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
The Trad-MCN bioassay was used to investigate the genotoxicity on Tradescantia pallida var. purpurea plants exposed to variations in the environmental conditions in urban and rural sites in the metropolitan area of Porto Alegre, southern Brazil, over a one-year period. In spring 2009 and in summer, autumn and winter 2010, potted plants of T. pallida var. purpurea were exposed at two sites with different characteristics: the urban area of the municipality of Estância Velha, with leather and footwear industrial activity, and a Site of Special Environmental Interest in the rural area of the municipality of Novo Hamburgo. Other plants comprised the control group and were kept indoors. Frequencies of micronuclei (MCN) were determined in early tetrads of pollen mother cells and expressed as MCN/100 tetrads. Climate data were also registered during the experiment. MCN frequencies in the urban area were significantly higher (up to 8.13) than those found in the rural area (up to 1.26) and in the control group (up to 1.10), which did not differ statistically from each other over the year. The higher MCN frequencies observed in the urban site can be attributed to air pollution, but also may have been influenced by microclimatic and daily thermal variation differences between sites. Higher temperatures recorded in spring and summer may have influenced MCN frequencies observed in the urban site. No clear relation was observed between rainfall and MCN frequencies. Similar and high relative humidity percentages were registered over the period of the study. Considering that the bioindicator plant presents an integrated response to abiotic factors such as pollutants and weather conditions, it can be used as an additional tool that can point to synergistic effects of environmental variables on organisms.
O bioensaio Trad-MCN foi utilizado para investigar a genotoxicidade em plantas de Tradescantia pallida var. purpurea expostas a variações nas condições ambientais, em uma área urbana e uma área rural, na região metropolitana de Porto Alegre, Região Sul do Brasil, durante o período de um ano. Na primavera de 2009 e no verão, no outono e no inverno de 2010, plantas de T. pallida var. purpurea em vasos foram expostas em dois pontos amostrais, com diferentes características: a área urbana do município de Estância Velha, com atividade industrial do setor coureiro calçadista, e uma Área de Especial Interesse Ambiental (AEIA), na zona rural do município de Novo Hamburgo. Outras plantas compuseram o grupo controle e foram mantidas em ambiente interno. Frequências de micronúcleos (MCN) foram determinadas em tétrades jovens de células-mãe de grãos de pólen e expressas como MCN/100 tétrades. Dados climáticos também foram registrados durante o experimento. As frequências de MCN na área urbana foram significantemente superiores (até 8,13) àquelas encontradas na área rural (até 1,26) e no grupo controle (até 1,10), as quais não diferiram estatisticamente entre si ao longo do ano. As maiores frequências de MCN observadas na área urbana podem ser atribuídas à poluição atmosférica, mas também podem ter sido influenciadas por diferenças microclimáticas e de variação térmica diária entre áreas. Temperaturas mais altas registradas na primavera e no verão podem ter influenciado as frequências de MCN observadas na área urbana. Não foi observada uma clara relação entre a pluviosidade e as frequências de MCN. Similares e altas porcentagens de umidade relativa foram registradas ao longo do período de estudo. Considerando‑se que a planta bioindicadora apresenta uma resposta integrada a fatores abióticos, tais como poluentes e condições climáticas, esta pode vir a ser utilizada como uma ferramenta adicional, que pode apontar para efeitos sinérgicos de variáveis ambientais sobre os organismos.