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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36943
Tipo: Dissertação
Título: Diversidade e composição de espécies de besouros escarabeídeos em paisagens agrícolas da Caatinga
Autor(es): Reis, André Barbosa
Primeiro Orientador: Santos, Bráulio Almeida
Resumo: Desenvolver paisagens agrícolas sustentáveis, buscando atender às necessidades do presente sem o comprometimento da capacidade das gerações futuras de conseguirem suprir suas próprias necessidades é sem sombra de dúvidas uma prioridade global urgente, em decorrência à conversão contínua de vastas áreas de florestas tropicais em terras agrícolas. Essa transformação impacta negativamente a biodiversidade, pois modifica as características do solo, reduz e fragmenta o habitat das espécies e cria mosaicos de diferentes tipos de uso e cobertura da terra. Este estudo se concentra nos besouros escarabeíneos, importantes elementos para o funcionamento dos ecossistemas, mas pouco estudados em ambientes agrícolas. Foram investigadas 15 propriedades rurais no Cariri Paraibano, a região semiárida mais seca do Brasil, avaliando como a diversidade e a composição de espécies de besouros variam em resposta a mudanças no solo (físicas e químicas), no ecossistema local (cultivo vs. floresta) e na estrutura da paisagem (composição, configuração e qualidade da matriz). As coletas aconteceram nos períodos chuvosos de 2022 e 2023, período esse, onde os besouros emergem na Caatinga. Em cada propriedade, foram instalados 10 pitfalls em uma área de cultivo e 10 pitfalls no remanescente florestal vizinho mais bem conservado, com distância média de 20 metros entre cada ponto, sendo metade dos pitfalls iscados com fezes humanas e metade com baço bovino apodrecido. Após 48h todos os animais que haviam em seu interior foram coletados e identificados. Para descrever as características químicas e físicas do solo, foram realizadas análises químicas e físicas de 15 descritores do solo, tais como pH, potássio, concentração de argila e areia. Para descrever a estrutura da paisagem, foram construídos ortomosaicos de fotografias aéreas tiradascom um drone e caracterizados o uso e a cobertura da terra a partir da classificação em solo exposto, cultivo, pastagem, áreas arbustivas em regeneração, caatinga arbórea e floresta de caatinga. A partir do centroide do cultivo amostrado, foram estimadas a porcentagem de ecossistemas conservados (i.e. caatinga arbórea + floresta de caatinga), a densidade de fragmentos de ecossistemas conservados e o nível de impacto humano na matriz em raios de 100 m, 300 m e 500 m. Foi coletado um total de 3501 escarabeíneos de 13 gêneros e 33 espécies. Cerca de 36% das espécies (s = 12) foram exclusivas da floresta. As duas espécies mais dominantes (Dichotomius geminatus e Deltochilum verruciferum), que representaram 56,2% dos indivíduos amostrados, têm ampla distribuição dentro do semiárido brasileiro, alta plasticidade fenotípica e capacidade para colonizar até ambientes urbanos. As condições do solo influenciaram a composição de espécies, mas não sua diversidade. Similarmente, a comparação cultivo vs. floresta revelou que a composição de espécies do cultivo é um subconjunto da composição de espécies da floresta. Os descritores da estrutura da paisagem, i.e. composição, configuração e nível de 10 impacto humano na matriz da paisagem, não impactaram significativamente as métricas de diversidade e composição das comunidades. Em conjunto, os resultados sugerem que a conversão de floresta em campos agrícolas de subsistência pode modificar a composição de espécies de besouros escarabeíneos, mas a diversidade de espécies se mantém nos cultivos possivelmente devido à alta plasticidade fenotípica do grupo. Também sugerem que modificações na estrutura da paisagem são menos relevantes e, se existirem, devem ocorrer em escalas espaciais menores que 100 m. Conclui-se que a conversão de florestas em campos agrícolas pode modificar a composição de espécies de besouros escarabeíneos, mas a diversidade se mantém nos cultivos, possivelmente devido à alta plasticidade fenotípica, enquanto modificações na estrutura da paisagem parecem ter um impacto limitado.
Abstract: Developing sustainable agricultural landscapes to meet present needs without compromising the ability of future generations to meet their own needs is undoubtedly a pressing global priority, particularly due to the ongoing conversion of vast areas of tropical forests into agricultural lands. This transformation negatively impacts biodiversity by altering soil characteristics, reducing and fragmenting species habitats, and creating mosaics of different land uses and covers. This study focuses on scarab beetles, essential elements for ecosystem functioning but understudied in agricultural environments. Fifteen rural properties in Cariri Paraibano, the driest semi-arid region of Brazil, were investigated to assess how the diversity and species composition of beetles respond to changes in soil (physical and chemical), local ecosystem (crop vs. forest), and landscape structure (composition, configuration, and matrix quality). Sampling was conducted during the rainy seasons of 2022 and 2023, when beetles emerge in the Caatinga. On each property, ten pitfall traps were set up in a cultivated area and ten in the nearest well-preserved forest remnant, with an average distance of 20 meters between each point. Half of the pitfalls were baited with human feces and half with rotting bovine spleen. After 48 hours, all captured animals were collected and identified. To describe the soil's chemical and physical characteristics, analyses of 15 soil descriptors, such as pH, potassium, clay, and sand concentration, were performed. To describe the landscape structure, orthomosaics from aerial photographs taken with a drone were constructed, and land use and cover were classified into exposed soil, cultivation, pasture, regenerating shrub areas, arboreal Caatinga, and Caatinga forest. From the centroid of the sampled crop, the percentages of conserved ecosystems (i.e., arboreal Caatinga + Caatinga forest), the density of conserved ecosystem fragments, and the level of human impact on the matrix were estimated within radii of 100 m, 300 m, and 500 m. A total of 3501 scarab beetles from 13 genera and 33 species were collected. About 36% of the species (s = 12) were exclusive to the forest. The two most dominant species (Dichotomius geminatus and Deltochilum verruciferum), which accounted for 56.2% of the sampled individuals, have a wide distribution within the Brazilian semi-arid region, high phenotypic plasticity, and the ability to colonize even urban environments. Soil conditions influenced species composition but not their diversity. Similarly, the crop vs. forest comparison revealed that the species composition in crops is a subset of the forest species composition. Landscape structure descriptors, i.e., composition, configuration, and the level of human impact on the matrix, did not significantly impact the diversity and composition metrics of the communities. Overall, the results suggest that the conversion of forests into subsistence agricultural fields can alter the species composition of scarab beetles, but species diversity is maintained in the crops, possibly due to the high 12 phenotypic plasticity of the group. They also suggest that modifications in landscape structure are less relevant and, if they occur, are likely at spatial scales smaller than 100 m. It is concluded that forest conversion into agricultural fields can modify the species composition of scarab beetles, but diversity remains in the crops, likely due to high phenotypic plasticity, while modifications in landscape structure appear to have a limited impact.
Palavras-chave: Besouros Escarabeíneos
Cariri paraibano
Modificação de habitat
Serviços Ecossistêmicos
Variáveis de solo
Dung beetles
Ecosystem services
Habitat modification
Soil variables
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Zoologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36943
Data do documento: 29-Fev-2024
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas

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