ARTRÓPODES DO SOLO EM ÁREAS ANTRÓPICAS COM DIFERENTES COBERTURAS VEGETAIS
Atanásio Alves do Amaral, Gustavo Macedo dos Santos 1
Professor Titular-Livre, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo - Campus de Alegre, ES, Brasil. E-mail: atanasio@ifes.edu.br 2
Pós – Graduando em Agroecologia, Instituto Federal do Espírito Santo (Ifes) – Campus de Alegre, ES, Brasil
Recebido em: 08/09/2015 – Aprovado em: 14/11/2015 – Publicado em: 17/12/2015
RESUMO
O objetivo desse trabalho foi conhecer a comunidade de artrópodes do solo em áreas antropizadas, com diferentes coberturas vegetais, associando-se a riqueza de espécies e a abundância às condições ambientais. Em cada área foi instalada uma armadilha de queda contendo 100 mL de formalina a 4%. Os espécimes coletados foram identificados e contados. Foram coletados 269 indivíduos, pertencentes a quatro subfilos: Crustacea, Chelicerata, Hexapoda e Myriapoda. As áreas com maior variedade vegetal apresentaram maior diversidade de fauna edáfica do que as áreas com menor variedade vegetal. As formigas e os colêmbolos predominaram, em número de indivíduos e de espécies, em quase todas as áreas amostradas. Considerando-se a relação entre o número de indivíduos e o número de espécies da fauna, pode-se afirmar que as áreas com maior variedade vegetal apresentaram maior equilíbrio ambiental. As ações antrópicas e a cobertura vegetal influenciaram diretamente a diversidade e a abundância da meso e da macrofauna do solo.
PALAVRAS-CHAVE: Biodiversidade, bioindicadores, equilíbrio ambiental, fauna edáfica
SOIL ARTHROPODS IN DISTURBED AREAS WITH DIFFERENT VEGETATION COVER
ABSTRACT
The aim of this study was to know the community of soil arthropods in disturbed areas with different vegetation cover, associating the species richness and abundance of environmental conditions. In each area was installed five pitfall traps containing 100 mL of 4% formalin. The specimens were identified and counted. Were collected 269 individuals, belonging to four subphyla: Crustacea, Chelicarata, Hexapoda and Myriapoda. The areas with higher plant variety showed greater richness of soil fauna than areas with lower plant variety. Ants and springtails predominated in number of individuals and species in almost all areas sampled. Considering the relationship between the number of individuals and number of species of wildlife, it can be stated that areas with greater plant diversity had greater environmental balance. Human actions and the canopy influence the richness and abundance of soil meso and macrofauna.
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.11 n.22; p. 2015
INTRODUÇÃO
Diversos fatores afetam os organismos de solo, por isso as populações desses organismos são extremamente variáveis, dependendo do tipo do solo, da vegetação e das condições climáticas. O tipo de solo e a cobertura do mesmo são fatores determinantes da composição e da riqueza dos artrópodes (LACHAT et al., 2006). Os processos de degradação do solo podem levar ao desaparecimento dos grupos funcionais, que são substituídos por organismos exóticos oportunistas, adaptados a distúrbios (LAVELLE, 1996).
As ações humanas sempre interferem no equilíbrio natural, levando à degradação ambiental. O manejo altera as características físicas, químicas e biológicas do solo. A combinação entre os fatores ambientais e as ações do homem determina quais organismos vão existir em um ambiente, sendo eles os indicadores das condições desse ambiente. Todo ser vivo tem um papel a cumprir no ecossistema a que pertence (AMARAL, 2011). A fauna edáfica se destaca como bioindicadora, devido à sensibilidade a modificações do meio, respondendo a estas com relativa rapidez, em relação a outros indicadores, como as propriedades físicas e o conteúdo de matéria orgânica do solo (REICHERT et al., 2003; CANDIDO et al., 2012).
O monitoramento da fauna de solo pode ser útil na avaliação da qualidade ambiental, em ecossistemas naturais e de produção agrícola. O conhecimento da fauna de invertebrados do solo pode fornecer as bases para o manejo dessa fauna, pela introdução de espécies de interesse, ou pelo manejo das características do habitat (SILVA & AMARAL, 2013). Os organismos da macrofauna do solo contribuem diretamente para a avaliação dos sistemas de produção agrícola (HUBER & MORSELLI, 2011). Informações obtidas a partir da macrofauna do solo podem colaborar para o desenvolvimento de estratégias de recuperação do solo ou diminuição de danos causados ao mesmo (ROVEDDER et al., 2009).
Apesar da importância dos organismos da macrofauna edáfica para o funcionamento e o equilíbrio do solo, poucos estudos foram realizados, no sentido da avaliar os efeitos das ações antrópicas sobre esses organismos (CÂNDIDO et al., 2012). Esse trabalho teve como objetivo conhecer a comunidade de artrópodes do solo, em áreas com diferentes coberturas vegetais, associando-se a riqueza e a abundância de espécies às condições do ecossistema.
MATERIAL E MÉTODOS
O estudo foi conduzido em 10 áreas do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo – Campus de Alegre, com diferentes coberturas vegetais: mato, bambual, café, cacaueiro, helicônia, laranja, milho, repolho, seringueira e horto com várias espécies herbáceas e arbóreas (Quadro 1). As coletas foram realizadas no período de agosto a outubro de 2012.
Em cada área estudada foram instaladas cinco armadilhas de queda (“pitfall traps”), contendo 100 mL de formalina a 4%. Três dias após a instalação, as armadilhas foram recolhidas e o conteúdo das mesmas foi transferido para sacos plásticos, transportados até o Laboratório de Zoologia do Ifes – Campus de Alegre. O material contido em cada saco plástico foi lavado com água corrente, sobre uma tela de 68 µm. Os organismos coletados foram transferidos para frascos de vidro etiquetados, onde foram conservados em álcool 70%.
A identificação e a contagem foram feitas em microscópio estereoscópico, com aumento de 45 X. A literatura utilizada para a identificação foi BUZZI (2002), COSTA et al. (2006), FUJIHARA et al. (2011), TRIPLEHORN & JONNSON (2011) e RAFAEL et al. (2012), chegando-se ao menor nível taxonômico possível, com essa literatura. O número de unidades taxonômicas (Classe, Ordem ou Família) foi tratado como riqueza (AQUINO et al., 2008) e o número de indivíduos foi tratado como abundância (AUAD & CARVALHO, 2011).
QUADRO 1 - Caracterização das áreas estudadas
P1
Área de mato, com plantas herbáceas e serrapilheira. Predominam as gramíneas, o picão e o cariru. A área é roçada periodicamente, mas foi preservada durante dois meses, para a realização do estudo. A serrapilheira mantém o solo úmido e frio. P2 Plantação de seringueira. O solo é do tipo silte e se mantém bastante seco. P3 Plantação de cacaueiro. O solo é do tipo silte e se mantém bastante seco.
P4 Touceira de helicônia. O sombreamento produzido pelas folhas mantém o solo úmido.
P5 Pomar de laranja. O solo é compacto e seco, recebendo bastante luz durante o dia. P6 Bambual. O solo é úmido, devido à proximidade de um córrego, e está sempre
sombreado.
P7 Plantação de cafeeiro intercalado com bananeira. O cafeeiro recebe fertilizante químico. O solo é compacto e seco, recebendo muita luz durante o dia.
P8
Plantação de repolho. O repolho é adubado com esterco de frango e irrigado diariamente, de forma que o solo está sempre úmido. Os canteiros de repolho são alternados com fileiras de plantas espontâneas.
P9
Plantação de milho. Os pés de milho, adultos, estavam cercados por plantas espontâneas, predominando as gramíneas. O solo se mantém úmido, pois o milho é irrigado.
P10 Horto com árvores e plantas herbáceas diversas. O solo é parcialmente sombreado e relativamente úmido.
Fonte: Elaborado pelos autores.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foram coletados 269 indivíduos, pertencentes a quatro subfilos: Crustacea, Chelicerata, Hexapoda e Myriapoda. O subfilo Crustacea foi representado pela ordem Isopoda, presente em apenas duas áreas. O subfilo Chelicerata foi representado pela classe Arachnida, ordens Araneae e Acari, que ocorreram juntas, em metade das áreas estudadas. O subfilo Hexapoda foi representado pela classe Collembola, que ocorreu em seis áreas, e pela classe Insecta, que ocorreu em todas as áreas. O subfilo Myriapoda foi representado pelas classes Chilopoda e Diplopoda, cada uma encontrada em apenas duas áreas, tendo sido ambas encontradas no pomar de laranja.
No canteiro de repolho foi registrado o maior número de indivíduos (65), seguido pelo cafezal (60) e pelo laranjal (52). O maior número de espécies foi encontrado no canteiro de repolho e no horto, ambos com 19 espécies. Em seguida vieram o cafezal e o milharal, ambos com 17 espécies. Entre os insetos (classe
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representada por 91 indivíduos, presentes em todas as áreas amostradas. A classe Collembola ficou em segundo lugar, com 71 indivíduos, presentes em seis áreas.
Os resultados da identificação e os valores médios da contagem dos indivíduos coletados encontram-se na Tabela 1.
TABELA 1 - Artrópodes do solo nos diferentes pontos de coleta (I = número de indivíduos; E = número de espécies).
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 Organismos I E I E I E I E I E I E I E I E I E I E Crustacea Isopoda 1 1 1 1 Chelicerata Areneae 1 1 1 1 2 2 2 2 5 3 Acari 1 1 3 1 7 2 2 1 3 2 Hexapoda Collembola 4 4 8 3 16 5 29 5 4 4 10 5 Insecta Orthoptera Gryllidae 2 2 Isoptera Blattodea 1 1 Hemiptera Heteroptera (adulto) 1 1 Heteroptera (ninfa) 1 1 15 1 Auchenorrhyncha 1 1 Coleoptera Lampyridae 2 1 1 1 Elateridae 1 1 Staphylinidae 1 1 5 2 3 1 Cicindelidae 1 1 Curculionidae 2 1 Não identificado 3 1 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 Hymenoptera Formicidae 6 3 2 2 2 1 3 2 32 4 3 3 33 2 3 3 5 2 2 2 Vespidae 1 1 1 1 3 2 Diptera (adulto) 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 3 3 Diptera (larva) 1 1 Lepidoptera (adlto) 1 1 1 1 Lepidoptera (larva) 1 1 1 1 Não identificado 1 1 1 1 Myriapoda Chilopoda 1 1 1 1 Diplopoda 1 1 1 1 Total 10 7 7 4 12 9 5 4 52 17 4 4 60 13 65 19 25 17 29 19
Fonte: Elaborada pelos autores.
Proporcionalmente ao número de indivíduos, o horto e o milharal foram as áreas com maior riqueza de fauna edáfica. O horto apresentou 19 espécies para um total de 29 indivíduos e o milharal, 17 espécies para um total de 25 indivíduos, enquanto o canteiro de repolho apresentou 19 espécies para um total de 65
indivíduos e o laranjal, 17 espécies para um total de 52 indivíduos. A fauna edáfica também foi rica, proporcionalmente ao número de indivíduos, na área de mato, com sete espécies para um total de 10 indivíduos.
Na área de mato (P1), o número de indivíduos foi pequeno, refletindo o alto grau de perturbação e a redução de micro-habitats da área estudada, sujeita a atividade antrópica intensa. Nas plantações abandonadas de seringueira (P2) e de cacaueiro (P3), a riqueza e a abundância foram baixas, mas a macrofauna está equilibrada, em relação à diversidade e à abundância, não havendo predomínio de nenhum grupo ou espécie sobre os demais.
Nas touceiras de helicônia (P4) e de bambu (P6), a riqueza e a abundância foram muito baixas, indicando a redução de micro-habitats e possível desequilíbrio ambiental, visto que nesses dois ambientes existe apenas uma espécie vegetal. Nessas áreas, a família Formicidae representou 75% das espécies e dos indivíduos coletados. No laranjal (P5), a família Formicidae predominou em abundância, representando 58,2% dos indivíduos coletados, seguida pela classe Collembola, com 14,5%. Os demais indivíduos estavam em equilíbrio, em relação à diversidade e à abundância.
No canteiro de repolho (P8), a classe Collembola predominou em diversidade e abundância, representando 44,62% dos indivíduos e 26,32% das espécies. Entre os insetos, a Ordem Hemiptera predominou em abundância, com 38,63% dos indivíduos. No milharal (P9), a macrofauna está equilibrada, em relação à abundância e à riqueza, não havendo predomínio de nenhum grupo ou espécie sobre os demais. A riqueza foi alta, em relação à abundância.
No horto botânico (P10), a classe Collembola predominou em riqueza e abundância, representando 34,5% dos indivíduos e 26,3% das espécies. Em seguida vieram os Arachnida das ordens Araneae, com 17,2% dos indivíduos e 15,8% das espécies, e Acari, com 10,3% dos indivíduos e 10,5% das espécies. Entre os insetos, a ordem Diptera predominou em riqueza e abundância, com 10,3% dos indivíduos e 15,8% das espécies. Os Coleoptera da família Staphylinidae (estafilinídeos) também representaram 10,3% das espécies, igualando-se, em riqueza, às ordens Acari e Diptera. A família Formicidae representou 6,9% das espécies e a classe Diplopoda, 3,4%. A mesofauna foi representada apenas por Collembola e Acari, predominando os Collembola. A macrofauna mostrou-se equilibrada, em relação à riqueza e à abundância, predominando os indivíduos da Ordem Araneae.
Nas áreas que recebem luz do sol (P5, P7 e P10), o número de espécies e de indivíduos é maior do que nas áreas sombreadas, mesmo quando o solo é compacto. A população de organismos do solo está na dependência direta dos fatores ambientais. Quando os fatores favoráveis são mais numerosos que os desfavoráveis, a população aumenta; caso contrário, a população diminui (SILVEIRA NETO et al., 1995). Supõe-se, portanto, que a iluminação do solo seja um fator favorável ao desenvolvimento dos organismos edáficos. A densidade e a estrutura da vegetação também exercem forte influência sobre as populações de organismos do solo (FAGUNDES et al., 2011). Nesse trabalho, verificou-se a influência da vegetação sobre a estrutura da comunidade de artrópodes do solo.
As aranhas (Ordem Araneae) são predadoras generalistas, o que justifica a presença em grande quantidade, no horto botânico (P10), onde existe variedade de alimento. Segundo MIGLIORINI et al. (2009), as aranhas fazem o controle biológico,
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nos ecossistemas em que estão inseridos. Tal fato ajuda a explicar o equilíbrio existente entre as espécies encontradas no horto botânico.
Os ácaros são muito diversos, com mais de 1.000 espécies registradas no Brasil (MELO et al., 2009), e constituem o grupo mais abundante da biota do solo (MORAIS et al., 2013). Atuam como transformadores de serrapilheira e como predadores, exercendo forte papel regulador sobre a biota do solo (MELO et al., 2009; SILVA & AMARAL, 2013). Nesse trabalho, foram capturados apenas os ácaros que vivem na superfície do solo, os quais foram encontrados na metade das áreas amostradas, sempre em pequeno número de indivíduos. O método de coleta utilizado não é adequado para o estudo dos ácaros oribatídeos, que são os mais abundantes e vivem dentro do solo. Para a coleta de ácaros oribatídeos deve ser utilizado o aparelho de Berlese (KORASAKI et al., 2013). Como esses ácaros não foram coletados, fica justificado o pequeno número de indivíduos encontrado nas áreas amostradas.
Os colêmbolos são pequenos artrópodes, cujasezes são ricas em nutrientes, contribuindo para a fertilização do solo (AMARAL, 2011). Os colêmbolos são muito abundantes no solo e se alimentam de brotos de plantas e de sementes. Portanto, quando presentes em grande quantidade, são prejudiciais, pois roem as plantas novas e transmitem organismos patogênicos (BELLINGER et al., 2013). Esses artrópodes preferem os solos úmidos e ricos em detritos vegetais (BUZZI, 2002). Nesse trabalho, os colêmbolos foram encontrados em ambientes com solo seco e compactado, como o cacaueiro (P3), o laranjal (P5) e o cafezal (P7), inclusive predominando em abundância, em alguns desses ambientes. Esse fato precisa ser melhor compreendido, o que exige novos estudos. Como o número de indivíduos capturados foi pequeno, os colêmbolos não representam risco para as áreas estudadas.
Os grilos são herbívoros e a presença de detritos vegetais favorece o desenvolvimento dos mesmos (SILVA & CARVALHO, 2000). Segundo esses autores, os grilos são facilmente capturados, em armadilhas “pitfall”, pois têm o hábito de caminhar sobre o solo. Quando a população é numerosa tornam-se pragas das plantações, causando prejuízos econômicos ao comer raízes, caules e folhas das plantas jovens (BARBOSA et al., 2009). SILVA & CARVALHO (2000) encontraram abundância de grilos, em uma plantação de milho, ao contrário desse trabalho, em que apenas dois espécimes foram encontrados, não representando risco de dano à plantação.
Os hemípteros são prejudiciais, pois sugam a seiva das plantas e também transmitem doenças (BUZZI, 2002). A subordem Heteroptera (percevejos) não faz parte da biota do solo, mas os espécimes foram capturados no solo, na plantação de repolho (P8). Como o repolho cresce rente ao solo e os indivíduos capturados eram quase todos imaturos, sem asas, pode-se justificar a captura com armadilhas “pitfall”. O fato de estarem presentes em grande número sugere a necessidade de manejo, para controle da população.
Os coleópteros são importantes indicadores das condições do solo, pois são sensíveis a interferências no ecossistema e respondem aos impactos ambientais e às mudanças na paisagem natural. Estes atuam na fragmentação da matéria orgânica, na ciclagem de nutrientes, na polinização das flores, na dispersão de sementes e no controle das populações de outros organismos (FAGUNDES et al., 2011).
Considerando-se que os coleópteros constituem a maior ordem de insetos, com cerca de 400 mil espécies descritas, o que corresponde a 40% dos insetos conhecidos (FAGUNDES et al., 2011; KORASAKI et al., 2013), mas foram pouco representados, nas áreas estudadas, indicando possível degradação ambiental. Os cicindelídeos são carnívoros e podem ser utilizados no controle biológico de pragas. Os elaterídeos são herbívoros, podendo se tornar pragas, em ambientes desequilibrados (KORASAKI et al., 2013).
Os estafilinídeos foram capturados nas plantações de repolho (P8) e de milho (P9) e no horto (P10), que são os ambientes aparentemente menos impactados. Esses besouros são predadores ou parasitoides. Os parasitoides podem ser encontrados associados a fezes de bovinos e, nesse caso, ajudam a controlar os parasitos do gado (KOLLER et al., 2002). AUAD & CARVALHO (2011), em um levantamento da fauna de coleópteros associada a sistema silvipastoril, encontraram baixa abundância de estafilinídeos (apenas três espécimes, dentro de um total de 1.606 espécimes capturados), classificando-os como acidentais (presentes em menos de 25% das coletas).
As formigas têm ampla distribuição geográfica e apresentam dominância numérica, nos ambientes onde ocorrem (ALONSO & AGOSTI, 2000; KORASAKI et al., 2013). Nesse trabalho, as formigas foram encontradas em todas as áreas estudadas, mas foram abundantes apenas no laranjal (P5) e no cafezal (P7). Esses insetos são muito importantes para o ecossistema, exercendo diversas funções e formando populações numerosas. Quando o ambiente está desequilibrado, algumas espécies, como a saúva, podem se tornar pragas, causando prejuízos econômicos (KORASAKI et al., 2013). As saúvas estão entre as espécies capturadas nas áreas estudadas.
Quanto às vespas e aos dípteros (moscas), talvez as espécies encontradas fossem parasitoides, tendo sido capturadas quando percorriam o solo em busca de hospedeiros em cujo corpo vão depositar os ovos. Os parasitoides são insetos (Hymenoptera ou Diptera) de vida livre, quando adultos, cujas larvas se desenvolvem no corpo de um hospedeiro, alimentando-se dele. A diversidade de parasitoides está diretamente relacionada à diversidade vegetal, pois os adultos alimentam-se de pólen. Os parasitoides são atraídos pelos hospedeiros existentes no ecossistema (AMARAL, 2011).
Os Chilopoda (centopeias) e os Diplopoda (piolhos-de-cobra) foram raros, o que pode evidenciar a escassez de alimento disponível. As centopeias são carnívoras, predando outros organismos, enquanto os piolhos-de-cobra são herbívoros, alimentando-se de matéria vegetal morta (BIGNELL et al., 2010). Esses artrópodes não representam problema para as áreas estudadas.
Alguns estudos mostram que diferentes grupos de artrópodes respondem diferentemente a alterações nas condições ambientais. Por exemplo, abundantes grupos de Araneae, Formicidae e Coleoptera correlacionam-se positivamente com a profundidade da serrapilheira (ZARDO et al., 2010). Nesse estudo não foi verificada nenhuma relação entre os grupos citados e a serrapilheira. Esta era abundante na área de mato (P1), onde foi capturada apenas uma aranha, seis formigas e nenhum coleóptero. Esses organismos foram mais abundantes em áreas onde não havia serrapilheira.
A fauna de invertebrados apresenta uma tendência em acompanhar a riqueza vegetal, pois muitos dependem direta ou indiretamente das plantas para sobreviver. A baixa diversidade vegetal acarreta redução na disponibilidade de recursos do
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ambiente (BATTIROLA, 2003). FAGUNDES et al. (2012), estudando a diversidade de artrópodes em solos com diferentes usos, observaram redução da biodiversidade, do ambiente mais conservado para o mais alterado. Essas observações estão de acordo com os resultados desse trabalho, que evidenciaram maior riqueza de espécies nas áreas com maior variedade de plantas e menos impactadas.
CONCLUSÕES
As áreas com maior número de espécies vegetais apresentaram maior riqueza de fauna edáfica e maior equilíbrio ambiental, evidenciado pela relação entre o número de indivíduos e o número de espécies de artrópodes.
As ações antrópicas e a cobertura vegetal influenciaram a riqueza e a abundância da mesofauna e da macrofauna do solo.
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