Coxim para as análises e catalogações do componente biológico. Para a análise do índice de diversidade foram utilizadas as equações: S = N, onde, S = a riqueza de espécies e N = ao número de indivíduos de cada espécie. E = H / log S, onde, E = índice de uniformidade de Pielou, H = índice de Shannon e S = número de espécies. H = - Pi log Pi, onde, H = índice de Shannon e Pi = probabilidade de importância de cada espécie. Resultados e Discussão Nos dois períodos deste estudo foram capturadas espécimes de operárias de formigas, obtendo um total de indivíduos, distribuídos em 4 subfamílias com 14 morfoespécies (Tabela 1). Foi observada diferença significativa entre o número de indivíduos e a época de coleta, com 29% capturados durante a seca e 71% no período chuvoso. Vale ressaltar que em todas as fitofisionomias estudadas, houve aumento de densidade de formigas no período chuvoso, onde os valores mais altos de densidade ocorreram no bioma Cerrado e Cerradão e os menores na Mata Ciliar (Figura 2). Tabela 1 - Número de espécimes de formigas capturados por subfamília nos pontos de coleta em Mata Ciliar (ponto 1), Cerrado (ponto 2) e Cerradão (ponto 3) durante períodos de chuva e seca, na área de reserva ambiental da cidade de Coxim MS. Figura 2 Abundância de indivíduos por subfamília encontradas nos períodos de seca e chuva, durante as coletas 1 e 2, em área de reserva ambiental do município de Coxim MS. Os resultados da tabela 2 evidenciam que o índice de diversidade foi maior no período chuvoso na Mata Ciliar e no Cerrado. Houve um padrão em riqueza de espécies P3 > P2 > P1. No Cerrado foi registrada a menor equitabilidade de 93

5 espécimes, devido à alta dominância de poucas espécies neste ambiente. Tabela 2 Índices de diversidade entre os pontos e coletas realizadas na área de estudo. H = Índice de Shannon, S = número de espécies e E = índice de uniformidade de Pielou. Na fitofisionomia Mata ciliar foram obtidos os menores valores para os índices de densidade de espécies durante os períodos de seca e chuva, representando apenas 6% na primeira coleta e cerca de 9% na segunda (Tabela 1). Vale ressaltar que os menores valores para a riqueza de espécimes estão registrados neste ecossistema, que pode ser ocasionada pela coexistência e exclusão competitiva de espécies com nichos semelhantes, ou outra interação biológica, como a predação, uma vez que a diversidade da fauna em geral é maior nesse ambiente. Outro fator que pode ter influenciado quantitativamente os dados das amostras foi justamente a diversidade de animais silvestres, característicos deste ecossistema, que constantemente se alimentaram de algumas iscas ou destruíram as armadilhas deixadas pelos pesquisadores, alterando os resultados. Em contrapartida, houve maior equitabilidade na distribuição da abundância das formigas na Mata Ciliar, ponto 1, que apresentou os valores 0,56, na coleta 1, e 0,58, na coleta 2, valores que indicam uniformidade na repartição dos recursos entre as morfoespécies, isto pode ser decorrente da maior diversidade de nichos, devido a maior heterogeneidade ambiental, possibilitando uma melhor partição dos recursos, e assim, não ocorrendo dominância de uma espécie sobre as demais. Na área de Cerrado, não foi observada variação em número de espécies nos períodos avaliados, 8 morfoespécies encontradas. A densidade da cobertura vegetal variou ao longo dos dois períodos, seco e chuvoso, o que pode ter influenciado quantitativamente os resultados de indivíduos capturados, tanto na primeira ( indivíduos) quanto na segunda coleta (21.522), respectivamente, com 3 e 4 subfamílias, mas com apenas 8 morfoespécies em ambas. A análise da equitabilidade e e do índice de diversidade para este bioma, apresentou variações consideráveis sendo influenciada pelo índice de uniformidade que apresentou valores de 0,18, na coleta 1 e 0,37, na coleta 2, o que se pode atribuir provavelmente ao fato da morfoespécie 2, subfamília Myrmicinae, ter dominado o ambiente em número de indivíduos durante o período de seca. Já na segunda coleta, durante o período chuvoso, a abundância dos indivíduos esteve mais uniformemente distribuída entre as morfoespécies, influenciando os índices de diversidade. Os resultados obtidos para o Cerradão, demonstram maior riqueza no período de seca, com 13 morfoespécies distribuídas em 4 subfamílias e, no período chuvoso, apenas 10 morfoespécies em 3 subfamílias. Tais resultados podem estar relacionados à proximidade do mês de maio, em início de seca, ao período chuvoso e inversamente o observado no outro período. Nesta área, a cobertura vegetal arbórea tem maior densidade foliar no período chuvoso e, na seca, perde 94

6 biomassa, contribuindo para a formação da serrapilheira local e, ainda, a possibilidade da maior eficiência na atividade de forrageamento de algumas formigas sazonalmente aí encontradas, podem ter influenciado a distribuição qualitativa e quantitativa dos grupos nos dois períodos estudados. Os índices de diversidade obtidos para a área de Cerradão no período de seca, na primeira coleta (0,53), e no período chuvoso, na segunda coleta (0,46), estão relacionados à maior riqueza de espécies encontrada, superior aos dois outros pontos (Mata Ciliar e Cerrado). O mesmo se verificou com a equitabilidade, que oscilou entre 0,48 e 0,45, respectivamente, para a primeira e segunda coleta. A distribuição quantitativa e qualitativa esteve relacionada à maior estabilidade deste bioma, especialmente dos recursos alimentares, bem como à capacidade dos indivíduos se organizarem para captura deste recurso. Segundo DINATO, (2007), a riqueza da fauna de formigas está totalmente correlacionada à diversidade florística do ecossistema. O mesmo autor destaca ainda, que as características do ambiente a influenciam a variação da diversidade de formigas, analisando que quanto maior sua complexidade, maior a diversidade de espécies. Quando comparado ao Cerrado, o Cerradão obteve a menor abundância no número de indivíduos nos dois períodos, porém, os índices de diversidade de formigas foram maiores, com 4 subfamílias e 13 morfoespécies. Corroborando com este estudo, LEAL (2001), em estudo realizado sobre a diversidade de formigas encontradas na Caatinga, demonstrou que tanto a riqueza de espécimes quanto a abundância foram maiores em áreas com maior densidade e riqueza de plantas. Segundo MATTHEWS (1998), a variedade das assembléias, como o número de famílias e o número de espécies por família, são medidas interessantes a serem observadas, onde o número de espécies indica a integridade dos ecossistemas. Enfatiza ainda que em hábitats onde ocorre elevada riqueza de espécies, o número de famílias existentes é relativamente grande. Outro estudo realizado por MARINHO et al. (2002) observando a diversidade de formigas em área de serapilheira e do Cerrado no estado de Minas Gerais, constataram uma maior diversidade de espécies em área nativa do Cerrado, pois nesta localidade havia uma maior variedade de substratos de nidificação e alimentação, ocorrendo dessa forma, uma maior diversidade de espécies de formigas. A disposição das espécies de formigas dentro do habitat é influenciada pela distribuição dos recursos de alimentos, além de suas estratégias para obtenção destes recursos ( BATTIROLA, 2005). No período de seca, foram capturados indivíduos nos três pontos de coleta, 29% do total capturados no estudo, com 14 morfoespécies, distribuídas em quatro subfamílias (Figura 3). A subfamília Myrmicinae com 5 morfoespécies e indivíduos, a subfamília Formicinae, com 4 morfoespécies e indivíduos, Dolichoderinae com 3 morfoespécies e 651 indivíduos e, Ecitoninae com 2 morfoespécies e 90 indivíduos. Figura 3 - Riqueza das subfamílias nos pontos coletas durante os períodos de seca e chuva na área de reserva ambiental do município de Coxim MS. A subfamília Myrmicinae, durante o período de seca, destacou- se por apresentar a maior abundância relativa, quanto ao número de indivíduos, cerca de 95

7 90% do total para a primeira coleta, na qual, somente a morfoespécie 2, em área de Cerrado, com indivíduos, superou o número total dos demais grupos capturados nos ponto 1 e 3 respectivamente, Mata Ciliar e Cerradão. Porém, a mesma subfamília registrou o menor número de indivíduos com a morfoespécie 3, 7 representantes, no ponto 2, Cerrado. Tal variação deve-se provavelmente ao fato de estas terem variedades de hábitos alimentares e as formas de recrutamento de grupo, que são diferentes para cada espécime (MARCHIORETTO, 2006), podendo explicar os resultados obtidos neste estudo. Ainda, para explicar essa maior densidade de espécimes da subfamília Myrmicinae, CAETANO et al. (2002) propõem que estes indivíduos são mais numerosos em espécies por possuir indivíduos com adaptações ecológicas de todos os tipos. Na segunda coleta, realizada no início do período chuvoso, nos três pontos de coleta, foram capturadas formigas, 71% do total de indivíduos para este estudo, com 11 morfoespécies distribuídas nas três subfamílias: Dolichoderinae, 236 indivíduos distribuídos em duas morfoespécies, Formicinae, 481 indivíduos em 4 morfoespécies e, novamente a subfamília Myrmicinae com maior abundância de indivíduos e a maior riqueza de morfoespécies. RIBEIRO (2001) obteve os mesmos resultados utilizando-se de iscas de atração em área de jardinagem no estado do Rio Grande do Sul, onde considerou que a subfamília Myrmicinae apresenta espécies epíginas com ampla distribuição, generalistas na escolha de alimentos e que apresentam recrutamento maciço no forrageamento, agilidade e grande adaptabilidade desde ambientes naturais até ambientes mais perturbados. Em geral, no período chuvoso, durante a segunda coleta, houve maior densidade de indivíduos. A sazonalidade das duas estações, seca e chuvosa, contribui para a variação de temperatura e umidade, que se elevam no período chuvoso, momento este em que os espécimes de formigas aumentam ou modificam sua atividade de forrageamento ao longo das variações climáticas das estações (MARCHIORETTO, 2006). Vale ressaltar que a subfamília Ecitoninae não foi catalogada na segunda coleta em nenhum dos pontos de pesquisa (Figura 3), estas são consideradas mais agressivas e de hábitos nômades. RAMOS (2003) obteve resultados semelhantes em pesquisas realizadas em área de Cerrado no estado de Minas Gerais, onde esta subfamília foi representada por apenas uma espécie em seus estudos. A composição de espécies variou significativamente com a estrutura da vegetação etação de estudo. Este efeito de localidade sugere que fitofisionomias distintas em uma mesma área geográfica, e também o período de estação contribuem para as diferenças na composição de espécimes de formigas, pois oferecem disponibilidade de alimentos distintos, além de abrigar animais estruturalmente diversificados que podem eventualmente se alimentar desses espécimes de formigas; não deixando de mencionar que a temperatura e umidade também vão se modificando com o decorrer das estações. Conclusões - A composição estrutural do habitat influenciou a diversidade das morfoespécies de formigas, onde a riqueza foi significativa em áreas de Cerradão onde existe uma maior densidade e diversidade vegetal facilitando a atividade de forrageamento; - Alguns grupos de Formicideo, como Myrmicinae, possuem maior facilidade de adaptação aos diferentes ecossistemas, pois são versáteis na captura de alimento; - As formigas habitam os diferentes ecossistemas e são sensíveis as variações ambientais. Em áreas preservadas, à medida que a estrutura natural do habitat sofre alteração pelas variáveis ambientais, a disponibilidade e a renovação de alimento são alteradas modificando o padrão de forrageamento e a distribuição dos organismos. 96

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