Modelos de plantios e atributos funcionais de espécies nativas utilizadas em projetos de restauração em floresta de araucaria

Araucaria forest (AF) is one of the most devastated vegetation types in the Atlantic Forest, with a high percentage of areas to be restored. The purpose of this study was to compare two planting models in areas of AF and to determine functional attributes of four native species for ecological restoration – Schinus terebinthifolius, Psidium cattleianum, Eugenia involucrata, and Ocotea odorifera. The study compared the survival, initial growth, canopy cover, and ground cover throughout 18 months between systematic planting models (pioneer species interspaced with non-pioneer species in the same planting row) and random models (pioneer and non-pioneer species randomly distributed within the plots). The functional attributes assessed were average height growth, survival, susceptibility to frost, canopy diameter, and frequency of herbivory. There were no differences in survival, initial growth, and canopy cover of plants between the planting models. Schinus terebinthifolius presented 87% of the desirable attributes to use in restoration projects in AF with high rates of survival and growth (height growth and canopy diameter). The non-pioneer species had a survival rate of 50% or lower and are not recommended for joint planting with the pioneer species for implementation during the frost season in AF.A Floresta com Araucária (FA) é uma das formações florestais da Mata Atlântica mais devastadas, com uma grande quantidade de áreas que precisam ser restauradas. Dessa maneira, a proposta deste estudo foi comparar dois modelos de plantio em áreas de FA e determinar atributos funcionais de quatro espécies nativas para restauração ecológica -Schinus terebinthifolius, Psidium cattleianum, Eugenia involucrata e Ocotea odorifera. Para isso, o estudo comparou sobrevivência, crescimento inicial, cobertura de copa e cobertura do solo por 18 meses entre o modelo de plantio sistemático (espécie pioneira intercalada com espécies não-pioneiras na mesma linha de plantio) e modelo sistemático (espécies pioneiras e não-pioneiras distribuídas aleatoriamente nas parcelas). Os atributos funcionais avaliados foram: crescimento médio em altura, sobrevivência, suscetibilidade à geada, diâmetro de copa e frequência de herbivoria. Não houve diferenças na sobrevivência, crescimento inicial e cobertura do solo entre os modelos de plantio. Schinus terebinthifolius apresentou 87% dos atributos desejáveis para uso em projetos de restauração na FA com altas taxas de sobrevivência e crescimento (crescimento em altura e diâmetro de copa). As espécies não pioneiras tiveram uma taxa de sobrevivência de 50% ou menos e não são recomendadas para o plantio conjunto com as espécies pioneiras com implementação durante a estação de geada em FA

Atividade larvicida de extratos aquosos de Ilex paraguariensis e Ilex theezans sobre Aedes aegypti (L.)

Aedes aegypti is the main vector of Dengue, Yellow Urban Fever, Chikungunya fever and Zika virus fever. The strategies for its control include synthetic products that cause damage to the environment and other organisms. This study evaluated the larvicidal activity of aqueous extracts of leaves and fruits of Ilex paraguariensis and Ilex theezans on Aedes aegypti mosquito larvae. The bioassays were conducted at the Ecological Entomology Laboratory, Unochapecó, under controlled conditions of temperature and photoperiod. The extracts of fresh and dried leaves of I. theezans showed greater larvicidal activity when compared to extracts of fruits of the same plant. Variation in larvicidal activity was also observed during exposure periods. The results suggest the use of extracts of these plants in the control of A. aegypti and the prospection of substances that can be used as an alternative to synthetic products. They point to the possibility of using yerba mate tissues that are not used commercially.O mosquito Aedes aegypti é o principal vetor da dengue, febre amarela urbana, febre Chikungunya e febre do Zika vírus. Dentre as estratégias para o controle deste vetor são frequentemente utilizados produtos sintéticos que podem causar danos ao ambiente e outros organismos. Este estudo avaliou a atividade larvicida de extratos aquosos de folhas e frutos de Ilex paraguariensis e de Ilex theezans sobre as larvas do mosquito A. aegypti. Os bioensaios foram realizados no Laboratório de Entomologia Ecológica da Unochapecó sob condições controladas de temperatura e fotoperíodo. Os extratos de folhas in natura e secas de I. theezans demonstraram maior atividade larvicida quando comparados aos extratos de frutos da mesma planta. Os resultados sugerem o uso de extratos destas plantas no controle de A. aegypti e a prospecção de substâncias que possam ser utilizados como alternativa frente aos produtos sintéticos. Apontam para a possibilidade de utilização de tecidos vegetais da erva mate que não são utilizados comercialmente

How long is long enough? Decreasing effects in Aedes aegypti larval mortality by plant extracts over time

Aedes aegypti superou todos os tipos de tentativas de controle do mosquito pelo homem no último século. Estratégias para controle populacional recorrem ao uso de inseticidas sintéticos, que podem levar a problemas como intoxicação humana e contaminação ambiental. Foram avaliados os efeitos de Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti), extratos de Ilex paraguariensis (erva-mate) e Ilex theezans (erva-caúna) contra a mortalidade de larvas de A. aegypti. Os bioensaios foram conduzidos sob condições laboratoriais controladas de temperatura (27 ± 3°C) e fotoperíodo (12 h). O extrato hidroalcoólico de folhas de I. theezans apresentou melhor efeito residual quando comparado ao extrato aquoso de frutos de I. paraguariensis. O efeito residual mais forte de I. theezans provavelmente ocorreu devido à presença de substâncias químicas em suas folhas, tais como cumarinas, saponinas hemolíticas e glicosídeos cianogênicos, ausentes em I. paraguariensis. Nossos resultados contribuíram para a prospecção de inseticidas naturais e abriram a possibilidade de estudos subsequentes sobre o uso de extratos vegetais em situações de campo em um curto espaço de tempo.Aedes aegypti has overcome all kinds of mosquito control attempts over the last century. Strategies for population control resorts to the use of synthetic insecticides, which can lead to problems like human intoxication and environmental contamination. The effects of Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti), Ilex paraguariensis (yerba mate), and Ilex theezans (caúna herb) extracts against A. aegypti larvae were evaluated. The bioassays were conducted under controlled laboratory conditions of temperature (27 ± 3°C) and photoperiod (12 h). Hydroalcoholic extract of the leaves of I. theezans displayed better residual effect compared to the aqueous extract of I. paraguariensis fruits. The strongest residual effect of I. theezans was probably due to the presence of certain chemicals in its leaves, such as coumarins, hemolytic saponins, and cyanogenic glucosides, which were absent in I. paraguariensis. The results herein contributed to the prospection of natural insecticides and opened the possibility for subsequent studies on the use of plant extracts in field situations in a short-time scale

Occurrence of Toxorhynchites (Diptera: Culicidae) in the Atlantic Forest at Viçosa, MG, and predation of T. vilolaceus on Aedes aegypti larvae

Os dípteros do gênero Toxorhynchites (culicidae), são grandes pernilongos. Suas larvas são aquáticas e predadoras, alimentando-se de formas imaturas de outros invertebrados, principalmente de larvas de mosquitos. Habitam ambientes naturais e artificiais que acumulam água, locais que também são utilizados com sucesso para o desenvolvimento larval de espécies de mosquitos veiculadores de doenças. Os adultos do gênero alimentam-se exclusivamente de carboidratos, o que os tornam incapazes de veicular patógenos aos seres humanos. Várias espécies do gênero são candidatas a serem utilizadas no controle biológico de mosquitos dentre eles o Aedes aegypti responsável pela veiculação do vírus da dengue e da febre amarela. O presente estudo teve por objetivo levantar a ocorrência de espécies do gênero Toxorhynchites em fragmentos de mata atlântica na região de Viçosa, Minas Gerais e a avaliação do potencial predatório de larvas de Toxorhynchites violaceus coletadas na Serra da Piedade Caeté, Minas Gerais. Para verificar a ocorrência do gênero Toxorhynchites na região de Viçosa foram espalhadas 500 armadilhas de oviposição divididas igualmente em 5 diferentes áreas. As larvas coletadas nas armadilhas foram criadas em laboratório até a emergência dos adultos. Os espécimes foram identificados como pertencendo as espécies Toxorhynchites theobaldi e Toxorhynchites pusillus. A avaliação do potencial predatório foi dividida em duas partes. Na primeira parte foram oferecidas diferentes densidades de presas (ª aegypti) às larvas predadoras (T. violaceus) onde o numero de presas mortas pelos predadores aumentou significativamente (gl = 1;23 p = 7,662x10-12) com aumento do numero de presas oferecidas. Na segunda parte da análise foi mantido o numero de presas e variou-se altura da coluna de água e a superfície utilizada para respiração pelas presas e pelo predador. Os dados mostraram uma tendência a diminuição no numero de presas mortas pelo predador ao se aumentar a altura da coluna de água (gl = 1;40 p = 0,001720) e a superfície utilizada para respiração (gl = 1;39 p = 0,003035).Toxorhynchites are long legs Culicidae. Their larvae are aquatic predators that feed on invertebrate immatures, mainly mosquito larvae, in natural or artificial water reservoirs or ponds, where larvae of mosquito disease vectors develop. Toxorhynchites adults feed exclusively on carbohydrates, what make them incapables of transmitting pathogens to human beings. Species of Toxorhynchites are potential agents for biological control of mosquitoes as Aedes aegypti, that are responsible for dengue and yellow fever diseases. The aims of the present study were: (i) survey the occurrence of Toxorhynchites species in fragments of Atlantic Forest, and (ii) evaluate the predation potential of Toxorhynchites violaceus larvae from Serra da Piedade at Caeté, Minas Gerais State. Five hundred oviposition traps were spread out in five different areas to sample the possible occurrence of Toxorhynchites species in Viçosa region. Larvae obtained from traps were then reared in laboratory until adults, which were sent for identification. Toxorhynchites theobaldi and Toxorhynchites pusillus were then identified from Viçosa, Minas Gerais. The predation potential was verified through out two experiments. First, different densities of the prey A. aegypti were offered to larvae of T. violaceus. Results has showed that the number of prey killed by the predator increased significantly (p=7,662xl0-12) with the increase of the number of offered prey. In the second experiment, the number of prey was the same, but the water column height and the surface used for prey and predator respiration varied. Data showed a clear tendency to diminish the number of preys killed as the water column height increased (p=0.001720) as well as the surface used for breathing (p=0.003035).Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Ficha catalográfica v.13, n.1, 2016.

Ficha catalográfica v.13, n.1, 2016

Predator and prey of Culicidae: the microcosm aquatic inter- action mediated by bacteria

Em criadouros de mosquitos a riqueza ou abundância de micro-organismos a pode ser afetada negativamente pela presença de larvas dos mesmos. Contudo, efeitos indiretos de predadores sobre micro-organismos não são bem conhecidos. Sabe-se que fêmeas de mosquitos são atraídas para ovipositar em criadouros onde micro-organismos s ̃o abundantes. A resposta destas fêmeas a estes sinais de oviposição ́é uma importante parte da ecologia e controle de mosquitos. Esta tese ́e composta por dois capítulos desenvolvidos através de um desenho experimental laboratorial. Capítulo I: Larvas do predador Toxorhynchites rutilus se alimentam de larvas de Aedes triseriatus, os quais se alimentam de bactérias. Nós postulamos que surge uma cascata trófica da predação de larvas de A. triseriatus por T. rutilus impactando a abundância ação bacteriana. Como predito abundância bacteriana foi maior nos tratamentos com predação do que nos demais. Abundância bacteriana não diferiu entre os tratamentos com a presença do predador e aqueles com sinais de predação. Foi testada a hipótese de que presas comidas parcialmente estavam presentes nos tratamentos com o predador e nos tratamentos que receberam os sinais de predação, aumentando assim a abundância bacteriana. Surpreendentemente a abundância bacteriana foi maior em tratamentos onde houve a predação real do que nos demais. Foi sugerido que fezes (tanto do predador quanto das presas) ou ainda redução do forrageamento das presas, induzido por sinais do predador, contribuíram para o crescimento bacteriano. Capítulo II: A espécie invasiva Aedes aegypti, geralmente oviposita em recipientes com grande abundância de nutrientes. Contudo, diferentemente de outras espécies de mosquitos A. aegypti parece não perceber sinais de predadores como a larvas de Toxorhynchites, e no entanto não evita ovipositar em locais onde estes predadores estão presentes. Se a predação por Toxorhynchites pode potencialmente aumentar a abundância bacteriana em criadouros, seja pela a redução do número de larvas de mosquitos ou pela adição de substratos que permitem o crescimento bacteriano, e desde que A. aegypti prefira ovipositar onde bactérias, as quais são alimento para larvas, são abundantes, é possível que A. aegypti oviposite em recipientes onde Toxorhynchites são abundantes. Foi conduzido um experimento laboratorial no qual a fêmeas de A. aegypti foram oferecidos dois locais para oviposição, combinados em 6 tratamentos. Fêmeas de A. aegypti preferiram ovipositar em recipientes onde houve e predação ativa e predação simulada, não exibindo nenhuma preferência de oviposição para os demais tratamentos. Estes resultados suportam a hipótese de que fêmeas de A. aegypti no são atrídos para locais com coespecíficos ou Toxorhynchites por si mas são atraídas para locais com grande abundância bacteriana.Feeding by container-dwelling mosquito larvae may negatively affect microorganism richness or abundance. However, indirect effects of predators of mosquitoes on microorganisms are poorly studied. It is known that mosquito females are attracted to oviposit in high microorganism abundance containers. The response of ovipositing mosquitoes to chemical cues is an important part of mosquito ecology and control. This thesis consists of two chapters developed through experimental laboratory design. Chapter I: Larvae of the predator Toxorhynchites rutilus prey on larval Aedes triseriatus, which feed on bacteria. We postulated that a trophic-cascade arises from T. rutilus predation on A. triseriatus larvae, impacting bacterial abundance. As predicted, bacterial abundance was greater in the predator treatment than in others. Bacterial abundance did not differ between predator and predatory cues treatments. We hypothesized that predator and predatory cues treatments contain partially eaten prey, increasing bacteria abundance. Surprisingly, bacterial abundance was greater with real predation than in all other treatments. We suggest that feces (from either predator or prey) or reduced foraging induced by predator cues contributed to bacterial growth. Chapter II: The highly invasive Aedes aegypti preferentially oviposits in containers with high nutrient abundances; however, unlike many native species, A. aegypti does not appear to detect chemical cues of predaceous Toxorhynchites larvae, and therefore does not avoid ovipositing at sites containing these predators. Since predation by Toxorhynchites can potentially increase bacterial abundance in containers by reducing numbers of mosquito larvae and by adding substrates for bacterial growth, and since A. aegypti may prefer to oviposit where bacteria, which are the food of larvae, are abundant, it is possible that A. aegypti preferentially oviposit in containers where Toxorhynchites are abundant. We conducted a laboratory study in which gravid A. aegypti were offered two oviposition sites, combined in one of 6 treatments. Female A. aegypti preferentially oviposited in containers with active T. theobaldi predation, and also preferentially oviposited in containers with crushed A. aegypti, but displayed no oviposition preference in any other treatments. Our study supports the hypothesis that ovipositing A. aegypti are not attracted to sites with conspecifics or Toxorhynchites per se, but rather are attracted to sites with greater bacterial abundance.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic

Do container size and predator presence affect Culex (Diptera: Culicidae) oviposition preferences?

Organisms with complex life cycles typically do not exhibit parental care. Hence, the ability of adult females to choose quality oviposition sites is critical for offspring success. Gravid females of many insect taxa have the capability to detect environmental conditions in water-holding containers (e.g., resource level, presence of competitors or predators) and to choose the sites that are most suitable for offspring growth and development. Mosquitoes may also detect physical container characteristics related to water permanence such as surface area, volume, or container size, and some species such as those in the genus Culex have been shown to prefer larger containers. However, predators may also preferentially colonize larger containers; thus, ovipositing females may face decisions based on cues of site quality that balance the costs and benefits for offspring. We used a field experiment to evaluate the oviposition preferences of two Culex species in response to experimental container size and predator abundances within the containers. We found that both species avoided ovipositing in the largest containers, which have high abundances of Chaoborus sp. and dragonfly larvae (predators). However, the container size most commonly chosen for oviposition (15-L buckets) also had high mean abundance per liter of dragonfly larvae. These results suggest either prey naiveté or reduced vulnerability of these species to dragonflies compared to Chaoborus sp. Other potential mechanisms for the observed patterns are discussed. Keywords: Aquatic insects, Behavior, Ecology, Eggs rafts, Mosquito ovipositio

A multifaceted trophic cascade in a detritus-based system: density-, trait-, or processing-chain-mediated effects?

We investigated three pathways by which predators on an intermediate trophic level may produce a trophic cascade in detritus-based systems. Predators may increase lower trophic levels (bacteria) by reducing density of bacteriovores, by altering behavior of bacteriovores, and by processing living bacteriovores into carcasses, feces, and dissolved nutrients that are substrates for bacteria. We tested these pathways in laboratory experiments with mosquitoes in water-filled containers. Larval Toxorhynchites rutilus prey on larval Aedes triseriatus, which feed on bacteria. Using containers stocked with oak leaf infusion as a bacterial substrate, we compared bacterial productivity at 7 and 14 days for: prey alone; prey with a predator; and prey with predation cues but no predator. Controls contained no larvae, either with predation cues or without cues. Predation cues in the control treatment increased bacterial abundance at 7 days, but this effect waned by 14 days. Aedes triseriatus larvae reduced bacterial abundance significantly at 14 days. Predator cues and real predation both eliminated the negative effect of A. triseriatus on bacterial abundance. Predation cues reduced survivorship of A. triseriatus larvae at 14 days, however this effect was smaller than the effect of real predation. We further tested effects of residues from predation as cues or as detritus in a second experiment in which A. triseriatus were killed at similar rates by: real predators; mechanical damage without the predator and carcasses left as detritus; or mechanical damage and carcasses removed. No prey larvae were killed in controls. Bacterial productivity was greater with real predation than in all other treatments and greater when prey larvae were killed or killed and removed, than in controls. Thus we find evidence that all three pathways contribute to the trophic cascade from T. rutilus to bacteria in tree hole systems

Do container size and predator presence affect Culex (Diptera: Culicidae) oviposition preferences?

ABSTRACT Organisms with complex life cycles typically do not exhibit parental care. Hence, the ability of adult females to choose quality oviposition sites is critical for offspring success. Gravid females of many insect taxa have the capability to detect environmental conditions in water-holding containers (e.g., resource level, presence of competitors or predators) and to choose the sites that are most suitable for offspring growth and development. Mosquitoes may also detect physical container characteristics related to water permanence such as surface area, volume, or container size, and some species such as those in the genus Culex have been shown to prefer larger containers. However, predators may also preferentially colonize larger containers; thus, ovipositing females may face decisions based on cues of site quality that balance the costs and benefits for offspring. We used a field experiment to evaluate the oviposition preferences of two Culex species in response to experimental container size and predator abundances within the containers. We found that both species avoided ovipositing in the largest containers, which have high abundances of Chaoborus sp. and dragonfly larvae (predators). However, the container size most commonly chosen for oviposition (15-L buckets) also had high mean abundance per liter of dragonfly larvae. These results suggest either prey naiveté or reduced vulnerability of these species to dragonflies compared to Chaoborus sp. Other potential mechanisms for the observed patterns are discussed

EFEITO SINERGÉTICO DO BTI E PREDAÇÃO SOBRE A MORTALIDADE DE LARVAS DO MOSQUITO Aedes aegypti (LINNAEUS, 1762)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso de larvas predadoras da ordem Odonata (família Libellulidae) associado ao BTI na redução larval de mosquitos. Foi testada a hipótese de que na presença de larvas de predadores haveria aumento na mortalidade de larvas de A. aegypti causada pelo efeito sinergético do BTI juntamente com o predador. Larvas de A. aegypti e libélulas (Odonata: Libellulidae) foram oriundas de colônia laboratorial e coletas em campo, respectivamente. Os microcosmos contituiam-se de recipientes com capacidade para 300mL contendo 100mL de água com densidades de 100, 200, e 300 larvas de A. aegypti e uma larva do predador. Os tratamentos, BTI e BTI + Predador receberam 0,01ppm de BTI. O controle recebeu apenas as larvas de A. aegypti. Os resultados mostraram um efeito significativo do tratamento BTI + Predador apenas na menor densidade, elucidando o aparecimento de um efeito sinergético. Para as densidades de 200 e 300 larvas este efeito não foi observado. O aumento da densidade larval aumentou a taxa de predação, enquanto o efeito do BTI sobre a mortalidade diminuiu. Nossos resultados mostram que o efeito sinergético existe, mas que fatores dependentes da densidade podem ocultar tal efeito