Seasonality of insects in the semi-arid Caatinga of northeastern Brazil

Insects are essential to tropical ecosystems functioning. In semi-arid regions, the increase in abundance and/or activity (e.g. reproduction and foraging behavior) of insects is usually associated with climatic variables. The present study investigates which climatic variables are best predictors of insect abundance in an area of Caatinga in northeastern Brazil. Individuals were sampled for 24 months using Malaise and pitfall traps, and beating trays. A total of 58925 individuals belonging to 20 insect orders were collected. The most abundant orders were Hymenoptera, Diptera, Collembola and Coleoptera. Most orders studied showed a clear maximum abundance in the rainy season. Rainfall and humidity were the best predictors of insect abundance in the Caatinga. However, no climatic variable could explain Psocoptera and Blattodea variance in abundance/activity. Our results suggest that climatic changes associated with rainfall patterns in the Caatinga may affect ecosystem processes and services that depend direct or indirectly on insect abundance/activity.

Nutritional ecology of blowflies (Diptera, Calliphoridae): estimates of critical larval weight for pupation on two different

Under natural environmental conditions, blowflies utilize discrete and ephemeral feeding resources such as decaying carcasses. Competition for food on such feeding substrates is usually very severe, and only the individuals that are capable of attaining the critical larval weight for pupation will be able to survive. This critical weight is hitherto unknown for several blowfly species; therefore, the current work is aimed at obtaining such a critical value for four blowfly species of the genera Chrysomya and Lucilia, deploying two types of feeding substrate, namely, artificial diet and macerated bovine meat. On the whole, the critical weights ranged from 30 to 35 mg. The lowest larval weight which permitted pupation was 30.0 mg for Chrysomya megacephala reared on macerated bovine meat. This species was also the best adapted to pupation at low larval weights in relation to the maximum larval weight for males. Regarding the pupation of females, the best-adapted individual was a C. albiceps specimen exhibiting a critical weight that was equal to 39.20 % of the maximum value obtained. Concerning all the species and diet types, the female individuals exhibited the lowest critical weights that produced viable pupae, probably representing an evolutionary strategy that favoured the survival of females, responsible for the egg formation, contributing to the establishment of future generations. Regarding the loss (in percentage) of adult biomass in relation to the third instar larvae, the females of C. megacephala lost less weight than males in both feeding substrates. On the other hand, such a loss of weight occurred in males of C. albiceps and L. cuprina.

Behavioral ecology of Heteragrion consors Hagen (Odonata, Megapodagrionidae): a shade-seek Atlantic forest damselfly

Behavioral ecology of Heteragrion consors Hagen (Odonata: Megapodagrionidae): a shade-seek Atlantic forest damselfly. The intensity of the inter and intra-sexual selection can affect male behavioral traits as territorial fidelity and aggressiveness allowing the existence of different strategies. However, its differential success could be affected by environmental - as the diel variation in temperature - and physiological constrains - as the variation in thermoregulatory abilities. In this context, we present a behavioral analysis of Heteragrion consors (Zygoptera, Megapodagrionidae) trying to characterize its mating system, diel activity pattern, temporal budget, territoriality and reproductive biology. These data were obtained based on field observations using the focal individual method and mark-recapture techniques in 120 m of a shaded Atlantic Forest stream in Brazil. The males of this species were territorial, varying in its local fidelity, while the females appear sporadically. Males were perched in the majority of the time, but were also observed in cleaning movements, longitudinal abdominal flexion, wing flexion and sperm transfer during perch. The males presented a perched thermoregulatory behavior related to an exothermic regulation. Foraging and agonistic interactions were rare, but dominate the other behavioral activities. Abdominal movements associated to long lasting copula pointed to the existence of sperm competition in this species. Males performed contact post-copulatory guarding of the females. These observations pointed to a non-resource mating system for this species.

Seasonal activity of Dinoponera quadriceps Santschi (Formicidae, Ponerinae) in the semi-arid Caatinga of northeastern Brazil

Seasonal activity of Dinoponera quadriceps Santschi (Formicidae, Ponerinae) in the semi-arid Caatinga of northeastern Brazil. We studied seasonal foraging patterns of the queenless ant D. quadriceps (Formicidae, Ponerinae) for 24 months in a Caatinga area of northeastern Brazil, an ecosystem characterized by strong climatic changes throughout the year, in order to determine if regulation of worker activity is based on environmental conditions (air temperature, relative humidity, precipitation) and/or food resources (potential prey: Coleoptera, Diptera, Hemiptera, Hymenoptera, Lepidoptera, Orthoptera, Araneae, Chilopoda and Diplopoda). Foraging activity of D. quadriceps varied over the course of both years, with the highest frequency occurring from May to August, corresponding to the late rainy season and early dry season. This foraging activity was negatively correlated with temperature and positively correlated with the availability of potential prey, but not with total abundance of soil arthropods or with rainfall and relative humidity. Diet composition, in relation to the main taxonomic prey groups, seems to be common to the species, regardless of habitat. Our results suggest that D. quadriceps workers adjust foraging activity to the most suitable period of the year, to avoid thermal stress and increase efficiency. Thus, they present an appropriate behavioral response to seasonal fluctuations in the Caatinga.

Diversity and aspects of the ecology of social wasps (Vespidae, Polistinae) in Central Amazonian "terra firme" forest

Diversity and aspects of the ecology of social wasps (Vespidae, Polistinae) in Central Amazonian "terra firme" forest. The knowledge of social wasp richness and biology in the Amazonian region is considered insufficient. Although the Amazonas state is the largest in the region, until now only two brief surveys were conducted there. Considering that the systematic inventory of an area is the first step towards its conservation and wise use, this study presents faunal data on social wasp diversity in a 25 km² area of "terra firme" (upland forest) at the Ducke Reserve, Manaus, Amazonas, Brazil. Wasps were collected in the understory, following a protocol of three collectors walking along 60 trails 1,000 m in extension for 16 days between August and October 2010. Methods used were active search of individuals with entomological nets and nest collecting. Fifty-eight species of social wasps, allocated in 13 genera, were recorded; 67% of the collected species belong to Polybia, Agelaia and Mischocyttarus; other genera were represented by only four species or less. The most frequent species in active searches were Agelaia fulvofasciata (DeGeer, 1773), Agelaia testacea (Fabricius, 1804) and Angiopolybia pallens (Lepeletier, 1836). Twelve species were collected in nests. Prior to this study, 65 Polistinae species were deposited at the INPA Collection. Collecting in the study grid, an area not previously sampled for wasps, resulted in an increase of 25% species, and species richness was 86. According to the results, there is evidence that the diversity of social wasps at the Ducke Reserve is even higher, making it one of the richest areas in the Brazilian Amazonia.

Fixação do N2 em leucena (Leucaena leucocephala) em solo da região semi-árida brasileira submetido à salinização

Com a finalidade de avaliar a tolerância de rhizobium loti em Leucaena leucocephala cv K8, submetida a níveis crescentes de salinidade, realizou-se um experimento em casa de vegetação, usando-se um Podzólico Vermelho-Amarelo textura franco-arenosa, coletado em Serra Talhada (PE). O experimento obedeceu ao arranjo fatorial 5 x 4, no delineamento em blocos ao acaso, com 3 repetições. Foram usados 5 níveis de salinidade do solo (C.E. = 1,5; 6,6; 10,1; 12,8 e 14,4 dS m-1) e 2 tratamentos inoculados (NFB 494 e SEMIA 6069), fertilização nitrogenada com 200 mg kg-1 de N (NH4NO3), e o controle sem inoculação e sem adubação nitrogenada. O incremento dos níveis crescentes de salinidade reduziu a nodulação (número e massa de nódulos), o rendimento de matéria seca e a acumulação de N na parte aérea. O tratamento com fertilização nitrogenada inibiu totalmente a nodulação em leucena, em todos os níveis de salinidade; contudo, promoveu melhores rendimentos na acumulação de N e na produção de matéria seca. Observou-se resposta significativa das plantas inoculadas com a estirpe SEMIA 6069, em todas as características avaliadas, superando os resultados obtidos com o isolado NFB 494.

Influence of tree species on the herbaceous understory and soil chemical characteristics in a silvopastoral system in semi-arid northeastern Brazil

Studies from some semi-arid regions of the world have shown the beneficial effect of trees in silvopastoral systems, by promoting the formation of resource islands and increasing the sustainability of the system. No data are available in this respect for tree species of common occurrence in semi-arid Northeastern Brazil. In the present study, conducted in the summer of 1996, three tree species (Zyziphus joazeiro, Spondias tuberosa and Prosopis juliflora: ) found within Cenchrus ciliaris pastures were selected to evaluate differences on herbaceous understory and soil chemical characteristics between samples taken under the tree canopy and in open grass areas. Transects extending from the tree trunk to open grass areas were established, and soil (0-15 cm) and herbaceous understory (standing live biomass in 1 m² plots) samples were taken at 0, 25, 50, 100, 150 and 200% of the average canopy radius (average radius was 6.6 ± 0.5, 4.5 ± 0.5, and 5.3 ± 0.8 m for Z. joazeiro, P. juliflora, and S. tuberosa , respectively). Higher levels of soil C, N, P, Ca, Mg, K, and Na were found under the canopies of Z. joazeiro and P. juliflora: trees, as compared to open grass areas. Only soil Mg organic P were higher under the canopies of S. tuberosa trees, as compared to open grass areas. Herbaceous understory biomass was significantly lower under the canopy of S. tuberosa and P. juliflora trees (107 and 96 g m-2, respectively) relatively to open grass areas (145 and 194 g m-2). No herbaceous biomass differences were found between Z. joazeiro canopies and open grass areas (107 and 87 g m-2, respectively). Among the three tree species studied, Z. joazeiro was the one that presented the greatest potential for use in a silvopastoral system at the study site, since it had a larger nutrient stock in the soil without negatively affecting herbaceous understory biomass, relatively to open grass areas.

Estimativa da acidez potencial pelo pH SMP em solos do semi-árido do Nordeste brasileiro

Neste estudo avaliou-se a relação entre o teor de H + Al e o pH SMP, visando estabelecer uma equação para estimar a acidez potencial de solos do Semi-Árido do Nordeste Brasileiro. As análises dos teores de H + Al e dos valores de pH SMP foram realizadas em 81 amostras de solo, variando os teores de carbono de 1,8 a 35,6 g kg-1 e os de argila de 60 a 590 g kg-1. Os resultados demonstraram que a acidez potencial dessas amostras de solo, expressa em mmol c dm-3, pode ser estimada pelo valor do pH em solução tampão SMP, por meio da equação de regressão: H + Al = 31,521 (pH SMP)² - 451,61 pH SMP + 1625,3 (R² = 0,87**).

Tomografia computadorizada na avaliação da densidade de um solo do semi-árido brasileiro

A densidade do solo de amostras indeformadas foi determinada por meio das técnicas de tomografia computadorizada e do torrão impermeabilizado, visando à identificação de processos de compactação do solo e a comparação de métodos. A pesquisa também visou auxiliar um levantamento pedológico elaborado com fins de classificação de terras para irrigação. As amostras de solo foram coletadas da região semi-árida de Petrolina (PE), ao longo de perfis do solo, da superfície até 1 m de profundidade, em camadas de 0,1 m e em duas áreas distintas quanto à sua ocupação vegetal e manejo: (1) vegetação natural (caatinga); (2) área cultivada e irrigada por pivô central. As tomografias foram realizadas com um tomógrafo de primeira geração, constituído por uma fonte de radiação gama de 137Cs e um detetor cintilador de NaI(Tl), com eletrônica padrão de espectrometria gama e sistema de movimentação de amostra controlados por uma interface específica acoplada a um microcomputador. Na área de caatinga, os resultados evidenciam a ocorrência de um adensamento do solo em camadas mais profundas, abaixo de 0,4 m, bem como de uma camada adensada e, ou, compactada entre aproximadamente 0 e 0,4 m, na área cultivada com pivô central, possivelmente em virtude da ação de máquinas e implementos utilizados no preparo e cultivo do solo.

Caracterização micromorfológica e considerações sobre a gênese de solos de tabuleiro do semi-árido do Brasil

Detalhadas investigações macro e, especialmente, micromorfológicas foram realizadas em dois perfis de Argissolo Amarelo e um de Planossolo de uma superfície geomorfológica tabular, pertencente aos Tabuleiros Sertanejos (Interioranos) na bacia hidrográfica do médio São Francisco em Petrolina, Pernambuco. O objetivo do estudo foi caracterizar micromorfologicamente os solos, procurando fornecer subsídios para o entendimento da pedogênese, como uma forma de entender a diversidade dos solos na paisagem. Os resultados indicam que os três perfis foram derivados de sedimentos pós-cretáceos, em intensa mistura com resíduos de rochas cristalinas do Pré-Cambriano, provavelmente, ainda, influenciados por materiais de antigos terraços fluviais do rio São Francisco. As diferenciações entre os três perfis estão relacionadas com a heterogeneidade resultante da mistura desses materiais de origem, mas, principalmente, com o posicionamento dos solos no relevo, gerando condições diferenciadas de drenagem. Concreções de ferro herdadas do material de origem, sofreram degradações e se transfomaram em mosqueamentos plínticos, e, posteriormente, foram dissipadas no solo, eluviação/iluviação, ou perdas do sistema, parece ser um dos processos envolvidos na pedogênese.

Frações de fósforo após extrações sucessivas com resina e incubação, em Latossolos e Luvissolos do semi-árido de Pernambuco

A reposição do P mais lábil pelas frações menos lábeis do solo foi avaliada após dez extrações sucessivas com resina e incubação, durante quatro meses, em amostras dos horizontes A, BA e Bw de Latossolos e A e Bt de Luvissolos, coletadas do terço superior, médio e inferior de três toposseqüências de cada classe, fazendo-se um fracionamento seqüencial de P antes das extrações sucessivas e depois da incubação. O fracionamento foi feito com resina, NaHCO3 (fração orgânica e inorgânica), NaOH (fração orgânica e inorgânica), H2SO4 e uma digestão com H2SO4 e H2O2. Não houve diferenças significativas entre posições na encosta. As dez extrações sucessivas retiraram duas a cinco vezes mais P que a primeira extração nos Latossolos e duas a nove vezes nos Luvissolos. As últimas extrações mostraram estabilidade em torno de 1 mg kg-1 em todos os solos e horizontes. Após a incubação, o P-resina recuperou 20-30 % do seu valor inicial nos horizontes A (1,8 e 3,3 mg kg-1) e 50-90 % nos subsuperficiais (1,1 e 1,2 mg kg-1), para Latossolos e Luvissolos, respectivamente. As demais frações também se alteraram, mais nos Luvissolos e nos horizontes superficiais. Entretanto, as frações mais estáveis permaneceram com maiores teores. As frações com maiores decréscimos foram P-NaOH, nos Latossolos, e P-H2SO4, seguido de P-NaOH, nos Luvissolos, indicando serem elas as principais frações no processo de reposição do P disponível, nestes solos de semi-árido.

Análise espaço-temporal do uso da terra em parte do semi-árido cearense

A cobertura vegetal exerce papel imprescindível à proteção e conservação dos recursos naturais, principalmente no que diz respeito aos solos. Este estudo teve como objetivo avaliar e analisar a dimensão espacial e temporal da ação antrópica na cobertura vegetal de parte do semi-árido cearense, utilizando imagens LANDSAT TM-5, de 1985 e 1994, e técnicas de geoprocessamento, para verificar a hipótese de que a degradação ambiental vem sendo intensificada. Foram confeccionadas cartas de vegetação, uso da terra, solos e hidrografia, obtendo-se cartas de sobreposição, por meio das quais se constatou o aumento de áreas degradadas nas diferentes unidades fitoecológicas. No período de uma década, comprovou-se o processo progressivo da degradação nas áreas dos municípios de Independência, Pedra Branca, Mombaça e Tauá, tendo as áreas do município de Pedra Branca apresentado menor degradação. A unidade fitoecológica mais degradada, dentre as estudadas, foi a Caatinga Arbórea Aberta, desencadeando processos de degradação e transformação das unidades circunvizinhas. Grande parte da área foi atingida por processos de degradação ambiental, com forte pauperização da biodiversidade, acompanhados por um rebaixamento geral das formações vegetais.

Decomposição de estercos dispostos em diferentes profundidades em área degradada no semi-árido da Paraíba

Este estudo objetivou avaliar a velocidade de decomposição de estercos dispostos em diferentes profundidades. Utilizaram-se estercos asinino, bovino, caprino e ovino, que foram secos em estufa a ± 65 ºC, acondicionando-se 20 g de cada um em sacolas de náilon, sendo dispostos superficialmente e enterrados a 10,0 cm de profundidade. Mensalmente, coletou-se uma sacola/parcela, sendo o material limpo, seco em estufa e pesado para determinar a percentagem de perda em relação ao peso inicial, avaliando-se, assim, a decomposição. A decomposição foi lenta nos trinta dias iniciais, ficando nas sacolas de náilon mais ou menos 95 % do peso inicial dos estercos. Evidencia-se que a taxa de decomposição dos estercos foi fortemente influenciada pela pluviosidade ocorrida no período experimental. O esterco asinino foi mais resistente à decomposição, sendo a velocidade de decomposição mais acentuada nos estercos dispostos em 10,0 cm de profundidade.

Distribuição de fósforo em diferentes ordens de solo do semi-árido da Paraíba e de Pernambuco

Os solos do semi-árido nordestino têm sido reconhecidos como deficientes em P. Todavia, a grande diversidade de ordens a que eles pertencem indica que não devem ser semelhantes quanto às concentrações das diferentes formas deste elemento. A concentração de P foi avaliada em 69 amostras de solo das dez ordens mais comuns no semi-árido, nas camadas de 0-20 e 20-40 cm. O P foi extraído pelo Mehlich-1 e por fracionamento seqüencial, por extração com resina, NaHCO3, NaOH e H2SO4, e por digestão peróxido/sulfúrica. O P total (somatório das frações) variou de 52 a 1.625 mg kg-1, estando a maioria dos solos na faixa entre 100 e 200 mg kg-1, na camada de 0-20 cm, com uma grande variabilidade entre as ordens e dentro delas. Grande variabilidade foi encontrada também para qualquer das frações. De modo geral, Neossolos Flúvicos, Vertissolos, Luvissolos e Cambissolos tiveram os maiores valores; Argissolos, Neossolos Litólicos e Latossolos, valores intermediários, e Neossolos Regolíticos, Planossolos e Neossolos Quartzarênicos, os mais baixos. O maior reservatório de P, de forma geral, foi o P residual e os menores, as frações mais lábeis (P resina e Pi-NaHCO3), representando juntas entre 7 e 12 % do P total. Mehlich-1 extraiu baixas proporções de P total dos Vertissolos (1 %) e alta proporção dos Latossolos (24 %), o inverso ocorrendo com a extração com bicarbonato (11 e 5 %, respectivamente). A resina extraiu baixas proporções em todas as ordens (1 a 6 %).

Propágulos de fungos micorrízicos arbusculares em solos deficientes em fósforo sob diferentes usos, da região semi-arida no nordeste do Brasil

A conversão de áreas de caatinga em agricultura e pecuária de subsistência é uma das características marcantes da região semi-árida do Nordeste do Brasil. O presente estudo investigou o efeito dessa conversão sobre os propágulos de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) em 10 locais diferentes, distribuídos nos Estados da Paraíba e de Pernambuco. Cada local consistiu de uma área de vegetação nativa (caatinga) contígua com uma área cultivada, na mesma posição de encosta. Amostras de solo foram coletadas a intervalos de 20-30 m, nas profundidades de 0-7,5 e 7,5-15 cm (10 locais x 2 usos do solo x 2 profundidades com 4 pontos amostrais) ao longo de uma transecção que cruzava as áreas contíguas. As raízes (< 2 mm) catadas das amostras de solo (n = 160) foram coloridas com azul de tripan para quantificar o grau de colonização por FMA, verificando-se também o tipo de estruturas fúngicas presentes. Esporos de FMA extraídos do solo por peneiramento úmido foram incubados em solução de cloreto de iodonitrotetrazólio (INT) e contados, considerando-se viáveis os corados pelo INT. O solo foi analisado quanto ao teor de P-resina e CO total (COT). Para análise dos resultados, as 10 áreas com vegetação nativa foram separadas em dois subgrupos: caatinga preservada (CaatP, n = 6) e caatinga raleada (CaatR, n = 4), por apresentarem diferentes graus de degradação. Pelo mesmo motivo, as áreas cultivadas também foram separadas em dois subgrupos: cultivada preservada (CultP, n = 4) e cultivada degradada (CultD, n = 6). Dessa forma, foram estabelecidos quatro níveis de intensidade de uso do solo ou degradação, conforme o histórico de uso, a observação visual da degradação da vegetação ou do solo e a erosão do solo avaliada pela técnica do 137Cs. O efeito da intensidade de uso do solo nos propágulos de FMA somente foi observado na camada de 0-7,5 cm, exceto para esporos não-viáveis. A densidade de esporos viáveis variou de 1,4 a 6,8 esporos/50 g de solo e a de não-viáveis, de 91,4 a 226 esporos/50 g de solo. A categoria CaatR foi a que apresentou resultados mais consistentes em relação ao estímulo do desmatamento seletivo (raleamento) sobre os propágulos, com maior número de esporos viáveis, maior intensidade de colonização e diminuição da proporção de amostras com vesículas, em relação às demais categorias. Os teores de P-resina nas amostras de solo foram, em geral, muito baixos (< 6 mg kg-1), tendo-se observado que a colonização radicular em amostras com teores inferiores a 1,5 mg kg-1 foi menos intensa naquelas com P-resina acima desse valor. Observou-se também que a colonização das raízes foi favorecida pelos teores mais altos de COT, o mesmo acontecendo com o número de esporos viáveis.