Four year multitrophic food web: source food web description, methodology accuracy and species diversity

Food webs have been used in order to understand the trophic relationship among organisms within an ecosystem, however the extension by which sampling efficiency could affect food web responses remain poorly understood. Still, there is a lack of long-term sampling data for many insect groups, mainly related to the interactions between herbivores and their host plants. In the first chapter, I describe a source food web based on the Senegalia tenuifolia plant by identifying the associated insect species and the interactions among them and with this host plant. Furthermore, I check for the data robustness from each trophic level and propose a cost-efficiently methodology. The results from this chapter show that the collected dataset and the methodology presented are a good tool for sample most insect richness of a source food web. In total the food web comprises 27 species belonging to four trophic levels. In the second chapter, I demonstrate the temporal variation in the species richness and abundance from each trophic level, as well as the relationship among distinct trophic levels. Moreover, I investigate the diversity patterns of the second and third trophic level by assessing the contribution of alfa and beta-diversity components along the years. This chapter shows that in our system the parasitoid abundance is regulated by the herbivore abundances. Besides, the species richness and abundances of the trophic levels vary temporally. It also shows that alfa-diversity was the diversity component that most contribute to the herbivore species diversity (2nd trophic level), while the contribution of alfa- and beta-diversity changed along the years for parasitoid diversity (3rd level). Overall, this dissertation describes a source food web and bring insights into some food web challenges related to the sampling effort to gather enough species from all trophic levels. It also discuss the relation among communities associated with distinct trophic levels and their temporal variation and diversity patterns. Finally, this dissertation contributes for the world food web database and in understanding the interactions among its trophic levels and each trophic level pattern along time and space

O uso de redes tróficas vem sendo aplicado para o entendimento das relações entre organismos de um ecossistema, no entanto a maneira como o esforço amostral poderia influenciar os padrões das redes tróficas permanece pouco compreendida. Até o momento, existe uma falta de dados amostrais de longa duração para muitos grupos de insetos, principalmente relacionado às interações entre os herbívoros e suas plantas hospedeiras. No primeiro capítulo, eu descrevo uma rede trófica do tipo source web baseada na planta Senegalia tenuifolia através da identificação dos insetos associados e das interações entre eles e com essa planta hospedeira. Além disso, eu proponho uma metodologia para checar a robustez dos dados de cada nível trófico. Os resultados desse capítulo demonstram que o conjunto de dados coletados e a metodologia de coleta utilizada são suficientes para amostrar maior parte da riqueza de uma rede trófica tipo source web. No total foram amostradas 27 espécies pertencentes a quatro níveis tróficos. No segundo capítulo, eu apresento a variação temporal na riqueza e abundancia de cada nível trófico, bem como na relação entre os diferentes níveis tróficos. Também investiguei os padrões de diversidade do segundo e terceiro níveis tróficos através da avaliação da contribuição dos componentes alpha e beta da diversidade ao longo dos anos. Esse capítulo mostra que, em nosso sistema, a abundância de parasitóides varia conforme a abundância de herbívoros, além disso, a riqueza e abundância dos quatro níveis tróficos variam ao longo do tempo. Os resultados também demonstram que a diversidade alpha contribuiu mais para a diversidade de herbívoros (2º nível trófico), enquanto que a contribuição dos componentes alpha e beta para a diversidade de parasitoides (3º nível) variou ao longo dos anos. De maneira geral, essa dissertação descreve uma rede trófica do tipo source e traz informações sobre os desafios relacionados ao esforço amostral suficiente para amostrar espécies de todos os níveis tróficos de uma rede trófica. Também discute-se a relação entre as comunidades associadas à diferentes níveis tróficos e a sua variação temporal e padrões de diversidade. No geral, esta dissertação contribui com o banco de dados de pesquisas em redes tróficas, na compreensão de interações entre os níveis tróficos e também dos padrões que cada nivel trofico apresenta em uma escala temporal e espacial.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)