A expansão da agricultura tem levado a utilização intensiva de agrotóxicos para o controle de pragas agrícolas que apresentam sérios riscos de contaminação tanto de ambientes aquáticos como terrestres. A contaminação da biota do solo pode causar efeitos sobre diversos processos ecossistêmicos tendo em vista a importância que estes organismos desempenham na estrutura do solo. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os possíveis efeitos do inseticida/acaricida Kraft 36EC sobre a composição da fauna edáfica total e sobre a composição da comunidade de colêmbolos utilizando os atributos funcionais, em uma escala temporal, durante dois períodos amostrais. De forma geral, ambas as estações apresentaram diferenças na composição da fauna edáfica ao longo do tempo, nos dois tratamentos. Os colêmbolos foram os organismos mais sensíveis ao inseticida. As variáveis ambientais (temperatura e umidade) influenciaram nos efeitos do inseticida/acaricida sobre os organismos, principalmente em situações extremas. Os índices de diversidade [média por atributo (mT) e diversidade funcional (FD)] com as morfoespécies de colêmbolos, demostraram que o inseticida acaricida reduziu a diversidade funcional. Tais resultados estavam relacionados com a dominância de espécies epiedáficas (superficiais), em relação as hemiedáficas (mais afetadas pelo inseticida), principalmente no vigésimo primeiro dia. A atividade alimentar (teste bait lamina) foi reduzida ao longo do período de exposição. Os resultados obtidos mostraram que mesmo em doses recomendadas o inseticida/acaricida afetou a composição da fauna edáfica. Além disso, esse trabalho demonstrou a importância de pesquisas que avaliam não apenas dados taxonômicos como também a estrutura funcional das comunidades edáficas. Nesse sentido, podemos predizer possíveis alterações dos agrotóxicos sobre os processos ecossistêmicos. / The expansion of agriculture has led to the intensive use of pesticides for the control of agricultural pests that present serious risks of contamination in both aquatic and terrestrial environments. Contamination of soil biota by these pollutants can have effects on various ecosystem processes in view of the importance that these organisms play in the soil structure. The objective of this research was to evaluate the possible effects of the acaricide insecticide Kraft 36EC on the composition of the total soil fauna and on the composition of the community of collembolans using the functional traits, over time, during the dry and rainy season. In general, there are differences in the composition of the edaphic fauna over time, in both treatments. The collembolans were the most sensitive to insecticidal organisms. Environmental variables can influence the effects on organisms, especially in extreme situations.The diversity index [average per attribute (mT) and functional diversity (FD)] with morphospecies collembolan, showed that the insecticide reduced functional diversity. These results were related to the dominance of epiedaphic species (surface), in relation to hemiedaphic (more affected by insecticide), especially in the twenty-first day. Feeding activity (test blade bait) was reduced over the exposure period. The results showed that even at recommended doses the insecticide affected the composition of the edaphic fauna. In addition, this work has demonstrated the importance of research that evaluates not only taxonomic data but also the functional structure of edaphic communities. In this way, it is possible to predict possible changes in agrochemicals on ecosystem processes.

Atualmente a maior ameaça à integridade de ecossistemas aquáticos reside nas ações antrópicas, que através de alterações na cobertura vegetal ripária, atingem todos os compartimentos dos sistemas lóticos, alterando a estrutura física, química e biológica do rio e os padrões de ligação entre ecossistemas terrestres e aquáticos. A importância dos macroinvertebrados fragmentadores ainda não é bem conhecida nos trópicos. Eles podem contribuir para a decomposição de folhas em córregos, que é um processo fundamental para o fluxo de energia em rios de pequeno porte. Os processos de decomposição e produção secundária de macroinvertebrados aquáticos nos ecossistemas lóticos são intimamente relacionados com o aporte da vegetação terrestre, e podem ser sensíveis às alterações na cobertura vegetal ripária. Os objetivos desse estudo foram avaliar: (a) quais mudanças o desmatamento pode causar nos parâmetros físicos e químicos de rios; (b) os efeitos do desmatamento sobre a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos associados às folhas, (c) nos processos ecossistêmicos, como decomposição foliar e produção secundária, e (d) a associação entre produção secundária de fragmentadores e decomposição foliar. O estudo foi realizado em 27 locais distribuídos em quatro córregos (7-8 locais por rio) de segunda-terceira ordem e que apresentavam um gradiente de desmatamento. Para estimar a taxa de decomposição, cinco pacotes de folha foram imersos em cada um dos pontos. Um pacote de folha foi retirado de cada ponto após 2, 7, 15 e 28 dias de imersão. O quinto pacote de folha foi retirado no 37 dia de imersão para as estimativas de produção secundária, biodiversidade e a diversidade funcional de insetos aquáticos. As concentrações de amônio aumentaram e a riqueza de espécies de insetos aquáticos e de EPTs (Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera) dos pacotes de folhas diminuíram com o aumento do desmatamento. As taxas de decomposição diminuíram com o aumento do desmatamento. Os dados sugerem que a perda de vegetação ripária pela conversão em agropecuária teve impacto em parâmetros químicos e bióticos, tanto na estrutura da comunidade de macroinvertebrados quanto no funcionamento do ecossistema. Concluímos que a restauração e preservação da mata ripária deve ser um foco central das estratégias de gestão de ecossistemas lóticos para assegurar que os processos ecossistêmicos e a estrutura das comunidades em bacias hidrográficas estejam agindo como provedores dos serviços ambientais esperados. / Currently the biggest threat to the integrity of aquatic ecosystems lies in human actions, which through changes in riparian vegetation, reach all compartments of river systems by changing the physical structure, chemical and biological river and connecting patterns between terrestrial ecosystems and water. Macroinvertebrate shredders importance is not well known in the tropics. They can contribute to leaf decomposition in streams, which is a fundamental process for energy flow in small rivers. Leaf decomposition and aquatic macroinvertebrates secondary production processes in stream ecosystems are closely related to the contribution of terrestrial vegetation, and may be sensitive to changes in riparian vegetation. The objectives of this study were to assess: (a) what changes deforestation can cause the physical and chemical parameters of rivers; (B) the effects of deforestation on benthic macroinvertebrate community structure associated with leaves, (c) the effects of deforestation in ecosystem processes such as leaf decomposition and secondary production, and (d) the association between shredders secondary production and leaf decomposition. The study was conducted in 27 sites distributed in four streams (7-8 sites per river) from second to third order that had deforestation gradient. To estimate decomposition rates five leaf packs were immersed in each of the points. A leaf pack was removed from each after 2, 7, 15 and 28 days of immersion. The fifth leaf pack was removed on the 37th day of immersion to estimates of secondary production, biodiversity and functional diversity of aquatic insects. The ammonium concentrations increased and species richness of aquatic insects and EPT (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera) of leaf packs decreased with increase of deforestation. The decomposition rates decreased with increasing deforestation. The data suggest that the loss of riparian vegetation in the agricultural conversion impacted chemical and biotic parameters in both macroinvertebrate community structure and the functioning of the ecosystem. We conclude that the restoration and preservation of riparian vegetation must be a central focus of stream ecosystems management strategies to ensure that ecosystem processes and community structure in river basins are acting as providers of the expected environmental services.

Atualmente a maior ameaça à integridade de ecossistemas aquáticos reside nas ações antrópicas, que através de alterações na cobertura vegetal ripária, atingem todos os compartimentos dos sistemas lóticos, alterando a estrutura física, química e biológica do rio e os padrões de ligação entre ecossistemas terrestres e aquáticos. A importância dos macroinvertebrados fragmentadores ainda não é bem conhecida nos trópicos. Eles podem contribuir para a decomposição de folhas em córregos, que é um processo fundamental para o fluxo de energia em rios de pequeno porte. Os processos de decomposição e produção secundária de macroinvertebrados aquáticos nos ecossistemas lóticos são intimamente relacionados com o aporte da vegetação terrestre, e podem ser sensíveis às alterações na cobertura vegetal ripária. Os objetivos desse estudo foram avaliar: (a) quais mudanças o desmatamento pode causar nos parâmetros físicos e químicos de rios; (b) os efeitos do desmatamento sobre a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos associados às folhas, (c) nos processos ecossistêmicos, como decomposição foliar e produção secundária, e (d) a associação entre produção secundária de fragmentadores e decomposição foliar. O estudo foi realizado em 27 locais distribuídos em quatro córregos (7-8 locais por rio) de segunda-terceira ordem e que apresentavam um gradiente de desmatamento. Para estimar a taxa de decomposição, cinco pacotes de folha foram imersos em cada um dos pontos. Um pacote de folha foi retirado de cada ponto após 2, 7, 15 e 28 dias de imersão. O quinto pacote de folha foi retirado no 37 dia de imersão para as estimativas de produção secundária, biodiversidade e a diversidade funcional de insetos aquáticos. As concentrações de amônio aumentaram e a riqueza de espécies de insetos aquáticos e de EPTs (Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera) dos pacotes de folhas diminuíram com o aumento do desmatamento. As taxas de decomposição diminuíram com o aumento do desmatamento. Os dados sugerem que a perda de vegetação ripária pela conversão em agropecuária teve impacto em parâmetros químicos e bióticos, tanto na estrutura da comunidade de macroinvertebrados quanto no funcionamento do ecossistema. Concluímos que a restauração e preservação da mata ripária deve ser um foco central das estratégias de gestão de ecossistemas lóticos para assegurar que os processos ecossistêmicos e a estrutura das comunidades em bacias hidrográficas estejam agindo como provedores dos serviços ambientais esperados. / Currently the biggest threat to the integrity of aquatic ecosystems lies in human actions, which through changes in riparian vegetation, reach all compartments of river systems by changing the physical structure, chemical and biological river and connecting patterns between terrestrial ecosystems and water. Macroinvertebrate shredders importance is not well known in the tropics. They can contribute to leaf decomposition in streams, which is a fundamental process for energy flow in small rivers. Leaf decomposition and aquatic macroinvertebrates secondary production processes in stream ecosystems are closely related to the contribution of terrestrial vegetation, and may be sensitive to changes in riparian vegetation. The objectives of this study were to assess: (a) what changes deforestation can cause the physical and chemical parameters of rivers; (B) the effects of deforestation on benthic macroinvertebrate community structure associated with leaves, (c) the effects of deforestation in ecosystem processes such as leaf decomposition and secondary production, and (d) the association between shredders secondary production and leaf decomposition. The study was conducted in 27 sites distributed in four streams (7-8 sites per river) from second to third order that had deforestation gradient. To estimate decomposition rates five leaf packs were immersed in each of the points. A leaf pack was removed from each after 2, 7, 15 and 28 days of immersion. The fifth leaf pack was removed on the 37th day of immersion to estimates of secondary production, biodiversity and functional diversity of aquatic insects. The ammonium concentrations increased and species richness of aquatic insects and EPT (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera) of leaf packs decreased with increase of deforestation. The decomposition rates decreased with increasing deforestation. The data suggest that the loss of riparian vegetation in the agricultural conversion impacted chemical and biotic parameters in both macroinvertebrate community structure and the functioning of the ecosystem. We conclude that the restoration and preservation of riparian vegetation must be a central focus of stream ecosystems management strategies to ensure that ecosystem processes and community structure in river basins are acting as providers of the expected environmental services.

A expansão da agricultura tem levado a utilização intensiva de agrotóxicos para o controle de pragas agrícolas que apresentam sérios riscos de contaminação tanto de ambientes aquáticos como terrestres. A contaminação da biota do solo pode causar efeitos sobre diversos processos ecossistêmicos tendo em vista a importância que estes organismos desempenham na estrutura do solo. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os possíveis efeitos do inseticida/acaricida Kraft 36EC sobre a composição da fauna edáfica total e sobre a composição da comunidade de colêmbolos utilizando os atributos funcionais, em uma escala temporal, durante dois períodos amostrais. De forma geral, ambas as estações apresentaram diferenças na composição da fauna edáfica ao longo do tempo, nos dois tratamentos. Os colêmbolos foram os organismos mais sensíveis ao inseticida. As variáveis ambientais (temperatura e umidade) influenciaram nos efeitos do inseticida/acaricida sobre os organismos, principalmente em situações extremas. Os índices de diversidade [média por atributo (mT) e diversidade funcional (FD)] com as morfoespécies de colêmbolos, demostraram que o inseticida acaricida reduziu a diversidade funcional. Tais resultados estavam relacionados com a dominância de espécies epiedáficas (superficiais), em relação as hemiedáficas (mais afetadas pelo inseticida), principalmente no vigésimo primeiro dia. A atividade alimentar (teste bait lamina) foi reduzida ao longo do período de exposição. Os resultados obtidos mostraram que mesmo em doses recomendadas o inseticida/acaricida afetou a composição da fauna edáfica. Além disso, esse trabalho demonstrou a importância de pesquisas que avaliam não apenas dados taxonômicos como também a estrutura funcional das comunidades edáficas. Nesse sentido, podemos predizer possíveis alterações dos agrotóxicos sobre os processos ecossistêmicos. / The expansion of agriculture has led to the intensive use of pesticides for the control of agricultural pests that present serious risks of contamination in both aquatic and terrestrial environments. Contamination of soil biota by these pollutants can have effects on various ecosystem processes in view of the importance that these organisms play in the soil structure. The objective of this research was to evaluate the possible effects of the acaricide insecticide Kraft 36EC on the composition of the total soil fauna and on the composition of the community of collembolans using the functional traits, over time, during the dry and rainy season. In general, there are differences in the composition of the edaphic fauna over time, in both treatments. The collembolans were the most sensitive to insecticidal organisms. Environmental variables can influence the effects on organisms, especially in extreme situations.The diversity index [average per attribute (mT) and functional diversity (FD)] with morphospecies collembolan, showed that the insecticide reduced functional diversity. These results were related to the dominance of epiedaphic species (surface), in relation to hemiedaphic (more affected by insecticide), especially in the twenty-first day. Feeding activity (test blade bait) was reduced over the exposure period. The results showed that even at recommended doses the insecticide affected the composition of the edaphic fauna. In addition, this work has demonstrated the importance of research that evaluates not only taxonomic data but also the functional structure of edaphic communities. In this way, it is possible to predict possible changes in agrochemicals on ecosystem processes.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-04-09T12:04:41Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Oscar Daniel Plazas Jiménez - 2018.pdf: 5372786 bytes, checksum: ccb044675f67ad084ee0892aa9c09bae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-04-09T12:42:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Oscar Daniel Plazas Jiménez - 2018.pdf: 5372786 bytes, checksum: ccb044675f67ad084ee0892aa9c09bae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-09T12:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Oscar Daniel Plazas Jiménez - 2018.pdf: 5372786 bytes, checksum: ccb044675f67ad084ee0892aa9c09bae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-06 / Theoretical and empirical evidence suggest that the mass ratio and the niche complementarity hypothesis are able to explain how species trait composition drives decomposition, an ecosystem process related with nutrient cycling and carbon sequestration. These two hypotheses are respectively related with the mean trait values of individuals present in a given community and its variance. Thus, it is impossible to test them adequately without experiments planned to approach these two aspects simultaneously. Although leaf functional traits influence decomposition process, an experimental design made to disentangle the unique, combined and strength of effects of the mechanisms proposed by MRH and NCH on decomposition should use leaf functional traits as predictors, but this has not yet been done. Here, we used two leaf nutritional traits (leaf nitrogen and magnesium-calcium content) and one structural trait (specific leaf area; SLA) from 20 species of seasonal dry forest to simulate leaf mixtures with different mean trait values (calculated as community-weighted mean; CWM) and variation of trait values (functional diversity; FD). For each trait, 40 leaf mixtures with different quasi-orthogonal combinations of CWM and FD were selected and left in the field to decompose for six months. We found that MRH mechanisms exert predominant role on decomposition where low and high CWM values were related with high biomass loss. Then, this add more evidence to support that the mean trait values of leaf mixtures are the main drivers of biomass loss. Contrary to previously evidences, trait complementarity does not increase efficiency and instead, an increasing in niche complementarity (high FD values) was followed by a decreasing in biomass loss efficiency. So, this question the importance of mechanism behind NCH on leaf decomposition. Additionally, we found that whereas nutritional traits were able to predict leaf decomposition, structural traits were not, in opposite to what is reported in the literature. Our results highlight that the mean resources quality of the leaf mixtures is the main driver of biomass loss and trait complementarity does not increase efficiency of biomass loss. Due to this, we proposed that in future studies mean resources quality of the leaf mixtures will be use as parameter to test and predict the possible impacts of human-induced changes on nutrient cycling and carbon sequestration. / Evidências empíricas e teóricas sugerem que os mecanismos propostos pelas hipóteses da razão da massa e da complementaridade de nicho (HRM e HCN respectivamente) são capazes de explicar como a composição de atributos funcionais das espécies determina a decomposição, um importante processo ecossistêmico relacionado com a ciclagem de nutrientes e o sequestro de carbono. Essas duas hipóteses estão relacionadas, respectivamente, com o valor médio dos atributos das espécies presentes em uma dada assembleia ou com a sua variação. Portanto, é impossível testar adequadamente essas duas hipóteses sem experimentos planejados para abordar simultaneamente esses dois aspectos, algo que é raramente feito. Os atributos funcionais foliares apresentam forte efeito nas taxas de decomposição em ecossistemas terrestres. Assim, um desenho experimental feito para separar a magnitude relativa dos efeitos únicos e combinados da HRM e HCN sobre a decomposição de folhas deve usar atributos foliares como preditores, mas até agora isso não foi feito. Neste trabalho, simulamos misturas de folhas com diferentes valores médios ponderados pela abundância (i.e., community weighted mean, CWM) de atributos e dispersão (i.e., functional diversity; FD) destes valores para dois atributos foliares nutricionais (conteúdo de nitrogênio e conteúdo de magnésio e cálcio) e um atributo estrutural (área foliar específica; SLA) quantificados para 20 espécies de floresta estacional semidecídua. Para cada atributo, selecionamos 40 misturas de folhas com diferentes combinações quase-ortogonais de CWM e FD que posteriormente foram deixadas durante seis meses no campo para decompor. No geral, encontramos que os mecanismos propostos pela HRM têm um papel predominante na decomposição, porque altos e baixos valores de CWM estiveram relacionados com uma alta perda de biomassa. Isso adiciona mais evidência à que os valores médios dos atributos das misturas de folhas são os principais determinantes da perda de biomassa. Porém, diferente do esperado, o aumento da complementaridade dos atributos das misturas de folhas (isto é, altos 8 valores de FD) levou à uma diminuição da eficiência da perda de biomassa e não à um aumento, como era esperado. Isso coloca em questão a importância dos mecanismos propostos pela HCN na decomposição de folhas. Adicionalmente, encontramos que os atributos nutricionais foliares foram capazes de predizer a perda de biomassa enquanto que, ao contrário do reportado na literatura, o atributo estrutural SLA não teve qualquer relação com a decomposição. Nossos resultados destacam que em misturas de folhas os valores médios do conteúdo de nutrientes estão associados com as taxas de decomposição e a complementaridade dos atributos não incrementou a eficiência na perda de biomassa. Portanto, nós propomos que em estudos futuros os valores médios do conteúdo de nutrientes das misturas de folhas sejam usados como parâmetros para testar e predizer os possíveis efeitos das mudanças na biodiversidade induzidos pelo homem sobre a ciclagem de nutrientes e o sequestro de carbono