Efeito dos microambientes sobre a estrutura da guilda de abelhas e vespas que nidificam em ninhos-armadilha e sobre seus inimigos naturais em áreas de floresta tropical

Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Barbosa Gonçalves

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa : Curitiba, 05/03/2020

Inclui referências

Resumo: Microambiente é uma pequena área que difere dos seus arredores em relação a fatores abióticos e bióticos. Florestas tropicais são complexas e as espécies se distribuem em três dimensões espaciais, os gradientes horizontais e o vertical. Como exemplo de variação nas dimensões horizontais, clareiras naturais são locais que devido a maior incidência de luz sofrem alterações climáticas e estas alterações resultam em modificações ambientais e biológicas. Padrões semelhantes ocorrem na estratificação vertical, porém as alterações biológicas são mais acentuadas quando comparadas com as horizontais. Abelhas e vespas solitárias que nidificam em ninhos-armadilha são sensíveis a mudanças ambientais. Por tal motivo, são consideradas bons modelos para estudos ecológicos e de conservação ambiental. Considerando o presente cenário, o principal objetivo deste estudo foi compreender como a guilda de abelhas e vespas solitárias que nidificam em ninhos-armadilha em uma área de floresta tropical variam entre três microambientes (clareira, dossel e sub-bosque). Para responder esta questão o desenho amostral foi feito da seguinte maneira: em uma área de Mata Atlântica localizada na Reserva Guaricica, Paraná, município de Antonina, há dez parcelas amostrais permanentes, em cada um destes pontos foram inseridos três estações de ninhos-armadilha, cada qual representando um microambiente. Cada estação era composta com 20 ninhos-armadilha confeccionados de bambu inseridos dentro de um tubo PCV. As coletas foram feitas mensalmente, com exceção do primeiro verão que foram feitas de 20 em 20 dias. Todos os ninhos finalizados, eram transportados para laboratório e mantidos em câmara de criação até a conclusão do ciclo de vida. A tese se divide em dois capítulos: o capítulo 1 que aborda as respostas da estrutura da guilda aos diferentes microambientes; o capítulo 2 trata das diferenças dos traços biológicos, morfológicos e de arquitetura de ninho de uma espécie de vespa, Podium sp.1, nos três microambientes. No total foram coletadas 1037 células de cria correspondentes a dez espécies de vespas e cinco de abelhas. A menor abundância e diversidade foram encontradas no sub-bosque, o que indica que existe uma preferência de nidificação por microambientes com maior incidência solar. A composição de espécies era bastante similar entre os microambientes, uma vez que todas as espécies mais comuns estão amplamente distribuídas, este resultado é contrastante com vários outros existentes na literatura. A taxa de parasitismo foi maior no dossel e possivelmente está relacionada 7 com a maior disponibilidade de hospedeiros neste microambiente. Em relação aos traços biológicos de Podium sp.1 apenas a razão sexual variou entre dossel e sub-bosque (estratificação vertical). Possivelmente este resultado está relacionado com a maior disponibilidade de provisão no sub-bosque, já que as fêmeas desta espécie são muito maiores que os machos e por isso mais custosas para serem produzidas. Este estudo foi pioneiro em vários aspectos, mesmo diante da grande popularidade da metodologia de ninhos-armadilha. O trabalho contribuiu significativamente para o entendimento da estrutura da guilda de abelhas e vespas em relação aos micro-ambientes, além disto, também auxiliou na compreensão da complexidade espacial em uma área de floresta tropical. Palavras-chave: Guilda, abundância, estratificação vertical, clareiras, história de vida.

Abstract: Micro-environment is considered a small area that differed from its surroundings by abiotic and biotic factors. Tropical forests are complex and species distribution is threedimensional, they are distributed along the horizontal gradients and along the vertical gradient. For example in horizontal dimensions, gaps are places in understory that it has higher sunlight incidence and there are climate changes. These climate changes cause environments and biologics alteration. Similar pattern occurs in vertical stratification however biological responses are stronger than on horizontal gradients. Trap-nesting bees and wasps are very sensitive to environmental and ecological changes. Because that they are considered good models for ecological and environments conservation studies. Considering the introduced scenario, the main aim of this study is to investigate how trap-nesting bees and wasps in the tropical forest vary among three microenvironments (gap, canopy and understory). Our sampled design was: in an area of the Atlantic Forest within Reserva Natural Guaricica, in the Paraná State, city of Antonina, in ten permanent plots, three trap-nest stations were installed in all micro-environments. Each trap-nest station consisted of a PVC tube filled with a random mix of 20 bamboos internodes. The stations were inspected every month and except in first summer, they were inspected every 20 days. All completed nests were brought to the laboratory and maintained in a growth chamber until the emerging of adults. This doctoral dissertation has two chapters: the chapter 1 investigates the responses of trap-nesting Hymenoptera guild structure in three micro-environments; the chapter 2 addresses to biological, morphological and nest architecture traits differences in a wasp species, Podium sp.1, in three micro-environments. We found 1037 brood cells of the ten wasps species and five bees species. The abundance and diversity were lower in understory, wasps and bees showed preference to nest in micro-environment with higher sunlight intensity. Species composition is similar among micro-environments since almost all of common species were in all environments. This result partiality disagrees with various previous studies. Parasitism rate is larger in canopy and could be correlated with higher resourses availably. Among biological traits of Podium sp.1 only sex ratio varies between canopy and understory (vertical stratification). This result could be explained by the higher prey availability in understory since females this species are bigger than males and more food resourses are used to brood cells. This study was pioneer in many aspects even 9 considering that the trap-nest methodology is very popular. The work brings a significant contribution to understanding of the trap-nesting bees and wasps guild on micro-environments, besides that, about spatial complex in an area of tropical forest. Key-words: Guild, abundance, vertical stratification, gaps, life history.