Contrasting effects of sampling scale on insect herbivores distribution in response to canopy structure

Species diversity of insect herbivores associated to canopy may vary local and geographically responding to distinct factors at different spatial scales. The aim of this study was to investigate how forest canopy structure affects insect herbivore species richness and abundance depending on feeding guilds´ specificities. We tested the hypothesis that habitat structure affects insect herbivore species richness and abundance differently to sap-sucking and chewing herbivore guilds. Two spatial scales were evaluated: inside tree crowns (fine spatial scale) and canopy regions (coarse spatial scale). In three sampling sites we measured 120 tree crowns, grouped in five points with four contiguous tree crowns. Insects were sampled by beating method from each crown and data were summed up for analyzing each canopy region. In crowns (fine spatial scale) we measured habitat structure: trunk circumference, tree height, canopy depth, number of ramifications and maximum ramification level. In each point, defined as a canopy region (coarse spatial scale), we measured habitat structure using a vertical cylindrical transect: tree species richness, leaf area, sum of strata heights and maximum canopy height. A principal component analysis based on the measured variables for each spatial scale was run to estimate habitat structure parameters. To test the effects of habitat structure upon herbivores, different general linear models were adjusted using the first two principal components as explanatory variables. Sap-sucking insect species richness and all herbivore abundances increased with size of crown at fine spatial scale. On the other hand, chewer species richness and abundance increased with resource quantity at coarse scale. Feeding specialization, resources availability, and agility are discussed as ecological causes of the found pattern.

La diversidad de especies de insectos herbívoros asociados con el dosel puede variar geográficamente y responder a distintos factores a diferentes escalas espaciales. El objetivo de este estudio fue investigar cómo la estructura del dosel afecta la riqueza de especies de insectos herbívoros y la abundancia en función la especialización alimenticia. Se evaluó la hipótesis que propone que la estructura del hábitat afecta en forma diferente la riqueza y abundancia de especies de insectos que se alimentan de savia y la de especies herbívoras masticadoras. Dos escalas espaciales fueron evaluadas: el interior de las copas de árboles (escala fina) y regiones del dosel (escala gruesa). En tres sitios de muestreo medimos 120 copas de árboles, agrupadas en cinco puntos con cuatro copas de árboles contiguas. Los insectos fueron muestreados golpeando las copas y los datos fueron sumados para analizar cada región del dosel. En las copas (escala espacial fina) medimos la estructura del hábitat: circunferencia del tronco, altura del árbol, profundidad del dosel, número de ramificaciones y máximo nivel de ramificación. En cada punto, definiendo una región del dosel (escala gruesa), medimos la estructura del hábitat usando un transecto cilíndrico vertical: riqueza de especies árboles, área foliar, sumatoria de altura de los estratos y máxima altura del dosel. Fue realizado un análisis de componentes principales basado en las variables medidas para cada escala espacial para estimar los parámetros de la estructura del hábitat. Para probar los efectos de la estructura del hábitat sobre los herbívoros, se ajustaron diferentes modelos lineares generales usando estos componentes principales como variables causales. La riqueza de especies chupadoras de savia y la abundancia de todas las especies herbívoras se incrementaron con el tamaño de la copa en la escala espacial final. Por otro lado, la riqueza y abundancia de especies masticadoras incrementaron con la complejidad de la estructura del hábitat en la escala más gruesa. La especialización alimenticia, la disponibilidad de recursos y la movilidad son propuestas como los factores ecológicos que explican los patrones observados.

Morcegos de morro de São João, estado do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil / Bats of Morro de São João, state of Rio de Janero, southeastern Brazil

O Morro de São João é um remanescente de Mata Atlântica formado por um fragmento florestal isolado por matriz de vegetação herbácea e áreas alagadas, a qual vem sofrendo um processo de degradação com a criação de pastagens e áreas residenciais. O objetivo deste trabalho foi apresentar a riqueza e diversidade da fauna de morcegos desse local. Quarenta e uma noites de coleta foram realizadas entre maio de 1997 e junho de 2006. As coletas foram feitas com redes de neblinas armadas na transição do pasto para a floresta e entre as plantações de banana, totalizando 2.385 metros de rede e 394 horas de coleta, resultando em 2.864 redes-hora. Amostragens em refúgios totalizaram 75 horas de trabalho noturno em 12 noites. Foram obtidas 1.124 capturas em redes armadas longe de refúgios e 639 capturas em refúgios ou no acesso a estes, totalizando 1.763 capturas, incluindo 164 recapturas. Foram identificadas 28 espécies de cinco famílias, sendo Carollia perspicillata a espécie predominante em redes longe de refúgios. Molossus rufus, Noctilio leporinus, Phyllostomus hastatus e Myotis nigricans foram capturados em refúgio e em redes de neblina longe destes e Peropteryx macrotis somente foi capturado em refúgio. Apesar de possuir área reduzida, 37,3% das 77 espécies de morcegos ocorrentes no Estado do Rio de Janeiro foram confirmadas no Morro de São João. A existência de elevada riqueza de espécies de morcegos em um fragmento de tamanho médio não é inesperado, pois estudos anteriores já demonstraram que fragmentos pequenos mantiveram a mesma diversidade da floresta contínua.

Morro de São João is a remnant of Atlantic forest consisting of an isolated fragment of matrix of herbaceous vegetation and wetlands, which has undergone degradation process with the creation of pastures and residential areas. The objective of this study was to present the richness and diversity of bats in that location. Forty-one nights of samplings were performed between May 1997 and June 2006. The sampling was performed with the use of mist nets placed in the transition between the forest and the banana plantations, totaling 2,385 meters network and 394 hours of effort resulting in 2,864 net-hours. Samples in roots totaled 75 night hours during 12 nights. One thousand one hundred twenty four captures were obtained in nets placed away from roots and 639 captures in roots or in access to these, totaling 1,763 catches, including 164 recaptures. Twenty eight species from five families were identified, being Carollia perspicillata the predominant species in mist nets placed away from roots. Molossus rufus, Noctilio leporinus, Phyllostomus hastatus and Myotis nigricans were captured in roots and in mist nets away from these and Peropteryx macrotis was only captured in roots. Despite of having a reduced area, 37.3% of 77 bat species occurring in the State of Rio de Janeiro were confirmed in Morro de Sao Joao. The existence of high richness of bat species in a fragment of average size is not unexpected, since previous studies have shown that small fragments retained the same diversity as that of continuous forest.

Trophic structure of a fish community in Bananal stream subbasin in Brasília National Park, Cerrado biome (Brazilian Savanna), DF

The aim of this study was to determine the trophic structure of the fish community in the Bananal stream subbasin, which belongs to a well-preserved Cerrado area (Brazilian Savanna) in Brasília National Park, Brazil. We also evaluated the influence of environmental variations in the diet of fish species. Four samples were taken in each 30 m long established transect, two in the rainy season and two in the dry season. A total of 1,050 stomachs of the 13 most abundant species were analyzed. A total of 36 food items were consumed, where 24 were autochthonous, 8 allochthonous, and 4 of undetermined origin. Non-metric multidimensional scaling (NMDS) analysis, in addition to the results of frequency of occurrence and abundance charts, was used to determine four groups of feeding guilds: detritivores, omnivores (tending toward herbivory and invertivory), invertivores and piscivores. Around 69 percent of the volume of resources consumed was allochthonous, which proves the importance of the resources provided by riparian vegetation. The contribution of autochthonous and allochthonous items in the diet differed due to seasonality for Aspidoras fuscoguttatus, Astyanax sp., Characidium xanthopterum, Hyphessobrycon balbus, Kolpotocheirodon theloura, Moenkhausia sp., Phalloceros harpagos, and Rivulus pictus. Despite the Cerrado climate characteristics, there was no significant influence of season on the fish diet. The absence of seasonal variation and the predominance of allochthonous items in the fish diet are probably associated with the presence of riparian vegetation, which acts as a transition area in the Cerrado biome and provides resources for the aquatic fauna. This work shows the importance of studies in non-disturbed areas considered here as a source of information concerning the biology of fish species and as a guide for direct conservation policies on the management of aquatic resources, recovery of damaged areas and determination of priority areas for conservation.

O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de determinar a estrutura trófica da comunidade de peixes da sub-bacia do ribeirão Bananal pertencente a uma área bem preservada de Cerrado no Parque Nacional de Brasília. Além disso, buscou-se verificar a influência das variações ambientais na dieta das espécies. Em cada trecho de 30 m de extensão foram realizadas quatro amostragens, duas no período seco e duas no período chuvoso. Foram analisados 1050 estômagos pertencentes às 13 espécies mais abundantes encontradas. No total, foram consumidos 36 itens alimentares sendo 24 autóctones, oito alóctones e quatro de origem indeterminada. A análise de escalonamento multidimensional não-métrico (NMDS), juntamente com os resultados dos gráficos de freqüência de ocorrência e abundância, agrupou as espécies em quatro guildas: detritívoros, onívoros (com tendência à herbivoria e invertivoria), invertívoros e piscívoros. Cerca de 69 por cento dos recursos consumidos pelos indivíduos foram de origem alóctone, o que evidencia a importância dos recursos advindos das matas de galeria. A contribuição de presas autóctones e alóctones na dieta diferiu, de acordo com a estação para Aspidoras fuscoguttatus, Astyanax sp., Characidium xanthopterum, Hyphessobrycon balbus, Kolpotocheirodon theloura, Moenkhausia sp., Phalloceros harpagos e Rivulus pictus. Apesar das características climáticas do bioma Cerrado, não houve influência significativa da variação sazonal na dieta. A ausência de variação sazonal e a predominância de itens alóctones na dieta provavelmente estão associadas à presença de matas ciliares, que atuam como zonas de amortecimento e zonas provedoras de recursos para a biota aquática. O presente estudo demonstra a importância de estudos em regiões íntegras para fornecer conhecimentos sobre a biologia das espécies e permitir o direcionamento de ações públicas para o manejo dos recursos aquáticos, para a recuperação de áreas degradadas e para a determinação de áreas prioritárias para a conservação.

Composição e diversidade de mamíferos de médio e grande porte no Cerrado do Brasil central / Composition and diversity of medium and large size mammals in the Cerrado of central Brazil

Composição e diversidade de mamíferos de médio e grande porte no Cerrado do Brasil central. Estudos com mamíferos de médio e grande porte (>1,0 kg) em áreas alteradas no Cerrado revelam que muitas espécies se adaptam aos ambientes antropizados. Foi investigada a estrutura da comunidade de mamíferos em uma área de 92.000 ha localizada no sudoeste baiano e constituída por plantios de Pinus spp., soja e faixas de cerrado sentido restrito. Os mamíferos foram registrados ao longo de nove campanhas de 12 dias, entre janeiro/2008 e maio/2009, no período diurno e noturno através de transectos lineares variando entre 5-15 km de extensão e que totalizaram 3.600 km percorridos/período. Foram registradas 29 espécies, sendo 23 através dos transectos lineares e as demais por observação indireta, captura e registros pretéritos. A comunidade é constituída em sua maioria por representantes da ordem Carnivora (41,4 por cento) e espécies onívoras (36,7 por cento), sendo Lycalopex vetulus a única espécie endêmica do Cerrado registrada na área. Apenas 13,6 por cento das espécies foram frequentes em todas as campanhas (Ozotoceros bezoarticus, Pecari tajacu e Tolypeutes tricinctus) e sete delas correspondem a 91,73 por cento dos registros realizados. O tatu-bola (T. tricinctus) representou o maior número de registros (23,76 por cento) e provavelmente a área de estudo abriga a maior população dessa espécie ameaçada no bioma, destacando a importância em evitar que as áreas de vegetação nativa sejam substituídas por monoculturas e reflorestamento. Muitas das espécies registradas são generalistas no uso do habitat e amplamente distribuídas pelo bioma, ocorrendo inclusive em ambientes alterados. Considera-se que a manutenção da diversidade observada na área é decorrente de sua grande extensão e do mosaico de ambientes que proporcionam uma maior variedade e diversidade de recursos, como abrigo e alimento, possibilitando inclusive a presença de espécies com baixas densidades e especialistas na dieta e habitat.

Composition and diversity of medium and large size mammals in the Cerrado of central Brazil. Studies about medium- and large sized mammals (> 1.0 kg) in disturbed areas in the Cerrado showed that many species are adapted to anthropogenic environments. We investigated the structure of mammals assemblages in an area of 92,000 ha located in southwest of Bahia and covered by plantations of Pinus spp., soybeans and conserved strips of cerrado sensu stricto. The mammals were recorded in nine sampling campaigns of 12 days between January/2008 and May/2009 in diurnal and nocturnal transects that varied 5-15 km in length per campaigns totaling 3,600 km traveled/period. In this area 29 species were recorded, 23 through the line transect and others outside transect by indirect observation, capture and previous records. The mammal community consists mostly of representatives of the Carnivora (41.4 percent) and omnivore species (36.7 percent). The only endemic species of Cerrado recorded in the area was hoary fox, Lycalopex vetulus. Only 13.6 percent of species were present in all sampling (Ozotoceros bezoarticus, Pecari tajacu and Tolypeutes tricinctus) and seven of which correspond to 91.73 percent of the records made. The species that had largest number of records (23.76 percent) is three-banded armadillo (T. tricinctus), probably this area holds the largest population of this endangered species in biome, highlighting the importance of avoiding areas of native vegetation are replaced by monocultures and reforestation. Many of the species recorded are generalists in habitat use and widely distributed throughout the biome, occurring even in disturbed habitats. The maintaining of observed diversity in this area is due to its large size and the mosaic of environments that provide a greater variety and diversity of resources such as shelter and food, allowing also the presence of species with low densities and specialists in the diet and habitat.

Trophic categories in a mammal assemblage: diversity in an agricultural landscape / Categorias tróficas em uma assembléia de mamíferos: diversidade em paisagens agrícolas

Mammals play an important role in the maintenance and regeneration of tropical forests since they have essential ecological functions and can be considered key-species in structuring biological communities. In landscapes with elevated anthropogenic pressure and high degree of fragmentation, species display distinct behavioral responses, generally related to dietary habits. The landscape of Passa-Cinco river basin, in the central-eastern region of São Paulo State, shows a high degree of anthropogenic disturbance, with sugar cane plantations, eucalyptus forests, native semideciduous forest remnants and pastures as the key habitat types in the region. We surveyed medium to large mammals in those habitats and determined species richness and relative abundance for each of the following trophic categories: Insectivore/Omnivores, Frugivore/Omnivores, Carnivores, Frugivore/Herbivores and Herbivore/Grazers. Differences in species richness and relative abundance among habitats were tested using one-way analysis of variance, followed by Tukey test, considering 1) each of the trophic categories individually and 2) the set of categories together. Between July 2003 and June 2004, 284.4 km were walked and 22 species were recorded (20 native and two exotics). Analysis of variance did not detect differences in species richness for any of the trophic categories or for the assemblage. Considering relative abundance, the analysis detected significant differences only for the whole assemblage, with the assemblage being more abundant in sugar cane plantations compared to pastures. Our results indicate that the heterogeneous landscape of the study area is dominated by generalist species adapted to use different habitat types and food items.

Os mamíferos têm um importante papel na manutenção e regeneração das florestas tropicais, pois apresentam funções ecológicas essenciais e podem ser considerados como espécies-chave na estruturação das comunidades biológicas. Em paisagens com forte pressão antrópica e alto grau de fragmentação, as espécies apresentam respostas distintas, geralmente relacionadas ao tipo de dieta. A bacia do Rio Passa-Cinco, região centro-leste do Estado de São Paulo, é uma paisagem fortemente antropizada, com predomínio de pastagens, seguido por canaviais, reflorestamento de eucalipto e fragmentos de floresta estacional semidecídua. Realizamos levantamentos nesses habitats, determinando a riqueza de espécies e abundância relativa nas seguintes categorias tróficas de mamíferos de médio e grande porte: Insetívoros/Onívoros, Frugívoros/Onívoros, Frugívoros/Herbívoros, Carnívoros e Herbívoros/Pastadores. Diferenças quanto à riqueza de espécies e abundância relativa entre os habitats foram testadas com análise de variância de um fator, seguida pelo teste de Tukey, considerando: 1) cada categoria trófica separadamente e 2) o conjunto de todas as categorias tróficas. Entre julho de 2003 e junho de 2004 percorremos 284,4 km, registrando 20 espécies nativas e duas exóticas. Não foram detectadas diferenças na riqueza de espécies para nenhuma categoria trófica ou para a assembléia. Em relação à abundância relativa, a análise detectou diferenças para a assembléia como um todo, com as plantações de cana-de-açúcar apresentando maior abundância comparativamente as pastagens. Nossos resultados indicam que a paisagem heterogênea da área de estudo é dominada por espécies generalistas capazes de utilizar diversos tipos de habitats e itens alimentares disponíveis.