Résumé
Abstract The Central American Locust Schistocerca piceifrons piceifrons is one of the most damaging plant pest in Mexico and Central America. The present work was carried out to evaluate the seasonal population fluctuation of S. p. piceifrons and vegetation diversity and their association with weather factors and edaphic conditions in the gregarious zone of the Yucatán Península. The study was performed in seven sites during three seasons: North-wind (December 2013), rainy (June 2014) and dry (April 2014). The locust density was sampled in transect of 100 m2, as well as the vegetation in 16 m2: plant species richness (PSR) and relative species density (RSD), and analyzed by generalized linear models. Additionally, soil samples were obtained at 10 cm depth into a 4 × 6 m quadrat, land use in the sites was classified and temperature, precipitation and evaporation of each site were obtained from the database and they were analyzed with multiple factor analysis. The population density of S. p. piceifrons was higher in the sites Panaba, Tizimin, Tunkas and Cenotillo (F= 74.3, P < 0.0001). Characterization of vegetation showed that PSR and RSD were higher during the rainy season relative to those in the dry season (F= 50.4, P < 0.0001). RSD was identified as the most important group associated with locust density (0.86), followed by isotherm/isohyets (0.63), maximum precipitation and temperature (0.60), as well as the land use (0.65); no correlation between locust density and soil characteristics was found. Locust density was positively correlated with the abundance of the grass Panicum maximum (Sr2= 0.85, PC5= 0.87). This work shows that the population of S. p. piceifrons is high in the rainy season and influenced primarily by the abundance of the grass P. maximum and the precipitation. The results indicate that surveys for early detection and control of the locust on the Yucatán Península can focus on areas with the grass P. maximum to predict risk areas and target survey efforts. Rev. Biol. Trop. 66(1): 403-414. Epub 2018 March 01.
Resumen La langosta Centroamericana Schistocerca piceifrons piceifrons es una de las plagas más dañinas en México y Centroamérica. El presente trabajo se realizó para evaluar la fluctuación estacional de poblaciones de S. p. piceifrons y su asociación con la diversidad de vegetación, factores climáticos y edáficos en la zona gregarígena de la Península de Yucatán. Se seleccionaron siete sitios y se muestrearon a lo largo de tres estaciones: nortes (diciembre 2013), lluvias (junio 2014) y sequías (abril 2014). La densidad poblacional de la langosta fue muestreada en transectos de 100 m2, así como la vegetación en 16 m2 obteniendo la riqueza de especies vegetales (REV) y la densidad relativa de especies (DRE), y fueron analizadas por modelos lineales generalizados. Adicionalmente se obtuvieron muestras de suelo de 10 cm de profundidad en un área de 4 × 6 m, se clasificó el uso del suelo de cada sitio y se obtuvieron en una base de datos las condiciones de temperatura, precipitación y evaporación para cada sitio, estos datos se analizaron con análisis de factores múltiples. La densidad poblacional de S. p. piceifrons fue mayor en los sitios de Panaba, Tizimin, Tunkas y Cenotillo (F= 74.3, P < 0.0001). La caracterización de la vegetación mostró que la REV y la DRE fueron mayores en la estación de lluvias que en la de sequías (F= 50.4, P < 0.0001). La DRE fue el grupo más importante asociado a la densidad de la langosta (0.86), seguido por las isotermas/isoyetas (0.63) y la precipitación-temperatura máxima (0.60), así como el uso del suelo (0.65); no hubo correlación con las características del suelo. La densidad de la langosta fue correlacionada positivamente con la abundancia del pasto Panicum maximum (Sr2= 0.85, PC5= 0.87). El estudio mostró que las poblaciones de S. p. piceifrons fueron mayores en la estación lluviosa e influenciadas principalmente por la abundancia del pasto P. maximum y la precipitación. Los resultados indican que las exploraciones, la detección temprana y el control de la langosta en la Península de Yucatán puede enfocarse sobre áreas cultivadas con P. maximum para predecir áreas con riesgo y eficientar los recursos.
Résumé
Abstract:Food web studies, which include qualitative and quantitative information about species interactions for all trophic levels in a specific community, are important tools to characterize the community structure, and to understand the role of species interaction in natural communities. With this aim, we collected fruits of Senegalia tenuifolia from a total of nine sites from three different areas in Minas Gerais, from June to August 2011. Fruits were collected and taken to the laboratory in special containers, to allow insect development and description. And then, we characterized the food web of insects associated with these seeds, and described interactions between these organisms and the host plant, and assessed the impact of insect attacks on seed germination with an experiment under controlled conditions. Additionally, we estimated the available NPK content and the Carbon:Nitrogen ratio in both fruits and seeds. In S. tenuifolia seeds, we have found 937 associated insects of 15 species structured in four trophic levels. We found two Bruchinae seed-feeders species: Merobruchus terani and Stator maculatopygus. We also have observed the seed-feeding hymenopteran species Allorhogas sp. 1 and Prodecatoma sp. 1, and hymenopteran parasitoids species such as Eupelmus sp.1, Lyrcus sp.1, Eurytoma sp.1, Horismenu s sp.1, Chelonus sp.1, Aprostocetus sp.1, Eiphosoma sp.1 and an unidentified Pteromalinae. Considering quantitative food web metrics, our data have suggested low values of generality and high values of trophic vulnerability, besides others, which demonstrated how species interactions are specialized. The impact of seed-feeding insects on seeds was found severe and prevented their germination. Lastly, seeds contained higher NPK content than fruits. In conclusion, the seed predation food web supported by S. tenuifolia has depicted two different features: specialized species interactions, considering parasitoids and seed-feeding species, and, generalized species interactions, considering host-plant and seed-feeding species. Indeed, seeds are resources with high nutrient concentration supporting a rich and complex food web. Finally, S. tenuifolia seeds are directly impacted by seed-feeding insects, preventing them from germination, which could result in a negative effect on host-plant population.
Resumen:Estudios de redes alimentarias, que incluyen información cualitativa y cuantitativa sobre las interacciones entre especies para todos los niveles tróficos en una comunidad específica, son herramientas importantes para caracterizar la estructura de la comunidad, y para comprender el papel de la interacción de las especies en las comunidades naturales. Con este objetivo, se recolectaron frutos de Senegalia tenuifolia de un total de nueve sitios de tres áreas diferentes, en Minas Gerais, entre junio y agosto 2011. Los frutos fueron recolectados y llevados al laboratorio en contenedores especiales, para permitir el desarrollo y descripción del insecto. Luego, se caracterizó la red alimentaria de los insectos asociados a estas semillas, se describieron las interacciones entre estos organismos y la planta hospedera, y se evaluó el impacto del ataque de insectos en la germinación de semillas mediante un experimento en condiciones controladas. Además, se estimó el contenido de NPK y la relación carbono:nitrógeno en frutos y en semillas. En semillas de S. tenuifolia, se encontraron 937 insectos de 15 especies estructuradas en cuatro niveles tróficos. Se encontraron dos especies de Bruchinae que se alimentan de semillas: Merobruchus terani y Stator maculatopygus. También se observaron especies de himenópteros que se alimentan de semillas: Allorhogas sp. 1 y Prodecatoma sp. 1, y especies de himenópteros parasitoides como: Eupelmus sp.1, Lyrcus sp.1, Eurytoma sp.1, Horismenus sp.1, Chelonus sp.1, Aprostocetus sp.1, Eiphosoma sp.1 y un Pteromalinae no identificado. Nuestros datos sugieren valores bajos de generalidad trófica y valores altos de vulnerabilidad trófica, además de otros, lo que demuestra cómo las interacciones entre especies son especializadas. El impacto en las semillas de los insectos que se alimentan de estas es severo e impidió su germinación. Por último, las semillas tenían un mayor contenido de NPK que los frutos. En conclusión, la red alimentaria de depredación de semillas con S. tenuifolia tiene dos características: interacciones de especies especializadas, considerando parasitoides y especies comedoras de semillas, e interacciones generalizadas entre especies, teniendo en cuenta la planta hospedera y las especies comedoras de semillas. De hecho, las semillas son recursos con alta concentración de nutrientes que proveen una rica y compleja red trófica. Por último, las semillas de S. tenuifolia se ven directamente afectadas por los insectos que se alimentan de semillas, que les impide la germinación, lo que podría resultar en un efecto negativo en la población planta-hospedero.
Sujets)
Comportement prédateur , Germination/physiologie , Insectes/classification , Fabaceae/anatomie et histologie , Plantes/classificationRésumé
Interest in studying galls and their arthropods inducers has been growing rapidly in the last two decades. However, the Neotropical region is probably the least studied region for gall-inducing arthropods. A study of the richness and composition of gall-inducing arthropods was carried out at Coiba National Park in the Republic of Panama. Field data come from samples obtained between August 1997 and September 1999, with three (two-week long) more intensive samplings. Seventeen sites, representing the main land habitats of Coiba National Park were surveyed. 4942 galls of 50 insect and 9 mite species inducing galls on 50 vascular plants from 30 botanical families were colleted. 62.7% of the galls were induced by gall midges (Diptera, Cecidomyiidae), 15.3% by mites, Eriophyidae, 8.5% by Homoptera, Psyllidae, 6.8% by Coccidae and 5.1% by Phlaeothripidae (Tysanoptera). The host plant families with the most galls were Myrtaceae with seven, Bignoniaceae with five and Euphorbiaceae, Fabaceae and Melastomataceae with four. Leaf galls accounted for about 93% of collected galls. Most leaf galls were pit/blister galls followed by covering and pouch galls. Gall richness per collecting site was between 1 and 19 species. Coibas gall diversity is discussed in relation to data available from other tropical sites from continental Panama and the Neotropical region. Our results support the idea that it may be premature to conclude that species richness of gall inducers declines near the equator. Rev. Biol. Trop. 56 (3): 1269-1286. Epub 2008 September 30.
El interés por el estudio de las agallas y los artrópodos que las inducen ha crecido en todo el mundo en los últimos veinte años. Sin embargo, los artrópodos que inducen agallas en la región Neotropical son probablemente los menos estudiados. Un estudio de la riqueza y composición de artrópodos que inducen agallas fue desarrollado en el Parque Nacional Coiba en la Republica de Panamá. Los datos provienen de muestreos intensivos de dos semanas, efectuados entre agosto de 1997 y septiembre de 1999, en 17 sitios del área insular del Parque Nacional Coiba. Un total de 4942 agallas, que corresponden a 50 especies de insectos y nueve de ácaros, fueron colectadas en 50 especies de plantas vasculares de 30 familias. El 62.7% de las agallas correspondieron a especies de la familia Cecidomyiidae (Diptera), el 15.3% a ácaros de la familia Eriophyidae, el 8.5% a Psyllidae (Homoptera), un 6.8% a Coccidae y el 5.1% a Phlaeothripidae (Tysanoptera). Las familias de plantas con más especies de inductores de agallas fueron Myrtaceae con siete, Bignoniaceae con cinco y Euphorbiaceae, Fabaceae y Melastomataceae con cuatro. Las agallas formadas en hojas representaron el 93% del total. El número de inductores de agallas por sitio osciló entre uno y diecinueve. La riqueza de artrópodos inductores de agallas del Parque Nacional Coiba se discute con datos disponibles de la literatura para el área continental de Panamá y el Neotrópico. Nuestros resultados apoyan la idea de que es prematuro concluir que la riqueza de artrópodos que inducen agallas disminuye hacia el Ecuador.