Einfluß der Gewässerversauerung auf Hyporheos und Bryorheos: Untersuchungen an zwei Waldbächen im Westharz

Im Rahmen der Fallstudie Harz sollte an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung ein Beitrag zur Klärung der Frage geleistet werden, inwieweit zwei Zuläufe der Sösetalsperre im Westharz versauert bzw. versauerungsgefährdet sind; aus diesem Stausee wird Trinkwasser für mehrere Gemeinden in Norddeutschland gewonnen. Die Belastung des fast vollständig bewaldeten Einzugsgebiets der Sösetalsperre mit luftbürtigen Schadstoffen (Saurer Regen) zählte zu den höchsten in Mitteleuropa. An jeweils drei Untersuchungsstellen der beiden Bäche Alte Riefensbeek (R1 bis R3) und Große Söse (S1 bis S3) wurden zwischen März 1987 und November 1988 Proben aus Moospolstern und dem hyporheischen Interstitial entnommen und physikalisch, chemisch und biologisch untersucht. Ergänzend wurden Wasserproben zwischen März 1986 und Oktober 1991 sowie vom April 1998 ebenso wie qualitative Fänge von Makroinvertebraten zwischen November 1986 und Juli 1990 sowie vom April 1998 ausgewertet. Die Analyse der tierischen Besiedlung der Moos- und Interstitialproben beschränkte sich auf die taxonomischen Gruppen Turbellaria (Strudelwürmer), Mollusca (Weichtiere), Amphipoda (Flohkrebse), Ephemeroptera (Eintagsfliegen), Plecoptera (Steinfliegen), Heteroptera (Wanzen), Megaloptera (Schlammfliegen), Coleoptera (Käfer), Trichoptera (Köcherfliegen) und Diptera (Zweiflügler). Der Grundsatz, daß normalverteilte und nicht normalverteilte Daten statistisch unterschiedlich behandelt werden müssen, wurde konsequent angewandt. Am Beispiel der Choriotopstruktur wurde gezeigt, daß die Auswahl des Analyseverfahrens das Ergebnis der ökologischen Interpretation multivariater statistischer Auswertung beeinflußt. Die Daten der Korngrößen-Verteilung wurden vergleichend einer univariaten und einer multivariaten statistischen Analyse unterworfen. Mit dem univariaten Verfahren wurden die Gradienten der ökologisch relevanten Korngrößen-Parameter eher erkannt als mit dem multivariaten Verfahren. Die Auswirkungen von Gewässerversauerung sowie anderer Umweltfaktoren (insgesamt 42 Faktoren) auf die Lebensgemeinschaften wurden anhand der Parameter Artenzahl, Besiedlungsdichte, Körpergröße und Biomasse untersucht. Abundanz, Biomasse und Körpergröße sowie die Umweltfaktoren wurden auf einem horizontalen Gradienten, d.h. im Längslauf der Bäche, und auf einem vertikalen Gradienten, d.h. fließende Welle / Bryorheon / Benthon versus Hyporheon, untersucht. Es wurde ein terminologisches System für die Kompartimente in der Fließgewässer-Aue vorgeschlagen, das in sich einheitlich ist. Es wurde ein neuer Moos-Vitalitätsindex für die Moospolster vorgestellt. Es wurden Bestimmungsschlüssel für die Larven der Chloroperlidae (Steinfliegen-Familie) und der Empididae (Tanzfliegen) in den beiden Harzbächen entwickelt. Die untersuchten Bachstrecken waren frei von Abwasserbelastung. An zwei Stellen wurde Wasser für einen Forellenteich ausgeleitet. Abgesehen von zwei meterhohen Abstürzen in der Großen Söse waren wasserbauliche Veränderungen ohne große Bedeutung. Das Abfluß-Regime war insofern nicht mehr natürlich, als beide Bäche in das System der bergbaulichen Bewässerungsgräben des Oberharzes eingebunden sind. Die Söse hatte ein F-nivopluviales Abfluß-Regime, der abflußreichste Doppelmonat war der März / April, die Unregelmäßigkeit des Abfluß-Regimes war sehr hoch, die Vorhersagbarkeit sehr niedrig, die monatlichen Abfluß-Maxima wiesen eine sehr geringe Konstanz auf. Der Zeitraum der biologischen Probenahme wurde von überdurchschnittlich vielen Tagen mit mäßig erhöhten Abflüssen geprägt, sehr große Hochwasser-Wellen fehlten aber. Die Abfluß-Dynamik wurde statistisch beschrieben. Das hydraulische Regime wurde anhand der Meßgrößen Fließgeschwindigkeit, Fließkraft und FROUDE-Zahl dargestellt. Der Zusammenhang zwischen Abfluß und Fließgeschwindigkeit auf der einen Seite und der Korngrößen-Verteilung auf der anderen Seite wurde statistisch untersucht, ebenfalls zwischen dem Abfluß und dem Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel sowie dem Wasserchemismus. In den Phasen ohne Hochwasser hatte das Hyporheal die Funktion einer Senke für Feinstkörner. Das Bachbett der Alten Riefensbeek war stabiler als das der Großen Söse. Insgesamt gesehen war das hyporheische Sediment in den quellnahen Abschnitten grobkörniger und auf den quellfernen Strecken feinkörniger. Der prozentuale Anteil der Feinstkörner im Hyporheal und Benthal nahm aber im Längslauf der Bäche ab. Dies ist ungewöhnlich, konnte aber nicht plausibel mit geologischen und hydrologischen Meßgrößen erklärt werden. Beide Bäche waren sommerkalt. Der Einfluß der Wassertemperatur auf die Larvalentwicklung wurde beispielhaft an den Taxa Baetis spp. und Leuctra gr. inermis untersucht. Es gab eine Tendenz, daß der Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel vom Benthal in das Hyporheal anstieg. Dies war ein weiterer Hinweis darauf, daß das Hyporheal die Funktion einer Senke und Vorratskammer für Nährstoffe hat. Der Zusammenhang zwischen partikulärer und gelöster Kohlenstoff-Fraktion wurde diskutiert. Im Hyporheon war die Nitrifikation nicht stärker als in der fließenden Welle. Es gab Hinweise, daß die sauren pH-Werte in der Großen Söse die Nitrifikation hemmten. Die Valenzen der Moos- und Tier-Taxa bezüglich Fließgeschwindigkeit, pH-Wert, Alkalinität sowie der Gehalte von Sauerstoff, Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium wurden zusammengestellt. Das hyporheische Sediment war sehr grob und hatte eine hohe Porosität. Der Austausch zwischen fließender Welle und hyporheischem Wasser konnte deshalb sehr schnell erfolgen, es gab keine intergranulare Sprungschicht, die physikalischen und chemischen Tiefengradienten waren in den meisten Fällen gar nicht ausgeprägt oder nur sehr flach. Die Wassertemperatur des Freiwassers unterschied sich nicht signifikant von derjenigen im hyporheischen Wasser. Es gab -- von wenigen Ausnahmen bei pH-Wert, Leitfähigkeit und Sauerstoffgehalt abgesehen -- keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Wasserchemismus der fließenden Welle und dem des Hyporheals. Die physikalischen und chemischen Voraussetzungen für die Refugialfunktion des Hyporheons waren deshalb für versauerungsempfindliche Taxa nicht gegeben. In der Tiefenverteilung der untersuchten Tiergruppen im Hyporheal lag das Maximum der Abundanz bzw. Biomasse häufiger in 10 cm als in 30 cm Tiefe. Daraus läßt sich aber keine allgemeine Gesetzmäßigkeit ableiten. Es wurde durchgehend die Definition angewendet, daß die Gewässerversauerung durch den Verlust an Pufferkapazität charakterisiert ist. Saure Gewässer können, müssen aber nicht versauert sein; versauerte Gewässer können, müssen aber nicht saures Wasser haben. Maßstab für das Pufferungsvermögen eines Gewässers ist nicht der pH-Wert, sondern sind die Alkalinität und andere chemische Versauerungsparameter. Der pH-Wert war auch operativ nicht als Indikator für Gewässerversauerung anwendbar. Die chemische Qualität des Bachwassers der Großen Söse entsprach aufgrund der Versauerung nicht den umweltrechtlichen Vorgaben bezüglich der Parameter pH-Wert, Aluminium, Eisen und Mangan, bzgl. Zink galt dies nur an S1. In der Alten Riefensbeek genügte das Hyporheal-Wasser in 30 cm Tiefe an R2 bzgl. des Sauerstoff-Gehalts nicht den umweltrechtlichen Anforderungen. Nur im Freiwasser an R1 genügten die Ammonium-Werte den Vorgaben der EG-Fischgewässer-Richtlinie, der Grenzwert wurde an allen anderen Meßstellen und Entnahmetiefen überschritten. Das BSB-Regime in allen Entnahmetiefen an R2, im Freiwasser an R3 und S1, im Hyporheal an R1 sowie in 30 cm Tiefe an R3 genügte nicht den Anforderungen der Fischgewässer-Richtlinie. Der Grenzwert für Gesamt-Phosphor wurde an S3 überschritten. In der Großen Söse war der Aluminium-Gehalt so hoch, daß anorganisches und organisches Aluminium unterschieden werden konnten. Besonders hohe Gehalte an toxischem anorganischen Aluminium wurden an Tagen mit Spitzen-Abflüssen und Versauerungsschüben gemessen. Erst die Ermittlung verschiedener chemischer Versauerungsparameter zeigte, daß auch die alkalischen Probestellen R2 und R3 mindestens versauerungsempfindlich waren. Die Messung bzw. Berechnung von chemischen Versauerungsparametern sollte deshalb zum Routineprogramm bei der Untersuchung von Gewässerversauerung gehören. Zu Beginn des Untersuchungsprogramms war angenommen worden, daß die mittleren und unteren Abschnitte der Alten Riefensbeek unversauert sind. Dieser Ansatz des Untersuchungsprogramms, einen unversauerten Referenzbach (Alte Riefensbeek) mit einem versauerten Bach (Große Söse) zu vergleichen, mußte nach der Berechnung von chemischen Versauerungsindikatoren sowie der Analyse der Abundanz- und Biomasse-Werte modifiziert werden. Es gab einen Versauerungsgradienten entlang der Probestellen: R1 (unversauert) R2 und R3 (versauerungsempfindlich bis episodisch leicht versauert) S2 und S3 (dauerhaft versauert) S1 (dauerhaft stark versauert). An S1 war das Hydrogencarbonat-Puffersystem vollständig, an S2 und S3 zeitweise ausgefallen. Die Versauerungslage an R2 und R3 war also schlechter als vorausgesehen. Unterschiede im Versauerungsgrad zwischen den Meßstellen waren nicht so sehr in unterschiedlichen Eintragsraten von versauernden Stoffen aus der Luft begründet, sondern in unterschiedlichen Grundgesteinen mit unterschiedlichem Puffervermögen. Der Anteil der verschiedenen sauren Anionen an der Versauerung wurde untersucht, die chemischen Versauerungsmechanismen wurden mit Hilfe von Ionenbilanzen und verschiedenen Versauerungsquotienten analysiert. Die beiden untersuchten Bäche waren von anthropogener Versauerung betroffen. Dabei spielte die Schwefel-Deposition (Sulfat) eine größere Rolle als die Stickstoff-Deposition (Nitrat). Die Probestelle S1 war immer schon in unbekanntem Maß natürlich sauer. Dieser natürlich saure Zustand wurde von der hinzugekommenen anthropogenen Versauerung bei weitem überragt. Die wenigen gewässerökologischen Daten, die im Wassereinzugsgebiet der Söse vor 1986 gewonnen wurden, deuten darauf hin, daß die Versauerung in den 70er und in der ersten Hälfte der 80er Jahre vom Boden und Gestein in die Bäche durchgeschlagen war. Dieser Versauerungsprozeß begann vermutlich vor 1973 in den Quellen auf dem Acker-Bruchberg und bewegte sich im Laufe der Jahre immer weiter talwärts in Richtung Trinkwasser-Talsperre. Der Mangel an (historischen) freilandökologischen Grundlagendaten war nicht nur im Untersuchungsgebiet, sondern ist allgemein in der Versauerungsforschung ein Problem. Wenn sich das Vorkommen von nah verwandten Arten (weitgehend) ausschließt, kann dies an der Versauerung liegen, z.B. war die Alte Riefensbeek ein Gammarus-Bach, die Große Söse ein Niphargus-Bach; dieses muß aber nicht an der Versauerung liegen, z.B. fehlte Habroleptoides confusa im Hyporheos an R3, Habrophlebia lauta hatte dagegen ihr Abundanz- und Biomasse-Maximum an R3. Zugleich lag das Maximum des prozentualen Anteils von Grobsand an R3, eine mögliche Ursache für diese interspezifische Konkurrenz. Die biologische Indikation von Gewässerversauerung mit Hilfe der Säurezustandsklassen funktionierte nicht in den beiden Harzbächen. Es wurde deshalb ein biologischer Versauerungsindex vorgeschlagen; dieser wurde nicht am pH-Wert kalibriert, sondern an der chemischen Versauerungslage, gekennzeichnet durch die Alkalinität und andere chemische Meßgrößen der Versauerung. Dafür wurden aufgrund der qualitativen und quantitativen Daten die häufigeren Taxa in die vier Klassen deutlich versauerungsempfindlich, mäßig versauerungsempfindlich, mäßig versauerungstolerant und deutlich versauerungstolerant eingeteilt. Es reicht nicht aus, die biologischen Folgen von Gewässerversauerung sowie Veränderungen in der Nährstoff-Verfügbarkeit und im sonstigen Wasserchemismus nur anhand der Artenzahl oder des Artenspektrums abzuschätzen. Vielmehr müssen quantitative Methoden wie die Ermittlung der Abundanzen angewandt werden, um anthropogene und natürliche Störungen des Ökosystems zu erfassen. Es wurde eine Strategie für die behördliche Gewässergüteüberwachung von Bachoberläufen vorgeschlagen, die flächendeckend die Versauerungsgefährdung erfassen kann. Die Auswirkungen der zeitlichen Dynamik des Versauerungschemismus wurden am Beispiel des versauerungsempfindlichen Taxons Baetis spp. (Eintagsfliegen) dargestellt. An S2 und S3 kam es zu starken Versauerungsschüben. Baetis konnte sich nicht ganzjährig halten, sondern nur in versauerungsarmen Phasen im Sommer und im Herbst; es gab einen Besiedlungskreislauf aus Ausrottungs- und Wiederbesiedlungsphasen. Die temporäre Population von Baetis an S2 und S3 bestand nur aus ersten Larvenstadien. Die Probestellen wurden auf horizontalen Gradienten der Umweltfaktoren angeordnet. Bei einigen Parametern gab es keinen Gradienten (z.B. Sauerstoff-Gehalt), bei anderen Parametern waren die Meßstellen auf sehr flachen Gradienten angeordnet (z.B. C:N-Quotient der Feinstkörner), bei den restlichen Meßgrößen waren die Gradienten sehr deutlich (z.B. Alkalinität). Bei den Längsgradienten von Abundanz und Biomasse waren alle Möglichkeiten vertreten: Zunahme (z.B. Leuctra pseudosignifera), Abnahme (z.B. Gammarus pulex), Maximum an der mittleren Probestelle (z.B. Leuctra pseudocingulata) und kein signifikanter Trend (z.B. Nemoura spp.). Abundanz und Biomasse zahlreicher taxonomischer Einheiten hatten ihr Maximum im Längslauf an den quellnächsten Probestellen R1 und S1, z.B. Protonemura spp. und Plectrocnemia spp. Die Lebensgemeinschaften an R1 und S1 waren allerdings völlig unterschiedlich zusammengesetzt. Die häufig vertretene Annahme, versauerte Gewässer seien biologisch tot, ist falsch. Unter Anwendung des 3. biozönotischen Grundprinzips wurde das Maximum von Abundanz und Biomasse in den quellnahen Abschnitten mit dem eustatistischen (stabilen) Regime von Wassertemperatur, Abfluß und Protonen-Gehalt, in der Alten Riefensbeek auch von Alkalinität und ALMER-Relation erklärt. Aufgrund der natürlichen und anthropogenen Störungen war im Längslauf der untersuchten Bäche keine natürliche biozönotische Gliederung des Artenbestands erkennbar. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und der Taxazahl ergaben, daß in erster Linie versauerungsrelevante Parameter -- Gehalte saurer Anionen, basischer Kationen und von Metallen, Alkalinität usw. -- die höchsten Korrelationskoeffizienten mit der Taxa-Zahl hatten; unter den natürlichen Meßgrößen zählten nur die Gehalte von DOC und TIC sowie der Anteil der Sande zu der Gruppe mit den höchsten Korrelationskoeffizienten. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und den Abundanzen ergab dagegen, daß die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft nicht nur durch die anthropogene Gewässerversauerung, sondern mindestens genauso durch einige natürliche Meßgrößen beeinflußt wurde. Es gab in den Harzbächen keinen ökologischen Superfaktor, der die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft überwiegend bestimmte. Auch die Meßgrößen der anthropogenen Gewässerversauerung waren nicht solch ein Superfaktor. Einen ähnlich hohen Einfluß auf die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft hatten die geologisch bestimmten Umweltfaktoren Leitfähigkeit und TIC-Gehalt, der von der Landnutzung bestimmte DOC-Gehalt sowie der Chlorid-Gehalt, der geologisch, möglicherweise aber auch durch den Eintrag von Straßensalz bestimmt wird. Die Mischung von anthropogenen und natürlichen Faktoren wurde in einem Modell der Wirkung von abiotischen Faktoren auf Bryorheos und Hyporheos dargestellt. Als Beispiel für die zeitliche Nutzung ökologischer Nischen wurde die Verteilung der Larven und Adulten der Dryopidae (Hakenkäfer) im Hyporheos und Bryorheos untersucht. Die Larven wurden vorzugsweise im Hyporheon, die Adulten im Bryorheon angetroffen. Die untersuchten Taxa wurden in die Varianten bryorheobiont, bryorheophil, bryorheotolerant, bryorheoxen und bryorheophob bzw. hyporheobiont, hyporheophil, hyporheotolerant, hyporheoxen und hyporheophob eingeteilt, um ihre räumliche Nutzung ökologischer Nischen zu beschreiben. Die gängige Lehrmeinung, daß das Hyporheon die Kinderstube benthaler Makroinvertebraten ist, konnte für zahlreiche Taxa bestätigt werden (z.B. Habrophlebia lauta). Für die bryorheophilen Taxa (z.B. Gammarus pulex und Baetis spp.) trifft diese Lehrmeinung in den beiden Harzbächen nicht zu. Vielmehr übernimmt das Bryorheon die Funktion einer Kinderstube. Die Larven von Plectrocnemia conspersa / geniculata sowie von Baetis spp. und Amphinemura spp. / Protonemura spp. neben Gammarus pulex zeigten eine Habitatbindung, die erstgenannte Gattung an das Hyporheal, die letztgenannten 3 Taxa an untergetauchte Moospolster (Bryorheal). Die Idee von der Funktion des Hyporheals als Kinderstube der Larven und Jungtiere, als Schutzraum gegen die Verdriftung durch Strömung und vor Fraßdruck durch Räuber sowie als Ort hohen Nahrungsangebots mußte für die letztgenannten 3 Taxa abgelehnt werden. Für sie übernahm das Bryorheal diese Aufgaben. Zwar waren die beiden Bäche oligotroph und die Nahrungsqualität der Feinstkörner im Hyporheal war niedrig. Die Abundanz- und Biomasse-Werte im Bryorheos und Hyporheos gehörten aber zu den weltweit höchsten. Es wurde das Paradoxon diskutiert, daß im Hyporheon der beiden Bäche Diatomeen-Rasen gefunden wurden, obwohl das Hyporheon lichtlos sein soll. Das Hyporheon wurde als ein Ökoton zwischen Benthon / Rheon und Stygon angesehen. Es wurden vier Haupttypen des Hyporheons beschrieben. Wegen des sehr unterschiedlichen Charakters des Hyporheons in verschiedenen Fließgewässern gibt es keinen einheitlichen Satz von abiotischen und biotischen Faktoren, mit denen das Hyporheon vom Benthon und Stygon abgegrenzt werden kann. In den beiden Harzbächen ähnelte das Hyporheon mehr dem Benthon als dem Stygon. Es konnte nicht anhand der chemischen Meßgrößen vom Benthon abgegrenzt werden, sondern anhand der physikalischen Meßgrößen Trübung und der Anteile von Feinsand und Schluffe/Tone sowie anhand der biologischen Parameter Summen-Abundanz und Summen-Biomasse. Aus der Typologie des Hyporheons folgt, daß ein bestimmtes Hyporheon nicht alle in der Literatur beschriebenen Funktionen innerhalb der Fließgewässer-Aue übernehmen kann. Es wurde ein Schema entwickelt, mit dem sich die optimale Liste der Parameter für die Untersuchung eines bestimmten Hyporheons auswählen läßt. Der Tendenz in der Fließgewässer-Ökologie, immer neue Konzepte zu entwickeln, die allgemeingültig sein sollen, wurde das Konzept vom individuellen Charakter von Fließgewässer-Ökosystemen entgegengestellt.

Extracts of tropical African spices are active against Plutella xylostella

Extracts from Piper guineense, Aframomum melegueta, Aframomum citratum and Afrostyrax kamerunensis were investigated for their antifeedant, lethal and developmental effects against Plutella xylostella larvae through laboratory dual-choice tests and topical application. Water and ethanol extracts of P. guineense were dose-dependent antifeedants at concentrations ≥300 and 500 ppm, respectively, whilst methanol extracts required ≥1,000 ppm. Methanol and hexane extracts of A. melegueta acted at ≥100 ppm and water extracts at ≥300 ppm, but ethanol extracts were deterring feeding only slightly at ≥1,000 ppm. Hexane and methanol extracts of A. citratum inhibited feeding at ≥300 ppm and water extracts did so at ≥500 ppm. None of the Afrostyrax kamerunensis extracts deterred feeding at any of the concentrations tested. No mortality was observed at any of the concentrations after topical application of the extracts on the larvae. However, the effects on larval development varied with extract concentration and larval age. Ingestion of the water and ethanol extracts of P. guineense caused 100% mortality of second instars at ≥100 ppm two to three days after infestation (DAI). Methanol and water extracts of A. melegueta and A. citratum, respectively, achieved ≥80% mortality of larvae at concentrations of ≥500 ppm and ≥1,000 ppm, respectively. With third instars, the mortalities were significantly lower; however, the P. guineense water or ethanol extracts caused 100% mortality two to four DAI. Larvae that survived till pupation had significantly longer larval periods compared with the control after application of A. melegueta extracts. We concluded that potent extracts from Aframomum melegueta, Aframomum citratum and especially P. guineense could be used as complementary measures in the management of P. xylostella by subsistence farmers.

Estádios larvais e ocorrência saxonal de imaturos de Psaroniocompsa incrustata (Lutz,1910)(Diptera:Smimuliidae) no Rio Pium, município de Nísia Floesta, RN

The larval instars, seasonal occurrence and environmental factors influence on Psaroniocompsa incrustata (Lutz, 1910) (Diptera: Simuliidae) immature were studied according to its physical and chemical aspects of breeding water. Four collects were made at vegetal substrate from margin, middle and floating on the Pium river, city of Nísia Floresta, state of Rio Grande do Norte, Brazil at dry and wet season. Some of larval characters were used to determinate the larval instars number like lateral length of cephalic capsulae, antennae and the distance among cephalic apodema, as well as pH, water temperature, width, depth, stream velocity, discharge and pluviometric precipitation were used for physical factors. Seven larval instars were determined for this P. incrustata community being the lateral length of cephalic capsulae as the best structure with this meaning propose. The seasonality immature abundance of this species were found in dry season and a positive correlation with pH, stream velocity and precipitation

Respiratory metabolism of Camponotus rufipes ants: Brood and adults

The respiratory metabolism of immature forms (eggs, larvae, prepupae and pupae) of Camponotus rufipes (Hymenoptera: Formicidae) was studied at 25 degrees C, using a Warburg respirometer. Mean respiratory rates (mu l O gamma mg(-1) live weight.hr(-1)) for eggs, first instars, second instars, third instars, fourth instars, prepupae, and pupae were respectively: 2.53, 5.07, 1.23, 0.32, 0.22, 0.19 and 0.13. Adult workers with body mass between 20 and 30 mg had a mean respiratory rate of 0.43. The high respiratory rate in first instars probably reflects, besides the size influence, the metabolic costs of differentiation that occurs in this phase. (C) 1998 Published by Elsevier B.V.

The preimaginal stages of the ensign wasp Evania appendigaster (Hymenoptera, Evaniidae), a cockroach egg predator

Evania appendigaster is a cosmopolitan wasp that deposits eggs in the oothecae of some species of cockroaches; its larvae then consume the cockroach eggs and embryos. It is a candidate for the biological control of cockroaches, but little is known about its basic biology. Here we describe the external morphology of all immature stages of E. appendigaster and compare them with the larvae of related species. The life cycle of E. appendigaster includes three larval instars, each with 13 body segments. Their mouthparts were generally reduced, except for the mandibles, which were always sclerotized and toothed, and were especially robust in second-instar larvae. Antennal and mouthpart sensilla were basiconic and difficult to observe. Larvae of E. appendigaster are similar in form to other described evaniid larvae, but quite different from the two available descriptions of larvae of gasteruptiid and aulacid wasps. Further descriptions of evaniid larvae will be useful in determining how widespread this morphology is within the family, and in understanding phylogenetic relationships within Hymenoptera.

External Morphology of the Immatures of Polybia paulista (Hymenoptera: Vespidae)

The immatures of Polybia paulista Ihering were described using light and scanning electron microscopy and the results are compared with previous descriptions within the same or related wasps. This study is based on 2 whole nests collected in the municipality of Rio Claro, São Paulo, in Brazil. We have detected the existence of 5 larval instars. The main morphological alterations over development occur in the relative size of structures, yet certain structures appear with subsequent instars and become more evident later in development: increasing density in the number of body spines and papillae; the appearance of body setae in fifth-instar larvae; opening of spiracles upon second-instar larvae; 2 body shapes in fifth-instar larvae; the appearance of a lateral tooth on the mandibles of fourth instar; presence of spines on the maxillae of fifth-instar larvae; altered shape of galea and palps upon third-instar larvae from a cluster of sensilla to a conical elevation; and the appearance of spines on postmentum upon fourth-instar larvae. This way, the present study presents a detailed description of the immatures of P. paulista, and we hope the presented information can be useful to morphological, taxonomic, and phylogenetic studies.

Biology of the wasp Polistes (Epicnemius) cinerascens Saussure (Hymenoptera: Vespidae)

Estudos dos ninhos da vespa social Polistes (Epicnemius) cinerascens Saussure apresentaram correlação entre o tamanho do favo e a largura do pedúnculo, bem como com a altura das células e número de gerações produzidas. Foi verificado o tempo de duração do ciclo biológico das colônias (199,3 dias), número de células construídas (102,9) e de adultos produzidos (94,2), além das taxas: 0,5 células/dia, 0,3 adultos/dia e 0,8 adultos/célula, da percentagem de células produtivas/ninho (55,2 %) e do número de gerações/colônia (até 4). O número de ínstares larvais foi 5, a taxa de crescimento 1,3, o tempo de duração dos estágios imaturos foi: ovos = 13,0 dias, larvas = 23,7, pupas - 22,2 e a duração total = 58,6 dias. A longevidade dos adultos foi 38,3 dias.

Comparative biology and production costs of Podisus nigrispinus (Hemiptera: Pentatomidae) when fed different types of prey

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito da alimentação de Schizaphis graminum com genótipos de sorgo no desenvolvimento do predador Cycloneda sanguinea

O pulgão Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae) é uma das principais pragas do sorgo. O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da alimentação deste inseto com genótipos de sorgo resistentes e suscetíveis no desenvolvimento do predador Cycloneda sanguinea (Linnaeus) (Coleoptera: Coccinellidae). O pulgão foi criado em folhas dos genótipos de sorgo GR 11111 e TX 430 x GR 111, resistentes, GB 3B, de resistência moderada e BR 007B, suscetível ao hemíptero. As larvas de C. sanguinea foram alimentadas diariamente, ad libitum, com ninfas e adultos de S. graminum. A duração das fases de desenvolvimento e a sobrevivência de C. sanguinea não foram influenciadas pelo genótipo. Apenas a duração do quarto ínstar, da fase larval e do período de larva a adulto foram afetadas. O peso de larvas de segundo ínstar de C. sanguinea não foi afetado pelo genótipo. Nos demais ínstares e fase adulta, esse parâmetro foi diferenciado conforme o genótipo de sorgo utilizado como hospedeiro ao pulgão. Os genótipos resistentes GR 11111 e TX 430 x GR 111 não afetam adversamente o desenvolvimento e a fecundidade de C. sanguinea, durante uma geração. Estes genótipos demonstram compatibilidade com o predador e viabilizam o manejo de S. graminum na cultura do sorgo.

Biologia de Leptopharsa heveae Drake & Poor (Heteroptera: Tingidae) e a relação de suas exigências térmicas com a flutuação populacional em seringueira

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Biological aspects of the immature stages of Ceraeochrysa everes (Banks) (Neuroptera: Chrysopidae)

Para o estabelecimento de um programa de controle biológico, o conhecimento de alguns aspectos biológicos e de comportamento dos inimigos naturais é de extrema importância. Os aspectos biológicos do desenvolvimento larval e pupal do predador Ceraeochrysa everes (Banks) foram estudados. Larvas oriundas de adultos da geração F1 foram mantidas em laboratório a 25 ± 21°C, 70 ± 10 % UR e fotofase 14 horas, sendo alimentadas com ovos de Sitotroga cerealella (Olivier). A duração e viabilidade do período embrionário, estágios imaturos de desenvolvimento e o período de ovo a adulto foram avaliados. O período embrionário foi em média de 5,0 dias, enquanto que as durações médias para o primeiro, segundo e terceiro instares foram de 5,1 ± 0,03; 4,3 ± 0,05 e 4,5 ± 0,05 dias, respectivamente, com viabilidade superior a 90 %. Os estágios larval, pré-pupal e pupal apresentaram duração média de 13,9 ± 0,07; 5,7 ± 0,07 e 9,6 ± 0,12 dias, respectivamente. A duração do ciclo biológico foi de 34 ± 0,11 dias em média. Ovos de S. cerelella não foram adequados para a manutenção de C. everes em laboratório, por interferir no desenvolvimento do predador.

Potencial de alimentação de Chrysoperla externa (Hagen, 1861) (Neuroptera, Chrysopidae) em diferentes densidades de Uroleucon ambrosiae (Thomas, 1878) (Hemiptera, Aphididae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desenvolvimento de Leptoglossus gonagra Fabr. (Heteroptera: Coreidae) em espécies de maracujazeiro

Objetivou-se estudar o desenvolvimento de Leptoglossus gonagra Fabr. (Heteroptera: Coreidae), em cinco espécies de maracujazeiro (Passiflora spp.), discriminando-as quanto aos tipos e graus de resistência. Os ensaios foram conduzidos em laboratório sob condições de 25 ± 1º C; 65 ± 10% UR e fotofase de 14 h, durante 1998, em Jaboticabal, SP. Foram utilizados ramos, botões florais, flores e frutos de P. alata, P. edulis f. flavicarpa, P. giberti, P. laurifolia e P. nitida. Avaliou-se a duração de cada ínstar, a mortalidade em cada ínstar e em toda fase ninfal, o peso de ninfas de terceiro e quinto ínstares com 24 h de idade, o peso de adultos com 24 h de idade e a longevidade. Utilizou-se o delineamento estatístico inteiramente casualizado. em todas as espécies, L. gonagra não completou seu desenvolvimento quando alimentado apenas com frutos. Os ramos, botões florais, flores e frutos de P. nitida apresentaram grau de antibiose mais elevado que os de P. alata, P. edulis f. flavicarpa e P. giberti, enquanto P. laurifolia é a espécie mais adequada ao desenvolvimento de L. gonagra.

Temperatura no desenvolvimento e na reprodução de cochonilhas criadas sobre abóboras

O desenvolvimento de insetos é dependente da temperatura. Nesta pesquisa, foi verificada a influência da temperatura no desenvolvimento e na reprodução de Chrysomphalus aonidum (L.) em câmaras climatizadas com UR do ar 70±10%, fotofase de 12h e temperaturas constantes de 17, 19, 21, 23, 25 e 27 ± 1°C, tendo como substrato abóboras cabotiá (Curcubita maxima x Curcubita moschata var. Tetsukabuto). Foi observada a influência da temperatura nos parâmetros biológicos da cochonilha, sendo que temperaturas entre 23 e 27°C foram as mais adequadas ao inseto, propiciando menor duração do período ninfal e maior produção diária de ninfas por fêmea. Temperaturas entre 17 e 19°C provocam maior duração na fase ninfal, maior longevidade das fêmeas e menor produção diária de ninfas por fêmea.

Aspectos biológicos de Chrysoperla externa(Hagen, 1861)(Neuroptera: Chrysopidae) alimentada com Planococcus citri (Risso, 1813)(Hemiptera: Pseudococcidae) e Toxoptera citricida (Kirkaldy, 1907) (Hemiptera: Aphididae)

The citrus-growing ecosystem houses a great deal of species of natural enemies, among them Chrysoperla externa (Hagen, 1861), which presents a great potential for use in the biological control of pests. The aim of this work was to evaluate the effects of the preys Planococcus citri (Risso, 1813) and Toxoptera citricida (Kirkaldy, 1907) on the development of larva and pupa of C. externa. The trial was carried out in an acclimatized room at 25 +/- 1 degrees C, 70 +/- 10% RH and 12-hour photophase, the treatments consisting of the continuous and alternate supply of those two preys in each instar of the predator, in addition to eggs of Anagasta kuehniella (Zeller, 1879) utilized for comparison purposes. Both the white mealybug and the aphids were given in sufficient amounts to the C. externa larvae to be able to feed ad libitum. The lifetime and the survival rate of the phases of larva, pupa and the larval-adult period of C. externa were evaluated. It was found that T. citricida given either singly along the larval development or in two consecutive instars of the predator was not an adequate prey, 100% of mortality over the larval-adult period being found. When the larvae fed on P. citri, given in two instars of the predator, the survival rate in the larval-adult period was similar to the diet constituted of only A. kuehniella eggs, except when fed with T. citricida in the first instar.