Distúrbio por fogo nos campos sulinos: artrópodes e hemiptera como bioindicadores

Abstract

Distúrbios são eventos que modificam os processos e a biodiversidade presentes em um ecossistema. Estas mudanças dão origem a um processo de sucessão ecológica, onde o tempo de retorno a o estado anterior ao distúrbio e chamado de resiliência. Organismos bioindicadores são ferramentas amplamente utilizadas na compreensão destas relações entre os distúrbios e os ecossistemas. Campos são ecossistemas altamente diversos, que podem possuir importante relação com o distúrbio de fogo, sendo este possivel responsável por modelar sua distribuição e propriedades ecológicas. Os artrópodes são componentes importantes da biodiversidade, e possuem respostas rápidas aos distúrbios, características que os tornam ferramentas importantes no monitoramento desta. Dentre estes a ordem Hemiptera é recorrentemente utilizada como bioindicadora de distúrbios, devido ao fato de sua diversidade estar diretamente ligada à diversidade da vegetação onde estes se encontram. Neste estudo explorei as respostas da comunidade de artrópodes ao distúrbio causado pelo fogo, sendo este o tema do primeiro capítulo desta dissertação, e no segundo capítulo, aspectos da diversidade taxonômica e funcional da ordem Hemiptera (Heteroptera e Auchenorryncha) foram utilizados como ferramentas de compreensão dos efeitos do fogo sobre o ecossistema campestre. O experimento de fogo foi conduzido na Estação Experimental Agronômica da UFRGS em Eldorado do Sul. Instalei sete blocos de unidades experimentais, constituídos por duas parcelas de 10 x 10 m, sendo uma delas queimada em dezembro/2009. Realizei amostragens em quatro períodos: antes da queima e um, seis e 12 meses após a queima. Utilizei armadilhas pitfall no solo (cinco por parcela), e rede de varredura na vegetação (quatro transectos em cada parcela). Os artrópodes coletados foram classificados em ordens e contabilizados. Para a ordem Hemiptera classifiquei os adultos em famílias e os jovens em subordem, e para todos os indivíduos medi atributos morfológicos funcionais. No primeiro capítulo conclui-se que a comunidade de artrópodes responde às mudanças ambientais causados pelo fogo, com respostas distintas entre ordens, e entre os níveis da vegetação e sobre o solo. No solo, a resiliência dos artrópodes foi mais lenta do que em artrópodes da vegetação, provavelmente devido à reconstituição da camada de serrapilheira acontecer posteriormente à regeneração da vegetação, através da deposição de matéria orgânica morta. No segundo capítulo concluo que os efeitos do fogo sobre a vegetação campestre afetaram a comunidade de Hemiptera aumentando a abundância e diversidade deste grupo, padrão este que segue a diversificação da vegetação. Quanto aos atributos, o principal atributo selecionado foi aparelho sugador maior nas áreas queimadas. O período de desenvolvimento em que os organismos se encontram, adulto ou imaturo, parece ter sido mais fortemente selecionado pelas alterações do fogo.

Disturbances are events that modify processes and biodiversity present in an ecosystem. These changes lead to an ecological succession process, where the time to return to pre-disturbance state is called resilience. Bioindicators are tools widely used to understand these relationships between disturbances and ecosystems. Grasslands are highly diverse ecosystems and fire disturbance is an important factor there, responsible for shaping their distribution and ecological properties. Arthropods are key biodiversity components, and have fast responses to disturbances. These characteristics make them important tools for biodiversity monitoring. Among arthropods, the order Hemiptera is recurrently used as a bioindicators of disturbance, because their diversity is directly linked to vegetation diversity. This study explored the effects of fire on the arthropod community, which is the theme of the first chapter of this dissertation, and in the second chapter, aspects of taxonomic and functional diversity of the order Hemiptera (Heteroptera and Auchenorryncha) were used to understand the fire effects on the grasslands. Fire experiment was conducted at Estação Agronômica Experimental da UFRGS in Eldorado do Sul. I installed seven blocks of experimental units (two plots of 10 x 10 m) and one plot of each were burned in December 2009. Samplings occurred in four periods: before fire and one, six and 12 months after fire. I used pitfall traps in the soil (five per plot), and in vegetation we use sweep net (four transects in each plot). Arthropods collected were identified into orders. I classified the order Hemiptera adults in families and the young in suborders, and for each individual i measured functional morphological attributes. From the first chapter we conclude that the arthropod assemblage responds to environmental changes caused by fire, with distinct responses among arthropod orders and between the vegetation and ground levels. On the ground, arthropod community resilience is slower than for vegetation arthropods, probably due to a delay in the comeback of the litter soil layer which is subsequent to the regeneration of the vegetation, through deposition of dead organic matter. In the second chapter I conclude that the effects caused by fire affected the Hemiptera community, increasing abundance and diversity of this group. For functional attributes, the sucking apparatus was selected most in burned areas. The developmental period of the organisms, either adult or immature, seems to have been more strongly selected by fire-induced changes.