Multi-scale biodiversity-ecosystem service relationship : the role of landscape, diversity and trophic networks on biological control by parasitoids

Abstract

A ameaça sofrida pela biodiversidade mundial tem levantado preocupações sobre a provisão de serviços ecossistêmicos essenciais para a vida humana. No entanto, a conservação da biodiversidade não garante a provisão desses serviços, devidos as interações entre espécies e as respostas variáveis aos fatores locais e da paisagem. Este trabalho está dividido em dois capítulos, ambos realizados em 25 propriedades de cultivo orgânico de brássicas do Distrito Federal. No primeiro capítulo, avaliamos como a paisagem e os recursos locais afetam a diversidade de parasitoides e o controle biológico de pulgões. Localmente, comparamos as comunidades de parasitoides dentro das culturas e em faixas de plantas espontâneas adjacentes e avaliamos o efeito da abundância de recursos florais na diversidade de parasitoides. Na escala da paisagem, analisamos o efeito de áreas naturais e suas formações vegetais na diversidade de parasitoides e em qual escala ocorrem esses efeitos. Para encerrar o primeiro capítulo, avaliamos a relação entre biodiversidade e controle biológico. No segundo capítulo, avaliamos como faixas de plantas espontâneas afetam a rede de interação envolvendo parasitoides e pulgões. Primeiramente, comparamos a topologia das redes de interação dentro das culturas e em plantas não cultivadas adjacentes com base na modularidade e no aninhamento. Em seguida, usamos as informações das redes para simular a dinâmica populacional hospedeiro-parasitoide em cenários de condições normais, favorecendo um hospedeiro nativo alternativo, favorecendo uma praga alternativa e favorecendo um parasitoide alternativo. Para isso, utilizamos uma versão adaptada do modelo de Lotka-Volterra generalizado. Em nosso primeiro capítulo, mostramos que: as plantas não cultivadas sustentam a riqueza de parasitoides, mas a abundância de recursos florais é negativa; a composição da paisagem supera os recursos locais na mediação da diversidade de parasitoides; florestas próximas às culturas (0,42 km) auxiliam na riqueza de parasitoides, enquanto campos mais distantes (1,75 km) beneficiam a abundância; savanas impulsionam tanto os benefícios da floresta na riqueza de parasitoides quanto os benefícios da pastagem na abundância; as relações positivas entre biodiversidade e controle de pragas ocorrem apenas em campos moderadamente ricos. Em nosso segundo capítulo, mostramos que: as interações no nível trófico inferior tendem a ser mais aninhadas, enquanto no nível trófico superior são mais modulares; as diferenças mais significativas nas métricas de rede entre campos de cultivo e faixas de plantas não cultivadas ocorreram no nível trófico superior; as diferenças na modularidade entre plantas não cultivadas e campos de brássicas foram significativamente maiores do que o esperado ao acaso, enquanto as diferenças no aninhamento foram significativamente menores do que o esperado ao acaso; a diferença no aninhamento entre as redes de pulgões-parasitoides sustentadas por diferentes plantas espontâneas foi significativamente menor do que o esperado ao acaso; hospedeiros e parasitoides alternativos podem ajudar a controlar as populações da principal praga de brassicas Brevicoryne brassicae. Nossas descobertas mostram que formações de vegetação natural com diferentes densidades de árvores têm efeitos complementares na diversidade de parasitoides em agroecossistemas tropicais e representam uma linha de base útil para o desenvolvimento de planos de manejo e zoneamento. Além disso, mostramos que as interações tróficas de parasitoides sustentadas por plantas não cultivadas representam alvos interessantes para planos de manejo, pois podem influenciar as populações de pragas nesses sistemas.