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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Embargo Date: 2023-10-21
Title: Padrões de herbivoria e efeitos na sobrevivência de plantas lenhosas jovens em uma Savana Neotropical
Alternate title (s): Herbivory patterns and effects on survival of woody juvenile plants in Neotropical savanna communities
Author: Raupp, Paola Pisetta
First Advisor: Costa, Alan Nilo da
First member of the Committee: Cornelissen, Tatiana Garabini
Second member of the Committee: Oliveira, Denis Coelho de
Summary: As folhas frequentemente apresentam danos causados por insetos herbívoros nos ecossistemas terrestres. No primeiro ano de desenvolvimento das plantas, a herbivoria é considerada o principal estressor biótico responsável pela redução na sua sobrevivência. Nesse sentido, os herbívoros podem modificar a abundância e distribuição das espécies vegetais e, consequentemente, moldar a estrutura de comunidades. Entender o funcionamento e o papel da herbivoria durante os primeiros estágios de vida das plantas representa a linha de base para desenvolver estratégias de conservação, o que é, particularmente, importante para a savana brasileira, considerada a savana tropical mais rica em biodiversidade do mundo. No primeiro capítulo desse estudo, nós caracterizamos e comparamos a herbivoria foliar de acordo com a frequência e nível de dano em plantas jovens lenhosas, distinguindo-se os danos entre seis guildas de insetos (minadores, galhadores, sugadores, raspadores, mastigadores e cortadores) em formações vegetais de savana aberta e fechada. Nós encontramos que a frequência de folhas atacadas por herbívoros variou de acordo com a formação vegetal e guilda de herbívoro, sendo maior para cortadores em savana fechada e para raspadores e mastigadores em savana aberta. A comunidade de plantas na savana fechada teve um nível de herbivoria foliar 1.4 vezes maior que na savana aberta, principalmente devido a guilda dos cortadores. Essa guilda foi responsável pela maior redução de área foliar (~ 95%), incluindo a remoção da parte aérea das mudas através de um corte ao nível do hipocótilo feito pelas formigas-cortadeiras-de-folha, registro até então nunca contabilizado. No segundo capítulo, nós avaliamos a sobrevivência e a capacidade de rebrota de 1520 mudas de 10 espécies arbóreas com diferentes tamanhos de sementes após simular quatro níveis de herbivoria experimental de insetos mastigadores (0%, 50%, 100% e 100% mais hipocótilo) em formação vegetal de savana aberta e fechada. Nós encontramos que a sobrevivência de mudas variou de acordo com a espécie, formação vegetal e intensidade de herbivoria. Desfolhas até 50% não afetaram a sobrevivência das mudas em nenhuma formação vegetal. Alternativamente, altos níveis de herbivoria (100% e 100% mais hipocótilo) reduziram a sobrevivência das mudas. As mudas em formação vegetal aberta tiveram menor sobrevivência para todos os níveis de herbivoria. Além disso, as características intrínsecas das espécies, como o tamanho da semente e a capacidade de rebrota das mudas, foram positivamente relacionadas com o aumento na sobrevivência das mudas. No geral, os resultados encontrados nos dois estudos ilustram o papel dos insetos herbívoros em moldar as comunidades de plantas em diferentes formações vegetais. Mais que isso, fornecem informações importantes para o desenvolvimento de planos de restauração e conservação da savana brasileira, principalmente para ambientes com alta incidência de herbívoros, como formigas-cortadeiras-de-folha.
Abstract: Leaves often show damage caused by insect herbivores in terrestrial ecosystems. During the first year of plants’ development, herbivory is considered the main biotic stressor responsible for reducing their survival. In this sense, herbivores can modify the abundance and distribution of plant species and, consequently, shape the structure of terrestrial communities. Understanding the functioning and role of herbivory during the early stages of plants life is the baseline to develop conservation strategies, which is particularly important for the Brazilian savanna, considered the richest tropical savanna in biodiversity of the world. In the first chapter of this thesis, we characterized and compared herbivory according to the frequency and leaf damage levels of woody saplings accounted for six insect guilds (mining, galling, sucking, rasping, chewing, and cutting) in two savanna formations (open and closed). We found that the frequency of herbivory on leaves varied according to vegetation formation and herbivore guild, being higher for cutting in closed savanna and for rasping and chewing in open savanna. Leaves of woody saplings in closed savanna showed a 1.4 times higher leaf herbivory level than open savanna, mainly due to cutting guild. This guild exhibited the highest level of leaf damage (~ 95%), including the removal of the shoot-system of plants through a cut in the hypocotyl made by leaf-cutter ants, which was never counted before. In our second chapter, we evaluated the survival and regrowth capacity of 1520 seedlings of 10 tree species with different seed sizes after simulating four levels of experimental herbivory of leaf-chewing insects (0%, 50%, 100%, and 100% plus hypocotyl) in open and closed savanna formation. We found that the survival of seedlings varied according to species, environment, and herbivory intensity. Defoliation up to 50% did not affect seedling survival in any savanna formation. Alternatively, high levels of herbivory (100% and 100% more hypocotyl) reduced seedling survival. Seedlings in open savanna had lower survival for all herbivory levels. In addition, intrinsic traits of plants such as seed size and growth capacity were positively related to successful plant establishment. Overall, our results found in both studies reinforce the role of herbivores insects in shaping plant communities. Finally, they provide important information for the development of restoration and conservation strategies for the Brazilian savanna, especially in places with the dominance of leaf-cutter ants.
Keywords: Ecologia
Cerrado
Dano foliar
Estabelecimento de plantas
Formigas-cortadeiras
Guilda de insetos
Herbivoria
Mudas
Cerrado
herbivory
insect feeding guild
leaf-cutter ants
leaf damage
plant establishment
saplings
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Subject: Ecologia
Formiga-cortadeira
Savanas
Cerrados
Plantas lenhosas
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais
Quote: RAUPP, Paola Pisetta. Padrões de herbivoria e efeitos na sobrevivência de plantas lenhosas jovens em uma Savana Neotropical. 2021. 82 f. Dissertação (Mestrado em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.402.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.402
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32971
Date of defense: 26-Aug-2021
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