Evaluating the success of functional restoration after reintroduction of a lost avian pollinator.

Conservation translocation is a common method for species recovery, for which one increasingly frequent objective is restoring lost ecological functions to promote ecosystem recovery. However, few conservation translocation programs explicitly state or monitor function as an objective, limiting the ability to test assumptions, learn from past efforts, and improve management. We evaluated whether translocations of hihi (Notiomystis cincta), a threatened New Zealand passerine, achieved their implicit objective of restoring lost pollination function. Through a pollinator-exclusion experiment, we quantified, with log response ratios (lnR), the effects of birds on fruit set and seed quality in hangehange (Geniostoma ligustrifolium), a native flowering shrub. We isolated the contributions of hihi by making comparisons across sites with and without hihi. Birds improved fruit set more at sites without hihi (lnR = 1.27) than sites with hihi (lnR = 0.50), suggesting other avian pollinators compensated for and even exceeded hihi contributions to fruit set. Although birds improved seed germination only at hihi sites (lnR = 0.22-0.41), plants at sites without hihi had germination rates similar to hihi sites because they produced 26% more filled seeds, regardless of pollination condition. Therefore, although our results showed hihi improved seed quality, they also highlighted the complexity of ecological functions. When an important species is lost, ecosystems may be able to achieve similar function through different means. Our results underscore the importance of stating and monitoring the ecological benefits of conservation translocations when functional restoration is a motivation to ensure these programs are achieving their objectives.

Evaluación del Éxito de la Restauración Funcional Posterior a la Reintroducción de un Ave Polinizadora Desaparecida Resumen La reubicación para la conservación es un método común para la recuperación de especies en el cual un objetivo cada vez más frecuente es la restauración de las funciones ecológicas que se perdieron para promover la recuperación del ecosistema. Sin embargo, pocos programas de reubicación para la conservación establecen o monitorean explícitamente a la función como un objetivo, lo que limita la posibilidad de comprobar suposiciones, aprender de esfuerzos anteriores y mejorar la gestión. Analizamos si las reubicaciones de hihi (Notiomystis cincta), un ave paseriforme amenazada de Nueva Zelanda, lograron el objetivo implícito de restaurar la desaparecida función de polinización. Mediante un experimento de exclusión del polinizador, cuantificamos con relaciones de respuesta logarítmica (lnR) los efectos de las aves sobre el conjunto de frutos y la calidad de la semilla del arbusto floral nativo Geniostoma ligustrifolium. Aislamos las contribuciones del hihi cuando comparamos entre sitios con y sin su presencia. Las aves favorecieron más al conjunto de frutos en sitios sin hihi (lnR = 1.27) que en los sitios con hihi (lnR = 0.50), lo que sugiere que otras aves polinizadoras compensaron y excedieron las contribuciones del hihi al conjunto de frutos. Aunque las aves aumentaron la germinación de semillas sólo en sitios con hihi (lnR = 0.22-0.41), las plantas en los sitios sin hihi tuvieron tasas de germinación similares a los sitios con hihi porque produjeron 26% más de semillas completas sin importar la condición de la polinización. Por lo tanto, aunque nuestros resultados mostraron mejoras en la calidad de la semilla a causa del hihi, también resaltaron la complejidad de las funciones ecológicas. Cuando desaparece una especie importante, puede que los ecosistemas logren una función similar por medio de diferentes métodos. Nuestros resultados hacen hincapié en la importancia que tiene establecer y monitorear los beneficios ecológicos de las reubicaciones para la conservación cuando la restauración es motivo para asegurar que estos programas están logrando sus objetivos.

Modeling scale up of anthropogenic impacts from individual pollinator behavior to pollination systems.

Understanding how anthropogenic disturbances affect plant-pollinator systems has important implications for the conservation of biodiversity and ecosystem functioning. Previous laboratory studies show that pesticides and pathogens, which have been implicated in the rapid global decline of pollinators over recent years, can impair behavioral processes needed for pollinators to adaptively exploit floral resources and effectively transfer pollen among plants. However, the potential for these sublethal stressor effects on pollinator-plant interactions at the individual level to scale up into changes to the dynamics of wild plant and pollinator populations at the system level remains unclear. We developed an empirically parameterized agent-based model of a bumblebee pollination system called SimBee to test for effects of stressor-induced decreases in the memory capacity and information processing speed of individual foragers on bee abundance (scenario 1), plant diversity (scenario 2), and bee-plant system stability (scenario 3) over 20 virtual seasons. Modeling of a simple pollination network of a bumblebee and four co-flowering bee-pollinated plant species indicated that bee decline and plant species extinction events could occur when only 25% of the forager population showed cognitive impairment. Higher percentages of impairment caused 50% bee loss in just five virtual seasons and system-wide extinction events in less than 20 virtual seasons under some conditions. Plant species extinctions occurred regardless of bee population size, indicating that stressor-induced changes to pollinator behavior alone could drive species loss from plant communities. These findings indicate that sublethal stressor effects on pollinator behavioral mechanisms, although seemingly insignificant at the level of individuals, have the cumulative potential in principle to degrade plant-pollinator species interactions at the system level. Our work highlights the importance of an agent-based modeling approach for the identification and mitigation of anthropogenic impacts on plant-pollinator systems.

Aumento en el Modelado de los Impactos Antropogénicos de Polinizador Individual a Sistemas de Polinización Resumen El entendimiento de cómo las perturbaciones antropogénicas afectan a los sistemas planta-polinizador tiene consecuencias importantes para la conservación de la biodiversidad y el funcionamiento del ecosistema. Los estudios previos realizados en laboratorios muestran que los pesticidas y los patógenos, los cuales han estado implicados en la rápida declinación global de los polinizadores en los años recientes, pueden perjudicar los procesos de comportamiento necesarios para que los polinizadores exploten adaptativamente los recursos florales y transfieran de manera efectiva el polen entre las plantas. Sin embargo, todavía no está claro el potencial de que estos efectos estresantes subletales sobre las interacciones planta-polinizador a nivel individual escalen a cambios en las dinámicas de las plantas y las poblaciones silvestres de polinizadores a nivel de sistema. Desarrollamos un modelo basado en el agente y con parámetros empíricos para un sistema de polinización de abejorros llamado SimBee. Con él analizamos los efectos de las disminuciones inducidas por estresantes sobre la capacidad de memoria y la velocidad de procesamiento de información de los forrajeros individuales en la abundancia de abejas (escenario 1), diversidad de plantas (escenario 2) y la estabilidad en el sistema abeja-planta (escenario 3) durante 20 temporadas virtuales. El modelado de una red simple de polinización de un abejorro y cuatro especies de plantas con floración a la par y polinizadas por abejas indicó que la declinación de abejas y los eventos de extinción de plantas podrían ocurrir cuando sólo el 25% de la población forrajera muestra daños cognitivos. Los porcentajes más altos de daños cognitivos mostraron 50% de pérdida de abejas en sólo cinco temporadas virtuales y eventos de extinción en todo el sistema en <20 temporadas virtuales bajo algunas condiciones. La extinción de las especies de plantas ocurrió sin importar el tamaño poblacional de las abejas, lo que indica que los cambios inducidos por los estresantes tan sólo al comportamiento polinizador podrían resultar en la pérdida de especies dentro de las comunidades botánicas. Estos resultados indican que los efectos estresantes subletales en los mecanismos de comportamiento de los polinizadores, aunque parezcan insignificantes a nivel de individuo, tienen el potencial acumulativo, en principio, de degradar las interacciones entre especies de plantas y polinizadores a nivel de sistema. Nuestro trabajo resalta la importancia de una estrategia de modelado basado en el agente para la identificación y mitigación de los impactos antropogénicos sobre los sistemas planta-polinizador.

Effects of urban greenspace configuration and native vegetation on bee and wasp reproduction.

Pollinator welfare is a recognized research and policy target, and urban greenspaces have been identified as important habitats. Yet, landscape-scale habitat fragmentation and greenspace management practices may limit a city's conservation potential. We examined how landscape configuration, composition, and local patch quality influenced insect nesting success across inner-city Cleveland, Ohio (U.S.A.), a postindustrial legacy city containing a high abundance of vacant land (over 1600 ha). Here, 40 vacant lots were assigned 1 of 5 habitat treatments (T1, vacant lot; T2, grass lawn; T3, flowering lawn; T4, grass prairie; and T5, flowering prairie), and we evaluated how seeded vegetation, greenspace size, and landscape connectivity influenced cavity-nesting bee and wasp reproduction. Native bee and wasp larvae were more abundant in landscapes that contained a large patch (i.e., >6 ha) of contiguous greenspace, in habitats with low plant biomass, and in vacant lots seeded with a native wildflower seed mix or with fine-fescue grass, suggesting that fitness was influenced by urban landscape features and habitat management. Our results can guide urban planning by demonstrating that actions that maintain large contiguous greenspace in the landscape and establish native plants would support the conservation of bees and wasps. Moreover, our study highlights that the world's estimated 350 legacy cities are promising urban conservation targets due to their high abundance of vacant greenspace that could accommodate taxa's habitat needs in urban areas.

Efectos de la Configuración de Espacios Verdes Urbanos y la Vegetación Nativa sobre la Reproducción de Abejas y Avispas Resumen El bienestar de los polinizadores es un objetivo reconocido de la investigación y las políticas, y los espacios verdes urbanos han sido identificados como hábitats importantes para esto. Aun así, la fragmentación de hábitat a escala de paisaje y las prácticas de manejo de los espacios verdes pueden limitar el potencial de conservación de una ciudad. Analizamos cómo la configuración del paisaje, la composición y la calidad del fragmento local influyen sobre el éxito de anidación de los insectos a lo largo del casco urbano de Cleveland, Ohio (E.U.A.), una ciudad con legado postindustrial que contiene una abundancia alta de terrenos baldíos (más de 1,600 ha). En este estudio, se les asignó a 40 lotes baldíos uno de cinco tratamientos de hábitat (T1, lote baldío; T2, jardín de césped; T3, jardín con flores; T4, pradera de césped; T5, pradera con flores) y evaluamos cómo la vegetación sembrada, el tamaño del espacio verde y la conectividad del paisaje influyeron sobre la reproducción de abejas y avispas que anidan en cavidades. Las larvas de abejas y avispas nativas fueron más abundantes en los paisajes con un fragmento grande de espacio verde contiguo (es decir, >6 ha), en hábitats con baja biomasa vegetal y en lotes baldíos con sembrados de una mezcla de flores silvestres nativas y césped de festuca fina, lo que sugiere que la aptitud estuvo influenciada por las características del paisaje urbano y el manejo del hábitat. Nuestros resultados pueden guiar a la planeación urbana mediante la demostración de acciones que mantienen un gran espacio verde contiguo dentro del paisaje y establecer que las plantas nativas podrían apoyar en la conservación de abejas y avispas. Además, nuestro estudio resalta que las 350 ciudades de legado postindustrial estimadas son objetivos prometedores de conservación debido a la alta abundancia que presentan de espacio verde vacante, el cual podría acomodar las necesidades de hábitat de los taxones en las áreas urbanas.

Predicting potential distribution and evaluating biotic interactions of threatened species: a case study of Discocactus ferricola (Cactaceae) / Prevendo a distribuição potencial e avaliando interações bióticas de espécies ameaçadas: um estudo de caso de Discocactus ferricola (Cactaceae)

Abstract: Information on distribution, number of populations, and biotic interactions are essential for assessing the threat status of species and to establish more effective conservation initiatives. Ecological niche modeling have been successfully applied to identify the potential distribution, even for rare species that have few recorded occurrence points. In this study, we evaluated the potential distribution and additionally generated the first data on the reproductive biology of Discocactus ferricola, due to its degree of threat and the absence of ecological data for that species. The potential distribution map highlighted areas with higher probability of occurrence of D. ferricola on the Residual Plateau of Maciço do Urucum located in Mato Grosso do Sul, Brazil. The occurrence of D. ferricola populations was limited to outcrops of flat ironstone (cangas) distributed in patches across the landscape, increasing the chances of serious threats, such as habitat loss due to mining and species extraction. We also found that D. ferricola is xenogamous. Therefore, in situ conservation actions must prioritize the maintenance of interactions with pollinators by preserving the flora and fauna of rocky outcrops and adjacent forests in areas of greater environmental suitability for D. ferricola. Our study highlights the use of ecological niche modeling and data on biotic interactions to evaluate species potential distribution, to guide new sampling efforts, and to assist conservation and management initiatives.

Resumo: Informações sobre distribuição, número de populações e interações bióticas são essenciais para avaliar o status de ameaça das espécies e estabelecer iniciativas de conservação mais eficazes. A modelagem de nicho ecológico tem sido aplicada com sucesso para identificar a distribuição potencial, mesmo para espécies raras que possuem poucos pontos de ocorrência registrados. Neste estudo, avaliamos a distribuição potencial e adicionalmente geramos os primeiros dados sobre a biologia reprodutiva de Discocactus ferricola, devido ao seu grau de ameaça e à ausência de dados ecológicos para essa espécie. O mapa de distribuição potencial destacou áreas com maior probabilidade de ocorrência de D. ferricola no Planalto Residual do Maciço do Urucum localizado em Mato Grosso do Sul, Brasil. A ocorrência de populações de D. ferricola foi limitada aos afloramentos ferruginosos planos (cangas) que são distribuídos em manchas pela paisagem, aumentando as chances de ameaças graves, como perda de habitat devido à mineração e extração da espécie. Também descobrimos que D. ferricola é xenogâmica. Portanto, ações de conservação in situ devem priorizar a manutenção das interações com os polinizadores através da preservação da flora e da fauna nos afloramentos rochosos e florestas adjacentes nas áreas de maior adequabilidade ambiental para D. ferricola. Nesse estudo, nós destacamos o uso da modelagem de nicho ecológico e de dados sobre interações bióticas para avaliar a distribuição potencial de espécies, orientar novos esforços de amostragem e auxiliar iniciativas de conservação e manejo.

Trade-off in plant-ant interactions: seasonal variations / Custos e benefícios nas interações planta-formigas: variação sazonal

Abstract This work evaluated the effect of seasonality on ant-plant interaction in a Seasonally Dry Tropical Forests, using as an ecological model the species Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). We performed systematic collection of ants, herbivores and leaves in marked plants, evaluated the efficiency of herbivorous capture by ants, and the effects of ant presence over the pollinator behavior and plant fitness in dry and rainy seasons. The presence of ants in the plants reduced the number of herbivores (dry season: F2.27=4.7617, p=0.0166; rainy season: F2.27=5.8655, p=0.0078). However, the capture efficiency was negatively affected by the presence of myrmecophilous larvae, so that the average of ants recruited on termite leaves was 2.06 ants per termite, the average recruitment of ants on larval leaves was 22.4 larva ants. In addition, the presence of ants reduced pollinator visits and promoted fruit reduction during the dry season (ANOVA: F = 3.44; p = 0.0653). In conclusion, the association with ants can result in a balance not always favorable to the host plant, and this result actually depends on abiotic (e.g. precipitation) and biotic factors (e.g. ant species composition and abundance, influence of other trophic levels and identity of associated herbivores).

Resumo Este trabalho avaliou o efeito da sazonalidade sobre a interação planta-formiga em uma Floresta Tropical Sazonal Seca, utilizando como modelo ecológico a espécie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). Realizamos coleta sistemática de formigas, herbívoros e folhas em plantas marcadas, avaliamos a eficiência de captura de herbívoros pelas formigas, e efeitos da presença de formigas sobre o comportamento dos polinizadores e fitness da planta nas estações seca e chuvosa. A presença de formigas nas plantas reduziu número de herbívoros (estação seca: F2.27 = 4.7617, p = 0.0166; estação chuvosa: F2.27 = 5.8655, p = 0.0078). No entanto, a eficiência de captura foi afetada negativamente pela presença de mirmecófilos larvas, enquanto a média de formigas recrutadas em folhas com cupins foi de 2,06 formigas por cupim, a média de recrutamento de formigas nas folhas com larvas foi de 22,4 formigas de larva. Além disso, a presença de formigas reduziu as visitas aos polinizadores e promoveu a redução de frutos durante a estação seca (F = 3.44, p = 0.0653). Em conclusão, a associação com formigas pode resultar em um balanço nem sempre favorável à planta hospedeira, e este resultado depende de fato de fatores abióticos (e. g. precipitação) e fatores bióticos (e.g. composição e abundância de espécies de formigas, influência de outros níveis tróficos, e identidade dos herbívoros associados).

POLINIZACIÓN POR ABEJAS EN Syagrus orinocensis (ARECACEAE) EN LA ORINOQUIA COLOMBIANA / Bee pollination in Syagrus orinocensis (Arecaceae) in the Colombian Orinoquia

RESUMEN La ecología de la polinización de Syagrus orinocensis fue estudiada durante tres períodos reproductivos, en un bosque de piedemonte en Casanare, Orinoquia colombiana. Syagrus orinocensis crece hasta 10m., produce de una a cuatro inflorescencias bisexuales aunque ocasionalmente son unisexuales. Las bisexuales presentan flores estaminadas y pistiladas agrupadas en tríadas, y las unisexuales llevan sólo estaminadas en díadas. Las inflorescencias protándricas abren de día, y permanecieron activas 26 días; la fase masculina se extendió los primeros 15 días, siguió una fase inactiva por ocho días, y finalmente, la fase pistilada por tres días. Las inflorescencias fueron visitadas por 43 especies de insectos de los órdenes Coleoptera, Hymenoptera y Diptera. Los insectos visitaron las inflorescencias en fase masculina, donde buscaban polen y lugares para reproducirse, mientras que en la fase femenina buscaban néctar. Los polinizadores más efectivos fueron abejas meliponinas (Apidae, Meliponini), que transfirieron adherido a su cuerpo el 83 % del polen. La presencia, constancia y eficiencia de abejas durante el estudio son evidencia sólida de melitofilia en palmas. Este caso de melitofilia permitió proponer los criterios para redefinir este tipo de polinización en palmas silvestres neotropicales.

ABSTRACT The pollination ecology of the Syagrus orinocensis was studied in the course of three consecutive yearly flowering seasons in a foothill forest in Casanare, Colombian Orinoco region. Syagrus orinocensis palms grow up to 10 m high and produce one to four bisexual, occasionally unisexual, inflorescences. The bisexual inflorescences bear staminate and pistillate flowers arranged in triads, whereas the unisexual inflorescences carry only staminate flowers in dyads. The inflorescences are protandric and open during daytime, remaining active for 26 days. The male phase extends for the first 15 days, which are followed by 8 days of an inactive phase; the pistillate phase lasts up to three days. The inflorescences of S. orinocensis were visited by 43 species of insects belonging to the orders Coleoptera, Hymenoptera and Diptera. The presence of anthophilous insects was primarily restricted to the male phase of anthesis, during which the visitors searched for pollen and breeding sites; those which visited inflorescences during the female phase seeked out nectar. The most effective pollinators of S. orinocensis were stingless bees (Apidae, Meliponini), as they transferred in average 83% of the pollen that reached receptive inflorescences. The presence, constancy and efficiency of stingless bees during this study constitute solid evidence of melittophily in S. orinocensis and allows us to propose criteria to redefine this pollination syndrome in Neotropical wild palms.

Trade-off in plant-ant interactions: seasonal variations

Abstract This work evaluated the effect of seasonality on ant-plant interaction in a Seasonally Dry Tropical Forests, using as an ecological model the species Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). We performed systematic collection of ants, herbivores and leaves in marked plants, evaluated the efficiency of herbivorous capture by ants, and the effects of ant presence over the pollinator behavior and plant fitness in dry and rainy seasons. The presence of ants in the plants reduced the number of herbivores (dry season: F2.27=4.7617, p=0.0166; rainy season: F2.27=5.8655, p=0.0078). However, the capture efficiency was negatively affected by the presence of myrmecophilous larvae, so that the average of ants recruited on termite leaves was 2.06 ants per termite, the average recruitment of ants on larval leaves was 22.4 larva ants. In addition, the presence of ants reduced pollinator visits and promoted fruit reduction during the dry season (ANOVA: F = 3.44; p = 0.0653). In conclusion, the association with ants can result in a balance not always favorable to the host plant, and this result actually depends on abiotic (e.g. precipitation) and biotic factors (e.g. ant species composition and abundance, influence of other trophic levels and identity of associated herbivores).

Resumo Este trabalho avaliou o efeito da sazonalidade sobre a interação planta-formiga em uma Floresta Tropical Sazonal Seca, utilizando como modelo ecológico a espécie Ipomoea carnea subs. fistulosa (Convolvulaceae). Realizamos coleta sistemática de formigas, herbívoros e folhas em plantas marcadas, avaliamos a eficiência de captura de herbívoros pelas formigas, e efeitos da presença de formigas sobre o comportamento dos polinizadores e fitness da planta nas estações seca e chuvosa. A presença de formigas nas plantas reduziu número de herbívoros (estação seca: F2.27 = 4.7617, p = 0.0166; estação chuvosa: F2.27 = 5.8655, p = 0.0078). No entanto, a eficiência de captura foi afetada negativamente pela presença de mirmecófilos larvas, enquanto a média de formigas recrutadas em folhas com cupins foi de 2,06 formigas por cupim, a média de recrutamento de formigas nas folhas com larvas foi de 22,4 formigas de larva. Além disso, a presença de formigas reduziu as visitas aos polinizadores e promoveu a redução de frutos durante a estação seca (F = 3.44, p = 0.0653). Em conclusão, a associação com formigas pode resultar em um balanço nem sempre favorável à planta hospedeira, e este resultado depende de fato de fatores abióticos (e. g. precipitação) e fatores bióticos (e.g. composição e abundância de espécies de formigas, influência de outros níveis tróficos, e identidade dos herbívoros associados).

Plant vibration of american pepper cultivars for fruit production in protected environment with and without closed sides / Vibração de plantas de pimenta americana para produção de frutos em ambiente protegido

The aim of this research was to evaluate plant vibration for fruit and seed production of american pepper in greenhouse with open and closed sides. The experiment was carried out at Fazenda Experimental da Unesp/FCA located in the municipality of São Manuel-SP. Six treatments were carried out, in a split plot design, two plots with plant vibration or without plant vibration and three subplots with cultivars ('Dirce', 'Dínamo' and 'Doce Comprida'). Plants were vibrated by shaking the wire where the stake was fixed, manually, for about 5 seconds, twice a day. Randomized block design with three replications were used. The same experiment was performed in two environments: with and without closed sides with screen. The traits evaluated were: mass of fruit and total and marketable number of fruits (no visible defects) per plant; percentage of marketable fruit; mass, diameter and length of the fruit; mass and number of seeds per fruit; and plant height. The fruit production was higher in the environment with sides closed, with 24 marketable fruits per plant whereas in the open environment, 7 marketable fruits. American pepper plant vibration did not affect production, length, diameter and average mass of the fruits. Exceptionally for the cultivar 'Doce Comprida', a higher seed production per fruit was obtained in open environment in the absence of plant vibration, in comparison to close environment, with average of 259 and 126 seeds per fruit, respectively. American pepper plant vibration did not affect production, length, diameter and average mass of marketable fruits.

Objetivou-se verificar o efeito da vibração de plantas na produção de frutos e sementes de pimenta americana em cultivo protegido com laterais aberta e fechada. O experimento foi realizado na Fazenda Experimental da Unesp/FCA, localizada no município de São Manuel-SP. Foram seis tratamentos, em esquema de parcelas subdivididas, sendo as duas parcelas a vibração ou não das plantas e as subparcelas três cultivares de pimenta ('Dirce', 'Dínamo' e 'Doce Comprida'). As plantas foram vibradas balançando-se o arame onde se prendia o tutor de bambu com a mão por cerca de 5 segundos, duas vezes por dia. O delineamento foi em blocos ao acaso, com três repetições. O mesmo experimento foi realizado em dois ambientes: com e sem fechamento das laterais com tela. As características avaliadas foram: massa e número de frutos totais e comerciais (sem defeitos aparentes) por planta; porcentagem de frutos comerciais; massa, diâmetro e comprimento de fruto; massa e número de sementes por fruto; e altura de planta. A produção de frutos foi maior no ambiente com as laterais fechadas, com 24 frutos comerciais por planta, enquanto, no ambiente aberto, foram sete. A vibração de plantas de pimentas americanas não afetou a produção, comprimento, diâmetro e massa média de frutos. Apenas para a cultivar 'Doce Comprida' obteve-se maior produção de sementes por fruto no ambiente aberto em relação ao ambiente fechado, na ausência de vibração das plantas, com média de 259 e 126 sementes por fruto, respectivamente. A vibração de plantas de pimentas americanas não afetou a produção, comprimento, diâmetro e massa média de frutos comerciais.

Reproductive success of Cabralea canjerana (Meliaceae) in Atlantic forest fragments, Brazil / Éxito reproductivo de Cabralea canjerana (Meliaceae) en fragmentos de bosque del Atlántico, Brasil

In Brazil, the Atlantic forest remnants have high biological diversity and a high level of endemism, but very little is known about the reproductive success of native species. Cabralea canjerana is a common tree in the Montane Atlantic forest, and its reproduction is highly dependent on pollinators. In order to contribute with the particular knowledge on this species, we collected data in three fragmented and three continuous forest sites, where the effects of fragmentation on both mutualistic (pollination) and antagonistic (seed predation) interactions were analysed. We determined fruit production and weight of 25 trees per site. The number of seeds and the percentage of predated and aborted seeds were also accessed for seven fruits of 10 trees per site. Pollinator visitation frequencies to flowers were recorded in two forest fragments and in two sites of the continuous forest. Our data showed that plants of C. canjerana produced more fruits (z-value=-8.24; p<0.0001) and seeds per fruit (z-value=-6.58; p=0.002) in the continuous than in the fragmented sites. This was likely due to differences in pollination, because the number of pollinator visits was higher in the continuous forest than in the fragments. Seed abortion (z-value=4.08, p<0.001) and predation (z-value=3.72, p=0.0002), on the other hand, were higher in the fragmented than in the continuous sites. Then, mutualistic and antagonistic interactions were affected by fragmentation, decreasing the reproductive success of the study tree. This study was the first to show a decrease in the reproductive output in forest fragments in an Atlantic forest tree species. This decrease may threaten the population structure and viability of C. canjerana in forest fragments. Rev. Biol. Trop. 63 (2): 515-524. Epub 2015 June 01.

En Brasil, los remanentes de bosque del Atlántico tienen una alta diversidad biológica y un alto nivel de endemismo, pero se conoce muy poco sobre el éxito reproductivo de las especies nativas. Canjerana cabralea es un árbol común en el bosque Atlántico Montano y su reproducción es altamente dependiente de los polinizadores. Con el fin de contribuir con el conocimiento particular de esta especie, se recogieron los datos en tres sitios fragmentados y tres de bosques continuos, donde se analizaron los efectos de la fragmentación tanto en relaciones mutualistas (polinización) como interacciones antagónicas (depredación de semillas). Se determinó la producción de frutos y el peso de 25 árboles. También se calculó el número de semillas y el porcentaje de semillas depredadas y abortadas en 7 frutos de 10 árboles por sitio. Frecuencia de visitas de polinizadores a las flores se registraron en dos fragmentos de bosque y en dos sitios de bosque continuo. Nuestros datos muestran que las plantas de C. canjerana produjeron más frutos (Z=-8.24; p<0.0001) y semillas por fruto (Z=-6.58; p=0.002) en el continuo que en los sitios fragmentados. Esto fue probablemente debido a las diferencias en la polinización, porque el número de visitas de polinizadores fue mayor en el bosque continuo que en los fragmentos. Por otro lado, el aborto de semillas (Z=4.08, p<0.001) y la depredación (Z=3.72, p=0.0002) fueron mayores en los sitios fragmentados que en los continuos. Entonces, las interacciones mutualistas y antagónicas se vieron afectadas por la fragmentación, disminuyendo el éxito reproductivo del árbol estudiado. Este estudio fue el primero en mostrar una disminución en el rendimiento reproductivo en los fragmentos de bosque en una especie de árboles forestales atlánticos. Esta disminución puede poner en peligro la estructura de la población y la viabilidad de C. canjerana en fragmentos de bosque.

Flowering levels, harvest season and yields of cupuassu (Theobroma grandiflorum) / Níveis de floração, período de safra e produção do cupuaçuzeiro (Theobroma grandiflorum)

Cupuassu (Theobroma grandiflorum), a specie native to Amazonia, has been planted commercially in Brazil to satisfy the demand for the flavorful juice obtained from the pulp around its seeds. The trees are notorious for low and irregular fruit production. Data gathered over two seasons from trees in a germplasm collection in Pará, Brazil, showed that some of them fruited more regularly than others. Differences in fruit production correlated to differences in flower production. Tree-to-tree variation in flower production, fruit production, and consistency of both over time suggest considerable scope for improving yields by selection. Hand pollinations resulted in a much higher frequency of fruit set than open pollinations, indicating that lack of effective pollination is also a reason for low yield. However, attempts to increase the level of effective pollination are handicapped by low knowledge about the pollinators of cupuassu and their behavior.

Cupuaçu (Theobroma grandiflorum) é uma espécie nativa da Amazônia que vem sendo plantada comercialmente no Brasil para satisfazer a demanda pelo seu suco, de sabor marcante, obtido da polpa que envolve as suas sementes. As árvores não notórias pela sua baixa e irregular produtividade. Dados obtidos de dois períodos produtivos, de árvores de uma coleção de germoplasma no estado do Pará, Brasil, mostraram que algumas delas frutificam mais irregularmente que outras. Diferenças na produção de frutos foram correlacionadas à diferenças na produção de flores. Variações entre plantas nas produções de flores e de frutos, e a repetibilidade de ambos ao longo do tempo sugerem melhoria das colheitas por seleção. Polinizações manuais resultaram em aumento no pegamento dos frutos, indicando que a falta de polinizador efetivo é também um causa da produtividade baixa. Entretanto, tentativas para aumentar o nível de polinização efetiva são dificultadas pelo pouco conhecimento sobre os agentes polinizadores do cupuaçu e seu comportamento.

Utilização dos recursos florais pelos visitantes em Sparattosperma leucanthum (Vell.) K. Schum. (Bignoniaceae) / The use of floral resources by Visitors on Sparattosperma leucanthum (Vell.) K. Schum. (Bignoniaceae)

Com o objetivo de estimar a taxa de exploração dos recursos florais de Sparattosperma leucanthum (Vell.) K. Schum. e a interação com seus visitantes florais na polinização, foram amostradas as visitas realizadas por flor, agrupadas segundo o tipo de visitação e o recurso coletado, registrando-se o comportamento do visitante durante o forrageamento às flores. Os visitantes florais foram agrupados em sete guildas, em ordem decrescente de benefício à polinização das flores de S. leucanthum: polinizador efetivo, polinizador casual, polinizador endogâmico, visitante generalista, visitante furtador, formiga furtadora-pilhadora e visitante pilhador. Foram constatadas 48,2 ± 8,84 visitas por flor, sendo que a guilda polinizador efetivo respondeu por 16,1 ± 8,43 (33,3 por cento) visitas por flor. Quase 50 por cento das visitas resultaram no furto ou pilhagem de néctar, representando prejuízos à reprodução de S. leucanthum, como a redução da atratividade aos polinizadores e o dano aos tecidos reprodutivos da flor. Trigona spinipes (Fabr.) (Hymenoptera: Apidae) foi considerada a espécie mais prejudicial devido à alta freqüência de pilhagem e de forrageamento, enquanto Bombus sp1 foi provavelmente a espécie que mais polinizou flores de S. leucanthum através da polinização cruzada.

Aiming to estimate the rate of exploitation of the floral resources of Sparattosperma leucanthum (Vell.) K. Schum. as well as the interaction with their floral visitors in the pollination, the number of visits by flower was sampled, according to the type of visitation, the collected resource and the visitor's behavior during the forage for flowers. The floral visitors were grouped into seven guilds, organized in decreasing order of benefit to the S. leucanthum flower's pollination: effective pollinator, occasional pollinator, endogamic pollinator, generalist visitor, thievery visitor, thievery-pillager ant and pillager visitor. The total of 48.2 ± 8.84 visits were recorded by flower. Nearly 50 percent of the visits resulted in nectar thief or pillage, which posed some problems to the reproduction of S. leucanthum, such as the drop in the attractiveness to pollinators and the harm to the flower's reproductive tissues. Trigona spinipes (Fabr.) (Hymenoptera: Apidae) was considered the most harmful species owing to the high frequency of pillage and forage. Bombus sp1, however, was probably the species that pollinated S. lecanthum flowers the most, making use of the crossed pollination.

Reproductive biology of Hechtia schottii, a dioecious Bromeliaceae, in Mexico

Hechtia schottii is a terrestrial, rosetofilous, dioecious, polycarpic succulent herb, that grows mainly in shrubby associations, and less frequently, in secondary low caducifolious forests, both on calcareous soils or limestone outcrops in Yucatan and Campeche States, Mexico. We studied phenology, floral and pollination biology, and breeding system at Calcehtok, Yucatan, during two flowering seasons. Plants bloom mainly during the dry season (November-April) and disperse seeds during the rainy season (May-October). Both floral morphs have diurnal anthesis; pollen is removed ca. 1 h after anthesis starts and both floral morphs are visited by several insect species, especially bees, but results suggest that the introduced honey bee, Apis mellifera, is the pollinator. Controlled crossings show that the species is functionally dioecious and requires to be serviced by pollinators based on fruit setting only in unassisted cross pollination crosses.

Hechtia schottii es una hierba terrestre, suculenta, rosetófila, dioica y policárpica, que crece en asociaciones arbustivas y selva baja caducifolia secundaria, ambos en suelos calcáreos o limosos. Estudiamos la fenología, la biología floral, reproductiva y de la polinización en una población en Calcehtok, Yucatán, México, durante dos estaciones de floración. Las plantas florecen principalmente en la época de secas (noviembre-abril) y la dispersión de semillas es durante la estación de lluvias (mayo-octubre). Ambas formas (morphs) florales tienen antesis diurna; el polen es removido ca. 1 h después del comienzo de la antesis y ambas formas florales son visitadas por varias especies de insectos, especialmente abejas, pero los resultados sugieren que la abeja introducida, Apis mellifera, es el polinizador. Cruces controlados muestran que la especie es funcionalmente dioica y que requiere de un polinizador, ya que solo produce frutos por polinización no asistida entre formas.

Diversidade de abelhas em Tecoma stans (L.) Kunth (Bignoniaceae): importância na polinização e produção de frutos / Bee diversity in Tecoma stans (L.) Kunth (Bignoniaceae): importance for pollination and fruit production

Tecoma stans (L.) Kunth é uma espécie vegetal introduzida no Brasil, comumente encontrada em áreas urbanas e considerada invasora de ambientes cultivados e áreas de pastagem. Neste trabalho foram estudados aspectos da biologia foral, diversidade e comportamento de coleta das abelhas em flores de T. stans em três áreas urbanas no Sudeste do Brasil. Nas três áreas, T. stans mostrou-se importante fonte de recursos alimentares utilizados 48 espécies de abelhas. Centris tarsata Smith e Exomalopsis fulvofasciata Smith (Hymenoptera: Apidae) foram os polinizadores efetivos mais abundantes e Scaptotrigona depilis Moure (Hymenoptera: Apidae) a espécie pilhadora mais freqüente. A grande maioria (87,5 por cento) dos visitantes de T. stans coletou exclusivamente néctar, recurso que variou em concentração durante o dia e nas diferentes fases da flor. Em todos os estágios florais, as maiores concentrações médias de néctar ocorreram entre 10:00h e 14:00h. Detectou-se a presença de osmóforos nas pétalas e protandria. Em duas áreas estudadas o número de visitantes variou significativamente durante o dia. A maior abundância de polinizadores ocorreu nos períodos de maior disponibilidade de pólen e estigmas receptivos, fato esse que pode ser determinante para o sucesso reprodutivo de T. stans. Os resultados indicam ainda maior produção de frutos em plantas que receberam o número maior de polinizadores efetivos.

Tecoma stans (L.) Kunth is an exotic plant in Brazil, commonly distributed in urban areas, which is considered an invasive species in crop and pasture areas. In this study, the floral biology and the behavior of bees in flowers of T. stans from three urban areas in southeastern Brazil were investigated. In all study sites, T. stans was an important food resource to the Apoidea to 48 species of bees. Centris tarsata Smith and Exomalopsis fulvofasciata Smith (Hymenoptera: Apidae) were the effective pollinators more abundant, while Scaptotrigona depilis Moure (Hymenoptera: Apidae) was the more frequent robber species. The most part of T. stans visitors (87.5 percent) exploited exclusively nectar, which varied in sugar concentration depending on the day period and flower phase. In all flower stages, higher averages of nectar concentration (26.4 percent to 32.7 percent) occurred from 10 am to 2 pm. The presence of osmophore in the petals and protandry were detected. In two urban areas the number of visitors varied significantly during the day. The greatest abundance of pollinators occurred when pollen availability was higher and flowers showed receptive stigma, which could be contributing to the reproductive success of T. stans. The results indicate that the production of fruits increased in plants that received a higher number of effective pollinators.