The butterflies (Lepidoptera, Papilionoidea) of the Parque Estadual Intervales and surroundings, São Paulo, Brazil / As borboletas (Lepidoptera, Papilionoidea) do Parque Estadual Intervales e arredores, São Paulo, Brasil

Abstract The Global South has witnessed increasing sampling of its immense biological diversity during the past century. However, the diversity of many regions remains unknown, even at pristine and highly threatened places, such as in the Atlantic Forest; and for bioindicator, umbrella, and flagship groups. The present study reports the first butterfly list of the Parque Estadual Intervales, São Paulo, Brazil and surroundings, a key protected area in the last massive continuous of the Atlantic Forest. We compiled data from museums and four years of field work, under three sampling methods. We also aimed at providing resources to support conservation efforts by analyzing 27 years of climatic data (detailed in the Supplementary Material, in English and in Portuguese), discussing our results also for non-academics, and producing scientific outreach and educational material. A companion article dealt with the experiences of science outreach and capacity development, and illustrated the butterfly catalogue of the species sampled in the park. We found 312 species that sum to 2,139 records. The museum had 229 species (432 records), and we sampled 142 species (1,682 individuals), in a total effort of 36,679 sampling hours (36,432 trap and 247 net and observation hours). The richest families were Nymphalidae (148 species) and Hesperiidae (100 species). Most species were sampled exclusively by active methods (79.8%), but other sources (passive sampling, citizen science, etc.) also found unique records. We found the highest diversity metrics from January to May, and we demonstrated that winter months had less richness and abundance. We illustrated the 20 species common to all regions, and listed those that were found more than seven months in the year, as well as the most abundant species in trap sampling, with forest dwellers as well as species common to open and fragmented areas. The dominant species in our trap datasets was the iridescent white morpho, Morpho epistrophus (Fabricius, 1796), and we suggest it to become the park butterfly mascot.

Resumo O Sul Global testemunhou crescente amostragem de sua imensa diversidade biológica durante o século passado. Entretanto, a diversidade de muitas regiões permanece desconhecida, mesmo em locais pristinos e altamente ameaçados, como na Mata Atlântica; e para grupos bioindicadores, guarda-chuva e emblemáticos. O presente estudo reporta a primeira lista de borboletas do Parque Estadual Intervales, São Paulo, Brasil e arredores, uma unidade de conservação chave no último maciço contínuo de Mata Atlântica. Compilamos dados de museus e quatro anos de campo, sob três métodos de amostragem. Também visamos oferecer recursos para apoiar os esforços de conservação, analisando 27 anos de dados climáticos (detalhados no Material Suplementar, em inglês e em português), discutindo nossos resultados numa linguagem também para não acadêmicos, e produzindo material de divulgação científica e educativos. Um artigo irmão tratou das experiências de divulgação científica e capacitação, e ilustrou o catálogo de borboletas das espécies amostradas no parque. Encontramos 312 espécies em 2.139 registros. O museu tinha 229 espécies (432 registros), e amostramos 142 espécies (1.682 indivíduos), em um esforço total de 36.679 horas de amostragem (36.432 armadilhas e 247 horas de rede e observação). As famílias mais ricas foram Nymphalidae (148 espécies) e Hesperiidae (100 espécies). A maioria das espécies foi amostrada exclusivamente por métodos ativos (79,8%), mas outras fontes (passiva, ciência cidadã, etc.) também encontraram registros únicos. Encontramos as maiores métricas de diversidade de janeiro a maio, e demonstramos que os meses de inverno tiveram menos riqueza e abundância. Ilustramos as 20 espécies comuns a todas as regiões, e listamos aquelas que foram encontradas em mais de sete meses no ano, bem como as espécies mais abundantes em armadilhas, com espécies florestais e também comuns em áreas abertas e fragmentadas. A espécie dominante em nossas armadilhas foi a morfo branca iridescente, Morpho epistrophus (Fabricius, 1796), e sugerimos que se torne a borboleta mascote do parque.

Florística e fitossociologia em parcelas permanentes da Mata Atlântica do sudeste do Brasil ao longo de um gradiente altitudinal / Floristic and phytosociology in permanent plots of the Atlantic Rainforest along an altitudinal gradient in southeastern Brazil

Este trabalho resume os dados de florística e fitossociologia de 11, das 14 parcelas de 1 ha, alocadas ao longo do gradiente altitudinal da Serra do Mar, São Paulo, Brasil. As parcelas começam na cota 10 m (Floresta de Restinga da Praia da Fazenda, município de Ubatuba) e estão distribuídas até a cota 1100 m (Floresta Ombrófila Densa Montana da Trilha do rio Itamambuca, município de São Luis do Paraitinga) abrangendo os Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar. Na Restinga o solo é Neossolo Quartzarênico francamente arenoso, enquanto que na encosta o solo é um Cambisolo Háplico Distrófico argilo-arenoso, sendo que todas as parcelas apresentaram solo ácido (pH 3 - 4) com alta diluição de nutrientes e alta saturação de alumínio. Na Restinga e no sopé da encosta o clima é Tropical/Subtropical Úmido (Af/Cfa), sem estação seca, com precipitação média anual superior a 2.200 mm e temperatura média anual de 22 ºC. Subindo a encosta mantêm-se a média de precipitação, mas há um gradativo resfriamento, de forma que a 1.100 m o clima é Subtropical Úmido (Cfa/Cfb), sem estação seca, com temperatura média anual de 17 ºC. Destaca-se ainda que, quase diariamente, a parte superior da encosta, geralmente acima de 400 m, é coberta por uma densa neblina. Nas 14 parcelas foram marcados, medidos e amostrados 21.733 indivíduos com DAP > 4,8 cm, incluindo árvores, palmeiras e fetos arborescentes. O número médio de indivíduos amostrados nas 14 parcelas foi de 1.264 ind.ha-1 (± 218 EP de 95%). Dentro dos parâmetros considerados predominaram as árvores (71% FOD Montana a 90% na Restinga), seguidas de palmeiras (10% na Restinga a 25% na FOD Montana) e fetos arborescentes (0% na Restinga a 4% na FOD Montana). Neste aspecto destaca-se a FOD Terras Baixas Exploradas com apenas 1,8% de palmeiras e surpreendentes 10% de fetos arborescentes. O dossel é irregular, com altura variando de 7 a 9 m, raramente as árvores emergentes chegam a 18 m, e a irregularidade do dossel permite a entrada de luz suficiente para o desenvolvimento de centenas de espécies epífitas. Com exceção da FOD Montana, onde o número de mortos foi superior a 5% dos indivíduos amostrados, nas demais fitofisionomias este valor ficou abaixo de 2,5%. Nas 11 parcelas onde foi realizado o estudo florístico foram encontradas 562 espécies distribuídas em 195 gêneros e 68 famílias. Apenas sete espécies - Euterpe edulis Mart. (Arecaceae), Calyptranthes lucida Mart. ex DC. e Marlierea tomentosa Cambess (ambas Myrtaceae), Guapira opposita (Vell.) Reitz (Nyctaginaceae), Cupania oblongifolia Mart. (Sapindaceae) e as Urticaceae Cecropia glaziovii Snethl. e Coussapoa microcarpa (Schott) Rizzini - ocorreram da Floresta de Restinga à FOD Montana, enquanto outras 12 espécies só não ocorreram na Floresta de Restinga. As famílias com o maior número de espécies são Myrtaceae (133 spp), Fabaceae (47 spp), Rubiaceae (49) e Lauraceae (49) ao longo de todo gradiente da FOD e Monimiaceae (21) especificamente nas parcelas da FOD Montana. Em termos de número de indivíduos as famílias mais importantes foram Arecaceae, Rubiaceae, Myrtaceae, Sapotaceae, Lauraceae e na FOD Montana, Monimiaceae. Somente na parcela F, onde ocorreu exploração de madeira entre 1960 e 1985, a abundância de palmeiras foi substituída pelas Cyatheaceae. O gradiente estudado apresenta um pico da diversidade e riqueza nas altitudes intermediárias (300 a 400 m) ao longo da encosta (índice de Shannon-Weiner - H' - variando de 3,96 a 4,48 nats.indivíduo -1). Diversas explicações para este resultado são apresentadas neste trabalho, incluindo o fato dessas altitudes estarem nos limites das expansões e retrações das diferentes fitofisionomias da FOD Atlântica durante as flutuações climáticas do Pleistoceno. Os dados aqui apresentados demonstram a extraordinária riqueza de espécies arbóreas da Floresta Ombrófila Densa Atlântica dos Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar, reforçando a importância de sua conservação ao longo de todo o gradiente altitudinal. A diversidade desta floresta justifica também o investimento de longo prazo, através de parcelas permanentes, para compreender sua dinâmica e funcionamento, bem como monitorar o impacto das mudanças climáticas nessa vegetação.

This paper summarizes floristic and phytossociology data of 11, out of 14 plots of 1 ha, allocated along an altitudinal gradient in the Serra do Mar, São Paulo, Brazil. The study was conducted at Serra do Mar State Park and the plots start at the sea level (10 m - plot of Restinga Forest that occurs at Praia da Fazenda, Picinguaba, municipality of Ubatuba) up to 1100 m above sea level (the Montane Ombrophilous Dense occurs alongside the Itamambuca Trail, municipality of São Luis do Paraitinga). The Restinga Forest occurs in Pleistocenic Coastal Plain where the soil is classified as a sandy Quartzipsamment (Quartzenic Neosol), while along the slopes of the Serra do Mar, the Ombrophylus Dense Forest grows on the top of a pre-Cambrian crystalline basement with granitic rocks, where the soil is a sandy-loam Dystrophic Inceptisol (Cambisol/Latosol). In all 14 plots soils are acidic (pH 3 - 4), chemically poor, with high dilution of nutrients and high saturation of aluminum. In the Restinga and at the foot of the slope the climate is Tropical/Subtropical Humid (Af/Cfa), with no dry season, an average annual rainfall over 2,200 mm and an average annual temperature of 22 ºC. Towards the top of the Serra do Mar there is a gradual cooling along the slope, but there is no reduction in rainfall, so at 1,100 m above sea level the climate is classified as Humid Subtropical (Cfa/Cfb), with no dry season and an average annual temperature of 17 ºC. It is important to remark that, almost daily, from 400 m above sea level up to the top of slopes the mountains are covered by a dense fog. In the 14 plots 21,733 individuals with DBH > 4.8 cm, including trees, palms and ferns, were marked, measured and sampled. The average number of individuals sampled in each plot was 1264 ind.ha-1(± 218 SE 95%). Within the parameters considered trees prevailed (71% in the Montane ODF to 90% in the Restinga Forest), followed by palms (10% in the RF and 25% in the Montane Ombrophilous Dense Forest/ODF) and ferns (0% % in the RF and 4% in the Montane ODF). Regarding these proportions the Exploited Lowlands ODF differs from the others with only 1.8% of palm trees and striking 10% of ferns. The forest canopy is irregular with heights ranging from 7 to 9 m, rarely emergent trees reach 18 m, and due to this irregularity of the canopy the amount of light that gets through sets conditions for the development of hundreds of epiphytic species. Aside from Montana ODF, where the number of dead trees was more than 5% of individuals sampled, in the other phytophysiognomies this value was below 2.5%. In the 11 plots where the floristic study was conducted we found 562 species in 195 genera and 68 families. Only seven species - Euterpe edulis Mart. (Arecaceae), Calyptranthes lucida Mart. ex DC. and Marlierea tomentosa Cambess (both Myrtaceae), Guapira opposita (Vell.) Reitz (Nyctaginaceae), Cupania oblongifolia Mart. (Sapindaceae), Cecropia glaziovii Snethl. and Coussapoa microcarpa (Schott) Rizzini (both Urticaceae) - occurred from Restinga to Montane ODF, while 12 other species did not occur only in the Restinga Forest. Families with the greatest number of species are Myrtaceae (133 spp), Fabaceae (47 spp), Rubiaceae (49) and Lauraceae (49) throughout the gradient and Monimiaceae (21) specifically in portions Montane ODF. Only in the F plot, where logging has occurred between 1950 and 1985, the abundance of palm trees has been replaced by Cyatheaceae. The study shows a peak of diversity and richness, Shannon-Weiner index (H') ranging from 3.96 to 4.48 nats.ind-1, in the intermediate altitudes (300 to 400 m) along the slope. Several explanations for this result are raised here, including the fact that these elevations are within the limits expansions and retractions of the different phytophysiognomies of the Atlantic ODF due to climate fluctuations during the Pleistocene. The results presented in this paper demonstrate the extraordinary richness of tree species of the Atlantic Rainforest from the northeastern coast of the State of Sao Paulo, reinforcing the importance of its conservation throughout the altitudinal gradient. The richness of this forest justifies a long term commitment to study its dynamics and functioning through permanent plots, and monitor the impacts of climate change in this vegetation.

Florística e estrutura de um trecho de Floresta Ombrófila Densa Atlântica Submontana no Parque Estadual da Serra do Mar, em Ubatuba/SP, Brasil / Tree community structure in an Atlantic forest fragment at Serra do Mar State Park, southeastern Brazil

This work describes the tree community structure and composition in a 1 ha plot of undisturbed Atlantic Forest located at the north coast (S 23° 21' 59.8" - W 45° 05' 02.8") of São Paulo state and relates its floristic composition in a regional context. We sampled all stems with diameter at breast height (dbh) > 4.8 cm in 100 contiguous 10 × 10 m plots. We found 1881 individuals distributed in 206 species, 102 genera and 48 families. 1578 stems were trees (83.9 percent), 237 palms (12.6 percent), eight ferns (0.42 percent) and 58 standing dead trees (3.08 percent). Myrtaceae (43), Rubiaceae (18), Lauraceae (16), and Fabaceae (13) were the families with the greatest number of species, respectively. Rubiaceae, Myrtaceae, Arecaceae, and Sapotaceae had the greatest number of individuals, respectively, summing 946 stems (50.29 percent). Euterpe edulis Mart. had the highest importance value (iv) and stem density (9.5 percent). We found two new species and two other species had their first record in São Paulo state. The species richness (206) and diversity (H' = 4.48 nats.indivíduo-1) are among the highest ever recorded in Brazilian forests.

Este trabalho descreve a composição e a estrutura da comunidade arbórea de 1 ha de Floresta Ombrófila Densa Atlântica Submontana primária localizado no litoral norte do estado de São Paulo (S 23° 21'59.8" - O 45° 05'02.8") e relaciona sua flora em um contexto regional. Todos os indivíduos arbóreos com perímetro a altura do peito (pap) > 15 cm foram amostrados em 100 parcelas (10 × 10 m) contíguas. Foram encontrados 1881 indivíduos de 206 espécies, 102 gêneros e 48 famílias, sendo 1578 árvores (83,9 por cento), 237 palmeiras (12,6 por cento), 8 samambaias arborescentes (0,42 por cento) e 58 mortos (3,08 por cento). Myrtaceae (43), Rubiaceae (18), Lauraceae (16) e Fabaceae (13) foram as famílias de maior riqueza e Rubiaceae, Myrtaceae, Arecaceae e Sapotaceae foram as famílias de maior densidade, somando 946 indivíduos (50,29 por cento). Euterpe edulis Mart. obteve o maior índice de valor de importância (ivi) e a maior densidade (9,5 por cento). Foram registradas duas espécies novas e duas espécies tiveram seu primeiro registro para o estado de São Paulo. A diversidade (H' = 4,48 nats.indivíduo-1) e a riqueza da área (206 espécies) estão entre as maiores registradas em levantamentos de florestas brasileiras.