The role of multiple spatial scales in sustaining native bees and pollination services in organic agroecosystems

Abstract

A polinização por abelhas é um serviço ecossistêmico ameaçado pela expansão agrícola. Mitigar essa ameaça exige a compreensão de como a estrutura da paisagem molda as comunidades de abelhas, suas interações ecológicas e sua estrutura genética. Portanto, o objetivo desta tese foi investigar, por meio de uma abordagem multi-escala, os fatores que afetam a diversidade de abelhas e seus efeitos na polinização em cultivos de tomate orgânico no Cerrado. Avaliamos como fatores em nível de paisagem e de fazenda influenciam as comunidades de abelhas silvestres e suas redes de interação (Capítulo I). Revisamos sobre a aplicação de marcadores moleculares na pesquisa com abelhas para avaliar a adequação dessa ferramenta para estudos de padrões genéticos espaciais das populações de abelhas (Capítulo II). Investigar como a estrutura da paisagem influencia o fluxo gênico e a abundância em uma espécie de abelha nativa modelo, a Exomalopsis analis (Capítulo III). Por fim, avaliamos a introdução de colmeias manejadas de Melipona quadrifasciata como uma estratégia de polinização complementar e para compreender as ressalvas da polinização assistida em agroecossistemas (Capítulo IV). Nossos resultados mostraram que o serviço de polinização emerge de uma complexa interação de escalas espaciais. No nível de paisagem, a cobertura de vegetação natural influenciou a abundância de abelhas, enquanto no nível da fazenda, a riqueza de plantas não-cultivadas moldou as interações planta-abelha e, consequentemente, a qualidade dos frutos (Capítulo I). Com base na utilidade de marcadores genéticos para estudos com abelhas (Capítulo II), descobrimos que a abundância de E. analis foi sensível a composição da paisagem numa escala pequena, mas a espécie manteve o fluxo gênico genético pela paisagem, utilizando remanescentes naturais como 'stepping stones' (Capítulo III). A introdução de colmeias manejadas de M. quadrifasciata não melhorou a qualidade dos frutos, e as abelhas silvestres permaneceram como os principais agentes da polinização (Capítulo IV). Esta tese mostra que a simples introdução de polinizadores manejados não pode compensar a perda de comunidades funcionais de abelhas silvestres. Enquanto a paisagem circundante determina o pool regional de espécies e dita o potencial para a conectividade genética, as condições em na escala da fazenda, especificamente a diversidade floral, modulam quais espécies estão presentes, como elas interagem e se as abelhas manejadas introduzidas conseguem se estabelecer com sucesso. Portanto, o manejo eficaz da polinização em agroecossistemas tropicais deve priorizar a conservação de habitats naturais em escala de paisagem e, simultaneamente, promover a biodiversidade na fazenda para sustentar comunidades locais robustas de abelhas e as interações complexas que impulsionam o serviço de polinização.