Characterization of edaphic fauna in different monocultures in Savanna of Piauí / Caracterização da fauna edáfica em diferentes monoculturas no Cerrado piauiense

Abstract Vegetation cover may show diversity and composition patterns of the soil invertebrate community, as a function of litter quantity and quality in a specific habitat. The objective of this work was to characterize the distribution of edaphic fauna in different monocultures. The study was carried out at Chapada Grande farm in Regeneração, PI. Four monoculture areas were chosen: no-tillage soybean, eucalyptus, pasture, and a preserved native cerrado forest. Soil fauna was collected in a dry and wet period by pitfall traps containing 4% formaldehyde. The edaphic fauna was evaluated by the number of individuals per trap per day, average richness and richness, Shannon diversity index and Pielou uniformity index. Data were submitted to analysis of variance and multivariate Principal Component Analysis (PCA). The highest number of individuals per day trap and of average richness were registered in the pasture, eucalyptus and forest areas in both periods, while soybean showed lower values with predominance of Coleoptera and Formicidae groups. The pasture and forest areas showed of higher Shannon index values in the two evaluated seasons, probably due to higher contributions organic residues in the soil that favors the shelter, feeding and reproduction conditions. Regarding the Pielou index, the soybean system showed higher values in this variable. The Aranae, Coleoptera, Formicidae and Diptera groups predominated in the humid period, while Coleoptera and Formicidae predominated in the dry period. Systems that generate greater accumulation of residues harbor a greater diversity of invertebrates of the edaphic fauna. Seasonality had an effect on all variables analyzed and the wet period showed more expressive values.

Resumo A cobertura vegetal pode mostrar padrões de diversidade e composição da comunidade de invertebrados do solo, em função da quantidade e qualidade da serapilheira em determinado habitat específico. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a distribuição da fauna edáfica em diferentes monocultivos. O estudo foi realizado na fazenda Chapada Grande no município de Regeneração, PI. Foram escolhidas quatro áreas de monocultivos: soja em sistema de plantio direto, eucalipto, pastagem, além de uma mata nativa de cerrado preservada. Foram realizadas coletas da fauna do solo, em período seco e úmido, por meio de armadilhas do tipo pitfall contendo 4% de formol. A fauna edáfica foi avaliada pelo número de indivíduos por armadilha por dia, riqueza e riqueza média, índice de diversidade de Shannon e índice de uniformidade de Pielou. Os dados foram submetidos à análise de variância e à análise multivariada de Componentes Principais (ACP). O maior número de indivíduos por armadilha dia e de riqueza média foram registrados nas áreas pastagem, eucalipto e mata nos dois períodos, enquanto que a soja mostrou valores inferiores com predomínio dos grupos Coleoptera e Formicidae. As áreas de pastagem e mata mostraram maiores valores de índice de Shannon nas duas épocas avaliadas provavelmente em função de maiores aportes de resíduos orgânicos no solo que favorece as condições de abrigo, alimentação e reprodução. Em relação ao índice de Pielou o sistema com soja mostrou maiores valores nessa variável. Os grupos Araneae, Coleoptera, Formicidae e Diptera predominaram no período úmido, enquanto Coleoptera e Formicidae se destacaram no período seco. Sistemas que geram maior acúmulo de resíduos abrigam uma maior diversidade de invertebrados da fauna edáfica. A sazonalidade apresentou efeito sobre todas as variáveis analisadas sendo que o período úmido mostrou valores mais expressivos.

Edaphic fauna in a vegetation gradient in the Sete Cidades National Park / Fauna edáfica em um gradiente vegetacional no Parque Nacional de Sete Cidades

Abstract The vegetation physionomy and cover can show patterns of diversity and composition of the edaphic community, depending on the quantity and quality of litter in a specific habitat. The objective of this study was to evaluate the effect of the vegetation gradient formed by Graminoid Field (GRF), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) and Semideciduous Seasonal Forest (SSF) on density, diversity and composition of the edaphic fauna community in two seasons of the year, in the Sete Cidades National Park (Piauí state). For fauna sampling, a total of eight pitfall traps, distanced 10 m, were placed in each area in the central part of each system, where they remained for seven days. In the wet period, there was a tendency to increase the number of individuals as a function of the complexity of the vegetation formation, with the inverse occurring in the dry period. It was verified an environmental variation of the climatic factors temperature and humidity according to the vegetal formation, contributing to a heterogeneous distribution of the fauna. The GRF formation presented a significantly lower value of average richness only in the dry period. Regarding the variables of diversity and uniformity, they did not show drastic variations in relation to the vegetation gradient studied. The dominant groups in the vegetation gradient were Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari and Collembola, with reduction of the number of Coleoptera in the dry season. Principal component analysis (PCA) revealed greater differences in the composition of the communities between the vegetation formations for the rainy season. At this time, the formations SSF and CRD were associated to a greater diversity of invertebrates than CSS and GRF, demonstrating the influence of the vegetation complexity on the soil fauna community.

Resumo A fisionomia e cobertura vegetal podem mostrar padrões de diversidade e composição da comunidade edáfica, em função da quantidade e qualidade da serapilheira em determinado habitat específico. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do gradiente vegetacional formado por Campo Graminóide (CGR), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) e Floresta Estacional Semidecídua (FES) sobre a densidade, diversidade e composição da comunidade da fauna edáfica em duas épocas do ano do Parque Nacional de Sete Cidades (PI). Para amostragem da fauna foram colocadas um total de oito armadilhas do tipo Pit-fall, distanciadas por 10 m, em cada área na parte central de cada sistema, onde permaneceram por sete dias. No período úmido houve uma tendência a aumento do número de indivíduos conforme a complexidade da formação vegetal e o inverso ocorreu no período seco. Verificou-se uma variação ambiental dos fatores climáticos temperatura e umidade conforme a formação vegetal contribuindo para uma distribuição heterogênea da fauna. Apenas no período seco a formação CGR apresentou valor significativamente menor de riqueza média. Em relação às variáveis de diversidade e uniformidade não apresentaram variações drásticas em relação ao gradiente vegetacional estudado. Os grupos dominantes no gradiente vegetacional foram Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari e Collembola, com redução do número de Coleoptera na época seca. Pela análise de componentes principais (ACP) constatou-se maiores diferenças na composição das comunidades entre as formações vegetais para o período chuvoso. Nesta época, as formações vegetais os estádios FES e CRD estiveram associados a uma maior diversidade de invertebrados do que CSS e CGR, demonstrando influência da complexidade vegetacional sobre a comunidade da fauna do solo.

Biological properties of disturbed and undisturbed Cerrado sensu stricto from Northeast Brazil / Propriedades biológicas de Cerrado sensu stricto preservado e não preservado do Nordeste do Brasil

Abstract The aim of this study was to measure soil microbial biomass and soil surface fauna in undisturbed and disturbed Cerrado sensu stricto (Css) from Sete Cidades National Park, Northeast Brazil. The following sites were sampled under Cerrado sensu stricto (Css) at the park: undisturbed and disturbed Css (slash-and-burn agricultural practices). Total organic and microbial biomass C were higher in undisturbed than in disturbed sites in both seasons. However, microbial biomass C was higher in the wet than in the dry season. Soil respiration did not vary among sites but was higher in the wet than in the dry season. The densities of Araneae, Coleoptera, and Orthoptera were higher in the undisturbed site, whereas the densities of Formicidae were higher in the disturbed site. Non-metric multidimensional scaling analysis separated undisturbed from disturbed sites according to soil biological properties. Disturbance by agricultural practices, such as slash-and-burn, probably resulted in the deterioration of the biological properties of soil under native Cerrado sensu stricto in the Sete Cidades National Park.

Resumo O objetivo do estudo foi avaliar as propriedades biológicas do solo em área de Cerrado sensu stricto preservadas e não preservadas do Parque Nacional de Sete Cidades, Nordeste do Brasil. Os seguintes sites sob Cerrado sensu stricto (Css) foram avaliados: preservado (UND) e não preservado (DIS). O C orgânico total e da biomassa microbiana foram maiores na área preservada do que na não preservada em ambas estações seca e chuvosa. Entretanto, o C da biomassa microbiana foi maior na estação chuvosa do que na seca. A respiração do solo não variou entre as áreas, mas foi maior na estação chuvosa. As densidades de Araneae, Coleoptera e Ortoptera foram maiores na área preservada, enquanto as densidades de Formicidae foram maiores na área não preservada. A analise de escalonamento não-métrico separou a área preservada da não-preservada de acordo com as propriedades biológicas. Os distúrbios no solo pelas atividades agrícolas, como corte-e-queima, resultaram na deterioração das propriedades biológicas do Cerrado nativo no Parque Nacional de Sete Cidades.

Characterization of edaphic fauna in different monocultures in Savanna of Piauí

Abstract Vegetation cover may show diversity and composition patterns of the soil invertebrate community, as a function of litter quantity and quality in a specific habitat. The objective of this work was to characterize the distribution of edaphic fauna in different monocultures. The study was carried out at Chapada Grande farm in Regeneração, PI. Four monoculture areas were chosen: no-tillage soybean, eucalyptus, pasture, and a preserved native cerrado forest. Soil fauna was collected in a dry and wet period by pitfall traps containing 4% formaldehyde. The edaphic fauna was evaluated by the number of individuals per trap per day, average richness and richness, Shannon diversity index and Pielou uniformity index. Data were submitted to analysis of variance and multivariate Principal Component Analysis (PCA). The highest number of individuals per day trap and of average richness were registered in the pasture, eucalyptus and forest areas in both periods, while soybean showed lower values with predominance of Coleoptera and Formicidae groups. The pasture and forest areas showed of higher Shannon index values in the two evaluated seasons, probably due to higher contributions organic residues in the soil that favors the shelter, feeding and reproduction conditions. Regarding the Pielou index, the soybean system showed higher values in this variable. The Aranae, Coleoptera, Formicidae and Diptera groups predominated in the humid period, while Coleoptera and Formicidae predominated in the dry period. Systems that generate greater accumulation of residues harbor a greater diversity of invertebrates of the edaphic fauna. Seasonality had an effect on all variables analyzed and the wet period showed more expressive values.

Resumo A cobertura vegetal pode mostrar padrões de diversidade e composição da comunidade de invertebrados do solo, em função da quantidade e qualidade da serapilheira em determinado habitat específico. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a distribuição da fauna edáfica em diferentes monocultivos. O estudo foi realizado na fazenda Chapada Grande no município de Regeneração, PI. Foram escolhidas quatro áreas de monocultivos: soja em sistema de plantio direto, eucalipto, pastagem, além de uma mata nativa de cerrado preservada. Foram realizadas coletas da fauna do solo, em período seco e úmido, por meio de armadilhas do tipo pitfall contendo 4% de formol. A fauna edáfica foi avaliada pelo número de indivíduos por armadilha por dia, riqueza e riqueza média, índice de diversidade de Shannon e índice de uniformidade de Pielou. Os dados foram submetidos à análise de variância e à análise multivariada de Componentes Principais (ACP). O maior número de indivíduos por armadilha dia e de riqueza média foram registrados nas áreas pastagem, eucalipto e mata nos dois períodos, enquanto que a soja mostrou valores inferiores com predomínio dos grupos Coleoptera e Formicidae. As áreas de pastagem e mata mostraram maiores valores de índice de Shannon nas duas épocas avaliadas provavelmente em função de maiores aportes de resíduos orgânicos no solo que favorece as condições de abrigo, alimentação e reprodução. Em relação ao índice de Pielou o sistema com soja mostrou maiores valores nessa variável. Os grupos Araneae, Coleoptera, Formicidae e Diptera predominaram no período úmido, enquanto Coleoptera e Formicidae se destacaram no período seco. Sistemas que geram maior acúmulo de resíduos abrigam uma maior diversidade de invertebrados da fauna edáfica. A sazonalidade apresentou efeito sobre todas as variáveis analisadas sendo que o período úmido mostrou valores mais expressivos.