Metacomunidades de besouros escarabeíneos em monoculturas de pinus e florestas nativas na microrregião de Tabuleiro ? SC, sul do Brasil

Abstract

Besouros detritívoros da subfamília Scarabaeinae são comumente utilizados em estudos sobre os efeitos de mudanças ambientais, sendo considerados bons indicadores ecológicos. As metacomunidades podem ser estruturadas através de efeitos de massa ou de alocação de espécies, sendo influenciadas pelo habitat, bem como pela dispersão de indivíduos entre áreas distintas. Na região da Serra Catarinense, as florestas nativas vêm sendo alteradas pela pressão antrópica e a monocultura de Pinus ganha forte destaque. Nosso objetivo é entender a estruturação das metacomunidades de besouros escarabeíneos em monoculturas de Pinus e em matas nativas próximas. Para tanto, conferimos a capacidade de dispersão das espécies e sua fidelidade ao habitat, para depois observarmos os fatores que influenciam essas metacomunidades, como a disponibilidade de recursos alimentares, variáveis microclimáticas e da estrutura da vegetação. No município de Anitápolis, SC, sul do Brasil, realizamos coletas em 12 localidades, incluindo seis áreas de monoculturas de Pinus e seis áreas nas matas nativas próximas às mesmas, sendo três áreas de monocultura de Pinus contiguas às áreas de mata nativa e as outras três afastadas. Para o teste de dispersão e fidelidade dos besouros ao habitat, instalamos 10 armadilhas para atração de escarabeíneos vivos em cada área e aplicamos o método de marcação e recaptura mensalmente por três meses durante o verão 2018/2019. Para avaliação da diversidade, instalamos 10 armadilhas de queda em amostragens padronizadas nas mesmas áreas, repetindo a captura em duas campanhas. Registramos a presença de mamíferos através de armadilhas fotográficas (para avaliar recursos alimentares dos escarabeíneos), bem como a temperatura ambiental e do solo e variáveis da vegetação. A análise dos dados incluiu um modelo de classificação multinominal para classificar as espécies em generalistas e especialistas e curvas de rarefação e extrapolação para comparar e estimar a riqueza de espécies, diversidade e suficiência amostral entre os diferentes habitats de cada área. Para comparar as comunidades de mata nativa e de monocultura de Pinus, calculamos e particionamos a diversidade beta verificando a importância relativa de cada espécie nos padrões de diversidade de cada local. Finalmente, para medir quais fatores influenciam as comunidades, utilizamos modelos de equações estruturais, onde a riqueza e abundância de besouros foram as variáveis respostas e o ambiente, a temperatura, a estrutura da vegetação e a riqueza de mamíferos foram as variáveis explicativas. Como resultado do experimento de dispersão obtivemos 18 recapturas, das quais três ocorreram em habitats diferentes, demonstrando a dispersão dos besouros entre habitats. Também foram registradas atividades comportamentais que confirmam a utilização tanto das áreas de mata nativa como as de monocultura de Pinus para estocagem de alimento e construção de ninhos. Nas armadilhas de queda coletamos um total de 3222 besouros de 41 espécies. A diversidade alfa não mostrou diferenças significativas entre os diferentes habitats, mas a diversidade beta mostrou existir dissimilaridade entre as comunidades das monoculturas de Pinus e das matas nativas devido à troca de espécies, havendo 24 espécies importantes na contribuição para a dissimilaridade entre os habitats. A influência dos fatores ambientais sobre as metacomunidades não mostrou nenhum preditor relacionado com a riqueza dos besouros, porém vários influenciaram sua abundância, com destaque para a temperatura. Este trabalho nos possibilitou demonstrar que os índices de riqueza e de diversidade de espécies de assembleias de besouros escarabeíneos não refletiram a grande diferença de qualidade ambiental dos habitats, já que através deles não foi possível verificar diferenças entre as comunidades dos diferentes habitats. Dessa forma, a utilização destes índices por si só não seria suficiente para avaliar de forma eficaz a indicação dos besouros. Entretanto, na partição da diversidade beta conseguimos perceber as diferenças na estrutura das comunidades, havendo espécies especialistas de cada habitat. Além disso, podemos afirmar que o trânsito de besouros entre um habitat e outro mostra que a estruturação das comunidades locais também é produto da dispersão entre as áreas, existindo interação entre as populações.

Abstract: Detritivorous beetles of the subfamily Scarabaeinae are commonly used in studies on the effects of environmental changes, being considered good ecological indicators. Metacommunities can be structured through mass effects or species sorting, being influenced by habitat, as well as the dispersion of individuals between different areas. In the region of Serra Catarinense, native forests have been altered by anthropic pressure and the Pinus monoculture gains strong prominence. Our aim is to understand the structuring of dung beetles metacommunities in Pinus monocultures and in nearby native forests. To do so, we check the dispersal capacity of the species and their fidelity to the habitat, and then observe the factors that influence these metacommunities, such as food resources? availability, microclimatic variables and vegetation structure. In Anitápolis county, SC, southern Brazil, we carried out samples in 12 locations, including six areas of Pinus and six areas in native forests nearby, being three areas of Pinus contiguous to the native forest areas and three apart. To test the dispersion and fidelity of the dung beetles to the habitat, we installed 10 attracting traps for live beetles in each area and applied monthly the marking and recapture method for three months during the summer 2018/2019. To assess diversity, we installed 10 pitfall traps in standardized samplings in the same areas, repeating the capture in two campaigns. We recorded the presence of mammals using camera traps (to assess food resources of scarabs), as well as environmental and soil temperature and vegetation variables. Data analysis included a multinominal classification model to rank species into generalists and specialists, and rarefaction and extrapolation curves to compare and estimate species richness, diversity and sampling sufficiency among the different habitats in each area. To compare native forest and Pinus monocultures communities, we calculated and partitioned the beta diversity verifying the relative importance of each species in the diversity patterns of each location. Finally, to assess which factors influence the communities, we used equation models, where the richness and abundance of beetles were the ??response variables and the environment, temperature, vegetation structure and mammal richness were the ??explanatory variables. We had 18 recaptures from the dispersal experiment, three of which occurred in different habitats, demonstrating the dispersal of beetles between habitats. We also registered dung beetles? behavioral activities, confirming the use of both native forest and Pinus areas for food storage and nesting. We collected 3222 beetles from 41 species in the pitfall traps. Alpha diversity did not show significant differences between the two habitats, but beta diversity showed that there is dissimilarity between Pinus and native forests communities due to the exchange of species, with 24 important species contributing to the dissimilarity. The influence of environmental factors on metacommunities did not show any predictor related to beetles? richness, but several influenced their abundance, especially temperature. This work enabled us to demonstrate that richness and species diversity indices of dung beetle assemblages did not reflect the great difference in environmental quality of the habitats, since through them it was not possible to verify differences between the communities of different habitats. This way, the use of these indices alone would not be sufficient to assess dung beetles indication. However, in beta diversity partition we were able to perceive the differences in the structure of communities, with specialist species from each habitat. Furthermore, we can state that the transit of beetles between one habitat and another shows that the structuring of local communities is also a product of dispersion between areas, with interaction between populations.