Avaliação do esforço amostral, captura de padrões ecológicos e utilização de taxa substitutos em formigas (Hymenoptera, Formicidae) de serrapilheira com três métodos de coleta na Floresta Amazônica, Brasil

Abstract

Métodos efetivos de monitoramento ambiental são necessários para proteger os recursos naturais. Porém, devido à limitação de recursos financeiros para estudos da biodiversidade, o máximo de informação deve ser obtido com menores custos. Identificar e adotar protocolos economicamente viáveis são especialmente importante em programas de pesquisa em larga escala espacial e temporal. Em grupos megadiversos como as formigas, com muitas espécies ainda não descritas, a redução do número de métodos de coleta, a diminuição do número de sub- amostras por parcela (rarefação) e o conceito de táxon substituto tem sido usados como atalhos para descrever padrões ecológicos e geográficos ao nível de comunidade. Em três áreas de 25 km2 de reservas amazônicas, foi investigado o quanto estas poderiam ser estudadas usando as espécies e os gêneros de formigas para avaliar a os efeitos do número de métodos utilizados, assim como da rarefação de sub-amostras. Também foi investigado se estas áreas podem ser estudadas ao nível de comunidade usando os gêneros de formigas como substitutos de espécies. Com isto, objetivou-se avaliar a redução dos custos financeiros, investigar as conseqüências na perda da informação ecológica e colaborar no estabelecimento de um protocolo de coleta padrão para inventários. Foram inventariadas a Estação Ecológica de Maracá (floresta ombrófila e estacional), Parque Nacional do Viruá (mosaico entre florestas ombrófilas, brejos, campinas e campinaranas) e a Reserva Florestal Adolpho Ducke (floresta tropical úmida). Usando iscas de sardinha, armadilhas pitfall e extratores de Winkler, 300 sub-amostras de cada método foram coletadas em 30 parcelas de 250 m em cada reserva. Identificamos 342 espécies/morfoespécies, dentro de 60 gêneros e 11 subfamílias. Pela primeira vez nesta escala espacial é mostrado que os métodos foram complementares e coletaram comunidades de espécies e de gêneros distintas em cada área, refletindo a influência do ambiente na distribuição das formigas. A redução do esforço foi avaliada pela redução de métodos e rarefação, havendo forte correlação entre as comunidades de espécies e de gêneros de formigas entre 10 (esforço máximo utilizado) e 6 sub-amostras por parcela utilizando a combinação de armadilha pitfall e Winkler, indicando que mesmo com o esforço reduzido os padrões ecológicos da comunidade continuariam sendo bem representados. Tanto as respostas obtidas com as espécies, quanto às obtidas os gêneros foram suficientemente informativas para detectar padrões ecológicos. A utilização de um número reduzido de métodos aliada a rarefação reduziu o tempo e os custos do projeto. Porém, dependendo da área, a utilização de gêneros pode resultar em perda da informação ecológica para as variáveis ambientais de menor magnitude. Este precedente indica que este potencial pode ser aplicado em outros ambientes similares a estes que foram inventariados.

Effective environmental monitoring methods are needed to protect natural resources. However, due to limited financial resources for biodiversity studies, as much information should be obtained at lower costs. Identifying and adopting cost effective sampling protocols is especially important for large, long-term programs. In mega groups like ants, with many undescribed species, the diminishment of sub-samples (rarefaction) and species’ surrogate has be used as shortcuts to describe patterns at the community level. In three areas of 25 km2 of Amazonian reserves, we investigate how these systems can be studied using the species and genera of ants to evaluate the effects of sub-sample rarefaction. We also tested if these systems can be studied at the community level using the genera of ants as a surrogate of species. With this, we aimed to evaluate the financial costs reduction, investigate the consequences in the ecological information loss, and to collaborate to the establishment of a standardized protocol of ants’ inventories. Three reserves were inventoried: Maraca Ecological Station (rain forest and seasonal), Viruá National Park (mosaic of rainforests, swamps, meadows and campinaranas), and Adolpho Ducke Forest Reserve (tropical rainforest). Using sardine baits, pitfall traps and Winkler extractors, 300 sub-samples of each method were collected in 30 plots of 250 m on each reserve. We identified 342 species/morphospecies, 60 genera, and 11 subfamilies. For the first time at this spatial scale it is shown that the methods were complementary, and showed distinct communities of species and genera in each area, reflecting the influence of environment on the ants’ distribution. The reduction of effort was assessed by rarefaction, and there was strong correlation between the communities of species and genera of ants from 10 (maximum effort used) and 6 sub-samples per plot, indicating that even with the reduced effort, the ecological patterns of the community would continue to be well represented. The answers obtained for species and genera were informative enough to detect ecological patterns. The use of a reduced number of methods together with rarefaction greatly reduced time and costs of the project. Therefore, depending of the area being investigated, the use of genera can result in ecological information loss for the environmental variables with lower magnitude. This precedent indicates that this potential can be applied in other environments similar to those that were inventoried.