As populações de insetos e os serviços ecossistêmicos realizados por esses organismos estão ameaçados por ações antrópicas, devido à conversão de habitats naturais em paisagens agriculturáveis extensa e/ou urbanizadas. Essas modificações geradas nas paisagens naturais criaram novos cenários e aumentou os desafios de investigar como o arranjo espacial do uso do solo pode afetar os processos ecológicos. Apesar do aumento do número de estudos com esse foco, ainda são escassas as avaliações na região tropical que analisam os efeitos das mudanças da paisagem sobre os polinizadores e a seus serviços. Assim, a fim de prover mais dados que possam contribuir para o entendimento das questões acima, este estudo foi estruturado em três capítulos com os seguintes objetivos: (1) investigar o papel das abelhas na produção de sementes e qualidade do óleo do girassol; (2) avaliar os efeitos de diferentes proporções da heterogeneidade espacial e de cobertura florestal na comunidade de insetos que visitam o girassol, e; (3) avaliar a provisão do serviço de polinização nessa cultura. Para isso, o primeiro capítulo foi realizado na Escola Superior de Agricultura \"Luiz de Queiroz\" - ESALQ/USP, Piracicaba, e os experimentos dos capítulos subsequentes foram conduzidos em 12 paisagens com gradiente de heterogeneidade espacial e cobertura florestal de Mata Atlântica, no Corredor Cantareira-Mantiqueira, Estado de São Paulo, Brasil. Este estudo mostrou a visitação de abelhas em girassóis híbridos aumentou o peso dos aquênios em 91%, os níveis de vitamina E em 45% e os ácidos graxos insaturados em 0,3%, quando comparados a flores isoladas desses polinizadores. Além disso, estimou-se que, devido aos serviços de polinização fornecidos pelas abelhas, o produtor praticamente duplica o valor de venda dos aquênios por hectare de área cultivada. Em relação aos experimentos conduzidos nas 12 paisagens da Mata Atlântica, foram amostrados 2.181 indivíduos de 130 espécies de insetos, pertencentes a 40 famílias de seis ordens. As abelhas foram os visitantes florais mais abundantes (77,2%) e com maior riqueza (36,9%) dentre os visitantes florais. Apis mellifera dominou a comunidade de insetos visitantes, seguida por Trigona spinipes. Essas espécies são consideradas \"super-generalistas\" quanto às suas preferências florais e importantes polinizadores em áreas degradadas, já que suas populações se mantêm em paisagens mais simplificadas e desfavoráveis a outros polinizadores. Isso pode explicar a relação negativa entre a proporção de floresta e a riqueza de insetos que visitaram os girassóis. A heterogeneidade espacial não teve efeito significativo nos índices de diversidade. No entanto, é necessário cuidado ao interpretar esses dados e levar em consideração a qualidade dos habitats naturais da paisagem circundantes aos girassóis e os traços comportamentais e ecológicos de cada espécie amostrada. Neste estudo, ficou evidente que, apesar de A. mellifera contribuir para o incremento da produtividade do girassol, o serviço de polinização realizado por outros insetos foi mais eficiente e efetivo, uma vez que influenciou positivamente no aumento do número e peso dos aquênios por capítulo, na quantidade de óleo extraído das sementes e no nível de gama- tocoferol contido no óleo. Além disso, houve também a diminuição no teor de ácidos graxos saturados. Como seu consumo aumenta a concentração de colesterol no sangue humano, a melhora da composição nutricional do óleo de girassol foi auxiliada pela ação de polinizadores. Assim, este estudo destacou o importante papel dos polinizadores para a segurança alimentar humana e a relação entre características da paisagem e o serviço de polinização, fornecendo dados básicos úteis para estratégias políticas que podem auxiliar na proteção dos polinizadores. / Insect populations and ecosystem services performed by these organisms are threatened by anthropogenic actions, such as the conversion of natural habitats into extensive agricultural and/or urbanized areas. These changes in natural landscapes have created new scenarios and increased the challenges of investigating the effect of spatial arrangement of land use in ecological processes. Despite the increasing number of studies focusing on this topic, evaluations in tropical region that analyze the effects of landscape changes on pollinators and their provision of pollination services are still scarce. Thus, in order to provide more data that address the aforementioned issues, this study was structured into three chapters, with the following aims: (1) to investigate the role of bees in seed production and sunflower oil quality; (2) to evaluate the effects of spatial heterogeneity and forest cover on sunflower-visiting insect community, and; (3) to evaluate the provision of pollination service in sunflowers. To achieve these goals, the experiments were carried out at the \"Luiz de Queiroz\" College of Agriculture - ESALQ/USP, Piracicaba, and in 12 landscapes across gradients of spatial heterogeneity and Atlantic Rainforest cover, in the Cantareira-Mantiqueira Corridor region, São Paulo State, Brazil. This study showed that bee visitation in hybrid sunflowers increased the achenes weight by 91%, the levels of vitamin E by 45% and unsaturated fatty acids by 0.3%. Furthermore, it was estimated that due to the pollination services provided by the bees, the grower of the sunflower hybrid used in this study doubles the sales value of achenes per hectare of cultivated area. In relation to the experiments conducted in the 12 Atlantic Rainforest landscapes, 2,181 individuals belonging to 130 insect species of 40 families (six orders) were sampled. Bees were the most abundant (77.2%) and the richest (36.9%) sunflower visitors. Apis mellifera dominated sunflower-visitor communities, followed by Trigona spinipes. These species are traditionally considered \"super generalists\" in relation to their floral preferences and important pollinators in degraded areas, since their populations remain in simplified landscapes that are unsuitable to other pollinators. It could explain the negative relationship between the forest proportion and the richness of sunflower-visiting insect community. Spatial heterogeneity had no significant effect on the diversity indexes. However, it is necessary to interpret these data with caution and to take in account the quality of the natural habitats surrounding the sunflowers and the behavioral and ecological traits of each insect species. Although A. mellifera contributed to increase sunflower productivity, the pollination services performed by other insect taxa were more efficient and effective, as they contributed to increase the number and weight of achenes per sunflower head, the quantity of oil extracted from seeds and the gamma-tocopherol oil concentration. In addition, there was a decrease in levels of saturated fatty acids. Since their consumption increases the concentration of cholesterol in human blood, the pollinators had an important role in the improvement of the nutritional composition of sunflower oil. Thus, this study highlighted the important role of pollinators for human food security and the relationship between surrounding landscapes and pollination service, providing useful baseline figures to policy strategies that can help to safeguard pollinators.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-29082019-112128 |
| Date | 15 July 2019 |
| Creators | Silva, Carina Aparecida de Souza |
| Contributors | Alves, Denise de Araujo, Godoy, Wesley Augusto Conde |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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