Redes de polinização em áreas restauradas de floresta atlântica do Sul do Brasil

Abstract

Resumo: A polinização biótica, por conferir resiliência a comunidades restauradas, é um serviço ambiental a ser levado em conta no direcionamento de decisões em conservação. Por este motivo, as redes de interação planta-polinizador passaram a ser utilizadas na avaliação da prática da restauração ecológica. São muitos os fatores que podem influenciar o estabelecimento das interações em áreas restauradas. Por modificarem características do habitat, alterações na estrutura da vegetação, ocasionadas pelo tipo de manejo por exemplo, poderiam interferir nas condições microclimáticas e na disponibilidade de recursos em geral, afetando, assim, a topologia das redes mutualísticas. O presente trabalho avaliou a restauração das redes de interação planta-polinizador em áreas sucessionais iniciais de Floresta Atlântica do sul do Brasil. Foram comparadas duas condições de manejo - reflorestamento e regeneração natural - com relação à topologia das redes. Foi verificada a contribuição relativa do manejo e de fatores como distância geográfica, composição florística, composição faunística, abundância temporal de flores e insetos e acoplamento fenológico planta-polinizador em predizer o estabelecimento das interações par-a-par em doze redes altamente resolvidas. Além disso, analisou-se como os atributos estruturais da vegetação afetam a topologia destas redes. Para tanto, foram selecionadas seis parcelas em áreas de reflorestamento e seis em áreas de regeneração natural. O levantamento dos visitantes florais e das plantas visitadas por inseto foi realizado mensalmente, nas doze parcelas amostrais, de setembro/2009 a abril/2011. As flores foram contabilizadas durante três meses, na estação do verão. Os atributos estruturais da vegetação mensurados foram área basal, variância do diâmetro à altura do peito, altura máxima e densidade de indivíduos do dossel, e ainda densidade de indivíduos do sub-bosque. As propriedades de rede calculadas foram diversidade de interações, equitatividade de interações, especialização de rede, conectância, modularidade e aninhamento. Contrariamente ao esperado, as propriedades de rede foram semelhantes nas parcelas em distintas condições de manejo, e a dinâmica das interações par-a-par entre plantas e polinizadores não foi explicada pelo método de restauração. Nos modelos de equação estrutural, o acoplamento fenológico foi considerado o melhor determinante das interações, sendo seguido por abundância temporal e composição florística. A altura máxima do dossel destacou-se como um dos atributos estruturais mais importantes para explicar a topologia das redes. O aumento na diversidade e equitatividade de interações e a redução na especialização da rede foram relacionados com o aumento na altura máxima, possivelmente devido à maior riqueza de espécies floridas proporcionada pelo incremento na complexidade da estrutura vertical. Os modelos de regressão envolvendo riqueza de plantas floridas e densidade floral não foram significativos, indicando que os efeitos da estrutura da vegetação foram dados por alterações do habitat não relacionadas à disponibilidade de flores. Desta forma, as características estruturais da vegetação e os fatores ligados à quantidade/qualidade de recursos florais devem exercer influências independentes sobre as redes planta-polinizador nas áreas estudadas. Concluiu-se que as diferenças entre condições de manejo foram demasiadamente sutis em áreas jovens a ponto de não serem evidentes no nível de interações planta-polinizador, mas destacou-se a necessidade de estudos em áreas sucessionais mais avançadas.

Abstract: Biotic pollination may lead to a higher resilience in restored communities, thus it is an important environmental service to guide conservation decisions. For this reason, plant-pollinator interaction networks began to be used to evaluate ecological restoration practices. There are many factors that can influence the establishment of interactions in restored areas. Changes in the structure of the vegetation, caused by the kind of management, for example, can modify the characteristics of the habitat. This may interfere with the microclimatic conditions and the availability of resources, and then affect the topology of the mutualistic networks. This study aimed to evaluate the restoration of plant-pollinator networks in early successional areas of Atlantic Forest in Southern Brazil. We compared two conditions of management, reforestation and natural regeneration, with respect to the network topology. We tested the relative contribution of the management and factors as geographic distance, floristic composition, faunal composition, temporal abundance of flowers and insects and plant-pollinator phenological coupling in the prediction of the establishment of the pair-wise interactions in twelve networks highly resolved. Furthermore, we evaluated how vegetation structural attributes affect the topology of these networks. To this end, we selected six plots in reforestation areas and six in natural regeneration areas. The survey of pollinators and plants visited by insects was conducted monthly in the twelve plots from September/2009 to April/2011. The flowers were accounted for three months during the summer season. The vegetation structural attributes evaluated were basal area, variance of the diameter at breast height, maximum height and density of the canopy, and also density of the understory. The network properties measured were interaction diversity, interaction evenness, network specialization, connectance, modularity and nestedness. Contrary to the initial expectation, the network properties were similar in plots in different management conditions, and the dynamics in pair-wise interactions between plants and pollinators was not explained by the restoration technique. In structural equation models, the phenological coupling was considered the best predictor of interactions, followed by temporal abundance and floristic composition. The maximum height of the canopy was the most important structural attribute explaining the network topology. The increase in interaction diversity and evenness, and the reduction in the network specialization were related to the increase in the maximum height, possibly due to greater floral diversity caused by the higher complexity of the vertical structure. Regression models involving flowering plants richness and floral density were not significant, indicating that the effects of the vegetation structure were given by habitat changes unrelated to the availability of flowers. Thus, the structural characteristics of the vegetation and the factors related to the quantity/quality of floral resources should exert independent influences on plant-pollinator networks in the studied areas. We concluded that differences between the management conditions were very subtle in young areas and thus were not apparent at the level of plant-pollinator interactions. However, we emphasize the need for studies in more advanced successional areas.