Influence of African Mahogany age on diversity and attacks by woodboring beetles (Bostrichidae, Cerambycidae and Curculionidae)

Abstract

Resumo: O gênero Khaya A. Juss. (Meliaceae), conhecido como mognoafricano, compreende árvores de grande porte nativas das regiões tropicais da África e de alto valor econômico pela qualidade e durabilidade da madeira. No Brasil, o cultivo comercial de Khaya spp. tem se expandido como alternativa sustentável à exploração de madeiras nativas, mas ainda existem lacunas sobre as interações entre essas espécies e os insetos associados, especialmente besouros perfuradores de madeira. A introdução dessas árvores em novos ambientes trouxe desafios fitossanitários e ecológicos, demandando abordagens científicas integradas para compreender a dinâmica de pragas e propor estratégias sustentáveis de manejo. Esta tese investigou a influência da idade do mogno-africano (Khaya grandifoliola) sobre a diversidade e os ataques de coleobrocas, avaliando também o efeito das práticas silviculturais e das variáveis climáticas sobre a distribuição das árvores atacadas. O trabalho foi estruturado em três estudos complementares. O primeiro estudo consistiu em uma revisão crítica da literatura sobre insetos associados ao mognoafricano no Brasil, registrando 80 espécies de insetos e duas de ácaros, com predominância de Coleoptera (77,5%). Identificaram-se erros taxonômicos e diagnósticos incorretos de pragas, além da escassez de estudos que quantificam danos ou propõem medidas de manejo integrado. Evidenciou-se a necessidade de padronização metodológica e identificação por especialistas para consolidar o conhecimento sobre a entomofauna associada a Khaya spp. O segundo estudo abordou o monitoramento da diversidade de coleobrocas em plantios de diferentes idades e em fragmento de mata ciliar, totalizando 51.110 espécimes e 200 espécies identificadas. As guildas xilófagas e xilomicetófagas representaram a maior parte da riqueza e abundância, influenciadas pela idade dos plantios, práticas de manejo e proximidade com vegetação nativa. Talhões mais jovens e próximos ao fragmento apresentaram maior diversidade e uniformidade das comunidades. A presença da espécie exótica invasora Euwallacea fornicatus (Scolytinae) reforçou a importância do monitoramento e biossegurança em plantios comerciais. O terceiro estudo avaliou os ataques de Euplatypus parallelus (Platypodinae), relacionando-os à defesa das plantas, manejo e clima. A exsudação de goma atuou como defesa primária. Contudo, desbaste e desrama aumentaram a suscetibilidade ao ataque por favorecerem a emissão de voláteis atrativos e o acúmulo de resíduos. A precipitação reduziu a incidência de ataques, possivelmente por interferir na dispersão e comunicação química dos insetos.Os resultados indicam que a sustentabilidade do cultivo de mogno-africano depende da integração entre fatores bióticos, abióticos e de manejo. A manutenção de fragmentos florestais é essencial para conservar a diversidade e o equilíbrio ecológico. Estratégias de monitoramento contínuo e manejo adaptativo são fundamentais para prevenir surtos de pragas, otimizar a produção e garantir a sustentabilidade ambiental dos plantios de Khaya spp. no Brasil

Abstract: The genus Khaya A. Juss. (Meliaceae), known as African mahogany, comprises large trees native to tropical regions of Africa and of high economic value due to the quality and durability of their wood. In Brazil, the commercial cultivation of Khaya spp. has expanded as a sustainable alternative to the exploitation of native timber species, although there are still gaps in knowledge regarding the interactions between these trees and associated insects, especially woodboring beetles. The introduction of these trees into new environments has brought phytosanitary and ecological challenges, demanding integrated scientific approaches to understand pest dynamics and develop sustainable management strategies. This thesis investigated the influence of Khaya grandifoliola age on the diversity and attacks of woodboring beetles, also assessing the effects of silvicultural practices and climatic variables on the distribution of attacked trees. The research was structured into three complementary studies. The first study consisted of a critical literature review on insects associated with African mahogany in Brazil, recording 80 insect species and two mite species, with a predominance of Coleoptera (77.5%). Taxonomic errors and misdiagnoses of pest species were identified, as well as a lack of studies that quantify damage or propose integrated management measures. The need for methodological standardization and specialist identification was highlighted to consolidate knowledge about the entomofauna associated with Khaya spp. The second study addressed the monitoring of woodboring beetle diversity in plantations of different ages and in an adjacent riparian forest fragment, totaling 51,110 specimens and 200 identified species. The xylophagous and xylomycetophagous guilds accounted for most of the richness and abundance, influenced by plantation age, management practices, and proximity to native vegetation. Younger stands and those near the forest fragment showed higher diversity and community evenness. The detection of the invasive exotic species Euwallacea fornicatus (Scolytinae) reinforced the importance of monitoring and biosafety in commercial plantations. The third study evaluated attacks by Euplatypus parallelus (Platypodinae), relating them to plant defense, management, and climate. Gum exudation acted as a primary defense mechanism. However, thinning and pruning increased susceptibility to attack by promoting the release of attractive volatiles and the accumulation of woody residues. Rainfall reduced the incidence of attacks, possibly by interfering with the insects’ dispersion and chemical communication. The results indicate that the sustainability of African mahogany cultivation depends on the integration of biotic, abiotic, and management factors. The maintenance of forest fragments is essential to conserve diversity and ecological balance. Continuous monitoring and adaptive management strategies are fundamental to prevent pest outbreaks, optimize production, and ensure the environmental sustainability of Khaya spp. plantations in Brazil