ABSTRACT
Abstract: Florivory can alter plant reproductive success by damaging sexual reproductive structures and disrupting plant-pollinator interactions through decreased flower attractiveness. Here, we report new records of the cactus Tacinga inamoena flower consumption by the Tropidurus hispidus lizard in the Brazilian Caatinga. We monitored 53 flowers from 11 T. inamoena individuals with camera traps over a 1-year period, totalling 450 camera-days of sample effort. We detected four florivory events. In three of these events, flowers were entirely consumed or had their reproductive structures severely damaged, leading to no fruit formation. Florivory events occurred in the morning, right after anthesis, in flowers near the ground, and lizards did not climb the cactus. Our results suggest that T. hispidus florivory on T. inamoena could have a negative impact on fruit set, since the consumed flowers were entirely destroyed. However, the long-term effects of florivory by lizards on T. inamoena reproductive success in the Caatinga still needs to be elucidated.
Resumo: A florivoria pode alterar o sucesso reprodutivo da planta através de danos às estruturas reprodutivas sexuais e interrupção das interações planta-polinizador por meio da diminuição da atratividade das flores. Aqui, relatamos novos registros de consumo de flores da cactácea opuntióide Tacinga inamoena pelo lagarto Tropidurus hispidus na Caatinga brasileira. Nós monitoramos 53 flores de 11 indivíduos de T. inamoena com armadilhas fotográficas por um período de um ano, totalizando 450 dias-câmera de esforço amostral. Detectamos quatro eventos de florivoria. Em três desses eventos, as flores foram totalmente consumidas ou tiveram suas estruturas reprodutivas severamente danificadas, não levando à formação de frutos. Os eventos de florivoria ocorreram pela manhã, logo após a antese, em flores próximas ao solo, e os lagartos não escalaram o cacto. Nossos resultados sugerem que a florivoria de T. hispidus em T. inamoena pode ter um impacto negativo na frutificação, uma vez que as flores consumidas foram totalmente destruídas. No entanto, os efeitos a longo prazo da florivoria por lagartos sobre o sucesso reprodutivo de T. inamoena na Caatinga ainda precisam ser elucidados.
ABSTRACT
Abstract: Galling insects are specialist herbivorous that have the ability of manipulating plant tissue to form complex biological structures called galls. Even though different organisms have the ability to induce galls in plants, insect galls have the highest degree of structural complexity. The main goal of this study was to obtain a preliminary systematic record of plant gall morphotypes from the Guanacaste Conservation Area in Costa Rica and integrate the information into a biological database. Plant gall morphotypes were recorded, characterized and deposited into a specialized herbarium established as a reference for the inventory. Moreover, organisms associated with gall morphotypes were included in the inventory when it was possible to obtain and identify them. Galls were collected in the rainy season over a period of three years. In total, we recorded forty-four families, seventy genera, and eighty-seven host plant species. One hundred thirty-one morphotypes of plant galls were identified in the Guanacaste Conservation Area. The family with the highest number of gall morphotypes was Fabaceae (8.4%). Leaves were the organ with the largest number of galls (71%), followed by stems (17.6%), and apical buds (6.9%). The predominant gall shape was globular (25.2%), followed by discoid (18.3%). Fifty-nine percent of the galls had a glabrous texture, which was most common on leaves, with 77%. One hundred twenty of our field records (91.6%) of plant galls were new morphotypes not only for Costa Rica but also the world. As a consequence of this research and considering the prospect of future increases in new gall records (and associated organisms), we proposed having the biological entities resulting from the inventory placed in a cecidiarium. This repository represents a standardized and comprehensive way to manage the data and biological materials associated with the plant galls. We also suggest a nomenclature for standardizing gall morphotype registries and identifications. This work is the first and most detailed inventory of plant galls carried out thus far in the Guanacaste Conservation Area.
Resumo: Os insetos galhadores são herbívoros especializados, que têm a habilidade de manipular os tecidos vegetais, formando uma complexa estrutura biológica. Diferentes organismos têm a capacidade de induzir galhas, porém as de insetos têm maior grau de complexidade estrutural. O principal objetivo desse estudo foi realizar um levantamento sistemático preliminar das galhas de insetos na Área de Conservação Guanacaste, na Costa Rica, e inserir as informações em uma base de dados biológicos. Os morfotipos de galhas foram registrados, caraterizados e depositados em um herbário estabelecido como base de referência deste inventário. Além disso, quando foi possível obter e identificar os organismos associados a cada morfotipo de galha, eles foram incluídos no inventário. As amostras de galhas foram coletadas na estação chuvosa, durante três anos. No total, foram registradas 44 famílias, 70 gêneros e 87 espécies de plantas hospedeiras. Cento e trinta e um morfotipos de galhas foram identificados na Área de Conservação de Guanacaste. A família com o maior número de morfotipos de galhas foi Fabaceae (8.4%). Os órgãos vegetais com o maior número de galhas foram as folhas (71,0%), seguidas dos caules (17,6%), e das gemas apicais com 6,9%. A forma predominante das galhas foi globoide (25,2%), seguida da lenticular (18,3%) e 59% das galhas apresentaram textura glabra, observada mais frequentemente folhas (77%). Cento e vinte morfotipos de galhas (91.6%) representaram novos registros não só na Costa Rica como também no mundo. Como consequência desta pesquisa e considerando as perspectivas de aumentos futuros de novos registros de galhas (e organismos associados), nós propomos que as entidades biológicas resultantes deste inventário sejam depositadas em um cecidiário. Este repositório representa uma maneira padronizada e abrangente de gerenciar e integrar os dados e os materiais biológicos associados às galhas das plantas. Também sugerimos uma terminologia para padronizar os registros e identificações dos morfotipos de galhas. Este inventário de galhas em plantas é o primeiro e o mais detalhado já realizado na Área de Conservação Guanacaste.
ABSTRACT
The caatinga scrublands are relatively poorly-studied, and few data are available on the biome's chiropteran fauna. The present study focuses on the bat community of the arboreal caatinga of Serra da Guia. Bats were trapped in mist-nets on three new moon nights per month between October, 2008, and September, 2009. A total of 157 individuals were captured, representing 12 species. Species richness estimated by Jackknife1 was 14.8. Glossophaga soricina and Carollia perspicillata were by far the most common species, accounting for 56.7% of the specimens captured. Species diversity was 1.80, while equitability was 0.72. There was no significant seasonal difference in species diversity or evenness. However, the present study recorded a clear seasonal shift in community structure. The principal difference in species composition was related to the temporal distribution of the rarest forms all of the seven rarest species were recorded exclusively in only one season (dry or wet). The nectarivorous bats predominated numerically both in the dry season as in rainy, while frugivores became prominent, in terms of both the number of species and individuals, during the wet season. The predominance of stenodermatine bats during the wet season almost certainly reflects the increased availability of resources for this group during this part of the year.
A caatinga é relativamente pobre em estudos e apresenta poucos dados sobre a quiropterofauna. O presente estudo foi focado na comunidade de morcegos numa caatinga arbórea na Serra da Guia. Os morcegos foram capturados em redes de neblina durante três noites de lua nova por mês entre outubro, 2008 e setembro 2009. Um total de 157 indivíduos foram capturados, representando 12 espécies. A riqueza de espécies estimada por Jackknife 1 foi 14,8. Glossophaga soricina e Carollia perspicillata foram as espécies mais comuns, representando 56,7% dos indivíduos capturados. A diversidade das espécies (H') foi 1,80, enquanto a equitabilidade foi 0,72. Não houve diferença sazonal significativa na diversidade e equitabilidade de espécies. No entanto, o presente estudo registrou uma clara mudança sazonal na estrutura da comunidade. A principal diferença na composição de espécies foi relacionada com a distribuição temporal das formas mais raras - todas as sete espécies mais raras foram registradas exclusivamente em apenas uma das duas estações (seca ou chuvosa). Os nectarívoros predominaram numericamente tanto na estação seca quanto na chuvosa, enquanto frugívoros tornaram-se proeminentes, tanto em termos de número de espécies e indivíduos, durante a estação chuvosa. A predominância de stenodermatineos durante a estação chuvosa provavelmente reflete o aumento da disponibilidade de recursos para esse grupo durante esta parte do ano.
Subject(s)
Biodiversity , Chiroptera , Semi-Arid ZoneABSTRACT
In the arid and semiarid environments of the world, microhabitats serve as models for the structure of vegetation communities. The goal of this study was to identify differences in the structures of the herbaceous communities growing on a crystalline substrate and those growing on a sedimentary substrate in a semiarid region of northeastern Brazil. One hundred 1 × 1 m plots were established in each area for quantitative sampling, with 69 species recorded in the crystalline area and 76 in the sedimentary area. The average plant density was higher in the sedimentary area, and average diameters and heights were greater in the crystalline area. The families and species with a high Importance Value Index (IVI) and a high Mixed Ecological Value Index (MEVI) differed between the areas. Of the species with high densities, only four were found in both areas. Shannon-Weiner diversity index values in the crystalline (2.96 nats/ind.-1) and sedimentary (2.89 nats/ind.-1) areas were similar. Evenness values on both substrates were also similar (0.72 and 0.71 in the crystalline and sedimentary areas, respectively). This study shows that variations in plant establishment conditions between crystalline and sedimentary areas in a semiarid region of northeastern Brazil should be considered as structure-modeling factors for the herbaceous community.
Nos ambientes áridos e semiáridos do mundo, os micro-habitats modelam a estrutura das comunidades vegetais. O objetivo deste estudo foi identificar diferenças nas estruturas das comunidades herbáceas instaladas sobre o solo do embasamento cristalino e a bacia sedimentar em uma região semiárida do Nordeste do Brasil. Foram estabelecidas 100 parcelas de 1 × 1 m em cada área para amostragem das comunidades. Foram registradas 69 espécies na área cristalina e 76 na área sedimentar. A densidade média das plantas foi maior na área sedimentar e os diâmetros e as alturas médias foram maiores na área cristalina. As famílias e as espécies com maior Índice de Valor de Importância (IVI) e Índice de Valor Ecológico Mixto (IVEM) diferiram entre as áreas. Das espécies com maior densidade, apenas quatro foram encontradas em ambas as áreas. Os valores dos índices de diversidade Shannon-Weiner das áreas do cristalino (2,96 nats/ind.-1) e sedimentar (2,89 nats/ind.-1) foram semelhantes. Os valores de equabilidade, em ambas as áreas, também foram semelhantes (0,72 e 0,71, nas áreas cristalina e sedimentar, respectivamente). Este estudo mostra que as variações nas condições de estabelecimento das plantas entre áreas cristalinas e sedimentares, em uma região semiárida do Nordeste do Brasil, devem ser consideradas como um fator modelador da estrutura das comunidades herbáceas.
Subject(s)
Biodiversity , Plants/classification , Biomass , Brazil , Population Density , Tropical ClimateABSTRACT
The biogeochemical cycles of C, N, P and water, the impacts of land use in the stocks and flows of these elements and how they can affect the structure and functioning of Caatinga were reviewed. About half of this biome is still covered by native secondary vegetation. Soils are deficient in nutrients, especially N and P. Average concentrations of total soil P and C in the top layer (0-20 cm) are 196 mg kg-1 and 9.3 g kg-1, corresponding to C stocks around 23 Mg ha-1. Aboveground biomass of native vegetation varies from 30 to 50 Mg ha-1, and average root biomass from 3 to 12 Mg ha-1. Average annual productivities and biomass accumulation in different land use systems vary from 1 to 7 Mg ha-1 year-1. Biological atmospheric N2 fixation is estimated to vary from 3 to 11 kg N ha-1 year-1and 21 to 26 kg N ha-1 year-1 in mature and secondary Caatinga, respectively. The main processes responsible for nutrient and water losses are fire, soil erosion, runoff and harvest of crops and animal products. Projected climate changes in the future point to higher temperatures and rainfall decreases. In face of the high intrinsic variability, actions to increase sustainability should improve resilience and stability of the ecosystems. Land use systems based on perennial species, as opposed to annual species, may be more stable and resilient, thus more adequate to face future potential increases in climate variability. Long-term studies to investigate the potential of the native biodiversity or adapted exotic species to design sustainable land use systems should be encouraged.
Os ciclos biogeoquímicos de C, N, P e água, os impactos das mudanças do uso da terra nos estoques e fluxos destes elementos e como estas mudanças podem afetar a estrutura e o funcionamento da Caatinga foram revisados. Cerca da metade desse Bioma ainda é coberta por vegetação nativa secundária. Os solos são deficientes em nutrientes, principalmente N e P. A concentração média, na camada superficial (0-20 cm), de P total é 196 mg kg-1, e a de C é 9.3 g kg-1, correspondendo a estoques médios em torno de 23 Mg ha-1 de carbono. A biomassa aérea da vegetação varia entre 30 a 50 Mg ha-1, e a biomassa radicular entre 3 a 12 Mg ha-1. As produtividades e acumulações anuais de biomassa nos diferentes usos da terra variam de 1 a 7 Mg ha-1. A fixação biológica de N2 atmosférico é estimada em 3 a 11 kg N ha-1 ano-1 e 21 a 26 kg N ha-1 ano-1 em Caatinga madura e em regeneração, respectivamente. Os principais processos de perda de nutrientes e água são queimadas, erosão do solo, escoamento e colheita de cultivos e produtos animais. As mudanças climáticas projetadas indicam maiores temperaturas e menores precipitações. Considerando a alta variabilidade intrínseca, ações para aumentar a sustentabilidade deveriam melhorar a resiliência e a estabilidade dos ecossistemas. Sistemas de uso da terra baseados em espécies perenes, em contraposição a anuais, devem ser mais estáveis e resilientes, portanto mais adequados para enfrentar os potenciais aumentos na variabilidade climática. Estudos de longa duração para avaliar o potencial da biodiversidade nativa ou de exóticas adaptadas no delineamento de sistemas de uso sustentáveis deveriam ser encorajados.
ABSTRACT
The biogeochemical cycles of C, N, P and water, the impacts of land use in the stocks and flows of these elements and how they can affect the structure and functioning of Caatinga were reviewed. About half of this biome is still covered by native secondary vegetation. Soils are deficient in nutrients, especially N and P. Average concentrations of total soil P and C in the top layer (0-20 cm) are 196 mg kg-1 and 9.3 g kg-1, corresponding to C stocks around 23 Mg ha-1. Aboveground biomass of native vegetation varies from 30 to 50 Mg ha-1, and average root biomass from 3 to 12 Mg ha-1. Average annual productivities and biomass accumulation in different land use systems vary from 1 to 7 Mg ha-1 year-1. Biological atmospheric N2 fixation is estimated to vary from 3 to 11 kg N ha-1 year-1and 21 to 26 kg N ha-1 year-1 in mature and secondary Caatinga, respectively. The main processes responsible for nutrient and water losses are fire, soil erosion, runoff and harvest of crops and animal products. Projected climate changes in the future point to higher temperatures and rainfall decreases. In face of the high intrinsic variability, actions to increase sustainability should improve resilience and stability of the ecosystems. Land use systems based on perennial species, as opposed to annual species, may be more stable and resilient, thus more adequate to face future potential increases in climate variability. Long-term studies to investigate the potential of the native biodiversity or adapted exotic species to design sustainable land use systems should be encouraged.
Os ciclos biogeoquímicos de C, N, P e água, os impactos das mudanças do uso da terra nos estoques e fluxos destes elementos e como estas mudanças podem afetar a estrutura e o funcionamento da Caatinga foram revisados. Cerca da metade desse Bioma ainda é coberta por vegetação nativa secundária. Os solos são deficientes em nutrientes, principalmente N e P. A concentração média, na camada superficial (0-20 cm), de P total é 196 mg kg-1, e a de C é 9.3 g kg-1, correspondendo a estoques médios em torno de 23 Mg ha-1 de carbono. A biomassa aérea da vegetação varia entre 30 a 50 Mg ha-1, e a biomassa radicular entre 3 a 12 Mg ha-1. As produtividades e acumulações anuais de biomassa nos diferentes usos da terra variam de 1 a 7 Mg ha-1. A fixação biológica de N2 atmosférico é estimada em 3 a 11 kg N ha-1 ano-1 e 21 a 26 kg N ha-1 ano-1 em Caatinga madura e em regeneração, respectivamente. Os principais processos de perda de nutrientes e água são queimadas, erosão do solo, escoamento e colheita de cultivos e produtos animais. As mudanças climáticas projetadas indicam maiores temperaturas e menores precipitações. Considerando a alta variabilidade intrínseca, ações para aumentar a sustentabilidade deveriam melhorar a resiliência e a estabilidade dos ecossistemas. Sistemas de uso da terra baseados em espécies perenes, em contraposição a anuais, devem ser mais estáveis e resilientes, portanto mais adequados para enfrentar os potenciais aumentos na variabilidade climática. Estudos de longa duração para avaliar o potencial da biodiversidade nativa ou de exóticas adaptadas no delineamento de sistemas de uso sustentáveis deveriam ser encorajados.
Subject(s)
Carbon/analysis , Ecosystem , Nitrogen/analysis , Phosphorus/analysis , Soil/chemistry , Trees/metabolism , Biodiversity , Biomass , Environmental Monitoring , Trees/growth & developmentABSTRACT
In this study we compare the reproductive biology of Cordia globosa and C. leucocephala (Cordiaceae, Boraginales; formerly referred to Boraginaceae) to understand the functioning of the floral morphs and the relations with their effective pollinators. The species are synchronopatric, distylic, and self-incompatible. Though they share melittophilous traits, the main visitor and pollinator of C. globosa was the generalist and exotic bee Apis mellifera, while the only one of C. leucocephala was the oligoletic bee Ceblurgus longipalpis. These two latter species are restricted to the Caatinga of NE Brazil, contrasting with the wide distribution of Cordia globosa. While the fruit-set for C. globosa was high, independently if the pollen donor/stigma receptor was a pin (long-styled) or thrum (short-styled) individual, in C. leucocephala the fruit-set was low and occurred only when a thrum individual was the pollen donor. This raises the possibility of this species moving towards dioecy. The high natural fruit-set of C. globosa confirms the generalist bee as its effective pollinator. The low fruit-set after manual crosses in C. leucocephala may be due to low pollen viability. Additionally, the low natural fruit-set (two times lower than after crosses) may be related with the foraging behavior of the specialist pollinator.
Neste estudo comparamos a biologia reprodutiva de Cordia globosa e C. leucocephala para entender a função dos orfos florais e as relações com seus polinizadores efetivos. As espécies são sincronopátricas, distílicas e auto-incompatíveis. Embora elas compartilhem atributos melitófilos, o principal visitante e polinizador de C. globosa foi Apis mellifera, abelha generalista e exótica, enquanto o de C. leucocephala foi a abelha oligolética Ceblurgus longipalpis. Essas duas últimas espécies são restritas à Caatinga do Nordeste do Brasil, contrastando com a ampla distribuição de C. globosa. Enquanto a formação de frutos de C. globosa foi alta, independente se o doador ou receptor de pólen era um indivíduo brevi- ou longistilo, em C. leucocephala a formação de frutos foi baixa e ocorreu apenas quando o doador de pólen era brevistilo. Este fato levanta a possibilidade desta espécie estar se movendo em direção à dioicia. A alta formação natural de frutos de C. globosa confirma a abelha generalista como seu polinizador efetivo. A baixa formação de frutos após cruzamentos manuais e C. leucocephala pode ser devida à baixa viabilidade polínica. Adicionalmente, a baixa formação natural de frutos (duas vezes menor que a de cruzamentos) pode estar relacionada com o comportamento de forrageamento do polinizador especialista.