Diversidade e análise faunística de Sphingidae (Lepidoptera) em área de brejo e caatinga no Estado da Paraíba, Brasil

Diversity and faunistic analysis of Sphingidae (Lepdoptera) in areas of brejo and caatinga in Paraíba State, Brazil

Resumos

As comunidades de Sphingidae da área de brejo e área de caatinga foram estudadas com armadilhas luminosas, durante 12 meses (março/2000 a fevereiro/2001), com o objetivo de conhecer a diversidade e estabelecer alguns parâmetros para o monitoramento dessas áreas. Dezenove espécies foram coletadas, sendo 15 na área de brejo e 14 na área de caatinga. Dez espécies foram comuns às áreas, 15 foram coletadas apenas no brejo e quatro na caatinga. Callionima grisescens elegans (Gehlen, 1935) foi a espécie mais abundante nas duas áreas. A distribuição da abundância de espécies no brejo segue o modelo log normal truncado. Na caatinga o padrão de distribuição de abundância de espécies não foi discriminado pelo teste chi2, embora evidências indiretas indicam uma tendência para o modelo série log. Os parâmetros estruturais das assembléias foram estimados a partir de índices de diversidade. No brejo, enquanto a equitatividade foi maior, os índices de Shannon e Brillouin superam àqueles da caatinga. Nessa localidade, os índices de Simpson e Berger-Parker são muito maior devido a uma maior dominância. A flutuação populacional para ambas as assembléias, mostraram que suas populações são afetadas pela distribuição de chuvas durante o ano, ou mais precisamente, pelo período de reposição de água no solo, como demonstrado pelo balanço hídrico.

Armadilha luminosa; balanço hídrico; medidas de diversidade

Sphingidae assemblages of a highland humid forest (brejo) and a caatinga area were studied from specimens collected with light traps, during twelve months (March, 2000 to February, 2001), with the objective of knowing the diversity and establishing some parameters aiming at monitoring of these areas. Nineteen species were collected, fifteen from brejo and fourteen from caatinga. Ten species are common to both areas, five were collected only in brejo and four in caatinga. Callionima grisescens elegans (Gehlen, 1935) was the most abundant species in two areas. The distribution of species abundance in brejo follows the truncated log normal model. In caatinga the distribution pattern of abundance was not discriminated by the chi2 test, although indirect evidence indicates a tendency to the log series model. The assemblage structure (parameters) was estimated from the diversity indices. In brejo, where the eveness was larger, Shannon and Brillouin indices surpass those from caatinga. In this location, Simpson and Berger-Parker indices are much higher due to a larger dominance. The population fluctuation for both Sphingidae assemblages, shows that their populations are affected by rain distribution during the year, or more precisely, by the period of water replacement in the soil, as demonstrated by the water balance.

Diversity measures; light trap; water balance

Diversidade e análise faunística de Sphingidae (Lepidoptera) em área de brejo e caatinga no Estado da Paraíba, Brasil

Diversity and faunistic analysis of Sphingidae (Lepdoptera) in areas of brejo and caatinga in Paraíba State, Brazil

Maria Avany B. Gusmão; Antonio José Creão-Duarte

Departamento de Sistemática e Ecologia, Universidade Federal da Paraíba. Campus I, 58059-900 João Pessoa, Paraíba, Brasil. E-mail: [e-mail]; [e-mail]

RESUMO

As comunidades de Sphingidae da área de brejo e área de caatinga foram estudadas com armadilhas luminosas, durante 12 meses (março/2000 a fevereiro/2001), com o objetivo de conhecer a diversidade e estabelecer alguns parâmetros para o monitoramento dessas áreas. Dezenove espécies foram coletadas, sendo 15 na área de brejo e 14 na área de caatinga. Dez espécies foram comuns às áreas, 15 foram coletadas apenas no brejo e quatro na caatinga. Callionima grisescens elegans (Gehlen, 1935) foi a espécie mais abundante nas duas áreas. A distribuição da abundância de espécies no brejo segue o modelo log normal truncado. Na caatinga o padrão de distribuição de abundância de espécies não foi discriminado pelo teste c^2, embora evidências indiretas indicam uma tendência para o modelo série log. Os parâmetros estruturais das assembléias foram estimados a partir de índices de diversidade. No brejo, enquanto a equitatividade foi maior, os índices de Shannon e Brillouin superam àqueles da caatinga. Nessa localidade, os índices de Simpson e Berger-Parker são muito maior devido a uma maior dominância. A flutuação populacional para ambas as assembléias, mostraram que suas populações são afetadas pela distribuição de chuvas durante o ano, ou mais precisamente, pelo período de reposição de água no solo, como demonstrado pelo balanço hídrico.

Palavras chave: Armadilha luminosa, balanço hídrico, medidas de diversidade.

ABSTRACT

Sphingidae assemblages of a highland humid forest (brejo) and a caatinga area were studied from specimens collected with light traps, during twelve months (March, 2000 to February, 2001), with the objective of knowing the diversity and establishing some parameters aiming at monitoring of these areas. Nineteen species were collected, fifteen from brejo and fourteen from caatinga. Ten species are common to both areas, five were collected only in brejo and four in caatinga. Callionima grisescens elegans (Gehlen, 1935) was the most abundant species in two areas. The distribution of species abundance in brejo follows the truncated log normal model. In caatinga the distribution pattern of abundance was not discriminated by the c² test, although indirect evidence indicates a tendency to the log series model. The assemblage structure (parameters) was estimated from the diversity indices. In brejo, where the eveness was larger, Shannon and Brillouin indices surpass those from caatinga. In this location, Simpson and Berger-Parker indices are much higher due to a larger dominance. The population fluctuation for both Sphingidae assemblages, shows that their populations are affected by rain distribution during the year, or more precisely, by the period of water replacement in the soil, as demonstrated by the water balance.

Key words: Diversity measures, light trap, water balance.

A função de um programa de monitoramento é fornecer dados que possam ser utilizados no gerenciamento de reservas para restauração ou manutenção da composição, da estrutura e do funcionamento dos ecossistemas (FRANKLIN et al. 1981 apud KREMEN 1992).

O papel desempenhado pelos invertebrados no meio ambiente fez com que os mesmos passassem a ser, cada vez mais, empregados como instrumentos auxiliares em estudos de meio ambiente, seja na conservação, no gerenciamento ambiental ou nas estratégias de monitoramento dos ecossistemas (BILTON 1996, DRAKE 1996, EYRE 1996, EYRE & WOODWARD 1996, FALK 1996, FOWLES 1996).

As análises de fauna têm sido empregadas com propósitos diversos. No meio agronômico, em geral, objetivam a elaboração de programas integrados de controle de pragas (LARA et al. 1977, SILVEIRA NETO et al. 1977, PEREIRA 1994, PEREIRA et al. 1995). Em estudos ecológicos, têm por finalidade a caracterização e a estrutura de comunidades, assim como a avaliação de impactos a partir da comparação de dados decomposição e abundância de fauna, obtidos em períodos diversos (LAROCA et al. 1989, HLUCHY 1990, ANDERSEN 1990, LUBECK et al. 1995, SILVEIRA NETO et al. 1995, ARCHER 1996, CAMARGO 1999, MARINONI & DUTRA 1991, 1996, MARINONI et al. 1997, 1999).

A expansão das atividades humanas, sobretudo nas últimas décadas, tem exercido forte pressão sobre as áreas de reserva natural, com grave redução da diversidade biológica. Parece que esta constatação vem corroborar a afirmação de MAY (1988) de que a conservação biológica é uma ciência com tempo limitado.

As pressões antrópicas exercidas sobre as áreas de matas de brejo e caatinga, tendem a se intensificar com a diminuição espacial da vegetação, com graves conseqüências sobre a fauna. O propósito deste trabalho foi conhecer a diversidade de Sphingidae destas áreas e, ao mesmo tempo, disponibilizar informações de medidas de fauna que possam ser utilizadas como dados históricos deste grupo taxonômico, para as áreas estudadas, em trabalhos futuros de conservação.

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi desenvolvido em duas áreas do Estado da Paraíba: Mata de Pau Ferro (brejo) e Mata de Paus Brancos (caatinga). A primeira é uma Reserva Ecológica Estadual com 607 ha, típica floresta de brejo, que se assemelha aos remanescentes da floresta verde da região costeira da Paraíba. Estende-se entre 400 a 600 m de altitude, com precipitação média de 1.400 mm. Localiza-se 5 km a oeste da cidade de Areia, Paraíba, e faz parte da bacia hidrográfica do reservatório de água Vaca Brava. As médias anuais de temperatura e umidade relativa do ar são, respectivamente, 22ºC e 85%. A segunda área apresenta características típicas de caatinga arbustiva, tem 1.190 ha, com cerca de 10% de vegetação nativa. Localiza-se na microbacia do riacho São Pedro, Distrito de Catolé da Boa Viagem, Município de Campina Grande, Paraíba. A precipitação anual pode variar de 400 a 800 mm. A média anual de temperatura varia de 25 a 28ºC e a umidade relativa é de 50%.

As coletas ocorreram no período de março de 2000 a fevereiro de 2001, a cada novilúnio. Cada coleta compreendia dois períodos de 12 horas, sempre das 18:00 até as 6:00 h do dia seguinte. O primeiro período iniciava-se no dia que antecedia a lua nova e o segundo, no dia da lua nova.

Em cada uma das áreas de estudo foram utilizadas duas armadilhas luminosas (Luiz de Queiroz com modificações), equipadas com luz negra fluorescente (UV) de 20 W, alimentadas por baterias de 45 A e instaladas a 1,5 m do solo nas coordenadas: 07º21'26"S e 36º03'33"W; 07º21'27"S e 36º03'10"W (caatinga); 06º58'34"S e 35º45'10"W; 06º58'23" e 35º44'54"W (brejo).

O material coletado encontra-se depositado na Coleção Entomológica do Departamento de Sistemática e Ecologia da Universidade Federal da Paraíba.

Os índices de Shannon, Brillouin, Berger-Parker e Simpson foram utilizados para avaliar a diversidade e a eqüitatividade. Exceto para Brillouin, calculado mediante uso do METLab (pacote estatístico) todos os demais índices foram obtidos através do pacote estatístico SPSS 9,0/1996, também utilizado nos cálculos de correlação linear (método de Pearson) entre a flutuação populacional dos Sphingidae e os fatores meteorológicos, inclusive os de deficiência hídrica do solo.

Os padrões de distribuição de abundância de espécies, observados nas áreas de estudo (Fig. 1), foram testados junto aos modelos série log e log normal (truncado).

Os dados meteorológicos foram obtidos junto ao Laboratório de Recursos Hídricos e Sensoriamento Remoto da Paraíba (LMRH). O balanço hídrico foi calculado segundo o método de TORTOWHATER & MATHER (1955), com retenção hídrica estimada em 100 mm.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Nas duas áreas de estudo foram registradas 19 espécies de Sphingidae de 13 gêneros, acomodados em seis tribos, totalizando 326 indivíduos. Dez espécies são comuns às duas áreas e nove foram exclusivas, sendo cinco para o brejo e quatro para a caatinga (Tab. I).

Apesar da padronização do uso da armadilha luminosa nas áreas estudadas, o raio da ação da luz ultravioleta, provavelmente, foi influenciado pela diferença fisionômica entre as áreas estudadas. Este fator deve ser considerado, pois interfere no tamanho das amostras (LAROCA et al. 1989, MARINONI & DUTRA 1996). Isto talvez explique a disparidade entre o número de indivíduos coletados no brejo (89) e na caatinga (237). Maior diversidade em ambientes florestados com menor abundância em relação às formações abertas foi também observado por DUELLMAN (1990) e ZIMMERMAN & RODRIGUES (1990).

A composição da assembléia de Sphingidae das áreas de brejo e caatinga (Tab. II), apresentou maior proporção de espécies e indivíduos para as tribos Dilophonotini e Sphingini, respectivamente. As proporções verificadas assemelham-se às obtidas para outros biótopos tropicais (LAROCA & MIELKE 1975, LAROCA et al. 1989, CORRAL & SIERRA 1994, MOTTA et al. 1998).

O Teste c² indicou que os dados observados para a área de brejo concordam com os esperados para o modelo série log normal. Para os dados observados na área de caatinga o teste c² não discriminou que modelo os dados seguem (Tab. III). Conjunto de dados pequenos pode apresentar este comportamento ou como MAGURRAN (1988) e MARTIN PIERA (1997) destacaram, serem discriminados por ambos os modelos.

Se o modelo de distribuição de abundância de espécies log normal truncado é exibido por comunidades em alto grau de equilíbrio (MINSHALL et al. 1985, KEVAN et al. 1997), o modelo série log é visto como um indicador de ambientes alterados, onde poucos fatores determinam maior dominância e menor eqüitatividade entre as espécies (MAGURRAN 1988). Esses indicadores do modelo série log normal são observados na caatinga, onde ocorre grande dominância de Callionima grisescens elegans (Gehlen, 1935) (Tab. I) e a área passa por grande processo de descaracterização para assentamentos agrícolas.

Índices de diversidade

Os índices de diversidade e uniformidade são apresentados na tabela IV. Para o brejo, cujo padrão de distribuição de abundância segue o modelo log normal (truncada), a proporcionalidade de abundância é melhor definida e, portanto, os índices de diversidade de Shannon e Brillouin apresentam valores maiores, quando comparados com os obtidos para a área de caatinga. Sempre que se compara valores obtidos por esses dois índices, para um mesmo conjunto de dados, observa-se que os resultados para Brillouin são sempre menores que os obtidos para Shannon, como se pode observar com os Ctenuchidae de MARINONI & DUTRA (1996). Isto decorre de Brillouin descrever uma coleção conhecida, enquanto Shannon estima a diversidade a partir da porção amostrada e não amostrada da comunidade (MAGURRAN 1988, STILING 1999).

Para a área de caatinga, cujo padrão de distribuição de abundância sugere uma tendência para o modelo série log, a dominância está caracterizada e, portanto, os índices de diversidade de Simpson e Berger-Parker têm valores maiores.

Balanço hídrico

O balanço hídrico contabiliza as entradas e saídas de água no solo, o que torna possível estimar a água contida no mesmo a cada período do ano. Tem grande aplicação no meio agronômico, sobretudo, para orientar os intervalos de irrigação, planejamento dos recursos de água, classificação climática e em estudos do meio ambiente (MOTA 1977, XU 1999, EVANS et al. 1999). Como os Sphingidae desenvolvem a fase pupa no solo, provavelmente os teores de umidade no solo determinam a passagem para a fase adulta. (JANZEN 1983, MEERMAN 1999, KITCHING & CADIOU 2000).

Observando o gráfico da flutuação populacional dos Sphingidae na caatinga (Fig. 2), a ausência de espécies para os períodos mais críticos da seca (setembro-dezembro), não representa na realidade ausência local da espécie, mas ausência do adulto. Possivelmente estes insetos permanecem sob o solo, na fase pupal, até que as condições de umidade sejam favoráveis à emergência dos adultos. Muitas das estratégias de sobrevivência das espécies na caatinga estão ligadas aos teores de umidade do solo.

Apesar do período de seca iniciar-se em agosto e estender-se até dezembro, excepcionalmente, no ano 2001, choveu 308,1mm em agosto e 219,9 mm em setembro na área de brejo (Tab. V). Muito embora haja coincidência nos dois meses de menor índice de precipitação pluviométrica (outubro e novembro) entre as duas áreas, os teores de água armazenada no solo diferem substancialmente entre elas. Na área de brejo o total de precipitação para o período (março/2000 a fevereiro/2001) foi de 1.866,6mm; houve excedente hídrico durante seis meses e deficiência hídrica durante cinco meses (Tab. V). Na área de caatinga o total de precipitação para o mesmo período foi de 582,6mm, mas não houve excedente hídrico e a deficiência se estendeu por dez meses, sendo que em nenhum mês do ano houve água armazenada no solo para capacidade de retenção hídrica estipulada (Tab. VI).

Nas duas áreas a flutuação populacional alcança os maiores picos logo após a época de deficiência hídrica, quando o solo recebe água de reposição e, com isso, aumenta seu teor de umidade. De certa forma é intrigante o fato de ter sido capturado maior número de indivíduos, na época mais úmida, na caatinga do que no brejo. A dominância de Callionima grisescecens elegans na caatinga é a responsável por esta diferença, o que demonstra uma partilha de recurso menos equilibrada nesta área que no brejo. Uma outra explicação pode decorrer do método de amostragem, sendo a caatinga um ambiente mais aberto, com relação ao brejo, favorece mais a dispersão da luz que, assim, agiria de forma mais eficiente na atração dos insetos (MARINONI & DUTRA 1991, 1996).

Sazonalidade

As áreas em estudo apresentam duas estações climáticas bem definidas: uma seca e outra úmida marcada pela ocorrência das chuvas. Na estação seca, a paisagem da caatinga muda substancialmente, as plantas perdem as folhas e a vegetação adquire uma tonalidade esbranquiçada, daí o nome do lugar, Mata de Paus Brancos.

A flutuação dos Sphingidae na área de caatinga mostra que a população ocorre em maior número no período que vai de março a julho (Fig. 2). Os dois pontos de baixa ocorrência (abril e junho) não são indicadores reais da flutuação populacional das espécies, pois decorrem de fenômeno ligado ao tempo (chuva), no dia de coleta. Na época seca os Sphingidae estiveram ausentes nas coletas de outubro e novembro, sendo coletado apenas um indivíduo em dezembro. No brejo há um pico em março e os meses de mais baixa freqüência foram de novembro a janeiro (Fig. 2). Esta relação dos picos populacionais com o período chuvoso foi, também, observada para os Sphingidae da Serra do Mar (LAROCA et al. 1989), da Costa Rica (HABER & FRANKIE 1989) e Belize (MEERMAN 1999).

Na caatinga, a flutuação população dos Sphingidae mostrou correlação positiva significativa ao nível de 0,01 com a pluviosidade (r = 0,709) e correlação negativa moderada com a temperatura máxima (r = -0,70; p = 0,123) (Fig. 3). No brejo, a flutuação populacional dos Sphingidae não apresentou correlação com nenhum fator meteorológico. Temperaturas máximas e pluviosidade são as variáveis meteorológicas mais correlacionadas com as elevações populacionais de Sphingidae (GRANT 1983, STRADLING et al. 1983, FERREIRA et al. 1986, MARINONI et al. 1999).

A acentuada queda do número de indivíduos coletados nos meses de maio a dezembro e outubro a fevereiro, para a caatinga e o brejo, respectivamente, pode estar associada à deficiência hídrica do solo. A abundância verificada nos referidos meses apresenta correlação negativa significativa com a deficiência hídrica do solo (Fig. 4), sendo (r = -0,623; p = 0,031) para o brejo com significância de 0,05 e (r = -0,743; p = 0,006) para a caatinga com significância de 0,01.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à Profa MSc. Catarina Motta, pela valiosa ajuda na identificação das espécies. Ao Prof. Dr. Renato Marinoni, pelas críticas e sugestões. A CAPES pela concessão de bolsa à primeira autora.

Recebido em 09.I.2003; aceito em 09.VII.2004.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  27 Abr 2006
• Data do Fascículo
  Set 2004

Histórico

• Recebido
  09 Jan 2003
• Aceito
  09 Jul 2004