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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO REGIONAL E MEIO AMBIENTE

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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO REGIONAL E MEIO AMBIENTE BORBOLETAS FRUGÍVORAS DA ESTAÇÃO ECOLÓGICA DE CUNIÃ:
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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO REGIONAL E MEIO AMBIENTE BORBOLETAS FRUGÍVORAS DA ESTAÇÃO ECOLÓGICA DE CUNIÃ: PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO E EFEITOS DE VARIÁVEIS AMBIENTAIS CAMILA MOURA LEMKE Porto Velho (RO) 2017 FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO REGIONAL E MEIO AMBIENTE BORBOLETAS FRUGÍVORAS DA ESTAÇÃO ECOLÓGICA DE CUNIÃ: PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO E EFEITOS DE VARIÁVEIS AMBIENTAIS CAMILA MOURA LEMKE Orientador: Prof. Dr. Angelo Gilberto Manzatto Dissertação de Mestrado apresentada junto ao Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente, Área de Concentração em Ambiente, Saúde e Sustentabilidade para obtenção do título de mestre em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente. Porto Velho (RO) 2017 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação Fundação Universidade Federal de Rondônia Gerada automaticamente mediante informações fornecidas pelo(a) autor(a) L544b Lemke, Camila Moura. Borboletas frugívoras da Estação Ecológica de Cuniã : padrões de distribuição e efeitos de variáveis ambientais / Camila Moura Lemke. -- Porto Velho, RO, f. : il. Orientador(a): Prof. Dr. Angelo Gilberto Manzatto Dissertação (Mestrado em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente) - Fundação Universidade Federal de Rondônia 1.Conservação. 2.RAPELD. 3.Nymphalidae. I. Manzatto, Angelo Gilberto. II. Título. CDU 502.3(811.1) Bibliotecário(a) Ozelina do Carmo de Carvalho CRB 11/486 CAMILA MOURA LEMKE BORBOLETAS FRUGÍVORAS DA ESTAÇÃO ECOLÓGICA DE CUNIÃ: PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO E EFEITOS DE VARIÁVEIS AMBIENTAIS Comissão Examinadora Dr. Rodrigo Barros Rocha Membro Titular Fundação Universidade Federal de Rondônia/Embrapa/RO União das Escolas Superiores de Rondônia Porto Velho, 23 de novembro de 2017 D E D I C A T Ó R I A À minha família. AGRADECIMENTOS A Deus e ao Universo por sempre conspirarem ao meu favor. Ao meu Orientador, Angelo Gilberto Manzatto, muito obrigada pela oportunidade de orientação, pela paciência e incentivos na construção dessa trajetória. A meu pai Marcos Lemke pela participação na primeira expedição de campo do mestrado, à minha mãe Naderge Moura e irmãs Carina Moura Lemke e Catrin Moura Lemke pelo trabalho de organização da coleção de borboletas e por tudo que representam na minha vida. Ao meu companheiro, por estar sempre presente, com amor, incentivar os trabalhos, comemorar as vitórias e aguentar os estresses. E à família Costa pelo carinho. À Adeilza Sampaio e ao Alex (o leão) Oliveira, pela amizade e apoio em campo e laboratório nesses dois anos. À Susamar Pansini e Ricardo Andrade pela ajuda com os dados e análises estatísticas. À Carolina Brum por dividir o projeto e trabalho. Ao amigo/irmão Samuel Nienow pelo empurrãozinho à minha vontade de ser borboletóloga e fazer o mestrado. À amiga conselheira Carmô, que incentivou o mestrado e trabalho no Cuniã. Ao Pedro Nascimento, Kamila Miranda, Flaviana Bezerra, Reno e os Carlos que ajudaram nas coletas de dados. Ao Marcio Uehara-Prado pelo ensinamento de borboletas. Ao amigo de trabalho, Paulinho Bonavigo. A Carolina Augusto, amiga que o mestrado me deu. E a todos os colegas da turma 2015/2. Universidade Federal de Rondônia (UNIR) e ao Programa de Pós-Graduação Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente (PGDRA) pela oportunidade de capacitação profissional. Em especial aos Professores Vanderlei Maniesi, Arneide Bandeira, Rodrigo Barros, Maurício Reginaldo, Artur Moret, Mariangela de Azevedo, Wanderlei Bastos e Ari Ott, e a secretária do PGDRA, Dona Izabel, por ser extremamente competente, sempre tirar minhas dúvidas e quebrar uns galhos! Capes pelo apoio financeiro através da bolsa de estudo concedida. Ao Laboratório de Biogeoquímica Ambiental Wolfgang C. Pfeiffer pela acolhida e espaço. A todos que de alguma forma me ajudaram para que esse trabalho fosse possível... Bater de asas de uma Borboleta no Brasil, provoca um tornado no Texas? Edward Norton Lorenz, No Congresso Anual da Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS). RESUMO A ação antrópica vem alterando a paisagem natural e degradando os ecossistemas amazônicos, assim, inventariar as espécies presentes localmente é a melhor maneira de salvaguardar o conhecimento. É imprescindível que especialistas compreendam os padrões e processo destas mudanças, bem como, compreender como as populações biológicas respondem a estas modificações. E assim poder inferir em tomadas de decisões quanto a biodiversidade, conservação e uso dos recursos. A Região do interflúvio Madeira-Purus possui características ecológicas e ambientais relevantes para o entendimento de padrões e processos ecológicos. As borboletas frugívoras apresentam algumas vantagens que facilitam o estudo de suas populações, são facilmente capturadas com armadilhas de iscas, são ricas em espécies, são bem conhecidas taxonomicamente na literatura, há possibilidade mínima de capturas ao acaso, o que não ocorre com outras metodologias; e proporcionam padronização e simultaneidade do esforço em diferentes áreas. A família Nymphalidae possui estreita correlação com a riqueza total do ambiente e podem ser usadas como indicadores rápidos dos diferentes tipos de variações na paisagem, pois possuem ciclo de vida rápido em relação a outros grupos de animais que levariam mais tempo para se estabelecer. Além disso, suas espécies representariam outros grupos na resposta ao distúrbio. Face ao exposto o presente trabalho objetivou caracterizar a comunidade de borboletas frugívoras da família Nymphalidae da ESEC-Cuniã, reportar a densidade, determinar os padrões espaciais e temporais e testar os efeitos de variáveis ambientais nas assembleias de borboletas frugívoras. As densidades das espécies de borboletas foram determinadas pelo método de amostragem RAPELD. Foram realizadas em 2016 duas expedições ao campo para coleta de dados em amostragem padronizada seguindo a sazonalidade da região Amazônica. Utilizando-se armadilhas VSR, iscadas com uma mistura de caldo de cana e banana fermentada por 48h. Foram amostradas em 30(trinta) parcelas um total de 667(seiscentos e sessenta e sete) indivíduos representando 4(quatro) subfamílias, distribuídos em 10(dez) tribos e 73(setenta e três) espécies. A subfamília mais abundante foi Biblidinae com 479 indivíduos (72% da abundância) com representantes de quatro tribos: Epicaliini(365), Epiphilini (101), Ageroniini (9) e Callicorini (4). Catonephele acontius foi a espécie mais abundante e frequente, com 220 espécies. Satyrinae foi a subfamília mais rica com 35 espécies, seguida por Biblidinae, Charaxinae e Nymphalinae com 19, 16, 3 espécies, respectivamente. A ordenação (MDS) das assembleias de borboletas frugívoras e a formação de subgrupos sugerem que, a borboletas frugívoras apresentam diversos níveis de similaridade entre e dentre os subgrupos reportados. Observou-se que os melhores preditores para mudanças das assembleias de borboletas frugívoras foram gradientes argilosos, alto teor de fósforo e a estrutura da vegetação estruturam fortemente as assembleias de borboletas frugívoras na região do interflúvio entre os rios Madeira e Purus. Comprovou-se que a Estação Ecológica de Cuniã é uma região de refúgio da lepidopterofauna de Rondônia e sul do Amazonas, fundamental para a manutenção da biota e biodiversidade local e regional. Palavras-chave: Conservação. RAPELD. Nymphalidae. ABSTRACT The anthropic action has altered the natural landscape and degraded the Amazonian ecosystems, like this, to inventory the species present locally is the best way to safeguard the knowledge. It is imperative that specialists understand the patterns and process of these changes, as well as understand how biological populations respond to these changes. And be able to infer in decisions about biodiversity, conservation and use of resources. The Madeira-Purus interfluvial region has ecological and environmental characteristics relevant to the understanding of ecological patterns and processes. Frugivorous butterflies have some advantages that facilitate the study of their populations, are easily captured with bait traps, are rich in species, are well known taxonomically in the literature, there is a minimum possibility of random captures, which is not the case with other methodologies; And provide standardization and concurrency of effort in different areas. The Nymphalidae family has a close correlation with the total richness of the environment and can be used as quick indicators of the different types of variations in the landscape, since they have a fast life cycle in relation to other groups of animals that would take more time to establish themselves. In addition, their species would represent other groups in the response to the disorder. In view of the above, the present work aimed to characterize the community of frugivorous butterflies of the Nymphalidae family of ESEC- Cuniã, to report the density, to determine the spatial and temporal patterns and to test the effects of environmental variables on assemblages of frugivorous butterflies. The densities of the butterfly species were determined by the RAPELD sampling method. Two field trips were carried out in 2016 to collect data on standardized sampling, following the seasonality of the Amazon region. Using VSR traps, baited with a mixture of cane juice and fermented banana for 48h. A total of 667 (sixty - seven) individuals representing 4 (four) subfamilies, distributed in 10 (ten) tribes and 73 (seventy three) species were sampled in 30 (thirty) plots. The most abundant subfamily was Biblidinae with 479 individuals (72% of abundance) with representatives of four tribes: Epicaliini (365), Epiphilini (101), Ageroniini (9) and Callicorini (4). Catonephele acontius was the most abundant and frequent species, with 220 species. Satyrinae was the richest subfamily with 35 species, followed by Biblidinae, Charaxinae and Nymphalinae with 19, 16, 3 species, respectively. The ordering (MDS) of assemblages of frugivorous butterflies and the formation of subgroups suggest that, to frugivorous butterflies, there are several levels of similarity between and among the subgroups reported. It was observed that the best predictors for frugivorous butterfly assemblage changes were clayey gradients, high phosphorus content and vegetation structure strongly structure the assemblages of frugivorous butterflies in the region of the interflow between the Madeira and Purus rivers. It was verified that the Cuniã Ecological Station is a refuge region of the lepidopterofauna of Rondônia and south of the Amazon, fundamental for the maintenance of biota and local and regional biodiversity. Keywords: Conservation. RAPELD. Nymphalidae. LISTA DE FIGURAS Figura 1 Estação Ecológica do Cuniã ESEC Cuniã área em verde- localizada na BR no sentido Porto Velho Humaitá. Figura 2 Grade padrão para inventários bióticos e abióticos proposto pelo Programa 23 de Pesquisa em Biodiversidade - PPBio instalada na ESEC-Cuniã localizada na BR 319 no sentido Porto Velho Humaitá, Rondônia. Os círculos verdes representam as parcelas terrestres que foram utilizadas neste estudo. Figura 3 Modelo ilustrativo de armadilha: (a) corpo da armadilha confeccionado em 24 tule; (b) funil interno; (c) plataforma onde a isca é colocada. Figura 4 Representação das parcelas instaladas na grade da ESEC Cuniã (A). 25 Disposição das 3 armadilhas Van Someren-Rydon ao longo dos 250 m de extensão de cada parcela. As curvas representam a não linearidade das parcelas, e não desnível do terreno (B). Figura 5 Coleta em uma das armadilhas instaladas em parcela da ESEC-Cuniã (A). 26 Amostra coletada em processo de identificação (B). Figura 6 Proporção da abundância das Subfamílias coletadas na ESEC-Cuniã. 31 Figura 7 Abundância das 10 tribos coletadas na ESEC-Cuniã. 31 Figura 8 Dendograma de dissimilaridade das assembleias de borboletas frugívoras das na ESEC Cuniã, Porto Velho, Rondônia. Figura 9 Análise de Ordenação MDS (Configuração Stress de Kruskal (1) = 0,276) 36 com dados quantitativos (Bray e Curtis) das assembleias de borboletas frugívoras na ESEC Cuniã, Porto Velho, Rondônia. Figura 10 Densidade relativa de espécies de borboletas frugívoras ao longo do 38 gradiente de solo: Teores de Argila e Fósforo (P), de peso da massa seca de Serrapilheira e hidrológico considerando a distância mínima horizontal à rede de drenagem (DHR). Figura 11 Resultados gráficos do melhor modelo fornecido pelas regressões lineares 41 múltiplas no qual Teor de Argila, Teor de Fósforo (P), Densidade de Palmeiras, Florística, MDSBiomassa arbórea são os preditores para mudanças na composição de borboletas frugívoras. LISTA DE TABELAS Tabela 1 Lista de espécies de borboletas frugívoras coletadas na ESEC-Cuniã com 32 sua respectiva abundância. Tabela 2 Seleção do melhor modelo de Regressão Linear, selecionados pela menor 39 distância de AIC e R² Ajustado Tabela 3 Parâmetros de cada modelo da Regressão Linear. 40 LISTA DE SIGLAS PPBIO- Programa de Pesquisa em Biodiversidade MDS- Análise de escalonamento Multidimensional métrico ESEC- Estação Ecológica GICJ- Gestão Integrada Cuniã-Jacundá RAPELD- Pesquisas ecológicas de longa duração com uso de inventários rápidos para avaliação da complementariedade biótica e uso da terra na Amazônia VSR- Van Someren-Rydon REDELEP- Rede Nacional de Pesquisa e Conservação dos Lepidópteros AIC- Critério de Informação de Akaike DVL- Distância vertical do lençol freático (verificado no piezômetro) DHR- Distância mínima horizontal à rede de drenagem (distância do igarapé) BC- Bray-Curtis SD- Sorensen-Dice TA- Teor de Argila; ES- Espessura de Serrapilheira;. TP- Teor de Fósforo; DP- Densidade de Palmeiras; F- Florística; MDSBio- MDS Biomassa arbórea; MS- Peso da Massa seca de Serrapilheira; DA- Densidade de Árvores; MDSFlo- MDS Florística; CA- Cotas Altitudinais do Terreno SUMÁRIO INTRODUÇÃO REFERENCIAL TEÓRICO RONDÔNIA E O DESFLORESTAMENTO BORBOLETAS FRUGÍVORAS OBJETIVOS OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS METODOLOGIA ÁREA DE ESTUDO DESENHO AMOSTRAL ESTIMATIVAS DE DENSIDADE DE BORBOLETAS VARIÁVEIS AMBIENTAIS ANÁLISE DOS DADOS RESULTADOS BORBOLETAS FRUGÍVORAS DA ESEC CUNIA PADRÕES ESPACIAIS E TEMPORAIS DAS ASSEMBLEIAS DE BOBOLETAS FRUGÍVORAS EFEITO DAS VARIAVEIS AMBIENTAIS DISCUSSÃO CONCLUSÃO REFERÊNCIAS APÊNDICE... 55 13 INTRODUÇÃO O bioma amazônico ocupa uma posição de destaque em relação à biodiversidade mundial (SILVA; RYLANDS; FONSECA, 2005), e ainda exerce um papel importante nos ciclos globais, principalmente o carbono e também o ciclo da água, os quais afetam outras regiões, incluindo as áreas mais expressivas para a agricultura brasileira (ANDRADE et al., 2017; MARENGO, 2007). Nos últimos anos, tem sido crescente a preocupação com o uso e a conservação dos recursos florestais e ambientais com base em protocolos de monitoramento padronizados espacialmente visando ampliar avanços no entendimento de padrões e processos ecológicos (MAGNUSSON et al., 2005). Neste contexto, a Amazônia apresenta uma posição de destaque, ocupando um território de 4, milhões de km². Apesar disso, a pesquisa na Amazônia ainda é relativamente incipiente e fragmentada, não exercendo o impacto necessário sobre políticas públicas para uma região megadiversa tão importante. Estima-se que uma pequena parte foi descrita e catalogada cientificamente (BRASIL, 2004; PEIXOTO, et al., 2016). A ação antrópica vem alterando a paisagem natural e degradando os ecossistemas amazônicos, desta forma, inventariar a biota e relacioná-las a diferentes preditores ambientais é um bom caminho para propor ações para o uso e o manejo mais adequado de componentes específicos da biodiversidade. A maioria desses usos requer a identificação correta de espécies ou outras unidades taxonômicas, informação sobre a distribuição e abundância dos organismos, e a relação entre distribuições de organismos e o uso potencial e efetivo da terra. Essas informações são necessárias para o zoneamento de unidades de conservação, planejamento regional do uso da terra, avaliação de impactos ambientais, determinação de cotas de extração para indústrias extrativistas e a identificação do potencial econômico de novos produtos. Collinge (2001), destaca que esforços de conservação biológica bem-sucedidos exigem que os biólogos, ecólogos e evolucionistas compreendam simultaneamente padrões e processo de mudança da paisagem, como perda de habitat e fragmentação, bem como, compreender como as populações biológicas respondem a estas modificações em larga escala. As planícies amazônicas são regiões pouco conhecidas e relativamente bem preservadas (SOUSA, 2007). A Rodovia Manaus-Porto Velho (BR 319) é o único acesso às florestas de terra-firme na região. Fearnside e Graça (2006) destacam que a região é composta por um mosaico de unidades de conservação estaduais e federais, concentradas em uma única porção 14 do interflúvio Purus-Madeira e em sua maioria, unidades de uso direto, como reservas extrativistas ou de uso sustentável. A Região do interflúvio entre os rios Madeira e Purus é relativamente bem estudada, foram conduzidos estudos acerca da estrutura da vegetação por Pansini et al., 2016 (palmeiras), Lima, 2012 (palmeiras), Andrade et al., 2017 (fitossociologia), Sampaio et al., 2016 (Balanophloraceae), Cunha et al., 2014 (Hymenophyllaceae), Galvão, 2016 (Serrapilheira), Cabral, 2015 (epífitas e hemiepífitas), Ribeiro, 2014 (herbáceas), Magalhães, 2007 (Melastomataceae), Oliveira, 2016 (ervas), bem como outros projetos de estudos da biodiversidade. E possui informações estruturadas a acerca dos mecanismos mantenedores e reguladores da biodiversidade local e regional, além de possuir características ecológicas e ambientais relevantes para o entendimento de padrões e processos ecológicos. O Interflúvio reúne variações e gradientes ambientais que a distinguem das demais áreas da Amazônia central. Em particular, o regime pluviométrico e o relevo da região, pouco variável, com mudanças de altitude muito sutis ao longo do interflúvio (PANSINI, 2011). Dentre algumas características que devem ser salientadas destacam-se um interessante gradiente climático entre Manaus e Porto Velho. A duração da estação de menor pluviosidade varia de 1 a 5 meses ao longo do ano, apresentando precipitações em torno de 100mm. O regime hidrológico é dependente da precipitação local, com corpos d água sazonais e lençol freático superficial. Tendo em vista a expectativa de ocupação acelerada da região nos próximos anos é urgente o desenvolvimento de pesquisas que permitam conhecer melhor seus recursos naturais, procurando dar subsídios para o uso e manejo de recursos florestais e, em paralelo, propor ações que minimizem o impacto da reabertura da estrada. A repavimentação e recuperação da BR 319 tem gerado um aumento no processo de ocupação de áreas no seu entorno (FEARNSIDE; GRAÇA, 2006). Para esses tipos de pesquisas e ou monitoramentos são elencados representantes da fauna e flora para serem indicadores de qualidade ambiental, estes devem apresentar quatro características básicas: viabilidade; custo efetivo para amostragem; fácil e confiável identificação; funcionalidade e responder aos distúrbios de maneira consistente (PEARCE; VENIER, 2006). As borboletas têm sido cada vez mais sugeridas como organismos úteis no monitoramento da qualidade ambiental, pois são sensíveis às mudanças ambientais provenientes de diferentes tipos de perturbação (DEVRIES et al., 1997; BROWN; FREITAS, 2000; UEHARA-PRADO; RIBEIRO, 2012). 15 Além de possuírem características favoráveis, como facilidade de amostragem e identificação, estudos recentes demonstraram que borboletas podem atuar como representantes de outros grupos de invertebrados e vertebrados em relação às suas respostas às perturbações antrópicas. (BARLOW et al., 2007; UEHARA-PRADO et al., 2009). As borboletas frugívoras podem ser indi
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