Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense para obtenção do Título de Mestre em Ciências Ambientais. / Herbivory is a relationship between plants that are consumed or damaged by animals, including insects, and the reaction developed by plants as defense mechanism, is a fundamental interaction for conservation and maintenance of ecosystems and biodiversity because it influences on evolution, space distribution and on population dynamics of a plant community. This study aims to evaluate the influence of edge effect on herbivory rates and the chemical defense mechanism from leaves of Miconia cabucu Hoene (Melastomataceae) of different development stages and different environments, as well as identify if variations of these data exists in relation to seasonality and climatic factors. Young and mature leaves of 40 individuals were sampled at the edge and the interior of the remnant forest for the herbivory analysis. The chemical analysis was accomplished in order to detect the secondary compounds in young and mature leaves of different development stages and different environments. Young individuals were in general, more attacked than adults, and the higher herbivory rates were observed for mature leaves of young individuals, from the edge and interior. The chemical analysis presented positive results for phenolic compounds, flavonoids, tannins, and cumarins; it was not verified the presence of alkaloids, quinones, saponins and cardiotonic heterosides. Mature leaves presented higher phenolic compounds and flavonoids concentration, and, the edge higher contents in the summer, and the interior, higher contents in the winter. The relative humidity of air and the pluviosity were positively correlated with the herbivory rates, while the insolation and photoperiod were negatively correlated. Until now, there are few studies approaching herbivory in preserved areas of Atlantic Forest, the present study showed that Miconia cabucu was notable consumed by herbivorous insects, and its mature leaves suffered higher damage beyond more chemical protected, which indicates an adption or imunity of insects to these defenses. / A herbivoria, relação entre as plantas que são consumidas ou danificadas por animais, incluindo os insetos, e a reação desenvolvida pelas plantas como mecanismos de defesa, é uma interação fundamentais para a conservação e manutenção de ecossistemas e da biodiversidade, pois influencia na evolução, distribuição espacial e na dinâmica populacional das plantas de uma comunidade. O presente estudo teve por objetivo avaliar a influencia do efeito de borda na herbivoria e nos mecanismos de defesa química foliar de Miconia cabucu Hoene (Melastomataceae) em diferentes estágios de desenvolvimento, assim como identificar se existem variações ao longo do ano junto aos fatores climáticos. Para análise dos índices de herbivoria foram escolhidas folhas novas e maduras de 40 indivíduos em ambientes de borda e interior de um remanescente de Floresta Ombrófila Densa Montana, situado no município de Orleans, SC. As análises químicas foram realizadas a fim de detectar os metabólitos secundários presentes em folhas novas e maduras de diferentes estágios de desenvolvimento e diferentes ambientes. Indivíduos jovens foram em geral, mais atacados que indivíduos adultos, sendo que os maiores índices de herbivoria foram observados para folhas maduras de indivíduos jovens da borda e do interior. As análises químicas apresentaram resultados positivos para polifenóis, flavonóides, taninos, e cumarinas; não foi constatada a presença de alcalóides, antraquinonas, saponinas e heterosídeos cardiotônicos. Folhas maduras apresentaram maior concentração de polifenóis e flavonóides, sendo que a borda obteve maiores teores no verão e o interior maiores teores no inverno. A umidade relativa do ar e a pluviosidade foram correlacionadas positivamente com os índices de herbivoria enquanto a insolação e fotoperíodo foram correlacionados negativamente. Até o momento existem poucos estudos que abordem a herbivoria em áreas preservadas da Mata Atlântica, o presente estudo mostrou que M. cabucu foi consideravelmente predada por insetos herbívoros, sendo que folhas maduras sofreram maiores danos, e também foram as mais protegidas quimicamente, o que indica uma adaptação ou imunidade dos insetos a estas defesas.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense-UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais. / The term herbivory is used to denote consumption of plant tissues by animals, highlighting insects as main herbivores. The herbivory has an important role in the maintenance of plant diversity because exercises strong selective pressure, promoting the coexistence of a larger number of plant species in communities. The importancy of evaluate the production of litter lies in the understanding of reservoirs and nutrient flow in ecosystems, which constitute the main way to provide nutrients through mineralization of plants residues. The present study aimed to determine the rates of herbivory and litter production of three areas (A1, A2 e A3) of Submontane Tropical Rain Forest in different successional stages, in the municipality of Siderópolis, south of Santa Catarina. To check the rates of herbivory 60 plants per study area were analyzed, and the quantification of the litter was analyzed along three transects of 40m in each study area. In each transect were installed five collectors of 0,25m². The species with showed the highest rate of herbivory (RH) in A1 were Solanum pseudocapsicum, Solanum mauritianum and Myrsine coriacea. In A2 Hyptis sp. and Pluchea sagittalis were the species that had the highest RH’s, and in A3 Meliosma sellowii and Ouratea parviflora showed the highest RH’s. The A3 was the area that had the highest rate of herbivores compared with the other two arieas supporting the hypothesis of resource availability which is based on the concept of ecological niche, where a greater complexity and a greater diversity of plants present a greater diversity of potential niches that can be occupied by herbivores. The highest rates were found in summer and autumn with a small decrease in spring and winter. Litter production was estimated at 15123.74 kg/ha/year, with the highest production occurred in A3 (8130.89 kg/ha/year), followed by A2 (4252.67 kg/ha/year) and finally the A1 (2740.18 kg/ha/year). The litter production was significantly higher in A3 compared with other areas. The leaf fraction was dominant with 62.19% of the total dry weight of litter produced, followed by the fraction of branches (22.27%), miscellaneous fraction (10.42%) and the fraction of reproductive material (5.13%). The highest values of the amount of total litter produced were found in spring and summer. The results obtained in this study emphasize the importance of the plantherbivore relationship to the knowledge and preservation of biodiversity, as well as producing litter becomes paramount to understanding the nutritional dynamics of ecosystems. / O termo herbivoria é empregado como o consumo de tecidos vegetais por animais, destacando-se os insetos como os principais herbívoros. A herbivoria tem um papel importante na manutenção da diversidade de plantas pelo fato de exercer forte pressão seletiva, promovendo a coexistência de um maior número de espécies vegetais nas comunidades. A importância de se avaliar a produção de serapilheira está no entendimento dos reservatórios e fluxo de nutrientes nos ecossistemas, os quais se constituem na principal via de fornecimento de nutrientes, por meio da mineralização dos restos vegetais. O presente estudo objetivou verificar as taxas de herbivoria e a produção de serrapilheira de três áreas (A1, A2 e A3) da Floresta Ombrófila Densa Submontana, em diferentes estágios sucessionais, no município de Siderópolis, Sul de Santa Catarina. Para a verificação das taxas de herbivoria foram analisadas 60 plantas por área de estudo, e a quantificação da serrapilheira foi analisada através de três transectos de 40m de comprimento por área de estudo, em cada transecto foram instalados cinco coletores de 0,25m2. As espécies com maior índice de herbivoria (IH) na A1 foram Solanum pseudocapsicum, Solanum mauritianum e Myrsine coriacea. Na A2, Hyptis sp. e Pluchea sagittalis, foram as espécies que obtiveram os maiores IHs e na A3 Meliosma sellowii e Ouratea parviflora obtiveram os maiores IHs de herbivoria. A A3 apresentou os maiores índices de herbivoria em comparação com as outras áreas, corroborando a hipótese da disponibilidade de recursos que se baseia no conceito de nicho ecológico, onde uma maior complexidade e uma maior diversidade de plantas apresentam uma maior diversidade de nichos potenciais que podem ser ocupados por insetos herbívoros. Foram encontrados os maiores índices de herbivoria no verão e no outono com um pequeno decréscimo na primavera e inverno. A produção de serrapilheira total foi estimada em 15.123,74 kg/ha/ano, sendo que a maior produção ocorreu na A3 (8.130,89 kg/ha/ano), seguido pela A2 (4.252,67 kg/ha/ano) e, por fim pela A1 (2.740,18 kg/ha/ano). A produção de serrapilheira total foi significativamente maior na A3 comparado com as demais áreas (p<0,05). A fração foliar foi a dominante, com 62,19% do peso seco total da serrapilheira produzida, seguido pela fração ramos (22,27%), fração miscelânea (10,42%) e a fração material reprodutivo (5,13%). Os maiores valores da quantidade de serrapilheira total produzida foram alcançados na primavera e verão. Os resultados obtidos no presente estudo ressaltam a importância da relação planta-herbívoro para o 14 conhecimento e preservação da biodiversidade, assim como a produção serrapilheira torna-se primordial para o entendimento da dinâmica nutricional dos ecossistemas.

Herbivory, fact of animals feeding all, exudations, tissues or parts of plants, is pointed like one of the most important points in the vegetation structuralization and diversity. That can be influenced by some factors, the most importants are seasonality, spatial variation, environment and plant-herbivory-predator interactions. Native species from Cerrado are also influenced by fire. In response to herbivory attack, the plants have different defenses strategies, it can be chemical, physical and/or biotic. The aim of this study was analyze the impact of herbivory action in Chamaecrista neesiana (Caesalpinoidea), in pre and post natural burn periods, trying to understand the phenologic variation importance to the plant in response to herbivory and fire damage. The study was conducted in Clube Caça e Pesca Itororó de Uberlândia, Uberlândia-MG, in two stages. Firstly, pre-fire (June to September, 2004) and the second, post-fire (November, 2004 to February, 2005). The Burn occurred accidentally in the study reserve in October, 2004. For the study was marked 46 plants of Chamaecrista neesiana (Caesalpinoidea) shared in two groups: the Control one (n=21; without herbivorous insects removal) and the Treatment one (n=25; with herbivorous insects removal). On the plants with herbivorous removal was sprayed weekly a non-nitrogen and non-phophorus based insecticide. This kind of insecticide was used to do not have plants unnatural fertilization. The application of the insecticide occurs by covering the plants with a plastic during five minutes for, more than neighbor plants protection, increases the product effectiveness. The removal of herbivorous insects in Treatment Group occurs also by manual removal. The insects were also collected in non-marked plants, by the beating method and manual collection. The herbivory was measured monthly by visual measure, using a Grid for comparison by the virtual sharing, in eight parts, on the leaf of C. neesiana. Monthly was also observed the phenology dates, the vertical and lateral growing. On the young leafs was observed a lot of oil gland, to verify their function was get on 20 control pitfalls with water and detergent and others 20 was dirty on the edge of the pitfalls with this oil. The herbivory tax was smaller in the protected against herbivorous insects group than the non-protected one, and after the burn. We suggest that this fact occur because of the higher production of young leafs after burn, that happens because in the young leafs have the oil gland production, and we found that this oil gland works like a natural defense by insects, by the collection of more abundance in pitfalls without oil. On this way, was verified more susceptibility to foliar herbivory in mature stages. In C. neesiana, was not found compensatory effect of herbivory, because the vertical and lateral growing do not differ in the both groups (with and without herbivorous insect removal). The phenology showed the boom during the dry season (pre-fire), in the same period of the biggest diversity of insects, and in response to fire the flowering was anticipate in the years 2003 and 2005 (after burning) and occurred gradually, differently the year 2005 (before burning) that the flowering occurred in boom. / A herbivoria, fato de animais se alimentarem do todo, de exsudações, de tecidos ou partes de plantas, é apontada como um ponto importante na estruturação e diversidade da vegetação. Esta pode ser influenciada por diversos fatores dentre eles destacam-se a sazonalidade, a variação espacial, o ambiente e as interações planta-herbívoro-predador. Espécies nativas do Cerrado são, também, influenciadas pelo fogo. Como resposta ao ataque de herbívoros, as plantas apresentam diferentes estratégias de defesa, podendo ser químicas, físicas e/ou bióticas. O objetivo principal desse estudo foi avaliar o impacto da ação de herbívoros em Chamaecrista neesiana (Caesalpinoidea), nos períodos pré e pós-queimada natural, buscando compreender o papel da variação fenológica da planta em resposta à herbivoria e à ação do fogo. O estudo foi realizado no Clube Caça e Pesca Itororó de Uberlândia, Uberlândia-MG, em duas etapas. A primeira, pré-fogo (Junho a Setembro de 2004) e a segunda, pós-fogo (Novembro de 2004 a Fevereiro de 2005). A queimada ocorreu de forma acidental na reserva de estudo no mês de outubro de 2004. Foram marcadas para o estudo 46 plantas de Chamaecrista neesiana (Caesalpinoidea) divididas em dois grupos: um Grupo Controle (n=21; sem remoção de herbívoros) e o outro Grupo Tratamento (n=25; com remoção de herbívoros). A remoção de herbívoros foi feita pela aplicação semanal de inseticida, não contendendo compostos à base de nitrogênio ou fósforo para que não houvesse adubação involuntária das plantas. A aplicação do inseticida se deu com o ensacamento das plantas durante cinco minutos para, além de proteger plantas vizinhas, aumentar a eficácia do produto. Houve também a remoção manual dos insetos no Grupo Tratamento. Insetos também foram coletados em plantas não marcadas, através dos procedimentos de batimento e coleta manual. Foi feita a medida visual mensal da herbivoria, utilizando-se um Grid de comparação pela divisão virtual em oito pedaços dos folíolos de C. neesiana. Mensalmente observaram-se, também, os dados fenológicos, bem como os crescimentos vertical e lateral. Foi observada a presença de glândulas de óleo em folhas jovens, para verificar sua função foram montados 20 armadilhas contendo somente água e detergente em seu interior e outras 20 foram lambuzadas nas bordas com o óleo de folhas jovens. A taxa de herbivoria foi menor no grupo protegido contra ação de herbívoros bem como após a queima, sugerimos que este fato se deve à maior produção de folhas jovens após a queimada, pois em folhas jovens há a produção de glândulas de óleo, as quais constatou-se servirem como defesa aos insetos, pela coleta de maior abundância em armadilhas sem óleo. Desta forma, constatou-se que há maior suseptibilidade a herbivoria foliar nos estágios mais maduros. Não houve efeito compensatório da herbivoria em C. neesiana, pois seu crescimento vertical e horizontal não diferiu nos grupos (remoção ou não de herbívoros). Em relação à fenologia C. neesiana, apresentou seu pico de floração durante a estação seca (pré-fogo), coincidindo com a maior diversidade de insetos, como resposta ao fogo houve antecipação da floração após a queima nos anod de 2003 e 2005 (depois do fogo) e oco / Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais