Concordância entre plantas regenerantes, formigas e outros artrópodes na Mata Atlântica: a importância da identidade das árvores no dossel / Concordance between regenerating plants, ants and other arthropods in the Atlantic Forest: the importance of tree identity in the canopy

O monitoramento das práticas de restauração é um processo caro, mas essencial para verificar o seu sucesso. Uma forma de reduzir os custos amostrais é por meio da utilização de indicadores de biodiversidade, termo utilizado para um grupo funcional ou taxonômico que é concordante com outro grupo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a concordância entre a riqueza e a composição de plantas regenerantes, formigas e outros artrópodes sob o dossel de quatro espécies arbóreas em uma área de restauração na Mata Atlântica, Brasil, bem como determinar a relação das comunidades biológicas com parâmetros ambientais e espaciais. Foi encontrado que as variáveis ambientais, muitas vezes ligadas a identidade da árvore, são preponderantes para determinar a relação entre formigas, outros artrópodes e plantas regenerantes. Além disso, as formigas demonstraram ser indicadores fracos da diversidade e composição de plantas regenerantes e outros artrópodes e essa relação não foi guiada pelas variáveis ambientais e espaciais. Assim, os resultados aqui encontrados recomendam cautela ao utilizar formigas como indicadores de biodiversidade de plantas e outros artrópodes em programas de monitoramento na Mata Atlântica.

Monitoring restoration practices is an expensive process, but essential to verifying their success. One way to reduce sampling costs is using biodiversity indicators, a term used for a functional or taxonomic group that is in agreement with another group. The objective of this work was to evaluate the agreement between the richness and composition of regenerating plants, ants and other arthropods under the canopy of four tree species in a restoration area in the Atlantic Forest, Brazil, as well as to determine the relationship of biological communities with parameters environmental and spatial. It was found that environmental variables, often linked to the tree's identity, are preponderant in determining the relationship between ants, other arthropods and regenerating plants. In addition, ants proved to be weak indicators of regenerating plants and other arthropods diversity and composition and this relationship was not guided by environmental and spatial variables. Thus, the results found here recommend caution when using ants as indicators of plant biodiversity and other arthropods in monitoring programs in the Atlantic Forest.

Revisiting the ideas of trees as templates and the competition paradigm in pairwise analyses of ground-dwelling ant species occurrences in a tropical forest

Abstract A challenge for studies on the organization of ant assemblages in forest ecosystems is to disentangle the causal effects of species occurrences. The structural and functional attributes of trees can act as environmental filters for ground-dwelling ant species influencing resource availability and the microclimate. The biotic interactions, especially competition, can work together with plant characteristics influencing ant species occurrences. To test the importance of tree traits and species interactions on co-occurrence patterns of ants, we collected ground-dwelling ants, with pitfalls and litter sampling, beneath the canopies of four tree species during the rainy and dry seasons in a restored forest. We used five predictors (tree identity, crown size, trunk circumference, litter depth, and leaves density) to model the presence probabilities of ants . Hence, we applied habitat constrained null models in pairwise analyses to disentangle the causal effects of ants co-occurrences. The random pattern predominated in the assemblages, making up 96% of all possible species pairs combinations. Overall, 50% of the species pairs that showed nonrandomness in the ant occurrences were interpreted as resulting from environmental filters, 36% as negative associations and 14% as positive associations. Additionally, we found that the effects of season and the sampling technique on the ant assemblages were also important. We suggest that the ideas of the trees as templates and the paradigm of competition are both useful for understanding pairwise occurrence patterns in ant assemblages, and can be tested using tree traits as predictors in ant species distribution models for running constrained null models.

Ninhos de Atta sexdens (Hymenoptera: Formicidae) podem afetar a estrutura da assembleia de artrópodes do solo na Mata Atlântica?

Leaf-cutting ants are considered dominant herbivores in the Neotropical region and, therefore, the studies about their multiple effects on other organisms and ecosystem process are relevant. The present study aims to determine if Atta sexdens (Linnaeus, 1758) nests can affect the soil arthropods assemblage structure in an Atlantic forest fragment. Also, so as to determine the probable mechanisms that explain a possible modification in the arthropods fauna structure were tested two hypothesis: I) Litter Hyphotesis: A. sexdens reduce the litter availability in the nest proximities; II) Abiotic Factors Hyphotesis: A. sexdens modifies the microclimatic conditions around of its nidification site, producing a increasing of temperature and luminosity and reduction in relative air humidity. The study was conducted at the Reserva Ecológica de Guapiaçu, near Rio de Janeiro city, Brazil. We collected litter samples, at intervals of eight meters from edge of A. sexdens nests, along a linear transect of 32 meters, for the extraction of arthropods assemblage and to study the litter structure. We also measured the air and soil temperature, the luminosity and the air relative humidity where we collected the litter samples. We didnt detect any effect of nest presence on richness, abundance and composition of soil arthropods in the forest fragment studied. Probably, these result was influenced because of A. sexdens nests studied dont affect the litter availability and the microclimatic conditions around them. Thus, we conclude that the multiple effects that leaf-cutting ants can have on forest may be species dependent.

As formigas-cortadeiras são consideradas os herbívoros dominantes da Região Neotropical e, portanto, estudos a respeito dos seus múltiplos efeitos sobre outros organismos e processos ecossistêmicos são relevantes. O presente estudo tem como objetivo determinar se ninhos de Atta sexdens (Linnaeus, 1758) podem afetar a estrutura da assembleia de artrópodes do solo em um fragmento de Mata Atlântica. Além disso, a fim de determinar os prováveis mecanismos que explicam a possível modificação na estrutura da fauna de artrópodes, foram testadas duas hipóteses: I) Hipótese da Serrapilheira: A. sexdens reduz a disponibilidade de serrapilheira nas proximidades do ninho; II) Hipótese dos Fatores Abióticos: A. sexdens modifica as condições microclimáticas ao redor do seu sítio de nidificação causando aumento da temperatura e luminosidade e redução da umidade relativa do ar. O estudo foi conduzido na Reserva Ecológica de Guapiaçu, junto à cidade do Rio de Janeiro, Brasil. Coletamos amostras de serrapilheira a intervalos de oito metros da borda dos ninhos de A. sexdens, ao longo de um transecto linear de 32 metros, para extração da assembleia de artrópodes e para estudar a estrutura da serrapilheira. Também medimos as temperaturas do ar e do solo, a luminosidade e a umidade relativa do ar onde coletamos as amostras de serrapilheira. Não detectamos qualquer efeito da presença do ninho sobre a riqueza, abundância e composição de artrópodes do solo no fragmento florestal estudado. Esse resultado foi provavelmente influenciado pelo fato de que os ninhos de A. sexdens estudados não afetam a disponibilidade de serrapilheira e as condições microclimáticas ao seu redor. Assim, concluímos que os múltiplos efeitos que as formigas-cortadeiras podem ter em uma floresta devem ser dependentes da espécie.

Ninhos de Atta sexdens (Hymenoptera: Formicidae) podem afetar a estrutura da assembleia de artrópodes do solo na Mata Atlântica?

ABSTRACT: Leaf-cutting ants are considered dominant herbivores in the Neotropical region and, therefore, the studies about their multiple effects on other organisms and ecosystem process are relevant. The present study aims to determine if Atta sexdens (Linnaeus, 1758) nests can affect the soil arthropods assemblage structure in an Atlantic forest fragment. Also, so as to determine the probable mechanisms that explain a possible modification in the arthropods fauna structure were tested two hypothesis: I) Litter Hyphotesis: A. sexdens reduce the litter availability in the nest proximities; II) Abiotic Factors Hyphotesis: A. sexdens modifies the microclimatic conditions around of its nidification site, producing a increasing of temperature and luminosity and reduction in relative air humidity. The study was conducted at the Reserva Ecológica de Guapiaçu, near Rio de Janeiro city, Brazil. We collected litter samples, at intervals of eight meters from edge of A. sexdens nests, along a linear transect of 32 meters, for the extraction of arthropods assemblage and to study the litter structure. We also measured the air and soil temperature, the luminosity and the air relative humidity where we collected the litter samples. We didnt detect any effect of nest presence on richness, abundance and composition of soil arthropods in the forest fragment studied. Probably, these result was influenced because of A. sexdens nests studied dont affect the litter availability and the microclimatic conditions around them. Thus, we conclude that the multiple effects that leaf-cutting ants can have on forest may be species dependent.

RESUMO: As formigas-cortadeiras são consideradas os herbívoros dominantes da Região Neotropical e, portanto, estudos a respeito dos seus múltiplos efeitos sobre outros organismos e processos ecossistêmicos são relevantes. O presente estudo tem como objetivo determinar se ninhos de Atta sexdens (Linnaeus, 1758) podem afetar a estrutura da assembleia de artrópodes do solo em um fragmento de Mata Atlântica. Além disso, a fim de determinar os prováveis mecanismos que explicam a possível modificação na estrutura da fauna de artrópodes, foram testadas duas hipóteses: I) Hipótese da Serrapilheira: A. sexdens reduz a disponibilidade de serrapilheira nas proximidades do ninho; II) Hipótese dos Fatores Abióticos: A. sexdens modifica as condições microclimáticas ao redor do seu sítio de nidificação causando aumento da temperatura e luminosidade e redução da umidade relativa do ar. O estudo foi conduzido na Reserva Ecológica de Guapiaçu, junto à cidade do Rio de Janeiro, Brasil. Coletamos amostras de serrapilheira a intervalos de oito metros da borda dos ninhos de A. sexdens, ao longo de um transecto linear de 32 metros, para extração da assembleia de artrópodes e para estudar a estrutura da serrapilheira. Também medimos as temperaturas do ar e do solo, a luminosidade e a umidade relativa do ar onde coletamos as amostras de serrapilheira. Não detectamos qualquer efeito da presença do ninho sobre a riqueza, abundância e composição de artrópodes do solo no fragmento florestal estudado. Esse resultado foi provavelmente influenciado pelo fato de que os ninhos de A. sexdens estudados não afetam a disponibilidade de serrapilheira e as condições microclimáticas ao seu redor. Assim, concluímos que os múltiplos efeitos que as formigas-cortadeiras podem ter em uma floresta devem ser dependentes da espécie.

Ninhos de Atta sexdens (Hymenoptera: Formicidae) podem afetar a estrutura da assembleia de artrópodes do solo na Mata Atlântica?

Leaf-cutting ants are considered dominant herbivores in the Neotropical region and, therefore, the studies about their multiple effects on other organisms and ecosystem process are relevant. The present study aims to determine if Atta sexdens (Linnaeus, 1758) nests can affect the soil arthropods assemblage structure in an Atlantic forest fragment. Also, so as to determine the probable mechanisms that explain a possible modification in the arthropods fauna structure were tested two hypothesis: I) Litter Hyphotesis: A. sexdens reduce the litter availability in the nest proximities; II) Abiotic Factors Hyphotesis: A. sexdens modifies the microclimatic conditions around of its nidification site, producing a increasing of temperature and luminosity and reduction in relative air humidity. The study was conducted at the Reserva Ecológica de Guapiaçu, near Rio de Janeiro city, Brazil. We collected litter samples, at intervals of eight meters from edge of A. sexdens nests, along a linear transect of 32 meters, for the extraction of arthropods assemblage and to study the litter structure. We also measured the air and soil temperature, the luminosity and the air relative humidity where we collected the litter samples. We didnt detect any effect of nest presence on richness, abundance and composition of soil arthropods in the forest fragment studied. Probably, these result was influenced because of A. sexdens nests studied dont affect the litter availability and the microclimatic conditions around them. Thus, we conclude that the multiple effects that leaf-cutting ants can have on forest may be species dependent.(AU)

As formigas-cortadeiras são consideradas os herbívoros dominantes da Região Neotropical e, portanto, estudos a respeito dos seus múltiplos efeitos sobre outros organismos e processos ecossistêmicos são relevantes. O presente estudo tem como objetivo determinar se ninhos de Atta sexdens (Linnaeus, 1758) podem afetar a estrutura da assembleia de artrópodes do solo em um fragmento de Mata Atlântica. Além disso, a fim de determinar os prováveis mecanismos que explicam a possível modificação na estrutura da fauna de artrópodes, foram testadas duas hipóteses: I) Hipótese da Serrapilheira: A. sexdens reduz a disponibilidade de serrapilheira nas proximidades do ninho; II) Hipótese dos Fatores Abióticos: A. sexdens modifica as condições microclimáticas ao redor do seu sítio de nidificação causando aumento da temperatura e luminosidade e redução da umidade relativa do ar. O estudo foi conduzido na Reserva Ecológica de Guapiaçu, junto à cidade do Rio de Janeiro, Brasil. Coletamos amostras de serrapilheira a intervalos de oito metros da borda dos ninhos de A. sexdens, ao longo de um transecto linear de 32 metros, para extração da assembleia de artrópodes e para estudar a estrutura da serrapilheira. Também medimos as temperaturas do ar e do solo, a luminosidade e a umidade relativa do ar onde coletamos as amostras de serrapilheira. Não detectamos qualquer efeito da presença do ninho sobre a riqueza, abundância e composição de artrópodes do solo no fragmento florestal estudado. Esse resultado foi provavelmente influenciado pelo fato de que os ninhos de A. sexdens estudados não afetam a disponibilidade de serrapilheira e as condições microclimáticas ao seu redor. Assim, concluímos que os múltiplos efeitos que as formigas-cortadeiras podem ter em uma floresta devem ser dependentes da espécie.(AU)

New species of Eibesfeldtphora Disney (Diptera: Phoridae) and a new key to the genus.

Two new species of parasitoids, Eibesfeldtphora trifurcata and Eibesfeldtphora inornata, are described. Both species were collected in Brazil. A new key is provided and illustrated for the twenty one known species.

Parasitoids of the endangered leafcutter ant Atta robusta Borgmeier in urban and natural areas

Parasitoids of the endangered leafcutter ant Atta robusta Borgmeier in urban and natural areas. Hosts of parasitoids in urban areas may suffer from a double threat of habitat destruction by urbanization and parasitism pressure. Moreover, the parasitoids themselves might be at risk if they are specialists. Here, we studied whether Atta robusta (Hymenoptera, Formicidae), which is on the red list of Brazilian threatened species, suffers from higher parasitism pressure in an urban area compared to a natural one. In addition, we determined whether their specialist parasitoids, Eibesfeldtphora breviloba and Myrmosicarius exrobusta (Diptera, Phoridae), are in risk and evaluated whether they are influenced by habitat structure, temperature, humidity, ant traffic, and time of the day. The study was carried out in an urban park and in a natural protected area in the city of Rio de Janeiro. In each site we chose an open area and a closed area (forest) and sampled nine nests in each area. We found that parasitism pressure was similar in urban and natural areas, with the same two parasitoid species present in both areas. The main difference was related to habitat structure, since M. exrobusta was mainly present in open areas while E. breviloba was almost exclusively found in closed areas. Myrmosicarius exrobusta was not present during the hottest midday times, and its abundance was negatively correlated to vapor pressure deficit. These results suggest that green areas can be an important component in efforts to conserve diversity in urban areas. However, the complexity of the habitats in those areas is a fundamental issue in designing urban parks.

Resposta da assembleia de formigas na interface solo-serapilheira a um gradiente de alteração ambiental / Response of the ant assemblage to a gradient of environmental change in the soil-litter interface

The present study aimed at assessing the response of the assemblage of ants that nest in the soil-litter interface to a gradient of environmental change. Fieldwork was carried out in three environments under different land use regimes: a forest fragment, an agroforestry system (AFS), and a pasture, all located within the Atlantic Forest of southeastern Brazil. In each environment we marked ten 1-m² plots and recorded all ant nests found within them. We recorded 215 nests (103 in the forest, 64 in the AFS, and 48 in the pasture) of 31 species. The cumulative number of species was higher in the forest than in the pasture; the forest and the AFS differed from the pasture, but did not differ from each other. Species composition differed between the forest and the other two environments. The average species richness was high in the forest and low in the pasture. The amount of litter did not explain the differences in species richness among environments. Human activities that reduce vegetation heterogeneity change the composition and reduce the richness of the ant assemblage.(AU)

O estudo objetivou avaliar a resposta da assembleia de formigas que nidificam na interface solo-serapilheira a um gradiente de alteração ambiental. O estudo foi realizado em três ambientes com diferentes usos do solo: fragmento florestal, sistema agroflorestal (SAF) e pastagem situados em região de domínio da mata atlântica no sudeste do Brasil. Em cada ambiente foram demarcadas 10 parcelas de 1 m² e todos os ninhos de formigas encontrados foram registrados. Foram encontrados 215 ninhos (103 no fragmento florestal, 64 no sistema agroflorestal e 48 na pastagem), de 31 espécies. O número acumulado de espécies foi maior no fragmento florestal que na pastagem, mas não diferiu do SAF. A composição de espécies foi diferente entre o fragmento florestal e os outros dois ambientes. A riqueza média de espécies de formigas por parcela foi maior no fragmento florestal e menor na pastagem. A quantidade de serapilheira não foi um fator importante para as diferenças na riqueza de espécies. Atividades humanas que reduzam a heterogeneidade da vegetação alteram a composição e diminuem a riqueza de espécies das assembleias de formigas. (AU)

Resposta da assembleia de formigas na interface solo-serapilheira a um gradiente de alteração ambiental / Response of the ant assemblage to a gradient of environmental change in the soil-litter interface

The present study aimed at assessing the response of the assemblage of ants that nest in the soil-litter interface to a gradient of environmental change. Fieldwork was carried out in three environments under different land use regimes: a forest fragment, an agroforestry system (AFS), and a pasture, all located within the Atlantic Forest of southeastern Brazil. In each environment we marked ten 1-m² plots and recorded all ant nests found within them. We recorded 215 nests (103 in the forest, 64 in the AFS, and 48 in the pasture) of 31 species. The cumulative number of species was higher in the forest than in the pasture; the forest and the AFS differed from the pasture, but did not differ from each other. Species composition differed between the forest and the other two environments. The average species richness was high in the forest and low in the pasture. The amount of litter did not explain the differences in species richness among environments. Human activities that reduce vegetation heterogeneity change the composition and reduce the richness of the ant assemblage.

O estudo objetivou avaliar a resposta da assembleia de formigas que nidificam na interface solo-serapilheira a um gradiente de alteração ambiental. O estudo foi realizado em três ambientes com diferentes usos do solo: fragmento florestal, sistema agroflorestal (SAF) e pastagem situados em região de domínio da mata atlântica no sudeste do Brasil. Em cada ambiente foram demarcadas 10 parcelas de 1 m² e todos os ninhos de formigas encontrados foram registrados. Foram encontrados 215 ninhos (103 no fragmento florestal, 64 no sistema agroflorestal e 48 na pastagem), de 31 espécies. O número acumulado de espécies foi maior no fragmento florestal que na pastagem, mas não diferiu do SAF. A composição de espécies foi diferente entre o fragmento florestal e os outros dois ambientes. A riqueza média de espécies de formigas por parcela foi maior no fragmento florestal e menor na pastagem. A quantidade de serapilheira não foi um fator importante para as diferenças na riqueza de espécies. Atividades humanas que reduzam a heterogeneidade da vegetação alteram a composição e diminuem a riqueza de espécies das assembleias de formigas.

Teste da regra de equivalência energética para formigas de serapilheira: efeitos de diferentes métodos de estimativa de abundância em floresta ombrófila / Testing the energetic equivalence rule for litter ants: effects of different methods for abundance estimates in tropical rainforest

The Energetic Equivalence Rule (EER) states that species tend to consume energy independent of their body size. Here, the EER was tested for litter ants using body size and abundance data. Rainforest ants were obtained using pitfall traps and Winkler extractor. The abundance data from the Winkler extractions confirmed the EER, while the pitfall traps rejected it. Combination of abundance from pitfall catches and Winkler extractions either confirmed or rejected the EER. Further studies should focus on the interaction between sampling techniques and habitat types in the test of EER for ant communities.

A regra de equivalência energética (REE) propõe que o uso de energia independe do tamanho corporal da espécie. O tamanho e a abundância de formigas da serapilheira, coletadas em floresta ombrófila usando armadilhas pitfall e extrator de Winkler, foram usados no teste da REE. Os dados de abundância obtidos da extração de Winkler confirmaram a REE, enquanto os dados provenientes das armadilhas pitfall rejeitaram. A combinação das abundâncias estimadas pelas duas técnicas tanto aceitou quanto rejeitou a REE. Estudos posteriores deveriam focar a interação entre a técnica de coleta e o tipo de habitat no teste da REE para comunidades de formigas.

[Testing the energetic equivalence rule for litter ants: effects of different methods for abundance estimates in tropical rainforest]. / Teste da regra de equivalência energética para formigas de serapilheira: efeitos de diferentes métodos de estimativa de abundância em floresta ombrófila.

The Energetic Equivalence Rule (EER) states that species tend to consume energy independent of their body size. Here, the EER was tested for litter ants using body size and abundance data. Rainforest ants were obtained using pitfall traps and Winkler extractor. The abundance data from the Winkler extractions confirmed the EER, while the pitfall traps rejected it. Combination of abundance from pitfall catches and Winkler extractions either confirmed or rejected the EER. Further studies should focus on the interaction between sampling techniques and habitat types in the test of EER for ant communities.

[Effects of environmental factors on the ant fauna of restinga community in Rio de Janeiro, Brazil]. / Efeitos de fatores ambientais sobre a mirmecofauna em comunidade de restinga no Rio de Janeiro, RJ.

The effects of environmental factors on the richness, diversity and abundance of ants were studied in the Restinga da Marambaia, south coast of Rio de Janeiro State, Brazil. The samples were taken using pitfall traps in August/2004 (winter) and March/2005 (summer) in three different vegetation types: (1) herbaceous ridge palmoid (homogeneous habitat); (2) shrub dune thicket and (3) ridge forest (heterogeneous habitats). At each habitat a range of environmental attributes was recorded: soil temperature and humidity, percentage of soil covering by litter and litter depth. Ninety-two ant species belonging to 36 genera and eight subfamilies were recorded. Density of ant species and abundance varied significantly between habitats and seasons; ant diversity varied only between habitats. Homogeneous habitat had lower ant species density, abundance and diversity than heterogeneous habitats. The two first variables were positively correlated with litter depth and both were higher in summer than in winter samples. There were more species of Ponerinae and Ectatomminae in heterogeneous than in the homogeneous habitat, whereas the Formicinae species were more abundant in the later.

Efeitos de fatores ambientais sobre a mirmecofauna em comunidade de restinga no Rio de Janeiro, RJ / Effects of environmental factors on the ant fauna of restinga community in Rio de Janeiro, Brazil

A influência de fatores ambientais sobre a diversidade, riqueza e abundância de formigas em comunidade de restinga foi avaliada na Marambaia, litoral sul do estado do Rio de Janeiro. As amostras foram tomadas em agosto de 2004 (inverno) e março de 2005 (verão) em três fisionomias vegetais: (1) vegetação herbácea fechada de cordão arenoso (habitat homogeneo), (2) arbustiva fechada de cordão arenoso e (3) floresta de cordão arenoso (habitats heterogeneos). Em cada formação foram medidos os seguintes atributos ambientais: temperatura e umidade do solo, cobertura do solo por serapilheira e profundidade da serapilheira. Noventa e duas espécies distribuídas em 36 gêneros e oito subfamílias foram coletadas. A densidade de espécies e a abundância variaram significativamente com a fisionomia e época de coleta; a diversidade apenas com a fisionomia. O habitat homogêneo teve menor densidade de espécies, abundância e diversidade do que os habitats heterogêneos. As duas primeiras variáveis foram positivamente correlacionadas com a profundidade da serapilheira e ambas foram maiores na amostragem de verão do que na de inverno. Houve mais espécies de Ponerinae e Ectatomminae nos ambientes mais heterogêneos, enquanto que Formicinae foi mais abundante no ambiente homogêneo.

The effects of environmental factors on the richness, diversity and abundance of ants were studied in the Restinga da Marambaia, south coast of Rio de Janeiro State, Brazil. The samples were taken using pitfall traps in August/2004 (winter) and March/2005 (summer) in three different vegetation types: (1) herbaceous ridge palmoid (homogeneous habitat); (2) shrub dune thicket and (3) ridge forest (heterogeneous habitats). At each habitat a range of environmental attributes was recorded: soil temperature and humidity, percentage of soil covering by litter and litter depth. Ninety-two ant species belonging to 36 genera and eight subfamilies were recorded. Density of ant species and abundance varied significantly between habitats and seasons; ant diversity varied only between habitats. Homogeneous habitat had lower ant species density, abundance and diversity than heterogeneous habitats. The two first variables were positively correlated with litter depth and both were higher in summer than in winter samples. There were more species of Ponerinae and Ectatomminae in heterogeneous than in the homogeneous habitat, whereas the Formicinae species were more abundant in the later.