ABSTRACT
La creciente presión antropogénica sobre la Amazonia Oriental hace imperativo el diagnóstico de la degradación forestal y, particularmente, su efecto sobre las comunidades clave dentro de los ecosistemas ribereños, unos de los últimos bosques amazónicos remantes en el estado de Maranhão. La familia de hormigas Formicidae juega un papel fundamental en el suelo, refleja los cambios en el uso de la tierra y es un grupo abundante en los bosques estudiados. Este trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto del gradiente sucesional en la riqueza, frecuencia y composición de esta familia. El muestreo fue realizado durante los periodos seco y lluvioso con el método TSBF. Los organismos recolectados se identificaron a nivel de morfoespecies y se crearon curvas de acumulación de especies. Fueron utilizados modelos lineales mixtos para evaluar los efectos del periodo de recolecta local y estado de sucesión en la riqueza y la frecuencia de las hormigas. Por otro lado, se utilizaron regresiones polinómicas para investigar la relación entre la riqueza y la frecuencia de los formícidos según la cobertura del dosel y la altura de la vegetación. La composición de especies fue representada a través del índice de similitud de Jaccard. En total, 1 940 individuos fueron separados en 86 morfoespecies. Se obtuvo más del 80 % de la riqueza de especies probables. La frecuencia y riqueza de hormigas aumentó significativamente siguiendo la sucesión con valores bajos en las áreas abiertas durante la estación seca. Asimismo, durante esta estación, la cobertura del dosel y la altura de la vegetación tuvieron un efecto parcial en la riqueza y frecuencia de Formicidae. Por su parte, las áreas de sucesión intermedia y avanzada presentaron una composición similar con 50 especies compartidas, seguidas de las áreas de sucesión temprana con 43 y el uso antrópico con 34. Concluimos que la eliminación de los bosques ribereños tiene un efecto considerable sobre la riqueza y frecuencia de Formicidae, con valores mínimos en áreas degradadas durante la estación seca. Por otro lado, las áreas de bosques transformadas en sistemas agrícolas sufrieron pérdidas de 41 y 56% en la riqueza y frecuencia respectivamente. Con la sucesión, se restauran la estructura y las funciones del bosque favoreciendo la recolonización de las especies de hormigas. Finalmente, estos himenópteros son un grupo clave en los programas de monitoreo para la conservación/restauración de los bosques ribereños locales.
The increasing anthropogenic pressure on Eastern Amazon makes imperative the diagnosis of forest degradation, particularly the effect on key communities within the riparian ecosystems, one of the last remaining Amazonian forests in Maranhão State. The ant family Formicidae is an abundant group in these types of forests plays a fundamental role on the soil and also reflects the land use changes. Therefore, this study aimed to determine the impact of riparian forest successional stages on the Formicidae richness, frequency, and composition. Sampling was performed during both dry and wet seasons using the TSBF method. Collected organisms were identified as morphospecies. Also, species-accumulation curves were created. Linear mixed models were used to evaluate the effects of seasonal, local, and successional stage on ant richness and frequency. Polynomial regression models were applied to investigate the relationship between ant richness and frequency with canopy cover and vegetation height. Lastly, the species composition was represented by the Jaccard similarity index. In total, we observed 1 940 individuals grouped into 86 morphospecies. We obtained more than 80 % of the probable species richness. Ant frequency and richness increased significantly, following the successional stage, with low values in the open areas, especially during the dry season. Canopy cover and vegetation height seemed to affect partially both Formicidae richness and frequency during the dry season. Intermediate and advanced successional areas presented similar composition (50) shared species, followed by the areas of early succession (43) and anthropic use (34). We concluded that the elimination of riparian forests produces a considerable effect on the richness and frequency of the Formicidae family, minimally affecting them in open areas during the dry season, but resulting in losses of 41 % in richness and 56 % in frequency in forest areas when they are transformed into agricultural systems. Nevertheless, succession restores forest structure and functions, thus favoring re-colonization of ant species. Formicidae reflects forest degradation and is a key group in monitoring programs for the conservation/restoration of local riparian forests.
ABSTRACT
Resumen Los sistemas agroforestales diversos concilian la producción de alimentos, la conservación de la biodiversidad y la provisión de servicios ecosistémicos como el secuestro de carbono atmosférico. Sin embargo, el papel de la riqueza florística sobre la producción de carbono en la biomasa de estos sistemas no está claro. Este estudio evaluó el efecto de la riqueza de especies y la estructura de la vegetación sobre el carbono en la biomasa de diferentes sistemas agroforestales, en la Amazonía Sur de Bolivia. Para eso, fueron estudiados 25 sistemas agroforestales y 4 bosques secundarios, en los departamentos de Santa Cruz y Beni. En cada sistema se instalaron parcelas circulares de 1 963 m2, donde la vegetación (árboles, arbustos y herbáceas) y necromasa (hojarasca, ramas y árboles muertos) fueron muestreados. Se utilizó funciones lineales y logarítmicas para evaluar el efecto de la riqueza y estructura de la vegetación sobre el carbono; y la partición de la varianza para examinar el efecto puro y compartido de las variables riqueza y estructura. Las regresiones mostraron una relación positiva fuerte de la riqueza de especies sobre el carbono de la biomasa (r2 = 0.74; P < 0.001). En la partición de la varianza, el 85.7 % de la variabilidad del carbono fue explicada por la riqueza, estructura y variación de la estructura. De forma aislada, la riqueza explicó el 12.7 %, la estructura el 8.8 % y la variación de la estructura el 4.8 %. Estos resultados confirman que el carbono en la biomasa sobre el suelo aumenta con la riqueza de especies y la variación estructural de la vegetación. Por lo tanto, sistemas agroforestales más biodiversos y estratificados son más eficientes en el uso de los recursos y pueden contribuir con la mitigación del cambio climático.(AU)
Abstract Diverse agroforestry systems conciliate food production, biodiversity conservation, and the provision of ecosystem services as atmospheric carbon sequestration. However, the role of floristic richness in the production of biomass in these systems is not clear. This study evaluated the effect of species richness and vegetation structure on aboveground biomass carbon in different agroforestry systems in the Southern Amazon of Bolivia. For that, 25 agroforestry systems and 4 secondary forests were studied in the departments of Santa Cruz and Beni. In each system, a 1 963 m2 circular plot was installed, where the vegetation (trees, shrubs and herbaceous) and necromass (leaf litter, branches and dead trees) were sampled. Linear and logarithmic functions were used to evaluate the effect of vegetation richness and structure on carbon, and the variance partition was used to examine the pure and shared effect of the richness and vegetation structure variables on carbon. Regressions showed a positive strong relationship between species richness and carbon (r2 = 0.74; P < 0.001). The partition of carbon variance showed that richness, structure and variation of the structure explained 85.7 %. Alone the richness explained 12.7 %, the structure 8.8 % and the variation of the structure 4.8 %. These results confirm that carbon in the aboveground biomass increases with species richness and structural variation of the vegetation. Therefore, more biodiverse and stratified agroforestry systems are more efficient in the use of resources and can contribute to climate change mitigation.(AU)
Subject(s)
Climate Change , Forests , Biodiversity , Bolivia , Amazonian EcosystemABSTRACT
The Belém Endemism Center (CEB; the biogeographic region located between the Tocantins and Pindaré rivers) is the most deforested area of the Amazon. To study the soil biota of the remaining old-growth and second-growth forests is essential to promote more sustainable farming practices, and provide orientation for degraded land restoration. The aim of this study was to identify the main determinants of the composition and diversity of major taxa of soil macrofauna (current soil use, geographic centers, soil use history, fire frequency) in a chronosequence of fallows and forests in the CEB. Macrofauna was sampled in eight sites of young secondary forests (4-7 y), six sites of medium secondary forests (11-15 y), seven sites of "old" secondary forests (20-40 y), eight sites of old-growth forest remnants and three sites of pastures. Its composition and diversity were analysed through Principal Component and Between-class Analyses. A total of 9.225 individuals from 29 major taxa (orders or families) were collected in the 32 plots. Soil macrofauna composition was very sensitive to soil use history and identified different communities among geographic centers. The intensity of soil use decreased the abundance and richness of predators, indicating long-lasting impacts of soil degradation on macrofauna composition and diversity, and therefore on soil ecological functions.
O Centro de Endemismo Belém (CEB) -região biogeográfica localizada entre os rios Tocantins e Pindaré- é a área mais desmatada da Amazônia. Estudar a biota do solo dos remanescentes florestais e de áreas em regeneração (capoeiras) do CEB é fundamental para promover práticas agrícolas mais sustentáveis e orientar ações de restauração de áreas degradadas. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi identificar os principais determinantes da composição e da diversidade dos grandes táxons de macrofauna do solo (uso atual do solo, núcleos geográficos, histórico de uso, freqüência de fogo) em uma cronoseqüência de capoeiras e florestas no CEB. A macrofauna foi amostrada em oito áreas de capoeiras baixas (4-7 anos), seis áreas de capoeiras médias (11-15 anos), sete áreas de capoeiras altas (20-40 anos), oito áreas de remanescentes de florestas e três áreas de pastagem. Sua composição e diversidade foi estudada através de Análises de Componentes Principais e Entre-classes. Um total de 9.225 indivíduos pertencentes a 29 grandes taxóns (ordens ou famílias) foram coletados nas 32 parcelas amostradas. A composição da macrofauna se mostrou sensível ao efeito do histórico de uso do solo e identificou comunidades significativamente distintas entre as micro-regiões, havendo nessa escala efeito da cronosequência de capoeiras e florestas. A intensidade do uso do solo levou a redução da abundância e da riqueza de predadores, indicando alterações significativas no funcionamento do solo. Esses resultados mostram um efeito duradouro da degradação sobre a macrofauna do solo e conseqüentemente sobre suas funções ecológicas.