Pesquisa Agropecuária Brasileira, Volume: 44, Issue: 8, Published: 2009
  • Biodiversity, conservation and sustainable management of soil animals: the XV International Colloquium on Soil Zoology and XII International Colloquium on Apterygota Special Colaboration

    Brown, George Gardner; Sautter, Klaus Dieter
  • DNA barcodes for soil animal taxonomy Special Colaboration

    Rougerie, Rodolphe; Decaëns, Thibaud; Deharveng, Louis; Porco, David; James, Sam W.; Chang, Chih-Han; Richard, Benoit; Potapov, Mikhail; Suhardjono, Yayuk; Hebert, Paul D.N.

    Abstract in Portuguese:

    A biodiversidade das comunidades do solo continua muito pouco conhecida e entendida. A biologia do solo é fortemente afetada pela crise taxonômica, e a maior parte dos grupos de animais dessa biota sofre forte impedimento taxonômico. O objetivo deste trabalho foi determinar como o código de barras de DNA - um método novo que usa uma etiqueta microgenômica para identificação e discriminação de espécies - permite uma melhor avaliação da taxonomia da biota edáfica. Foram analisadas 1.152 sequências de códigos de barras de dois grupos principais de animais, colêmbolos e minhocas, que apresentaram ampla amostragem taxonômica e geográfica. Além de refletir fortemente o impedimento taxonômico de ambos os grupos, com um grande número de linhagens divergentes no nível da espécie que ainda não está descrita, os resultados também destacam um alto (15%) nível de diversidade críptica dentro de espécies conhecidas de minhocas e colêmbolos. Esses resultados apóiam estudos locais recentes que usaram métodos similares. Considerando as dificuldades taxonômicas enfrentadas para identificar os animais de solo, ferramentas de identificação usando DNA podem facilitar e melhorar a exploração da biodiversidade e a sua descrição. As campanhas de código de barras de DNA estão se desenvolvendo rapidamente com animais do solo, e a comunidade de biólogos é incitada a adotar esses métodos.

    Abstract in English:

    The biodiversity of soil communities remains very poorly known and understood. Soil biological sciences are strongly affected by the taxonomic crisis, and most groups of animals in that biota suffer from a strong taxonomic impediment. The objective of this work was to investigate how DNA barcoding - a novel method using a microgenomic tag for species identification and discrimination - permits better evaluation of the taxonomy of soil biota. A total of 1,152 barcode sequences were analyzed for two major groups of animals, collembolans and earthworms, which presented broad taxonomic and geographic sampling. Besides strongly reflecting the taxonomic impediment for both groups, with a large number of species-level divergent lineages remaining unnamed so far, the results also highlight a high level (15%) of cryptic diversity within known species of both earthworms and collembolans. These results are supportive of recent local studies using a similar approach. Within an impeded taxonomic system for soil animals, DNA-assisted identification tools can facilitate and improve biodiversity exploration and description. DNA-barcoding campaigns are rapidly developing in soil animals and the community of soil biologists is urged to embrace these methods.
  • Ecology and the challenge of a multifunctional use of soil Special Colaboration

    Lavelle, Patrick

    Abstract in Portuguese:

    A zoologia e a ecologia do solo tornaram-se áreas de pesquisa muito ativas a partir do início da década de 1990. Uma busca realizada na base de dados ISI Web of Science mostrou um gradual aumento no número de publicações sobre o assunto nas últimas duas décadas, tendo sido encontradas 3.612 referências bibliográficas para o período de 2004 a 2008. As pesquisas abordaram principalmente assuntos ambientais, toxicologia e ecologia. O desenvolvimento da teoria em ecologia do solo é discutido, e são apresentados argumentos contra a ideia de que existe deficiência na teoria em ecologia do solo. Finalmente, é discutida a necessidade de um modelo geral de funcionamento e manejo do solo, e são apresentadas algumas opções para atingir esse objetivo.

    Abstract in English:

    Soil zoology and soil ecology have become very active fields of research since the early 1990s. A search in the ISI Web of Science databases showed a steady increase in publications about that theme over the last two decades, and 3,612 bibliographic references were found for that theme for the period of 2004 to 2008. The researches covered mostly soil environmental issues, toxicology and ecology. The issue of theoretical development in soil ecology is discussed, and arguments are presented against the idea that the soil ecology theory is deficient. Finally, the need for a general model of soil function and soil management is discussed and some options are presented to reach this goal.
  • State of the science and the way forward for the ecotoxicological assessment of contaminated land Special Colaboration

    Kuperman, Roman G.; Checkai, Ronald T.; Garcia, Marcos Vinicius Bastos; Römbke, Jörg; Stephenson, Gladys L.; Sousa, José Paulo

    Abstract in Portuguese:

    Durante as últimas duas décadas, ecotoxicologistas de solo têm feito progressos ao utilizar conceitos básicos e avanços da zoologia e ecologia do solo. Os métodos existentes têm sido aplicados, e têm-se desenvolvido novas ferramentas para avaliar de que modo a contaminação química pode afetar o ecossistema terrestre, inclusive pela degradação ou destruição da qualidade do solo e dos habitats ou pela redução da biodiversidade edáfica. Os ecotoxicologistas de solo utilizam um conjunto de protocolos padronizados, originalmente desenvolvidos como testes de laboratório com compostos químicos simples como os pesticidas e, posteriormente, adaptados em termos de abordagens e métodos, para a avaliação de áreas contaminadas. No entanto, a relevância ecológica de algumas abordagens permanece questionável. Neste artigo, os autores discutem os recentes desafios para uma avaliação ecotoxicológica coerente do ecossistema solo em áreas contaminadas e apresentam recomendações de como integrar os efeitos das propriedades físicoquímicas do solo, as variações na diversidade de invertebrados do solo e, as interações entre organismos dos vários níveis tróficos. São analisadas novas abordagens e métodos de avaliação, usando-se exemplos de três continentes (particularmente o trabalho desenvolvido no Brasil), e são dadas recomendações de como aumentar a relevância ecológica na avaliação ecotoxicológica de áreas contaminadas.

    Abstract in English:

    Over the past two decades, soil ecotoxicologists have made strides in utilizing the basic concepts and advancements in soil zoology and ecology. They have applied the existing tools, and developed new ones to investigate how chemical contamination can affect soil ecosystems, including the degradation or destruction of soil quality and habitats or the diminishment of belowground biodiversity. Soil ecotoxicologists are applying a suite of standard protocols, originally developed as laboratory tests with single chemicals (e.g., pesticides), and further enhancing both the approaches and protocols for the assessment of contaminated lands. However, ecological relevance of some approaches remains unresolved. The authors discuss the main challenges for a coherent ecotoxicological assessment of soil ecosystems amid contaminated lands, and provide recommendations on how to integrate the effects of physical and chemical soil properties, the variations in the diversity of soil invertebrates, and the interactions among organisms of various trophic levels. The review examines new international approaches and test methods using examples from three continents (in particular research conducted in Brazil), and provides recommendations for improving ecological relevance of ecotoxicological investigations of contaminated lands.
  • Towards a universal sampling protocol for soil biotas in the humid tropics Special Colaboration

    Bignell, David Edward

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho faz uma revisão dos métodos de inventariado da biota edáfica nos trópicos úmidos para documentar a (hipotética) perda de biodiversidade do solo associada ao desmatamento e à intensificação agrícola nas margens de florestas. A biota foi agrupada em oito categorias, cada uma correspondente a um grande grupo funcional considerado importante ou essencial para a função do solo. Um inventário cuidadoso dos organismos do solo pode auxiliar a gestão de ecossistemas e a sustentabilidade da produção agrícola. As vantagens e desvantagens de métodos de amostragem baseados em transectos ou em malhas são discutidas e ilustradas por protocolos publicados, desde o original "transeto TSBF", passando por versões desenvolvidas para o projeto "Alternatives to Slash-and-Burn" (ASB), até o esquema final (com suas variantes) adotado pelo projeto "Conservation and Sustainable Management of Below-ground Biodiversity" (CSM-BGBD). Considerou-se a importância de repetição de amostras e argumenta-se que os novos protocolos de amostragem são: inclusivos, ou seja, desenhados para amostrar os oito grupos bióticos ao mesmo tempo no campo; dimensionados espacialmente, pois fornecem dados de biodiversidade nos níveis de lugar, localidade, paisagem e região e associam esses dados ao uso e cobertura do solo; e estatisticamente robustos, como evidenciado por uma aleatorização parcial das localizações dos lotes de amostragem.

    Abstract in English:

    This paper reviews the methods for the inventory of below-ground biotas in the humid tropics, to document the (hypothesized) loss of soil biodiversity associated with deforestation and agricultural intensification at forest margins. The biotas were grouped into eight categories, each of which corresponded to a major functional group considered important or essential to soil function. An accurate inventory of soil organisms can assist in ecosystem management and help sustain agricultural production. The advantages and disadvantages of transect-based and grid-based sampling methods are discussed, illustrated by published protocols ranging from the original "TSBF transect", through versions developed for the alternatives to Slash-and-Burn Project (ASB) to the final schemes (with variants) adopted by the Conservation and Sustainable Management of Below-ground Biodiversity Project (CSM-BGBD). Consideration is given to the place and importance of replication in below-ground biological sampling and it is argued that the new sampling protocols are inclusive, i.e. designed to sample all eight biotic groups in the same field exercise; spatially scaled, i.e. provide biodiversity data at site, locality, landscape and regional levels, and link the data to land use and land cover; and statistically robust, as shown by a partial randomization of plot locations for sampling.
  • Why should we care about soil fauna? Special Colaboration

    Anderson, Jonathan Michael

    Abstract in Portuguese:

    As razões porque nos importamos com a fauna do solo estão relacionadas com seus valores intrínsecos, utilitários e funcionais. Os valores intrínsecos abrangem razões morais ou estéticas para conservar a biodiversidade subterrânea. Infelizmente, a proteção dos invertebrados do solo raramente tem sido um critério para evitar mudanças no manejo e uso da terra. Valores utilitários, ou de uso direto, têm sido pesquisados mais extensamente para fungos, bactérias e invertebrados marinhos do que para a fauna do solo. Contudo, alguns remédios tradicionais, enzimas novas e produtos farmacêuticos têm sido derivados de minhocas, cupins e outros grupos, e os simbiontes intestinais podem prover estirpes microbianas com propriedades interessantes para a biotecnologia. A importância funcional dos invertebrados edáficos nos processos ecossitêmicos tem sido foco de muita pesquisa em décadas recentes. Se sugere que raramente é possível identificar o papel dos invertebrados edáficos como determinantes de processos edáficos em escala de parcela e ecossistema (hectares) e em maiores escalas porque outros controles biofísicos superam seus efeitos. Porém, existem situações em que as atividades de grupos funcionais da fauna edáfica, ou mesmo de algumas espécies, estão sincronizadas no espaço ou no tempo com eventos vegetais, entrada de recursos, sazonalidade ou outras perturbações ao sistema, e seus efeitos emergentes são detectáveis como controles de ordem superior.

    Abstract in English:

    The reasons why we care about soil fauna are related to their intrinsic, utilitarian and functional values. The intrinsic values embrace aesthetic or moral reasons for conserving below-ground biodiversity. Unfortunately, the protection of soil invertebrates has rarely been a criterion for avoiding changes in land use and management. Utilitarian, or direct use values, have been investigated more extensively for fungi, bacteria and marine invertebrates than for soil fauna. However, some traditional remedies, novel enzymes and pharmaceutical compounds have been derived from earthworms, termites and other groups, and gut symbionts may provide microbial strains with interesting properties for biotechnology. The functional importance of soil invertebrates in ecosystem processes has been a major focus of research in recent decades. It is suggested herein that it is rarely possible to identify the role of soil invertebrates as rate determinants of soil processes at plot and ecosystem scales of hectares and above because other biophysical controls override their effects. There are situations, however, where the activities of functional groups of soil animals, even of species, are synchronised in space or time by plant events, resource inputs, seasonality or other perturbations to the system, and their emergent effects are detectable as higher order controls.
  • A new method to simulate the hydrological state of soil under natural conditions Soil Science

    Wild, Anna-Katharina; Marx, Michael Thomas; Eisenbeis, Gerhard

    Abstract in Portuguese:

    As micro, macro e mesofaunas no solo respondem frequentemente à variação das condições ambientais, o que resulta em alterações na abundância e na estrutura da comunidade. Os efeitos das alterações nos parâmetros do solo são normalmente determinados com amostras recolhidas no campo e trazidas ao laboratório, ou seja, onde as condições ambientais naturais podem não ser aplicáveis. Criamos um método (STAFD - tubos de amostra de solo para inundações e secas artificiais), que simula o estado hidrológico do solo in situ com núcleos implantados. As amostras de controle foram comparadas com amostras de tratamentos em que foram simuladas inundações de 15, 30, 60 e 90 dias e secas de 60, 90 e 120 dias no campo. Verificou-se que as inundações e a seca reduziram a quantidade de individuos em todos os grupos de fauna de solo, mas a resposta à seca foi mais lenta e não proporcional à redução prevista no teor de água. Os resultados das inundações simuladas demonstram, em especial, o valor do método STAFD para a investigação desse tipo de eventos extremos nos habitats naturais.

    Abstract in English:

    Micro, macro and mesofauna in the soil often respond to fluctuating environmental conditions, resulting in changes of abundance and community structure. Effects of changing soil parameters are normally determined with samples taken in the field and brought to the laboratory, i.e. where natural environmental conditions may not apply. We devised a method (STAFD - soil tubes for artificial flood and drought), which simulates the hydrological state of soil in situ using implanted cores. Control tubes were compared with treatment tubes in which floods of 15, 30, 60 and 90 days, and droughts of 60, 90 and 120 days were simulated in the field. Flooding and drought were found to reduce number of individuals in all soil faunal groups, but the response to drought was slower and not in proportion to the expected decrease of the water content. The results of the simulated floods in particular show the value of the STAFD method for the investigation of such extreme events in natural habitats.
  • Ant species distribution along a topographic gradient in a "terra-firme" forest reserve in Central Amazonia Soil Science

    Oliveira, Pollyana Yvonica de; Souza, Jorge Luiz Pereira de; Baccaro, Fabricio Beggiato; Franklin, Elizabeth

    Abstract in Portuguese:

    Na Amazônia, variações topográficas em ecossistemas de terra-firme são variáveis comuns que afetam a distribuição de invertebrados terrestres. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do conteúdo de argila no solo e da inclinação do terreno na distribuição de espécies de formigas em uma área de 25 km2 que cobre a variação topográfica natural. Usando três métodos de coleta complementares (iscas de sardinha, armadilhas de fosso e amostras de serapilheira extraídas de sacos de Winkler), foram coletadas 300 subamostras de cada método em 30 parcelas distribuídas em uma floresta tropical úmida na Reserva Ducke (Manaus, AM). Foram registrados 26.814 indivíduos em 11 subfamílias, 54 gêneros, 85 espécies e 152 morfoespécies (Pheidole representou 37% das morfoespécies). O gênero Eurhopalothrix foi registrado pela primeira vez nesta reserva. O número de espécies não foi correlacionado com a inclinação do terreno ou o conteúdo de argila, exceto para espécies na serapilheira. No entanto, a Análise das Coordenadas Principais indicou que a composição de espécies das armadilhas e da serapilheira esteve correlacionada com o conteúdo de argila. Aproximadamente metade das espécies foi encontrada somente nos baixios ou nos platôs, sugerindo que a maioria é especialista do habitat. Na Amazônia Central, a textura do solo está geralmente correlacionada com a estrutura da vegetação e o teor de umidade, criando micro-habitats heterogêneos que provavelmente contribuíram para as diferenças observadas na estrutura da comunidade de formigas.

    Abstract in English:

    In Amazonia, topographical variations in soil and forest structure within "terra-firme" ecosystems are important factors correlated with terrestrial invertebrates' distribution. The objective of this work was to assess the effects of soil clay content and slope on ant species distribution over a 25 km² grid covering the natural topographic continuum. Using three complementary sampling methods (sardine baits, pitfall traps and litter samples extracted in Winkler sacks), 300 subsamples of each method were taken in 30 plots distributed over a wet tropical forest in the Ducke Reserve (Manaus, AM, Brazil). An amount of 26,814 individuals from 11 subfamilies, 54 genera, 85 species and 152 morphospecies was recorded (Pheidole represented 37% of all morphospecies). The genus Eurhopalothrix was registered for the first time for the reserve. Species number was not correlated with slope or clay content, except for the species sampled from litter. However, the Principal Coordinate Analysis indicated that the main pattern of species composition from pitfall and litter samples was related to clay content. Almost half of the species were found only in valleys or only on plateaus, which suggests that most of them are habitat specialists. In Central Amazonia, soil texture is usually correlated with vegetation structure and moisture content, creating different microhabitats, which probably account for the observed differences in ant community structure.
  • Benefits from ecological study methods to taxonomy of enchytraeids in southern Mata Atlântica Soil Science

    Schmelz, Rüdiger Maria; Peña, Rut Maria Collado de la; Römbke, Jörg

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi determinar como a taxonomia beneficia-se de métodos quantitativos e de amostragem ecológicos nos estudos dos enquitreídeos. Enquitreídeos (pequenos parentes das minhocas) foram coletados em diferentes fases de regeneração da Mata Atlântica no Estado do Paraná, Brasil. Foram combinadas as pesquisas ecológica e taxonômica, pois os enquitreídeos são pouco estudados e difíceis de identificar, e muitas espécies novas eram esperadas. O grande número de espécimes coletados permitiu testar diagnoses de espécies por meio da investigação das amplitudes de variações de caracteres em uma série mais ampla de espécimes. Diagnoses de espécies simplificadas, adaptadas às condições locais do ambiente, foram desenvolvidas, o que permitiu a identificação de todos os exemplares, incluindo juvenis. Caracteres-chave e estados de caracteres foram formulados para três gêneros: Achaeta, Hemienchytraeus e Guaranidrilus. Entre várias espécies novas, uma espécie rara, possível remanescente da fauna autóctone da floresta, foi encontrada e descrita.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to determine how taxonomy benefited from the ecological quantitative and site-based sampling methods in enchytraeids studies. Enchytraeids (small relatives of earthworms) were sampled in different phases of rain forest regeneration in the southern Mata Atlântica in Paraná, Brazil. The research combined ecological and taxonomic work, because enchytraeids are poorly studied and difficult to identify, and many new species were expected. The provision of large numbers of specimens enabled the test of species diagnoses by investigating the ranges of character variations in a larger series of specimens. Simplified species diagnoses adapted to the local conditions that allowed the identification of all specimens, juveniles included, were developed. Key characters and character states are presented for the three genera: Achaeta, Hemienchytraeus and Guaranidrilus. Among several new species, a rare species, possibly a remnant of the autochthonous forest fauna, was found and described.
  • Biodiversity of Collembola in urban soils and their use as bioindicators for pollution Soil Science

    Fiera, Cristina

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de poluentes na abundância e na diversidade de Collembola em solos urbanos. A pesquisa foi conduzida em três parques (Cişmigiu, Izvor e Unirea) no centro de Bucareste, onde o tráfego intenso de carros é responsável por 70% da poluição do ar local. Um local em particular (parque Cişmigiu) está altamente contaminado com Pb, Cd, Zn e Cu, com nível de Pb dez vezes superior aos níveis de fundo. Os Collembola foram coletados em 2006 (julho, setembro, novembro), usando o método de transecto: foram coletados 2.475 indivíduos de 34 espécies de Collembola a partir de 210 amostras de solo e serapilheira. As densidades numéricas diferiram significativamente entre os locais estudados. A influência da poluição do ar na fauna de colêmbolos foi visível em termos de riqueza de espécies e do grau de poluição do solo. A riqueza de espécies foi menor no local mais contaminado (Cismigiu, 11 espécies), que apresentou, no entanto, aumento na abundância de colêmbolos. Algumas espécies podem tornar-se resistentes à poluição e ocorrer com elevada abundância em locais poluídos, o que as torna boas bioindicadoras de poluentes.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to evaluate the effects of pollutants on the abundance and diversity of Collembola in urban soils. The research was carried out in three parks (Cişmigiu, Izvor and Unirea) in downtown Bucharest, where the intense car traffic accounts for 70% of the local air pollution. One site in particular (Cişmigiu park) was highly contaminated with Pb, Cd, Zn and Cu at about ten times the background levels of Pb. Collembola were sampled in 2006 (July, September, November) using the transect method: 2,475 individuals from 34 species of Collembola were collected from 210 samples of soil and litter. Numerical densities differed significantly between the studied sites.The influence of air pollutants on the springtail fauna was visible at the species richness diversity and soil pollution levels. Species richness was lowest in the most contaminated site (Cismigiu, 11 species), which presented an increase in springtails abundances, though. Some species may become resistant to pollution and occur in high numbers of individuals in polluted sites, which makes them a good bioindicator of pollutants.
  • Biomarkers for the assessment of chlorpyrifos effects on earthworms and on soil functional parameters Soil Science

    Piola, Lucas; Fuchs, Julio; Oneto, María Luisa; Basack, Silvana; Giménez, Rosana; Massaro, Rubén; Papa, Juan Carlos; Kesten, Eva; Casabé, Norma

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do clorpirifós sobre as minhocas e sobre parâmetros funcionais do solo. Foi executado um estudo integrado campo-laboratório, em uma plantação de trigo na Argentina, onde foi aplicado clorpirifós em duas doses recomendadas (240 ou 960 g ha-1 a.i.). Os ensaios laboratoriais incluíram tempo de retenção do vermelho-neutro, ensaio cometa (eletroforese em gel de célula única) e teste de fuga, cada um com a minhoca Eisenia andrei exposta aos solos coletados 1 e 14 dias após tratamentos, e teste com a lâmina-isca. Nos bioensaios de campo, avaliou-se a decomposição da matéria orgânica em sacolas com alfafa e com a lâmina-isca. As populações de minhocas foram avaliadas no campo com uso do método de extração com formalina e remoção manual. O tempo de retenção do vermelho-neutro e o ensaio cometa foram biomarcadores sensíveis aos efeitos do clorpirifós na minhoca E. andrei; porém, o comportamento de fuga não foi eficiente para avaliar tais efeitos. A atividade alimentar da biota do solo, avaliada pelo teste de lâmina-isca, foi significativamente inibida pelo clorpirifós após 97 dias, mas recuperou-se no 118º dia do teste. O teste de sacolas com alfafa não mostrou diferenças significativas em comparação aos controles. A abundância das minhocas em campo foi muito baixa, para testar adequadamente a sensibilidade desta variável.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to evaluate the effects of chlorpyrifos on earthworms and on soil functional parameters. An integrated laboratory-field study was performed in a wheat field in Argentina, sprayed with chlorpyrifos at two recommended application rates (240 or 960 g ha-1 style='vertical-align:baseline'> a.i.). Laboratory tests included neutral red retention time, comet assay (single cell gel electrophoresis), and avoidance behavior, each using the earthworm Eisenia andrei exposed in soil collected 1 or 14 days after pesticide application, and the bait-lamina test. Field tests assessed organic matter breakdown using the litterbag and bait-lamina assays. Earthworm populations in the field were assessed using formalin application and hand-sorting. The neutral red retention time and comet assays were sensitive biomarkers to the effects of chlorpyrifos on the earthworm E. andrei; however, the earthworm avoidance test was not sufficiently robust to assess these effects. Feeding activity of soil biota, assessed by the bait lamina test, was significantly inhibited by chlorpyrifos after 97 days, but recovered by the 118th day of the test. Litterbag test showed no significant differences in comparison to controls. Earthworm abundance in the field was too low to adequately test the sensitivity of this assessment endpoint.
  • Collembolan community in broad-leaved forests and in conifer stands of Cryptomeria japonica in Central Japan Soil Science

    Hasegawa, Motohiro; Fukuyama, Kenji; Makino, Shun'ichi; Okochi, Isamu; Tanaka, Hiroshi; Okabe, Kimiko; Goto, Hideaki; Mizoguchi, Takeo; Sakata, Tadashi

    Abstract in Portuguese:

    As comunidades de colêmbolos nas plantações da conífera Cryptomeria japonica (cedro japonês) e florestas decíduas secundárias de várias idades foram investigadas para determinar até que ponto a conversão da floresta decídua em conífera afeta a riqueza das espécies e a composição das comunidades de colêmbolos no Japão central. A densidade e a riqueza total de espécies de Collembola não foram diferentes entre as florestas decíduas e de cedro, exceto imediatamente depois do corte raso. A quantidade de matéria orgânica acumulada no solo foi maior sob cedro e positivamente correlacionada com a riqueza de espécies de detritívoros. A riqueza de espécies de fungívoros e sugadores foi positivamente correlacionada à riqueza de espécies de plantas do estrato herbáceo da floresta. Houve diferença na composição das espécies de colêmbolos entre os tipos de floresta. A idade das florestas parece ter pouca importância para a comunidade de colêmbolos, exceto nos primeiros quatro anos após o corte raso. Concluiu-se que a conversão da floresta decídua em plantações de cedro japonês não causou diminuição na abundância e na riqueza das espécies das comunidades de colêmbolos, mas afetou a composição dessas comunidades. As diferenças na composição das espécies podem ser relacionadas ao desenvolvimento de plantas do estrato herbáceo da floresta.

    Abstract in English:

    Collembolan communities in conifer plantations (Japanese cedar, Cryptomeria japonica) and secondary deciduous broad-leaved forests of varying ages were investigated to determine the extent to which forest conversion (broad-leaved to coniferous) affects the species richness and assemblage composition of Collembola in central Japan. Density and total species richness of Collembola not differed between the broad-leaved and cedar forests except immediately after clear-cutting. The amount of forest-floor organic matter was larger in cedar forests and positively correlated with the species richness of detritus feeders. Species richness of fungal feeders and sucking feeders positively correlated with the species richness of forest-floor plants. There was difference in collembolan species composition between the forest types. The age of the forests seemed to have only small importance for the collembolan community, except during the first four years after clear-cutting. The conversion to artificial cedar stands has not reduced the abundance or species richness of collembolan communities, but has affected community composition. Differences in species composition may be related to the ground floras.
  • Colonization by mites of glacier-free areas in King George Island, Antarctica Soil Science

    Gryziak, Grzegorz

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho visou investigar a proporção de colonização, por ácaros terrestres, em áreas de terra seca criadas pelo contínuo derretimento das geleiras antárticas induzido pelas condições climáticas. O recuo das geleiras abre novas áreas livres de gelo para a colonização pela vegetação e por animais. O estudo foi conduzido na Área de Proteção Especial da Antártica número 128 (ASPA nº 128, costa oeste da Baía do Almirantado, Ilha Rei George, Ilhas Shetland do Sul). Transectos marcados entre as geleiras Ecology, Baranowski e Windy e a costa marítima foram utilizados para coletar amostras de solo. Os ácaros oribatídeos foram encontrados somente em áreas próximas da costa em manchas de vegetação com mais de 30 anos de idade. A colonização das áreas de terra pelas comunidades de ácaros é fortemente determinada pela presença de plantas.

    Abstract in English:

    This work aimed to investigate the ratio of colonization by terrestrial mites on ice-free areas created by the ongoing climate-induced melting of Antarctic glaciers. Glacier retreat opens new ice-free areas for the colonization by vegetation and animals. The study was undertaken on the Antarctic Specially Protected Area no. 128 (West Coast of the Admiralty Bay, King George Island, South Shetlands Islands). Transects marked between the Ecology, Baranowski and Windy Glaciers, and a sea shore were used to collect soil samples. Oribatid mites were found only on near-shore areas, on patches of vegetation of more than 30 years of age. The colonization by mite communities is strongly determined by the presence of plants.
  • Community structures of soil animals and survival of land snails on an island of the Ogasawara Archipelago Soil Science

    Hasegawa, Motohiro; Sugiura, Shinji; Ito, Masamichi T.; Yamaki, Aska; Hamaguchi, Keiko; Kishimoto, Toshio; Okochi, Isamu

    Abstract in Portuguese:

    Em Chichijima, uma das ilhas do Arquipélago Ogasawara (Bonin), localizado no Oceano Pacífico Ocidental, o número de caracóis terrestres diminuiu, e a causa provável é a predação por uma planária invasora (Platydemus manokwari). A fauna edáfica foi avaliada nas áreas onde o caracol sobreviveu e onde se extinguiu. Grande parte da fauna, dominada inicialmente por minhocas e formigas, não diminuiu; contudo, um carabídeo endêmico e não descrito (Badister sp.), que se alimenta de caracóis terrestres, não estava presente nas áreas em que o caracol foi extinto. Sabe-se que a planária invasiva P. manokwari se alimenta não só das carcaças das minhocas, mas também de caracóis vivos, e por isso habita a maior parte da Ilha Chichijima. Entre outros grupos, a densidade de isópodos (também dominados por espécies exóticas) foi muita baixa, em comparação aos relatos feitos 30 anos antes. A estrutura da comunidade é refletida atualmente pela dominância de minhocas e formigas, declínio de isópodos endêmicos, e uma alta frequência de espécies introduzidas ou exóticas.

    Abstract in English:

    On Chichijima, one of the Ogasawara (Bonin) Islands located in the Western Pacific Ocean, land snails have declined, the suggested cause being predation pressure by an invasive flatworm (Platydemus manokwari). Soil fauna were investigated in areas where the snail survives, and where it has become extinct. Much of the fauna, dominated by introduced earthworms and ants, was undiminished, however, one undescribed but endemic carabid (Badister sp.), which selectively feeds on land snails, was absent in snail-extinct areas. The invasive flatworm P. manokwari has been reported to feed also on the carcasses of earthworms, as well as on live snails, and is therefore expected to occur in most parts of Chichijima Island. Among other groups, the density of isopods (also dominated by exotic species) was very low, in comparison with the reported ones 30 years ago. Community structure is currently reflected by dominance of earthworms and ants, decline of endemic isopods, and a high frequency of introduced or alien species.
  • Composition and functional groups of epiedaphic ants (Hymenoptera: Formicidae) in irrigated agroecosystem and in nonagricultural areas Soil Science

    Hernández-Ruiz, Patricia; Castaño-Meneses, Gabriela; Cano-Santana, Zenón

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição de espécies e os grupos funcionais de formigas em áreas não agrícolas (NA) e em áreas irrigadas (S, irrigação sazonal; P, irrigação com águas de poço; W, irrigação com água residuária) em uma região agrícola de clima árido da região Central do México durante 2005 e 2006. Um total de 52.358 formigas pertencentes a 6 subfamílias, 21 gêneros e 39 espécies foi coletado por meio de armadilhas Pitfall. As espécies mais bem representadas em todas as parcelas foram: Forelius pruinosus, Pheidole obtusospinosa, Monomorium minimum e Dorymyrmex spp. As parcelas NA registraram a maior densidade de formigas. Os maiores valores de diversidade (H') e equitatividade (J') foram observados nas parcelas NA e P, e os menores, nas parcelas W. A análise de cluster mostrou grupos diferentes quanto à composição de espécies: NA-S e W-P. Os grupos funcionais registrados foram: Dolichoderinae dominantes, três espécies; Camponotini subordinadas, cinco espécies; especialistas de clima quente, três espécies; especialistas de clima tropical, sete espécies; especialistas de clima frio, cinco espécies; espécies crípticas, uma espécie; oportunistas, seis espécies; Myrmicinae generalizados, nove espécies. A atividade de agricultura afeta a estrutura das comunidades das formigas epiedáficas e a utilização constante de irrigação com água residuária, em conjunto com práticas agrícolas intensas tem um efeito negativo na riqueza de espécies de formigas epiedáficas.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to evaluate the species composition and functional groups of ants in nonagricultural (NA) and in irrigated areas (S, seasonal irrigation; P, irrigation with well water; W, irrigation with wastewater) in an arid agricultural region in central Mexico, throughout 2005 and 2006. A total of 52,358 ants belonging to 6 subfamilies, 21 genera and 39 species was collected using pitfall traps. The species best represented in all plots were: Forelius pruinosus, Pheidole obtusospinosa, Monomorium minimum and Dorymyrmex spp. NA plots recorded the highest density of ants. The highest values for diversity (H') and equitativity (J') were recorded in NA and P plots, while the lowest were recorded in W plots. Cluster analysis showed two different groups regarding species composition: NA-S and W-P. Functional groups recorded were: dominant Dolichoderinae, three species; subordinate Camponotini, five species; hot climate specialists, three species; tropical climate specialists, seven species; cold climate specialists, five species; cryptic species, one species; opportunists, six species; generalized Myrmicinae, nine species. Agricultural activity affects the structure of the ant community with epiedaphic forage, and the constant use of irrigation wastewater in conjunction with intense agricultural practices has negative effect upon species richness of epiedaphic ants.
  • Diversity of springtails (Hexapoda) according to a altitudinal gradient Soil Science

    García-Gómez, Arturo; Castaño-Meneses, Gabriela; Palacios-Vargas, José G.

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do gradiente de elevação na diversidade de Collembola, em uma floresta temperada no Vulcão Iztaccíhuatl, México. Quatro expedições foram organizadas de novembro 2003 a agosto 2004, em quatro altitudes (2.753, 3.015, 3.250 e 3.687 m). Em cada local foram medidas a temperatura, a concentração de CO2 e a umidade do ar, além da inclinação do terreno. A influência de fatores abióticos na composição da fauna foi avaliada nos quatro locais de coleta, por meio da análise de correspondência canônica. Coletaram-se 24.028 espécimes, distribuídos em 12 famílias, 44 gêneros e 76 espécies. Mesaphorura phlorae, Proisotoma ca. tenella e Parisotoma ca. notabilis foram as espécies mais abundantes. A diversidade e a equitabilidade mais elevadas foram registradas a 3.250 m (H' = 2.85; J' = 0.73). A análise canônica mostrou que os eixos de correspondências 1 e 2, juntos, explicam 67.4% da variação na composição específica, em que o CO2 e a altitude explicam melhor o eixo 1, ao passo que a inclinação e a umidade estão mais bem relacionadas ao eixo 2. Os resultados mostraram que o CO2 é um fator importante para explicar o agrupamento das espécies de Collembola, juntamente com a inclinação e a umidade.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to elevate gradient effect on diversity of Collembola, in a temperate forest on the northeast slope of Iztaccíhuatl Volcano, Mexico. Four expeditions were organized from November 2003 to August 2004, at four altitudes (2,753, 3,015, 3,250 and 3,687 m a.s.l.). In each site, air temperature, CO2 concentration, humidity, and terrain inclination were measured. The influence of abiotic factors on faunal composition was evaluated, at the four collecting sites, with canonical correspondence analyses (CCA). A total of 24,028 specimens were obtained, representing 12 families, 44 genera and 76 species. Mesaphorura phlorae, Proisotoma ca. tenella and Parisotoma ca. notabilis were the most abundant species. The highest diversity and evenness were recorded at 3,250 m (H' = 2.85; J' = 0.73). Canonical analyses axes 1 and 2 of the CCA explained 67.4% of the variance in species composition, with CO2 and altitude best explaining axis 1, while slope and humidity were better correlated to axis 2. The results showed that CO2 is an important factor to explain Collembola species assemblage, together with slope and humidity.
  • Dynamics and vertical distribution of a Hrabeiella periglandulata (Annelida) population in South Moravia, Czech Republic Soil Science

    Schlaghamerský, Jiří; Šídová, Adéla

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar a densidade, a dinâmica e a distribuição vertical de uma população de Hrabeiella periglandulata em uma floresta de Brno, República Tcheca. De dezembro de 2003 a novembro de 2004, amostras de solo foram coletadas mensalmente, em duas áreas de floresta mista e duas áreas de floresta de coníferas. Em cada área, seis amostras de solo foram retiradas até a profundidade de 15 cm, subdivididas em camadas e colocadas para extração úmida em funil. Não encontrada em uma das áreas de floresta de coníferas, H. periglandulata foi abundante na área de floresta mista com pH do solo mais alto, onde a amostragem mensal continuou até novembro de 2005, com três amostragens adicionais até janeiro de 2007. A densidade média anual foi de 2.672±1.534 indivíduos por m². A dinâmica populacional diferiu da encontrada na Alemanha. As maiores densidades foram encontradas no início do verão, e as menores entre agosto e dezembro. Em razão da distribuição horizontal agregada, diferenças entre os valores mensais foram, frequentemente, não significativas. Nenhuma correlação significativa com dados climáticos foi encontrada. No entanto, as dinâmicas observadas corresponderam às condições climáticas, particularmente, ao efeito negativo da seca. A população foi homogeneamente distribuída no perfil de solo amostrado, e evitou, somente, a camada orgânica. Com exceção de uma localidade na Polônia, este é o registro mais a leste sobre esta espécie.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to evaluate the density, dynamics and vertical distribution of a Hrabeiella periglandulata population in a forest soil at Brno, Czech Republic. From December 2003 to November 2004, two plots covered by mixed stands and two covered by coniferous stands were sampled monthly. Six soil cores per plot were taken down to 15 cm and subdivided into layers, which were subjected to wet funnel extraction. Missing in one of the coniferous stands H. periglandulata was abundant in the mixed stand with the highest soil pH. In this stand, monthly sampling continued until November 2005, with three additional samplings up to January 2007. Mean annual density was 2,672±1,534 individuals m-2. Population dynamics differed from those reported from Germany. Highest densities were reached in early summer, lowest between August and December. Due to aggregated horizontal distribution, differences between monthly values were often nonsignificant. No significant correlation with climatic data was found. Nevertheless, the observed dynamics corresponded to the climatic conditions, showing particularly the negative effect of drought. The population was evenly distributed in the sampled soil profile, only avoiding the organic layer. Except for a locality in Poland, this is the easternmost record of the species.
  • Earthworm assemblages in an ecotone between forest and arable field and their relations with soil properties Soil Science

    Zeithaml, Josef; Pižl, Václav; Sklenička, Petr

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de um ecótono entre floresta e campo arável sobre comunidades de minhocas. Cinco locais (blocos) com diferentes tipos de rotação de culturas utilizados no campo foram estudados na Boêmia Central, República Tcheca. Em cada bloco, amostragens foram feitas em sete linhas paralelas perpendiculares a um transecto de floresta (carvalho ou carvalho e pinheiro), em direção ao centro de um campo, na primavera e no outono de 2001-2003. Linhas individuais foram marcadas na floresta (a 5 m da borda), na borda da floresta e no campo (a 5, 10, 25, 50 e 100 m da borda da floresta). A densidade e biomassa das minhocas foi menor na floresta, aumentou marcadamente na borda da floresta, decaiu novamente a 5 ou 10 m de distância da borda da floresta e aumentou continuamente com a distância até o limite do campo. O maior número de espécies foi encontrado na borda da floresta e no limite do campo. As espécies apresentaram distribuições diferentes ao longo do transecto. Tanto a densidade quanto a biomassa de minhocas foram correlacionadas com a distância da borda da floresta, o conteúdo de matéria orgânica do solo, a porosidade do solo e a infiltração de água.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to assess the effects of a forest-field ecotone on earthworm assemblages. Five sites (blocks) differing in the type of crop rotation used in the field were studied in Central Bohemia, Czech Republic. In each block, sampling was carried out in seven parallel rows perpendicular to a transect from a forest (oak or oak-pine) to the centre of a field, both in spring and autumn 2001-2003. Individual rows were located in the forest (5 m from the edge), in the forest edge, and in the field (at 5, 10, 25, 50 and 100 m distances from the forest edge). The density and biomass of earthworms were lowest in the forest, increased markedly in the forest edge, decreased again at 5 or 10 m distance from the forest edge and then continuously increased along the distance to the field boundary. The highest number of species was found in the forest edge and in the field boundary. Individual species differed in their distribution along the transect. Both density and biomass of earthworms were correlated with distance from forest edge, soil organic matter content, soil porosity, and water infiltration rate.
  • Earthworm communities in organic and conventional coffee cultivation Soil Science

    Bartz, Marie Luise Carolina; Brown, George Gardner; Pasini, Amarildo; Fernandes, Juliana de Oliveira; Curmi, Pierre; Dorioz, Julie; Ralisch, Ricardo

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cultivo de café orgânico e convencional sobre a biomassa, densidade populacional e diversidade de minhocas em Lerroville, distrito de Londrina, Paraná. A comunidade de minhocas foi avaliada em três áreas de cultivo orgânico (CO1, CO2, CO3), duas áreas em cultivo convencional (CC1 e CC2) e um fragmento de mata nativa (MT). O solo das áreas CO1, CC1 e MT foi classificado como Nitossolo Vermelho e o solo das áreas CO2, CO3 e CC2 como Latossolo Vermelho. Oito amostras foram coletadas em cada área, em dois períodos, inverno e verão, pelo método do Tropical Soil Biology and Fertility (TSBF), na camada 0-20 cm. As minhocas foram separadas manualmente e preservadas em formol 4%, e, depois, foram pesadas, contadas e identificadas. A biomassa das minhocas, nas amostragens de inverno e de verão, foi maior na área CO3. A densidade populacional foi maior nas áreas CO1 e CO3. O maior número de espécies foi identificado nos cultivos orgânicos. A adoção de práticas orgânicas, no cultivo do café, favoreceu a diversidade, densidade populacional e biomassa das comunidades de minhocas.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to evaluate the effect of organic and conventional coffee crops on biomass, population density and diversity of earthworms, in Lerroville, district of Londrina County, Paraná state, Brazil. Earthworm communities were sampled in three areas with organic coffee cultivation (CO1, CO2 and CO3), two with conventional coffee (CC1 and CC2), and a native forest fragment (MT). The soil of the areas CO1, CC1, and MT was classified as Nitossolo Vermelho (Rhodic Kandiudox), while CO2, CO3, and CC2 were on Latossolo Vermelho (Rhodic Hapludox). Eight samples were taken in each area on two occasions, winter and summer, using the Tropical Soil Biology and Fertility (TSBF) method in the 0-20 cm soil layer. The earthworms were handsorted and preserved in 4% formaldehyde, and were later weighed, counted and identified. The highest earthworm biomass, both in winter and summer, occurred in the CO3 area. For population density, the higher numbers of individuals were found in CO1 and CO3. The highest number of species was identified in the organic cultivation. The adoption of organic practices in coffee cultivation favored the diversity, density and biomass of earthworm communities.
  • Earthworms from Mato Grosso, Brazil, and new records of species from the state Soil Science

    Bartz, Marie Luise Carolina; Pasini, Amarildo; Brown, George Gardner

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi determinar qualitativamente a diversidade de minhocas em áreas sob influência humana, em uma região de transição de Pantanal-Cerrado-Floresta Amazônica, no Estado de Mato Grosso. As minhocas foram coletadas nos municípios de Barra do Bugres e Arenápolis e estudadas em conjunto com espécies previamente identificadas de outros municípios do Estado, em um total de 29 pontos de coletas em 17 municípios. Em Barra do Bugres, foram coletadas e identificadas sete espécies de minhocas: Goiascolex vanzolinii, Pontoscolex (Pontoscolex) corethrurus, Opisthodrillus borellii borellii, Opisthodrillus sp., Dichogaster (Diplothecodrilus) gracilis, Dichogaster sp. e uma espécie da família Criodrilidae. Em Arenápolis foram identificadas quatro espécies: Pontoscolex (Pontoscolex) corethrurus, Dichogaster (Diplothecodrilus) gracilis, Dichogaster (Diplothecodrilus) affinis e Dichogaster sp. Ao todo, 32 espécies/subespécies de minhocas são conhecidas em Mato Grosso, 22 nativas e 10 exóticas.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to undertake a qualitative assessment of earthworm diversity in areas under human influence, in a region of Cerrado-Pantanal-Amazon rainforest transition, in the state of Mato Grosso, Brazil. The earthworms were collected in the municipalities of Barra do Bugres and Arenápolis, and were studied together with species previously identified from other municipalities. Seventeen municipalities, at 29 sampling points of Mato Grosso State, have been sampled. Seven species of earthworms were collected and identified in Barra do Bugres: Goiascolex vanzolinii, Pontoscolex (Pontoscolex) corethrurus, Opisthodrillus borellii borellii, Opisthodrillus sp., Dichogaster (Diplothecodrilus) gracilis, Dichogaster sp. and a species of the Criodrilidae family. Four species of earthworms were identified in Arenápolis: Pontoscolex (Pontoscolex) corethrurus, Dichogaster (Diplothecodrilus) gracilis, Dichogaster (Diplothecodrilus) affinis and Dichogaster sp. In total, 32 earthworm species/subspecies are known from Mato Grosso, 22 native and 10 exotic.
  • Efficiency in inventories of ants in a forest reservein Central Amazonia Soil Science

    Souza, Jorge Luiz Pereira de; Moura, Carlos Alberto Ribeiro de; Franklin, Elizabeth

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência da metodologia de inventário de formigas. Foram usadas subamostras coletadas em 24 transectos de 100 m, distribuídos em 6 parcelas de 600 ha, em floresta primária, como parte de um projeto de longa duração. Dez subamostras foram extraídas por transecto com extratores de Winkler. As formigas foram identificadas quanto ao gênero. Crematogaster, Gnamptogenys e Pachycondyla foram identificados quanto a espécies ou morfoespécies. Para avaliar as consequências de redução da amostragem na retenção da informação ecológica, foi estimado o menor número de subamostras necessário para detectar os efeitos das variáveis ambientais. A ordenação em escala multidimencionais (MDS) foi usada para gerar matrizes de dissimilaridade, e as correlações de Mantel, entre cada esforço reduzido de amostragem e o esforço máximo, foram usadas como índice da informação retida que ainda poderia ser usada em análises multivariadas. Foram detectados baixos valores de probabilidade para os efeitos do pH do solo na comunidade de gêneros e do efeito do volume de serapilheira na comunidade de Crematogaster. O mesmo padrão foi detectado em análises baseadas em amostragem reduzida. O número de subamostras pode ser reduzido e o custo-benefício do protocolo otimizado, com pouca perda de informação.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to evaluate an inventory method efficiency for ants. We used subsamples collected in 24 transects of 100 m, distributed in 6 plots of 600 ha each in primary forest, as part of a long-term project. Ten litter subsamples were extracted per transect using Winkler extractors. Ants were identified to genus level, and Crematogaster, Gnamptogenys and Pachycondyla genera to species/morphospecies level. To evaluate the consequences of reduced sampling on the retention of ecological information, we estimated the lowest number of subsamples needed to detect the effects of environmental variables. Multidimensional scaling (MDS) was used to generate dissimilarity matrices, and Mantel correlations between each reduced-sampling effort and maximum effort were used as an index of how much information was maintained and could still be used in multivariate analyses. Lower p-values was observed on the effect of soil pH in the community of genera, and on the effect of the litter volume for the community of Crematogaster. The trend was still detectable in the analysis based on reduced-sampling. The number of subsamples can be reduced, and the cost-efficiency of the protocol can be improved with little loss of information.
  • Impact of direct seeding mulch-based cropping systems on soil nematodes in a long-term experiment in Madagascar Soil Science

    Villenave, Cécile; Rabary, Bodovololona; Chotte, Jean-Luc; Blanchart, Eric; Djigal, Djibril

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do plantio convencional e de diferentes sistemas de plantio direto com cobertura vegetal (DMC) nas características da nematofauna edáfica. Foi intalado um experimento de longa duração nos platôs centrais de Madagascar em um Inceptisol ândico. O solo foi amostrado uma vez por ano durante três anos consecutivos (14 a 16 anos após a instalação dos tratamentos) na camada de 0-5 cm do solo em plantio convencional e em três tipos de DMC: plantio direto sobre cobertura morta de resíduos da rotação soja-milho; plantio direto da sucessão milho-milho sobre cobertura viva de Desmodium uncinatum; plantio direto da rotação feijão-soja sobre cobertura viva de Pennisetum clandestinum. As amostras foram comparadas com amostras oriundas de pousio. A nematofauna do solo, caracterizada pela abundância dos diferentes grupos tróficos e índices (MI, índice de maturidade; EI e SI, índices de enriquecimento e estrutura) permitiu a discriminação dos diferentes sistemas de cultivo. Os sistemas de plantio direto com cobertura vegetal foram caracterizados por uma cadeia trófica mais complexa que a de plantio convencional: SI e MI foram significativamente maiores no plantio direto. O sistema de plantio direto em cobertura morta apresentou menor densidade de nematódeos de vida livre em comparação com os sistemas de plantio direto em cobertura viva, o que sugere uma atividade microbiana mais baixa.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to assess the effects of conventional tillage and of different direct seeding mulch-based cropping systems (DMC) on soil nematofauna characteristics. The long-term field experiment was carried out in the highlands of Madagascar on an andic Dystrustept soil. Soil samples were taken once a year during three successive years (14 to 16 years after installation of the treatments) from a 0-5-cm soil layer of a conventional tillage system and of three kinds of DMC: direct seeding on mulch from rotation soybean-maize residues; direct seeding of maize-maize rotation on living mulch of silverleaf (Desmodium uncinatum); direct seeding of bean (Phaseolus vulgaris)-soybean rotation on living mulch of kikuyu grass (Pennisetum clandestinum). The samples were compared with samples from natural fallows. The soil nematofauna, characterized by the abundance of different trophic groups and indices (MI, maturity index; EI and SI, enrichment and structure indices), allowed the discrimination of the different cropping systems. The different DMC treatments had a more complex soil food web than the tillage treatment: SI and MI were significantly greater in DMC systems. Moreover, DMC with dead mulch had a lower density of free-living nematodes than DMC with living mulch, which suggested a lower microbial activity.
  • Faunistic analysis of Carabidae and Staphylinidae (Coleoptera) in five agroecosystems in northeastern São Paulo state, Brazil Soil Science

    Cividanes, Francisco Jorge; Barbosa, José Carlos; Ide, Sérgio; Perioto, Nelson Wanderlei; Lara, Rogéria Inês Rosa

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste estudo foi determinar a composição de espécies e a estrutura das comunidades de Carabidae e Staphylinidae, em cinco áreas de fragmento florestal e cultura soja/milho ou pomar laranja, de dezembro de 2004 a maio de 2007. Os besouros foram capturados com armadilhas de solo, distribuídas em dois transectos paralelos de 200 m de comprimento, com 100 m no interior da área cultivada e 100 m no interior do fragmento florestal. A fauna foi caracterizada pelos índices de diversidade e equitabilidade de Shannon-Wiener e pelo de similaridade de Morisita. Os carabídeos Abaris basistriatus Chaudoir, Calosoma granulatum Perty, Megacephala brasiliensis Kirby, Odontochila nodicornis (Dejean) e Selenophorus seriatoporus Putzeys. são as espécies dominantes com maior distribuição geográfica na região nordeste do Estado de São Paulo. A maior diversidade de espécies de carabídeos e estafilinídeos ocorreu na transição entre fragmento florestal e área cultivada. As comunidades de carabídeos e estafilinídeos de fragmento florestal tiveram maior similaridade com a comunidade do pomar de laranja do que com a de cultura soja/milho.

    Abstract in English:

    The objective of this study was to determined species composition and community structure of Carabidae and Staphylinidae in five areas of forest fragment and soybean/corn crops or orange orchard, from December 2004 to May 2007. Beetles were captured in pitfall traps distributed along two parallel transects of 200 m in length, placed across crop land/forest boundary fragment, with 100 m each. The Shannon-Wiener diversity and evenness indexes and Morisita similarity index were calculated. The carabids Abaris basistriatus Chaudoir, Calosoma granulatum Perty, Megacephala brasiliensis Kirby, Odontochila nodicornis (Dejean) and Selenophorus seriatoporus Putzeys. are dominant and are widely distributed in northeastern São Paulo state, Brazil. Point-scale species diversity was greatest at the transition between forest fragment and cultivated area. The carabid and staphylinid communities of the forest fragment were more similar to the community of orange orchard than that of soybean/corn crops.
  • Importance and evolution of sexual dimorphism in different families of Collembola (Hexapoda) Soil Science

    Palacios-Vargas, José Guadalupe; Castaño-Meneses, Gabriela

    Abstract in Portuguese:

    Uma revisão bibliográfica do dimorfismo sexual em diferentes famílias de Collembola foi feita para determinar os padrões morfológicos mais comuns em cada grupo. Foram listados diversos exemplos de dimorfismo sexual em diferentes famílias de Collembola, que ilustram desde as menores diferenças entre machos e fêmeas até as grandes diferenças entre os sexos em algumas famílias. Foi mostrado o dimorfismo sexual em Spinactaletes e Sminthurides, e a morfologia marcante de Guthriella muskegis foi documentada. É provável que a maioria dos exemplos mais evidentes de dimorfismo sexual estejam relacionados ao habitat aquático ou a padrões de comportamento ainda não compreendidos. As espécies que pertencem às famílias aquáticas primárias (água doce ou água marinha) são as que têm morfologia mais evoluída. Os machos têm antenas preênseis, para agarrar as fêmeas e evitar que se desprendam com o movimento da água.

    Abstract in English:

    A bibliographic revision of sexual dimorphism in different families of Collembola was performed in order to determine the most common patterns in each group. We list several examples of the sexual dimorphism in different families of Collembola, which illustrate from some of the smallest differences between males and females to major differences between both sexes in some families. We show different cases of sexual dimorphism in Spinactaletes, Sminthurides, and the remarkable morphology of Guthriella muskegis. It seems that most of the cases of strong sexual dimorphism are related to aquatic habitats or behaviour still not fully understood. Species belonging to primarily aquatic families (fresh water or marine water) have the most evolved morphology, where males have clasping antennae to attach the females in order to avoid loosing them with the movement of the water.
  • Interactions of juvenile Lumbricus terrestris with adults and their burrow systems in a two-dimensional microcosm Soil Science

    Grigoropoulou, Niki; Butt, Kevin R.; Lowe, Christopher N.

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar as interações de juvenis de Lumbricus terrestris com indivíduos adultos e com sistemas de galerias herdados. O experimento foi realizado usando microcosmos bidimensionais de Evans como unidades experimentais. Adultos de L. terrestris foram colocados em 16 unidades experimentais (um indivíduo por unidade) e mantidos no escuro a 17ºC juntamente com oito unidades experimentais inabitadas, por dois meses. Os adultos foram removidos de oito unidades selecionadas aleatoriamente e juvenis foram adicionados a todas as unidades experimentais (um indivíduo por unidade), em três tratamentos, com oito repetições: 1, com um adulto em um sistema de galerias herdado (ABJ); 2, sozinho em um sistema de galerias herdado (BJ); e 3, sozinho em uma unidade experimental inabitada (J). A proporção de juvenis observados ocupando as galerias feitas pelos adultos foi significativamente diferente nos tratamentos ABJ (48%) e BJ (75%). A biomassa média dos juvenis ao final do experimento diferiu significativamente entre os tratamentos e foi maior no tratamento J (4.04±0.39 g) em comparação com os tratamentos BJ (3.09±0.93 g) e ABJ (2.13±0.64 g). Os resultados sugerem uma influência negativa tanto da presença de um adulto quanto do seu sistema de galerias no crescimento dos juvenis. A competição intraespecífica explica parcialmente este fenômeno, porém novas investigações devem ser feitas para examinar como um ambiente herdado (galerias) pode afetar negativamente o crescimento de juvenis.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to evaluate interactions of Lumbricus terrestris juveniles with adults and with inherited burrow systems. An experiment was set up using a two dimensional Evans' boxes microcosm. Adult L. terrestris were added to 16 boxes (one individual per box) and kept in darkness at 17ºC along with eight unoccupied boxes for two months. The adult L. terrestris were removed from eight randomly selected boxes, and L. terrestris juveniles were added (one juvenile per box), composing three treatments with eight replicates: 1, with an adult in an inherited burrow (ABJ); 2, alone in an inherited burrow (BJ); and 3, alone in a previously uninhabited box (J). The proportion of juveniles occupying adult burrows observed was significantly different in treatments ABJ (48%) and BJ (75%). The mean mass of juveniles at experimental termination differed significantly among treatments and was greater in treatment J (4.04±0.39 g) in comparison to the BJ (3.09±0.93 g) and ABJ treatments (2.13±0.64 g). Results suggest a negative influence of both the presence of an adult and its burrow system on juvenile growth. Intraspecific competition partially explained this, but further investigation is required to examine how an inherited environment (i.e. burrow) could negatively affect the growth of juveniles.
  • Is tagging with visual implant elastomer a reliable technique for marking earthworms? Soil Science

    Butt, Kevin Richard; Briones, Maria Jesús Iglesias; Lowe, Christopher Nathan

    Abstract in Portuguese:

    O implante visual de elastômeros (VIE) tem sido recentemente utilizado para estudar diferentes aspectos da ecologia de minhocas. Entretanto, questões fundamentais relacionadas à detecção e posicionamento da etiqueta, sua persistência e efeitos potenciais nas minhocas permanecem desconhecidos. Sete espécies de minhocas, pertencentes a três grupos ecológicos, com diferentes pigmentações e comportamentos de escavação de galerias, foram etiquetadas com VIE de diferentes cores. Procedeu-se à inspeção externa depois de dois dias, uma semana e 1, 10 e 27 meses, seguida de preservação, dissecação e inspeção interna. As etiquetas puderam ser vistas em espécimes vivos até 27 meses após a aplicação, e a dissecação revelou que, na maioria dos casos, elas estavam alojadas na cavidade celômica, seguras no lugar por um septo. Entretanto, depois de longos períodos (mais de dois anos), o tecido cloragógeno tendeu a ligar-se às etiquetas e a dificultar a observação externa. A migração dos VIE para a parte posterior da minhoca e a potencial perda da etiqueta foram raramente observadas, e o índice de recuperação passou de 98%. Pela introdução de uma quantidade razoável de VIE nos segmentos logo após o clitelo, esta técnica pode constituir-se em um instrumento valioso em estudos da ecologia e do ciclo de vida das minhocas, particularmente em experimentos de curto e médio prazo, em laboratório e em experimentos de campo.

    Abstract in English:

    Visual implant elastomer (VIE) has recently been employed to investigate different aspects of earthworm ecology. However, a number of fundamental questions relating to the detection and positioning of the tag, its persistence and potential effects on earthworms remain unknown. Seven earthworm species belonging to three ecological groupings, with different pigmentation and burrowing behaviour, were tagged using different coloured VIE. External inspection after two days, one week and 1, 10 and 27 months were followed by preservation, dissection and internal inspection. Tags could be seen in living specimens to 27 months, and dissection revealed that in most cases they were lodged in the coelomic cavity, held in place by septa. However, over longer time periods (more than two years), the chlorogogenous tissue tended to bind to the tags and made external observation increasingly difficult. Migration of the VIE material towards the posterior of the earthworm and potential loss of the tag were only observed on rare occasions, and a recovery rate in excess of 98% was recorded. By introducing a reasonable amount of VIE into segments, just after the clitellum, this technique can become a valuable tool in earthworm ecology and life history studies, particularly in short-medium term laboratory and field experiments.
  • Methodological adaptation for nematodes extration in forest soils of the southern Mata Atlântica Soil Science

    Moser, Thomas; Frankenbach, Silja

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi verificar se o método de extração de nematódeos, aplicado em solos europeus, é apropriado para solos de florestas e para serapilheira do leste do Estado do Paraná, e se a abundância de nematódeos difere entre os diversos ecossistemas e os níveis de interferência humana. Os locais estudados situam-se na área costeira da Serra do Mar, próximo do Município de Antonina, no Leste do Paraná. O método Cobb de peneiramento e decantação foi considerado mais apropriado do que o método ISO, pois a eficiência da extração foi maior, e a variabilidade intra-amostral foi significativamente menor. Para conseguir uma eficiência de extração acima de 90%, o método Cobb foi modificado. Para a extração de nematódeos da serapilheira, o funil de Baermann, com tempo de extração de 48 horas, rendeu eficiência de extração acima de 90%. A abundância de nematódeos em serapilheira foi maior do que no solo. O número médio de indivíduos extraídos da serapilheira aumentou com a idade da floresta na área amostrada, e não houve diferença quanto ao número de indivíduos nos solos dos quatro sítios de floresta. A abundância média no solo dos plantios de banana foi quase o dobro da observada em sítios de plantio misto de banana com palmito e em sítios de floresta.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to clarify whether the method to extract nematodes from European soils is suitable for forest soils and litter in the eastern of Paraná state, Brazil, and whether nematode abundance differs between sites with different ecosystems and levels of human interference. The study sites were situated in the coastal area of the Serra do Mar, near the town of Antonina, in Eastern Paraná, Brazil. Cobb's sieving and decanting method was more appropriate than ISO method, since extraction efficiency was higher and intra-sample variability was significantly lower. In order to achieve an extraction efficiency higher than 90%, Cobb's method was modified. For the extraction of nematodes from litter, the Baermann funnel, with an extraction time of 48 hours, yielded an extraction efficiency higher than 90%. Nematode abundance in litter was higher than in soil. The mean number of individuals extracted from the litter increased with the age stage of the forest sites sampled, and there was no difference in the number of individuals in the soil of the four forest sites. Mean nematode abundance in soil in banana plantations was about twice as high compared to the banana-palmito mixed stands and to the forest sites.
  • Occurrence of Symphyla (Myriapoda) in the region of the Upper Solimões River, Amazonas, Brazil Soil Science

    Morais, José Wellington de; Silva, Ester Paixão da

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi identificar a diversidade e a abundância de espécies de Symphyla em diversos sistemas de manejo do solo em diferentes graus de intensificação no oeste da Amazônia. Este é o primeiro inventário de Symphyla em florestas primárias e secundárias, roças, sistemas agroflorestais e pastagens, realizado na região do Alto Rio Solimões, em Benjamin Constant, AM. As amostras (n = 101) foram coletadas com uma sonda de metal, e a extração dos sínfilos foi efetuada com o aparelho de Berlese-Tullgren. Foram registrados dois gêneros e três espécies de sínfilos. Considerando a diversidade encontrada em inventários efetuados na Amazônia, que no geral têm apenas quatro gêneros e cinco espécies conhecidas, as três espécies registradas neste estudo são consideradas razoavelmente representativas da diversidade na área. Duas das espécies do gênero Hanseniella encontradas são conhecidas como causadoras de danos a plantas.

    Abstract in English:

    The present work aimed at identifying the Symphyla species diversity and abundance in various land-use systems under different degrees of intensification in western Amazonia. This is the first inventory of Symphyla in primary and secondary forest, crops, agroforestry systems and pastures which was carried out in Benjamin Constant municipality, in the region of the Upper Solimões River, Brazil. Samples (n = 101) were collected using a metal corer, and the symphylan extraction was carried out using Berlese-Tullgren funnels. Two genera and three species of symphylans were encountered. Considering the diversity encountered in Amazonian inventories, with only four genera and five known species overall, the three species found in the present study are considered a reasonable representation of the regional diversity. Two of the Hanseniella species found have been known to cause plant damage.
  • On the genera Allomachilis Silvestri, 1906, and Kuschelochilis Wygodzinsky, 1951 (Insecta: Microcoryphia) Soil Science

    Mendes, Luis Fernandes; Gaju-Ricart, Miquel; Molero-Baltanás, Rafael; Roca, Carmen Bach de

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste estudo foi revisar as espécies nominais, e somente descritas, do gênero Allomachilis Silvestri, 1906, da Austrália, e Kuschelochilis Wygodzinsky, 1951, do Chile (Microcoryphia: Meinertellidae). Os espécimens estudados vieram das coleções depositadas no: American Museun of Natural History (EUA); Instituto di Entomologia Agraria dell'Università di Portici (Itália); South Australian Museum (Austrália); Coleção Carmen Bach da Universidad Autónoma de Barcelona (Espanha); e a coleção entomológica do Instituto de Investigação Científica Tropical (Portugal). A revisão das espécies nominais do gênero Allomachilis e Kuschelochilis permite considerar o gênero Neotropical como sinônimo júnior do gênero Australiano.

    Abstract in English:

    The objective of this study was to revise the nominal, and only described, species of the genera Allomachilis Silvestri, 1906, from Australia, and Kuschelochilis Wygodzinsky, 1951, from Chile (Microcoryphia: Meinertellidae). The studied specimens came from the collections deposited in the: American Museum of Natural History (USA); Instituto di Entomologia Agraria dell'Università di Portici (Italy); South Australian Museum (Australia); Carmen Bach collection of the Universidad Autónoma de Barcelona (Spain); and the entomology collection of the Instituto de Investigação Científica Tropical (Portugal). The revision of the nominal species of the genera Allomachilis and Kuschelochilis allows to consider the Neotropical genus a junior synonym of the Australian one.
  • Oribatid mites and springtails from a coffee plantation in Sierra Sur, Oaxaca, Mexico Soil Science

    Rojas, Aldo Bernal; Castaño-Meneses, Gabriela; Palacios-Vargas, José G.; García-Calderón, Norma E.

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi comparar as comunidades de ácaros oribatídeos e de colêmbolos em três parcelas com uso diferente do solo - plantação de café (CP), a vegetação secundária ou pousio (acahual, A) e a floresta nublada de montanha (CMF) - em uma plantação de café situada na municipalidade de Santa María Huatulco, estado de Oaxaca, México. Vinte amostras foram tomadas em cada lote (dez do solo, dez de serapilheira) e processadas em funis de Berlese. A fauna extraída foi preservada em álcool 70%. Um total de 3.031 ácaros oribatídeos pertencentes a 33 espécies e de 1.177 espécimes de colêmbolos de 43 espécies foram coletados. Os números de espécies encontradas foram: 27 no CP (14 oribatídeos e 13 colêmbolos); 44 em A (19 oribatídeos e 25 colêmbolos); e 62 no CMF (32 para cada grupo). Foram encontradas 26 espécies de ácaros oribatídeos e 27 de colêmbolos no solo e 25 espécies de ácaros e 32 de colêmbolos na serapilheira. As espécies mais abundantes foram os oribatídeos Rostroztes foveolatus (Haplozetidae), Tectocepheus sp. (Tecocepheidae), Karenella sp. (Oppidae), Atropacarus (Hoplophorella) cf. fonseciai (Phthiracaridae), Epilohmannia pallida americana (Epilohmannidae); e os colêmbolos Ceratophysella cf. gibbosa (Hypogastruridae), Mesaphorura sp. (Tullbergidae) and Proisotoma cf. minuta (Isotomidae). Foram registradas 18 espécies e 14 famílias de Oribatida e 34 espécies e 5 famílias de Collembola como novos registros para o estado.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to compare the oribatid mite and springtail communities in three plots with different soil use - Coffee (CP), secondary vegetation or fallow fields (acahual, A) and a cloud mountain forest (CMF) - within a coffee plantation located in Santa Maria Huatulco, Oaxaca State, Mexico. In each plot 20 samples (10 of soil, 10 of litter) were taken and processed in Berlese funnels. The extracted fauna was preserved in 70% ethanol. A total of 3,031 oribatid mites belonging to 33 species, and 1,177 specimens of springtails belonging to 43 species, were collected. The number of species recorded was: 27 at CP (14 oribatids; 13 springtails), 44 at A (19 oribatids; 25 springtails) and 62 at CMF (32 for each group). A total of 26 oribatid and 27 springtail species was found in the soil, and 25 oribatid and 32 springtail species were found in the litter. The most abundant species were the oribatids Rostroztes foveolatus (Haplozetidae), Tectocepheus sp. (Tecocepheidae), Karenella sp. (Oppidae), Atropacarus (Hoplophorella) cf. fonseciai (Phthiracaridae), Epilohmannia pallida americana (Epilohmannidae), and the springtails Ceratophysella cf. gibbosa (Hypogastruridae), Mesaphorura sp. (Tullbergidae) and Proisotoma cf. minuta (Isotomidae). Fourteen families and 18 species of Oribatida species and 5 families and 34 species of Collembola were recorded for the first time for the State.
  • Relationship between macrofauna, mineralogy and exchangeable calcium and magnesium in Cerrado Oxisols under pasture Soil Science

    Vendrame, Pedro Rodolfo Siqueira; Marchão, Robélio Leandro; Brito, Osmar Rodrigues; Guimarães, Maria de Fátima; Becquer, Thierry

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar as relações entre a macrofauna, a mineralogia e os teores de cálcio e magnésio, em latossolos do Cerrado sob pastagem. Doze pontos de coleta foram escolhidos no Distrito Federal e no Município de Formosa, GO, e representaram quatro grupos de solo com variados teores de cálcio + magnésio e razões caulinita/(caulinita + gibsita). A macrofauna do solo foi coletada em triplicata, em cada ponto, e identificada quanto ao grupo taxonômico. A densidade da macrofauna foi relacionada aos teores de caulinita, gibsita e Ca + Mg trocáveis. Houve efeito significativo da mineralogia e dos teores de Ca + Mg trocáveis sobre os grupos taxonômicos e sobre a densidade relativa da macrofauna edáfica. Verificou-se maior densidade de Isoptera nos solos com baixos teores de Ca + Mg, de Oligochaeta nos solos cauliníticos, e maior densidade de Hemiptera e larvas de Coleoptera nos solos gibsiticos e com maiores teores de carbono total.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to assess the relationship between macrofauna, mineralogy and exchangeable calcium and magnesium in Cerrado Oxisols under pasture. Twelve collection points were chosen in the Distrito Federal and in Formosa municipality, Goiás state, Brazil, representing four soil groups with varied levels of calcium + magnesium and kaolinite/(kaolinite + gibbsite) ratios. Soil macrofauna was collected in triplicate at each collection point, and identified at the level of taxonomic groups. Macrofauna density showed correlation with contents of kaolinite, gibbsite and exchangeable Ca + Mg in the soils. Mineralogy and exchangeable Ca + Mg had significant effects on taxonomic groups and relative density of soil macrofauna. The termites (Isoptera) were more abundant in soils with low exchangeable Ca + Mg; earthworms (Oligochaeta), in soils with high levels of kaolinite; and Hemiptera and Coleoptera larvae were more abundant in gibbsitic soils with higher contents of total carbon.
  • Responses and adaptations of collembolan communities (Hexapoda: Collembola) to flooding and hypoxic conditions Soil Science

    Marx, Michael Thomas; Wild, Anna-Katharina; Knollmann, Ulrich; Kamp, Günter; Wegener, Gerhard; Eisenbeis, Gerhard

    Abstract in Portuguese:

    Foram utilizados os métodos ecológicos padrão (armadilhas "pitfall", armadilhas de tronco e amostras de solo) para avaliar as respostas de comunidade de colêmbolos a diferentes intensidades de inundação. Foram investigados três locais de um habitat de leitos de inundação perto de Mainz, Alemanha, com diferentes regimes de inundação. As estruturas das comunidades de colêmbolos foram nitidamente diferentes conforme a intensidade das inundações. Nos locais mais afetados por inundações, as espécies higrofílicas e higrotolerantes dominaram, ao passo que as espécies mesofílicas foram dominantes nos locais de leitos de inundação com angiospermas. As estratégias de sobrevivência das espécies higrofílicas e higrotolerantes incluem a diapausa dos ovos e o deslocamento passivo. Foi testada a adaptação fisiológica a condições hipóxicas de espécies selecionadas de colêmbolos através de análises por microcalorimetria. A atividade das espécies foi testada em condições normóxicas e hipóxicas/anóxicas e durante a recuperação pós-hipoxia. Verificou-se que o lactato aumentava após condições hipóxicas nas espécies avaliadas, o que sugere que, além de um decréscimo massivo na atividade metabólica, deve haver também certa atividade glicolítica associada à tolerância à hipoxia.

    Abstract in English:

    Standard ecological methods (pitfall traps, trunk eclectors and soil cores) were used to evaluate collembolan community responses to different flooding intensities. Three sites of a floodplain habitat near Mainz, Germany, with different flooding regimes were investigated. The structures of collembolan communities are markedly different depending on flooding intensity. Sites more affected by flooding are dominated by hygrophilic and hygrotolerant species, whereas the hardwood floodplain is dominated by mesophilic species. The survival strategies of the hygrophilic and hygrotolerant species include egg diapause and passive drifting. The physiological adaptations to hypoxic conditions of several collembolan species were analyzed using a microcalorimeter. The activities were tested under normoxic and hypoxic/anoxic conditions as well as during post-hypoxic recovery. Lactate was increased after hypoxic intervals in the species studied, suggesting that, in addition to a massive decrease in metabolic rate, a modest glycolytic activity may be involved in the tolerance to hypoxia.
  • Soil macrofauna under integrated crop-livestock systems in a Brazilian Cerrado Ferralsol Soil Science

    Marchão, Robélio Leandro; Lavelle, Patrick; Celini, Leonide; Balbino, Luiz Carlos; Vilela, Lourival; Becquer, Thierry

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de sistemas de integração lavoura-pecuária, associados a dois tipos de preparo e de fertilização do solo, sobre a abundância e a diversidade da macrofauna edáfica. Quatro sistemas de manejo foram estudados: pastagem contínua de gramíneas; lavoura contínua de culturas anuais; dois sistemas integrados lavoura-pecuária (lavoura/pastagem e pastagem/lavoura); e Cerrado nativo (controle). A macrofauna foi avaliada pelo método "Tropical Soil Biology and Fertility" modificado e todos os indivíduos coletados nas parcelas foram contados e identificados ao nível de morfoespécies. O total de 194 morfoespécies foi encontrado, distribuído entre 30 grandes grupos, dos quais os mais representativos em ordem decrescente de densidade foram: Isoptera, larvas de Coleoptera, Formicidae, Oligochaeta, adultos de Coleoptera, Diplopoda, Hemiptera, larvas de Diptera, Arachnida, Chilopoda, Lepidoptera, Gasteropoda, Blattodea e Orthoptera. Os sistemas de uso e de preparo do solo afetaram a estrutura das comunidades da macrofauna edáfica. Os sistemas de integração lavoura-pecuária, associados ao plantio direto na fase lavoura, especialmente com a rotação gramíneas/leguminosas, tiveram as melhores condições para o desenvolvimento das espécies de "engenheiros do solo" em comparação às pastagens e às culturas contínuas. A densidade e a diversidade da macrofauna, avaliadas em nível de morfo-espécies, são dados eficientes para medir o impacto de diferentes sistemas de uso da terra, em solos do Cerrado.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to assess the effects of integrated crop-livestock systems, associated with two tillage and two fertilization regimes, on the abundance and diversity of the soil macrofauna. Four different management systems were studied: continuous pasture (mixed grass); continuous crop; two crop-livestock rotations (crop/pasture and pasture/crop); and native Cerrado as a control. Macrofauna was sampled using a modified Tropical Soil Biology and Fertility method, and all individuals were counted and identified at the morphospecies level for each plot. A total of 194 morphospecies were found, distributed among 30 groups, and the most representative in decreasing order of density were: Isoptera, Coleoptera larvae, Formicidae, Oligochaeta, Coleoptera adult, Diplopoda, Hemiptera, Diptera larvae, Arachnida, Chilopoda, Lepidoptera, Gasteropoda, Blattodea and Orthoptera. Soil management systems and tillage regimes affected the structure of soil macrofauna, and integrated crop-livestock systems, associated with no-tillage, especially with grass/legume species associations, had more favorable conditions for the development of "soil engineers" compared with continuous pasture or arable crops. Soil macrofauna density and diversity, assessed at morphospecies level, are effective data to measure the impact of land use in Cerrado soils.
  • Soil oribatid mite in four typical vegetation communities of Misiones forest in the Iguazú area, Argentina Soil Science

    Martínez, Pablo Antonio; Fredes, Natalia Andrea; Montti, Lia Fernanda; Casertano, Sergio Alejandro

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar as comunidades de oribatídeos em quatro sítios da Mata Atlântica do Alto Paraná, na área do Parque Nacional Iguazú, Argentina, e em áreas adjacentes: floresta de bambu, floresta de palmito e duas florestas mistas. Foi feita uma comparação de cada par de sítios, com base na presença/ausência de oribatídeos, por meio do índice de Jaccard. Esta é a primeira amostragem sistemática dos oribatídeos dessa região. Cinquenta e seis gêneros e 96 espécies de oribatídeos foram encontrados, dos quais 25 e 49, respectivamente, são citados pela primeira vez para a Argentina. A maior similiraridade foi encontrada entre as duas florestas mistas. Quase 68% e 34% dos gêneros já foram coletados em biótopos similares no Brasil e no Paraguai, respectivamente.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to assess the soil oribatid mite communities in four sites of the Upper Paraná Bosque Atlántico, in the Iguazú National Park, Argentina and in surrounding areas: bamboo forest, palm forest and two mixed forests. A comparison between each pair of sites, based on the presence-absence of oribatid species, was performed using Jaccard's index. This is the first systematic sampling of oribatid mites in this area. A total of 56 genera and 96 oribatid species were found, 25 and 49 of them, respectively, are new citation for Argentina. The highest similarity was found between mixed forests. Almost 68% and 34% of the genera were cited for similar biotopes in Brazil and Paraguay, respectively.
  • Spatiotemporal dynamics of soil rotifers in a South-Bohemian beech forest Soil Science

    Devetter, Miloslav

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi determinar a variação sazonal e a distribuição vertical de comunidades de rotíferos edáficos em uma floresta de faias em clímax, no Sul da Boêmia. Durante 2005, as comunidades de rotíferos edáficos foram estudadas até o nível da espécie. Amostras de 10 cm² de área com 10 cm de profundidade foram divididas em cinco camadas, que foram processadas separadamente. Trinta e uma espécies de rotíferos foram identificadas durante a investigação. Todas as espécies dominantes tiveram variações significativas durante as estações climáticas. As espécies mais abundantes foram Encentrum arvicola e Wierzejskiella vagneri entre os monogonontes e Adineta steineri, Ceratotrocha cornigera, Habrotrocha filum, Habrotrocha ligula, Macrotrachela plicata, Mniobia tentans, Mniobia incrassata e Mniobia granulosa entre os bdelloides. O índice médio de diversidade de Shannon variou entre 1,99 e 2,63. A abundância total de rotíferos variou entre 212±63 e 513±127 10³ indivíduos por m2 ao ano, com os maiores números encontrados em maio e os menores em julho. A maior parte da comunidade estava concentrada na camada superior (liteira fresca) e na segunda camada (liteira parcialmente decomposta) e diminuiu significativamente no perfil vertical do solo em todas as datas de coleta. A maior densidade de rotíferos, de 43 indivíduos g-1, foi encontrada na camada superior em maio.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to determine seasonal variation and vertical distribution of the soil rotifer assemblage in a climax beech forest in South Bohemia. During 2005, soil rotifer was investigated to the species level. Soil samples of 10 cm² and 10 cm in depth were divided into five layers, which were processed separately. Thirty one rotifer species were identified during the investigation. Dominant species significantly changed throughout the seasons. The most abundant species were Encentrum arvicola and Wierzejskiella vagneri among the monogononts, and Adineta steineri, Ceratotrocha cornigera, Habrotrocha filum, Habrotrocha ligula, Macrotrachela plicata, Mniobia tentans, Mniobia incrassata and Mniobia granulosa among the bdelloids. Mean Shannon diversity index varied from 1.99 to 2.63. Total rotifer abundance varied from 212±63 to 513±127 10³ individuals m-2 along the year, with the highest numbers found in May, and the lowest in July. The great part of the community was concentrated in the upper (fresh litter) and second (partially decomposed litter) layers and significantly decreased in the soil vertical profile on all sampling dates. The highest rotifer density of 43 individuals g-1 was found in the upper layer in May.
  • Structure of Poduromorpha (Collembola) communities in "restinga" environments in Brazil Soil Science

    Fernandes, Liliane Henriques; Nessimian, Jorge Luiz; Mendonça, Maria Cleide de

    Abstract in Portuguese:

    Os objetivos deste trabalho foram avaliar a riqueza e a diversidade da fauna de Poduromorpha em dois biótopos na Restinga de Maricá, RJ, identificar as espécies características de cada biótopo e determinar as relações da estrutura da comunidade com parâmetros ambientais abióticos. Representantes da ordem Poduromorpha (Collembola) foram estudados do ponto de vista ecológico nos ambientes de vegetação halófila-psamófila reptante e de primeiro cordão arenoso em áreas preservadas da Restinga de Maricá, localizada no Estado do Rio de Janeiro, Brasil. Os maiores valores de diversidade, riqueza e equitabilidade de espécies de colêmbolos foram observados no ambiente de primeiro cordão arenoso. Foram encontradas diferenças nas espécies fundamentais, acessórias e acidentais nos ambientes amostrados. Paraxenylla piloua atuou como indicadora de ambiente da vegetação halófila-psamófila reptante, ao passo que Friesea reducta, Pseudachorutes difficilis e Xenylla maritima mostraram-se indicadoras de ambiente de primeiro cordão arenoso. A análise de correspondência canônica mostrou que os fatores mais importantes na distribuição espaço-temporal das espécies foram pH, conteúdo de matéria orgânica e umidade do solo.

    Abstract in English:

    The objectives of this work were to evaluate the richness and diversity of the Poduromorpha fauna in two biotopes in Restinga de Maricá, RJ, Brazil, to identify the characteristic species of each biotope and to determine the relationships between the community structure and the abiotic environmental parameters. Representatives of the Poduromorpha (Collembola) order were studied under an ecological viewpoint in halophyte-psammophyte vegetation and foredune zone in preserved areas of Restinga de Maricá, a sand dune environment in the state of Rio de Janeiro, Brazil. The foredune zone showed the highest diversity, richness and equitability of springtail species. Differences in the fundamental, accessory and accidental species in each environment were encountered. Paraxenylla piloua was found to be an indicator species of the halophyte-psammophyte vegetation, while Friesea reducta, Pseudachorutes difficilis and Xenylla maritima were indicators of the foredune zone. The canonical correspondence analysis indicated pH, organic matter content and soil humidity as the most important factors influencing the spatiotemporal distribution of the species.
  • The earthworm fauna of regenerating forests and anthropogenic habitats in the coastal region of Paraná Soil Science

    Römbke, Jörg; Schmidt, Petra; Höfer, Hubert

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste estudo foi avaliar a abundância, a biomassa e a diversidade de minhocas, na região costeira sul do "hotspot" de biodiversidade Mata Atlântica. Um total de 51 locais foram avaliados em pastagens, monoculturas de banana e sistemas agroflorestais de banana com palmito e florestas secundárias próximos à costa do Estado do Paraná. Cada local foi amostrado apenas uma vez. A riqueza de espécies de minhocas, de modo geral, foi baixa e variou pouco entre os locais. Em todos os locais, exceto um, predominou a espécie peregrina Pontoscolex corethrurus (Glossoscolecidae). Não foram encontradas espécies nativas em nenhum local. Três outras espécies peregrinas, Amynthas corticis, Amynthas gracilis (Megascolecidae) e Ocnerodrilus occidentalis (Ocnerodrilidae), foram frequentes em locais úmidos. A abundância e a biomassa das minhocas variaram muito, dentro e entre os sítios amostrais (0-338 indivíduos m-2, 0-96 g m-2 de massa fresca). Nas pastagens, observou-se menor abundância do que nos demais ecossistemas. As florestas apresentaram abundância e biomassa similares, sendo que estágios mais jovens da regeneração apresentaram abundância e biomassa mais alta. A planície litorânea já foi fortemente alterada por atividades antrópicas. As razões da falta de espécies nativas e da predominância de uma espécie peregrina, na região, necessitam ser mais pesquisadas.

    Abstract in English:

    The aim of this study was to evaluate abundance, biomass and diversity of earthworms in the southern coast region of the Mata Atlântica biodiversity hotspot. A total of 51 study sites in pastures, banana monocultures, mixed agroforestry systems, secondary forests in succession and old-growth forests near the coast of Paraná, Brazil, were evaluated. Each site was sampled once. Species richness of the earthworms was generally low and varied little between sites. At all sites except for one, the peregrine species Pontoscolex corethrurus (Glossoscolecidae) strongly dominated. Three other peregrine species, Amynthas corticis, Amynthas gracilis (Megascolecidae) and Ocnerodrilus occidentalis (Ocnerodrilidae), were frequent in moist sites. No autochthonous species were found. Abundance and biomass of earthworms varied strongly within and between sites (0-338 individuals m-2, 0-96 g m-2 fresh weight). Pastures had significantly lower abundance than all other sites. The forest sites had similar earthworm abundance and biomass, with a tendency to be higher in younger succession stages. The coastal plain region has been strongly altered by human activities. Reasons for the lack of any autochthonous species and the dominance of one peregrine species require further investigation.
  • The effects of polycyclic aromatic hydrocarbons and heavy metals on terrestrial annelids in urban soils Soil Science

    Václav, Pižl; Schlaghamerský, Jiří; Tříska, Jan

    Abstract in Portuguese:

    O efeito da contaminação do solo por hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH) e metais pesados em minhocas e enquitreídeos foi estudado em parques urbanos, em Brno, República Tcheca. Na primavera e outono de 2007, os anelídeos foram coletados, e amostras de solo foram retiradas de gramados ao longo de transectos, em três diferentes distâncias (1, 5 e 30 m) de ruas com muito tráfego. Nas duas estações, foram amostrados dois parques com dois transectos cada um. As minhocas com uso do método do octeto elétrico, e os enquitreídeos foram extraídos das amostras de solo pelo método do funil úmido. Todos os anelídeos coletados foram contados e identificados. Parâmetros químicos básicos e concentrações de 16 PAHs, Cd, Cu, Pb e Zn, de cada ponto de amostragem, foram analisados. As concentrações de PAH foram relativamente baixas, e decresceram na primavera, mas não no outono, com a distância da rua. As concentrações de metais pesados não diminuíram significativamente com o aumento da distância. As densidades de anelídeos não diferiram significativamente entre as distâncias, mas houve tendência de aumento no número de minhocas, com o aumento da distância. Não houve correlação significativa entre o conteúdo de PAH ou metais pesados do solo com as densidades de minhocas e enquitreídeos. A densidade e a biomassa das minhocas foram negativamente correlacionadas ao pH do solo; e a densidade de enquitreídeos foi positivamente correlacionada ao conteúdo de fósforo no solo.

    Abstract in English:

    The effect of soil contamination by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and heavy metals on earthworms and enchytraeids was studied in urban parks, in Brno, Czech Republic. In spring and autumn 2007, annelids were collected and soil samples taken in lawns along transects, at three different distances (1, 5 and 30 m) from streets with heavy traffic. In both seasons, two parks with two transects each were sampled. Earthworms were collected using the electrical octet method. Enchytraeids were extracted by the wet funnel method from soil cores. All collected annelids were counted and identified. Basic chemical parameters and concentrations of 16 PAH, Cd, Cu, Pb, and Zn were analysed from soil from each sampling point. PAH concentrations were rather low, decreasing with the distance from the street in spring but not in autumn. Heavy metal concentrations did not decrease significantly with increasing distance. Annelid densities did not significantly differ between distances, although there was a trend of increase in the number of earthworms with increasing distance. There were no significant correlations between soil content of PAH or heavy metals and earthworm or enchytraeid densities. Earthworm density and biomass were negatively correlated with soil pH; and enchytraeid density was positively correlated with soil phosphorus.
  • Towards an ecological index for tropical soil quality based on soil macrofauna Soil Science

    Huerta, Esperanza; Kampichler, Christian; Geissen, Violette; Ochoa-Gaona, Susana; Jong, Ben de; Hernández-Daumás, Salvador

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi construir um índice simples com base na presença/ausência de diferentes grupos da macrofauna edáfica para auxiliar na determinação da qualidade ecológica dos solos. O índice foi testado com dados de 20 locais do sul e centro do Estado de Tabasco, México, e foi observada uma correlação positiva entre o dados gerados pelo modelo e pelas observações de campo. O índice de qualidade de solo mostrou que diversos sistemas agroflorestais tiveram a mais alta qualidade de solo (1,0) e que os monocultivos sem árvores, como o de abacaxi, apresentaram a qualidade de solo mais baixa (0,08). Este modelo precisa ser melhor desenvolvido para ser aplicado eficientemente em sistemas que apresentam naturalmente baixas densidades de minhocas (<10 g m-2) e número elevado de espécies de minhocas (5-7), como ocorre em solos de floresta tropical, cujo índice de qualidade de solo apresentou valores médios (0,5). A aplicação desse índice precisará de um guia ilustrado para os seus usuários. Mais estudos são necessários para testar o seu emprego por fazendeiros.

    Abstract in English:

    The objective of this work was to construct a simple index based on the presence/absence of different groups of soil macrofauna to determine the ecological quality of soils. The index was tested with data from 20 sites in South and Central Tabasco, Mexico, and a positive relation between the model and the field observations was detected. The index showed that diverse agroforestry systems had the highest soil quality index (1.00), and monocrops without trees, such as pineapple, showed the lowest soil quality index (0.08). Further research is required to improve this model for natural systems that have very low earthworm biomass (<10 g m-2) and a high number of earthworm species (5-7), as it is in the tropical rain forest, whose soil quality index was medium (0.5). The application of this index will require an illustrated guide for its users. Further studies are required in order to test the use of this index by farmers.
  • Tropical terrestrial model ecosystems for evaluation of soil fauna and leaf litter quality effects on litter consumption, soil microbial biomass and plant growth Soil Science

    Förster, Bernhard; Garcia, Marcos; Höfer, Hubert; Morgan, Edward; Römbke, Jörg

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste trabalho foi avaliar o modelo de ecossistema terrestre (TME) como ferramenta para o estudo dos efeitos da qualidade da liteira, de invertebrados do solo e da fertilização mineral na decomposição da liteira e no crescimento das plantas em condições controladas. Foram coletados quarenta e oito cilindros de solo intacto (Latossolo Amarelo) de 17,5 cm de diâmetro e 30 cm de comprimento em um seringal abandonado na Amazônia Central brasileira e mantidos a 28ºC em laboratório, por quatro meses. Folhas da liteira de Hevea pauciflora (seringueira), ou de Flemingia macrophylla (leguminosa arbustiva) ou de Brachiaria decumbens (gramínea) foram colocadas na superfície do solo em cada TME. Em seguida, foram adicionados aos TMEs, cinco espécies de minhocas: Pontoscolex corethrurus ou Eisenia fetida; isópodes: Porcellionides pruinosus ou Circoniscus ornatus, e o diplópode Trigoniulus corallinus. O tipo de liteira afetou de forma significativa o consumo, a biomassa microbiana e a concentração de nitrato no líquido percolado de todos os TMEs, mas não apresentou efeito mensurável sobre a biomassa da parte aérea de mudas de arroz, plantadas em solo retirado da superfície dos TMEs. As taxas de alimentação da fauna edáfica, medidas por meio de lâminas-isca, foram signifitivamente mais altas nos TMEs com a minhoca P. corethrurus e com o isópode C. ornatus. O método TME se mostrou uma ferramenta apropriada para avaliar intrações tróficas em ecossistemas de solo tropical sob condições controladas de laboratório.

    Abstract in English:

    The aim of this work was to evaluate whether terrestrial model ecosystems (TMEs) are a useful tool for the study of the effects of litter quality, soil invertebrates and mineral fertilizer on litter decomposition and plant growth under controlled conditions in the tropics. Forty-eight intact soil cores (17.5-cm diameter, 30-cm length) were taken out from an abandoned rubber plantation on Ferralsol soil (Latossolo Amarelo) in Central Amazonia, Brazil, and kept at 28ºC in the laboratory during four months. Leaf litter of either Hevea pauciflora (rubber tree), Flemingia macrophylla (a shrubby legume) or Brachiaria decumbens (a pasture grass) was put on top of each TME. Five specimens of either Pontoscolex corethrurus or Eisenia fetida (earthworms), Porcellionides pruinosus or Circoniscus ornatus (woodlice), and Trigoniulus corallinus (millipedes) were then added to the TMEs. Leaf litter type significantly affected litter consumption, soil microbial biomass and nitrate concentration in the leachate of all TMEs, but had no measurable effect on the shoot biomass of rice seedlings planted in top soil taken from the TMEs. Feeding rates measured with bait lamina were significantly higher in TMEs with the earthworm P. corethrurus and the woodlouse C. ornatus. TMEs are an appropriate tool to assess trophic interactions in tropical soil ecossistems under controlled laboratory conditions.
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