ISSN 1678-0892
Janeiro, 2021

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
Embrapa Solos
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento

BOLETIM DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO
270

Espacialização da abundância e riqueza de vespas em São José da Boa Morte, RJ

Mariella Camardelli Uzêda
Elaine Cristina Cardoso Fidalgo
Rodrigo Condé Alves
Julian Nicholas Garcia Willmer

Embrapa Solos
Rio de Janeiro, RJ
2021

Embrapa Solos

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Editoração eletrônica: Alexandre Abrantes Cotta de Mello

Capa: Alexandre Abrantes Cotta de Mello

Fotos da capa: Mariella Camardelli Uzêda

1ª edição

E-book (2021)

Todos os direitos reservados.

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constitui violação dos direitos autorais (Lei nº 9.610).

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

Embrapa Solos

Espacialização da abundância e riqueza de vespas em São José da Boa Morte, RJ / Mariella Camardelli Uzêda … [et al.]. – Rio de Janeiro : Embrapa Solos, 2021.

E-book : il. color. – (Boletim de pesquisa e desenvolvimento / Embrapa Solos, ISSN 1678-0892 ; 270).

E-book, no formato ePub.

1. Vespa. 2. Ecossistema. 3. Biodiversidade. 4. Assentamento. I. Uzêda, Mariella Camardelli. II. Fidalgo, Elaine Cristina Cardoso. III. Alves, Rodrigo. IV. Wilmer, Julian. V. Embrapa Solos. VI. Série.

CDD 595.79

Luciana Sampaio de Araujo (CRB 7/5165)

© Embrapa, 2021

Resumo

Espacialização da abundância e riqueza de vespas em São José da Boa Morte, RJ

Mariella Camardelli Uzêda¹
Elaine Cristina Cardoso Fidalgo²
Rodrigo Condé Alves³
Julian Nicholas Garcia Willmer⁴

Resumo – A biodiversidade desempenha um papel significativo no provimento dos serviços ambientais importantes para a produção agrícola, como a polinização das culturas agrícolas e o controle biológico de pragas que atacam essas culturas. As vespas sociais (Hymenoptera, Vespidae) desempenham funções ecológicas, entre elas de polinizadores e inimigos naturais, imprescindíveis nos ecossistemas naturais e também nos agroecossistemas. Considerando que a estrutura da paisagem agrícola é um dos fatores que influi na riqueza de espécies e na abundância de indivíduos de vespas, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de identificar como essas relações ocorrem em unidades de cultivo do Assentamento São José da Boa Morte, em Cachoeiras de Macacu, RJ, e espacializar as estimativas de abundância e riqueza de vespas. A avaliação da comunidade de vespas foi realizada em unidades de cultivo, onde foram levantadas e analisadas as práticas agrícolas empregadas e, em seu entorno, foi analisada a paisagem utilizando-se métricas para caracterizá-la. Modelos lineares generalizados (GLMs) foram construídos e testados para identificar as equações que melhor explicavam o padrão de abundância e riqueza da comunidade de vespas encontradas a partir dos dados levantados. A partir desses modelos, estimativas de abundância e riqueza foram espacializadas para toda a área de estudo. Os resultados mostram que os maiores valores de abundância e riqueza de vespas se encontram em áreas mais próximas aos fragmentos de vegetação natural de maior extensão, embora a abundância também seja influenciada pela cobertura vegetal no entorno. Os valores máximos de abundância e riqueza encontrados a partir dos modelos quando espacializados (4 indivíduos e 2 espécies, respectivamente) se apresentam menores do que aqueles obtidos em campo, onde o maior resultado obtido chegou a 81 indivíduos distribuídos entre 8 espécies. Essas diferenças se devem, em parte, à generalização do valor médio do uso de agrotóxico adotado. A distribuição espacial da abundância forma um gradiente, sendo maior na presença de cobertura vegetal e de fragmentos de maior porte. A riqueza de espécies, por sua vez, alcança valor máximo no entorno dos fragmentos mais extensos, que se encontram concentrados em uma porção do assentamento. Os resultados indicam que atitudes voltadas ao resgate da resiliência no assentamento devem passar não só por ações de recuperação da vegetação nativa nas áreas mais antropizadas do assentamento, mas também por intensificação da conexão dessas áreas com as áreas que abrigam maiores fragmentos, estimulando o processo de recolonização.

Termos para indexação: serviços ecossistêmicos, resiliência, agroecossistemas, Mata Atlântica.

¹Engenheira-agrônoma, doutora em Manejo de Recursos Naturais Renováveis, pesquisadora da Embrapa Agrobiologia, Seropédica, RJ

²Engenheira-agrônoma, doutora em Engenharia Agrícola, pesquisadora da Embrapa Solos, Rio de Janeiro, RJ

³Engenheiro florestal, estudante de mestrado em Ciências Florestais, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, PR

⁴Biólogo, estudante de doutorado em Ecologia e Evolução da Universidade Estadual do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ

Abstract

Spatialization of wasp abundance and richness in São José da Boa Morte, RJ, Brazil

Abstract –Biodiversity plays an important role in ecosystem services supply that is important for agriculture production, such as culture pollination and biological pest control. Social wasps (Hymenoptera, Vespidae) develop biological functions, such as pollinators and natural enemies that are essential to natural ecosystems and agroecosystems. Seeing that landscape structure is one influencing factor on wasps species richness and abundance, we developed this study aiming at identifying how these linkages perform in crop areas in São José da Boa Morte Settlement, in Cachoeiras de Macacu, RJ, Brazil, and specialize abundance and richness estimates. The wasps community assessment was developed in crop areas, which were characterized by agricultural practices used, and landscape metrics on its surrounding. Generalized Linear Models (GLMs) were built and tested to identify equations that better explain the pattern of wasp community abundance and richness observed in collected data. Using these models, abundance and richness estimates were spatialized for the Settlement area. Results show that the highest abundance and richness values are closer to larger natural vegetation fragments although the surrounding natural vegetation can influence abundance. The abundance and richness highest values estimated by models and spatialized (4 individuals and 2 species) are smaller than those found in field crop areas where the highest value was 81 individuals distributed in 8 species. These differences are partly due to the generalization of the average value of pesticide use adopted. The spatial distribution of abundance presents a gradient, and it is greater in the presence of natural vegetation and larger fragments. The species richness reaches a maximum value around the largest fragments, which are concentrated in part of the settlement. The results indicate that attitudes aimed at rescuing resilience in the settlement must not go only through actions to recover native vegetation in the most anthropized areas of the settlement, but also by intensifying the connection of these areas with the largest fragments, stimulating the recolonization process.

Index terms: ecosystem services, resilience, agroecosystem, Atlantic Forest.

Introdução

A biodiversidade desempenha um papel significativo no provimento de serviços ecossistêmicos importantes para a produção agrícola, como a polinização das culturas agrícolas e o controle biológico de pragas que atacam essas culturas (Schouten et al., 2013). As vespas sociais (Hymenoptera, Vespidae) desempenham funções ecológicas imprescindíveis nos ecossistemas naturais e também nos agroecossistemas, realizando funções de polinizadores e inimigos naturais, e se destacam como vorazes predadores de insetos fitófagos, principalmente larvas de lepidópteros, comuns nas culturas de interesse econômico (Souza; Zanuncio, 2012).

As vespas parasitoides têm sido usadas há muito tempo como agentes de controle biológico de pragas de insetos agrícolas (Orr, 1988; Bale et al., 2008). Isso se deve ao fato de que algumas espécies de parasitoides podem ser criadas facilmente em escala industrial, sendo um recurso prontamente utilizável no controle de pragas (Leppla, 2014), o que permitiu a sua entrada no mercado como um produto de fácil aquisição. Por outro lado, o papel das vespas predadoras no biocontrole é quase totalmente esquecido, apesar do seu hábito generalista e reconhecido impacto como predadoras sobre as populações de insetos (Prezoto et al., 2006) e ampla ocorrência nos neotrópicos (Perillo et al., 2017).

Em escala global, uma grande parte da biodiversidade de invertebrados depende dos fragmentos florestais incorporados em uma matriz agrícola apesar de utilizarem os agroecossistemas como fontes de recursos. Assim como outros invertebrados, as vespas dependem fortemente da presença de habitats não agrícolas para persistir em paisagens agrícolas (Tscharntke et al., 2012, 2016) e têm suas taxas de mortalidade aumentadas com o uso intensivo de pesticidas (Geiger et al., 2010).

Nas paisagens agrícolas, ganham destaque habitats que catalisam a presença de espécies arbóreas (quintais, áreas de recuperação em formação e cercas vivas) que são menos sujeitos a manejo e aplicações de pesticidas, visto que fornecem suprimento mais confiável de alimentos e abrigo (Barrios et al., 2018). Esses habitats são especialmente importantes, quando as áreas de cultivo são extremamente homogêneas, não oferecendo recursos, ou quando sofrem constantes aplicações de pesticidas e operações com densa presença humana e/ou de maquinário (Tscharntke et al., 2012; Barrios et al., 2018). Paisagens complexas, com a marcada presença de habitats não agrícolas, fornecem recurso seguro, distribuídos em uma escala espaço-temporal que permite a presença constante de inimigos naturais, melhorando a prestação de serviços ecossistêmicos (Tscharntke et al., 2012; Salliou; Barnaud, 2017).

Dessa forma, um grande esforço tem sido feito para formular estratégias que permitam potencializar os serviços ecossistêmicos para benefício da agricultura e do bem-estar humano. No entanto, a dinâmica das vespas e suas funções são influenciadas por características no nível local e da paisagem, demandando por abordagens em diferentes escalas. Os inimigos naturais e polinizadores frequentemente dependem do conjunto de ambientes presentes na paisagem; portanto, os fatores que determinam sua área de vida suplantam as fronteiras agrícolas, sendo necessária uma análise que contemple o entendimento do quadro completo das relações entre os diferentes habitats, assim como da abrangência dos efeitos oriundos de cada um deles (Chaplin-Kramer et al., 2013).

Resultados obtidos por Alves (2014), ao analisar diferentes sistemas de cultivo e práticas de manejo associadas a características da paisagem para avaliar seus efeitos nos serviços ambientais proporcionados pela biodiversidade de insetos das superfamílias Vespoidea e Apoidea, indicaram que a riqueza de espécies desses insetos e a abundância de seus indivíduos são fortemente alteradas por características ambientais, dadas pela estrutura da paisagem e do manejo adotado.

Considerando que a estrutura da paisagem agrícola é um dos fatores que influi na riqueza de espécies e na abundância de indivíduos de vespas, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de identificar como essas relações ocorrem em unidades de cultivo do Assentamento São José da Boa Morte, em Cachoeiras de Macacu, RJ, Brasil, e espacializar as estimativas de abundância e riqueza de vespas.

Este trabalho atende o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 2 – Fome Zero e Agricultura Sustentável, estipulado pelas Nações Unidas (ONU), mais especificamente à meta 2.4, que pretende, até 2030, garantir sistemas sustentáveis de produção de alimentos, por meio de políticas de pesquisa, de assistência técnica e extensão rural, entre outras, visando implementar práticas agrícolas resilientes que aumentem a produção e a produtividade e, ao mesmo tempo, ajudem a proteger, recuperar e conservar os serviços ecossistêmicos, fortalecendo a capacidade de adaptação às mudanças do clima, às condições meteorológicas extremas, secas, inundações e outros desastres, melhorando progressivamente a qualidade da terra, do solo, da água e do ar.

Material e métodos

O presente estudo foi conduzido no Assentamento São José da Boa Morte (Cachoeiras de Macacu, RJ), de 10.233 ha de extensão, inserido no bioma Mata Atlântica. No assentamento, foram avaliadas e amostradas 19 unidades produtivas (UPs) pertencentes à agricultura familiar. As coletas foram realizadas durante o mês de junho de 2013, que se caracterizou por um mês bastante úmido e quente, com precipitações frequentes e temperaturas ultrapassando os 30 °C, acima da média para esse período. Entretanto, é importante ressaltar que, estudos realizados em áreas agrícolas não encontraram diferenças relevantes, na riqueza e abundância de espécies de vespas, entre as estações seca e chuvosa (Santos et al., 2009; Medeiros et al., 2019).

Foram amostradas 9 UPs localizadas ao norte do assentamento (gleba B) e 10 ao sul (gleba G) (Figura 1). As glebas B e G foram selecionadas como locais de amostragem por representarem as áreas onde o uso agrícola se dá o ano todo. Nas demais áreas do assentamento, a agricultura se dá de maneira intermitente, devido ao grande risco de alagamento, ou não representa a atividade dominante, sendo superada pela pecuária. As UPs do assentamento se caracterizam por terem aproximadamente 4 ha cada uma e possuírem diferentes cultivos como berinjela, jiló, milho, mandioca, goiaba, entre outros. Esses cultivos são conduzidos solteiros e ocupam aproximadamente 0,5 ha cada.

Figura 1. Localização do Assentamento São José da Boa Morte, RJ, a partir de imagem WorldView 2, da DigitalGlobe.

Avaliação da comunidade de vespas

A amostragem de vespas foi realizada em uma das áreas de cultivo (0,5 ha) que compõem as UPs. Para captura dos indivíduos, foram utilizadas armadilhas atrativas, cujo modelo foi adaptado a partir do proposto por Teixeira (2012). Uma placa de E.V.A. (Etil Vinil Acetato) aparente na cor amarela inserida na porção mediana da garrafa, assegurou parte da atratividade da armadilha (Figura 2). Foi usada também uma solução de 50% de polpa natural de goiaba com água filtrada e adoçada com açúcar refinado, adicionada visando ampliar a capacidade atrativa da armadilha.

Figura 2. Foto da armadilha utilizada para captura de vespas, adaptado a partir do proposto por Teixeira (2012).

Foto: Mariella Camardelli Uzêda.

Cinco armadilhas, penduradas em mastros de madeira com 1,70 m, foram dispostas distantes 25 m entre si formando um transepto diagonal em cada um dos cultivos avaliados. Elas foram distribuídas em 19 cultivos, estabelecidos em diferentes UPs, totalizando 95 armadilhas com uma média de exposição de 170 h.

Os indivíduos coletados foram levados para o laboratório da Embrapa Agrobiologia, onde foram armazenadas em álcool 70%, triados e corretamente identificados. A identificação dos indivíduos capturados foi feita, sempre que possível, à nível de espécie, por meio de chaves propostas por Richards (1978) e Carpenter e Marques (2001). O material testemunho das espécies encontradas foi depositado no Museu de História Natural da Universidade Federal do Rio de Janeiro, que colaborou no processo de identificação.

Índice de uso de agrotóxico (Agrt)

Para avaliar a intensidade de uso e periculosidade dos agrotóxicos usados nas áreas de cultivo amostradas, foi elaborado um índice (Agrt), fundamentado na metodologia apresentada por Flohre et al. (2011). Os nomes comerciais dos agrotóxicos utilizados e o intervalo de aplicação desses agrotóxicos foram obtidos por entrevistas semiestruturadas com os produtores rurais, que tiveram suas áreas amostradas. A partir da identificação do princípio ativo dos produtos comerciais utilizados, os agrotóxicos foram classificados quanto ao seu potencial de periculosidade ambiental (PPA), conforme a Lei dos Agrotóxicos, Lei nº 7.802/89 (Brasil, 1989), onde os princípios ativos são classificados nas classes de I a IV, sendo: Classe I – Produto altamente perigoso ao meio ambiente; Classe II – Produto muito perigoso ao meio ambiente; Classe III – Produto perigoso ao meio ambiente; Classe IV – Produto pouco perigoso ao meio ambiente.

A intensidade de uso dos agrotóxicos (IUA) foi definida em: semanal, quinzenal, mensal e uma vez durante o ciclo de cultivo. Todas as informações qualitativas foram valoradas, conforme descrito na Tabela 1, sendo os maiores valores atribuídos observando-se o potencial de dano ao ambiente e a saúde humana.

Tabela 1. Valoração do uso de agrotóxicos (Agrt) das áreas amostradas no Assentamento São José da Boa Morte (Cachoeiras de Macacu, RJ)

Valor

Potencial de Periculosidade Ambiental dos Agrotóxicos (PPA), por classe de toxicidade*

Intensidade de uso dos agrotóxicos (IUA), por frequência de aplicação

4

Classe I: Produto altamente perigoso ao meio ambiente

Semanal

3

Classe II: Produto muito perigoso ao meio ambiente

Quinzenal

2

Classe III: Produto perigoso ao meio ambiente

Mensal

1

Classe IV: Produto pouco perigoso ao meio ambiente

1 vez durante o cultivo

0

Não utiliza

-

Uso de Agrotóxico (Agrt) = PPA + IUA

*O uso da mistura de dois princípios ativos diferentes implicou a adoção do índice atribuído ao maior, e, quando usados mais que dois princípios ativos categorizados como Classe I, foi adicionado o valor de 0,5 a cada princípio ativo adicionado.

O valor final atribuído ao uso de agrotóxico (Agrt), de cada uma das áreas amostradas, foi obtido pela soma do valor de potencial de periculosidade ambiental (PPA) com a intensidade de uso dos agrotóxicos (IUA), sendo esse valor maior quanto maior o impacto negativo do manejo no uso de agrotóxicos adotado. Os valores encontrados variaram entre 0 e 9, e, para efeitos de espacialização dos dados para todo o assentamento, foi considerado o valor de Agrt como 4,5, valor médio na escala de valores obtida na amostragem, uma vez que não há dados disponíveis sobre o uso de agrotóxicos no assentamento de forma que permitissem sua espacialização.

Métricas da paisagem

Para o cálculo das métricas de paisagem no entorno das unidades produtivas, foi realizado um mapeamento da vegetação natural. Esse mapeamento foi elaborado, com saída em formato vetorial, utilizando interpretação visual de imagens do sensor WorldView 2, da DigitalGlobe, de 1º de julho de 2012 (DigitalGlobe, 2012) (Tabela 2). O produto utilizado para a interpretação visual foi a imagem original, produto nível LV2A (ortorretificada).

Tabela 2. Características espectrais e resolução espacial do sensor WorldView 2.

Bandas

Faixa espectral (nm)

Resolução espacial

Azul (B)

450–510

2 metros

Verde (G)

510–580

Vermelho (R)

630–690

Infravermelho Próximo 1 (NIR)

770–895

Fonte: DigitalGlobe (2012).

Nesse mapeamento, foram consideradas como fragmentos as áreas contínuas de floresta maiores que 0,5 hectare.

As seguintes métricas foram calculadas para cada área de cultivo, utilizando o programa ArcGIS 10.5.1 (Environmental Systems Research Institute, 2017):

Cobertura vegetal natural (FA): área total de vegetação natural em uma área de 95 hectares, criada em formato de um buffer de 550 metros em torno do centro do cultivo.

Distância do fragmento mais próximo (disfrag): distância euclidiana entre o centro do cultivo e o fragmento mais próximo a ele, sendo a distância medida até a parte da borda desse fragmento mais próxima ao centro do cultivo.

Tamanho do fragmento mais próximo (arfrag): área do fragmento mais próximo ao centro do cultivo.

Avaliação dos dados e construção dos modelos lineares generalizados (GLMs)

Modelos lineares generalizados (GLMs) foram construídos e avaliados estatisticamente, para identificar as equações que melhor explicam o padrão de abundância e riqueza da comunidade de vespas encontrada. Na construção dos modelos preditivos, foram consideradas as 19 UPs avaliadas, somando o número de espécies encontradas (riqueza) e o número de indivíduos (abundância) das cinco armadilhas colocadas em cada uma das áreas de cultivo amostradas. A riqueza e a abundância de vespas foram consideradas como variáveis dependentes, e o uso de agrotóxico (Agrt), cobertura de vegetação natural (FA), distância do fragmento mais próximo (disfrag) e tamanho do fragmento mais próximo (arfrag), como variáveis independentes.

Utilizando a distribuição de dados tipo Poisson, utilizados para dados de contagem, os modelos foram testados para abundância e riqueza de vespas considerando como modelo saturado a soma das variáveis FA, disfrag e arfrag combinadas sempre ao valor médio utilizado para Agrt (4,5). Sendo assim, foram testados dois modelos saturados tendo como variáveis dependentes abundância (ab) e riqueza (R), e variáveis independentes: uso de agrotóxico (Agrt), cobertura de vegetação natural (FA), distância do fragmento mais próximo (disfrag) e tamanho do fragmento mais próximo (arfrag).

Os modelos foram selecionados pelo critério de Akaike de segunda ordem (AICc), gerando uma classificação do melhor para o pior modelo. Neste trabalho, foram selecionados apenas os modelos com ΔAICc = 0, ainda que geralmente ΔAICc < 2,0 sejam aceitos, e com maior peso de AICc (AICcWi). O peso atribuído ao modelo (AICcWi) é indicativo da probabilidade de sua seleção no caso de realização de uma nova amostragem dos dados disponíveis. Para maiores informações sobre o critério de Akaike, consultar Bozdogan (1987) e Burnham e Anderson (2002). As análises dos modelos foram realizadas no programa estatístico R (R Core Team, 2016), utilizando os pacotes bbmle (Bolker et al., 2020), versão 1.0.16, e MuMIn (Bartoń, 2020), versão 1.15.1.

Espacialização das variáveis que compõem a estimativa de abundância e riqueza de vespas

Conhecendo os coeficientes das variáveis independentes apontadas pelo modelo para a estimativa da abundância e riqueza de vespas, foram obtidos os mapeamentos dessas variáveis para toda a área de estudo. Os processamentos digitais foram realizados utilizando o programa ArcGIS 10.5.1, da ESRI (Environmental Systems Research Institute, 2017).

Foi considerado um valor único de Agrt (4,5) para toda a área de estudo, uma vez que não há dados disponíveis sobre o uso de agrotóxicos, que permitissem sua espacialização.

Para a obtenção da cobertura de vegetação natural (FA), foi utilizado o mapeamento de uso da terra elaborado por Branco et al. (2018), realizado em formato raster e, posteriormente, vetorizado. Esse mapeamento foi escolhido porque utilizou a mesma imagem utilizada na interpretação visual de vegetação natural, com resolução espacial de 2 m. Porém, neste caso, o mapeamento foi realizado para toda a extensão do Assentamento São José da Boa Morte e não apenas no entorno das áreas de cultivo.

Para o uso da informação do mapa de uso da terra citado, foi mantida a classe originalmente mapeada como Floresta, e as demais classes foram reunidas sob a classificação de Não Floresta. Cabe destacar que a classe Floresta, neste caso, inclui toda a vegetação natural mapeada. O mapa resultante, em formato raster, foi reamostrado para 100 metros, utilizando-se a opção de média dos valores dos pixels reamostrados, cujo resultado corresponde à fração da cobertura de vegetação natural em cada pixel de 100 x 100 metros. A escolha de 100 metros de resolução foi intermediária à resolução do mapa de uso original, igual a 2 metros, e à área amostrada para a coleta de variáveis usadas no modelo, um raio de 550 metros em torno do ponto de cultivo. Devido ao fato de que FA não está em fração, mas corresponde à área de vegetação natural em uma área de 550 m de raio, ou seja, 95,0332 ha, houve a necessidade de fazer a conversão dos dados.

A espacialização da variável distância do fragmento mais próximo (disfrag) foi realizada obtendo-se um mapa dos fragmentos maiores que 0,5 ha, mantendo-se o critério de tamanho mínimo de área para ser considerado fragmento. Em seguida, criou-se um plano de informação, em formato raster, de distâncias desses fragmentos utilizando a ferramenta Euclidean Distance do ArcGIS. Foi mantida a resolução de 100 m para a criação desse raster.

Para a variável tamanho do fragmento mais próximo (arfrag), utilizou-se a ferramenta Euclidean Allocation do ArcGIS para criação de um plano de informação em formato raster atribuindo às suas células os valores de área dos fragmentos mais próximos (maiores que 0,5 ha). Foi mantida a resolução de 100 m para a criação desse raster.

Para a aplicação das equações resultantes da seleção de modelos GLM, visando obter a estimativa da abundância e riqueza de vespas, preliminarmente os dados espacializados de FA, disfrag e arfrag foram reduzidos para os intervalos de valores do espaço amostral empregado no modelo. Para a aplicação das equações, usou-se a ferramenta de álgebra de mapas, tornando nulos os valores das variáveis que se encontravam fora do espaço amostral.

Resultados e Discussão

Comunidade de vespas e sua resposta às variáveis abióticas

Durante o período de amostragem, foram encontrados 203 indivíduos de 14 diferentes espécies (Tabela 3, Figuras 3 e 4), distribuídos nas subfamílias Polistinae e Pompilinae. Esses resultados se mostram coerentes com os resultados encontrados em trabalhos realizados em agroecossistemas sobre manejo convencional, conduzidos em regiões tropicais do Brasil (Santos et al., 2009; Somavilla et al., 2016).

Os representantes de Polistinae são encontrados em todo o mundo, sendo a maior diversidade observada em regiões tropicais, especialmente na região Neotropical. Essa subfamília é constituída por 26 gêneros e mais de 900 espécies, sendo que, no Brasil, foi registrada a ocorrência de 22 gêneros e 304 espécies. As espécies de Polistinae existentes no Brasil pertencem a três tribos: Polistini (Polistes), Mischocyttarini (Mischocyttarus) e Epiponini (todos os demais gêneros) (Carpenter; Marques, 2001). As três tribos existentes foram registradas nas coletas realizadas neste trabalho.

Tabela 3. Espécies encontradas, subfamílias e respectivas abundâncias nos cultivos avaliados no assentamento São José da Boa Morte (Cachoeiras de Macacu, RJ).

Espécies

Abundância (N)

Subfamília Polistinae

Agelaia centralis

1

Apoica pallens

1

Mischocyttarus (Phi) sp.

1

Polistes Canadensis

4

Polistes ferreri

29

Polybia (Myrapetra) sp.

1

Polybia (Trichinothorax) sp.

29

Polybia ignobilis

88

Polybia sericea

23

Polybia striata

9

Polybia versicolor

13

Synoeca septentrionalis

2

Subfamília Pompilinae

Pompilidae sp.

1

Subfamília Indeterminada

Indeterminada

1

Abundância total

203

Os resultados encontrados na gleba G apresentam os intervalos de abundância (entre 0 e 7 indivíduos) e de riqueza (entre 0 e 4 espécies) bastante reduzidos quando comparados à gleba B, onde o intervalo encontrado para abundância varia entre 7 e 81 indivíduos, e o de riqueza varia entre 4 e 8 espécies (Figuras 3 e 4).

Trabalhos mais recentes mostraram que as vespas são comuns em uma variedade de ambientes agrícolas (Souza et al., 2012; Somavilla et al., 2016; Barbosa et al., 2018), possuem ampla versatilidade de forrageamento e facilidade de estabelecer populações de alta densidade em abrigos artificiais (Prezoto; Machado, 1999; Donovan, 2003). Portanto, os resultados encontrados podem refletir disponibilidade de recursos, impactos gerados pelo manejo das culturas ou mesmo disponibilidade de abrigo.

Figura 3. Abundância de vespas em unidades de cultivo amostradas no Assentamento São José da Boa Morte, RJ, a partir de imagem WorldView 2, da DigitalGlobe.

Figura 4. Riqueza de vespas em unidades de cultivo amostradas no Assentamento São José da Boa Morte, RJ, a partir de imagem WorldView 2, da DigitalGlobe.

Nos modelos preditivos selecionados (Tabela 4), a área do fragmento mais próximo (arfrag) é encontrada como uma variável que atua positivamente sobre o número de indivíduos (ab) assim como sobre a riqueza de espécies (R). A cobertura de vegetação natural (FA), por sua vez, compõe apenas o modelo selecionado para abundância de indivíduos encontrados. A variável distância do fragmento mais próximo (disfrag) não compõe nenhum dos modelos selecionados.

A hipótese da quantidade de habitat sugere que a riqueza de espécies aumenta com o aumento da quantidade de habitat na paisagem circundante, independentemente do tamanho do fragmento e do isolamento (Fahrig, 2013). A autora citada propõe, para previsão da riqueza de espécies, substituir as variáveis independentes, tamanho de fragmento e isolamento, por uma única variável independente, a quantidade de habitat. Portanto, essa hipótese desconsidera a qualidade do habitat disponível.

As vespas sociais são forrageadoras e, como tais, precisam se mover continuamente entre as áreas de nidificação e de alimentação (Richter, 2000). Elas procuram por presas dentro das áreas de cultivo (áreas de alimentação), muito embora construam seus ninhos em remanescentes de floresta (Oliveira et al., 2017). Entretanto, como grande parte da cobertura de vegetação encontrada é composta por fragmentos muito pequenos, é comum que parte das áreas naturais disponíveis não apresente um perfil de composição ou configuração adequado para abrigar os ninhos de muitas das espécies (Tscharntke et al., 2016), dessa forma a cobertura vegetal é uma variável importante na determinação da abundância, mas não da riqueza.

Tabela 4. Resultados dos modelos GLM para explicar a abundância (ab) e Riqueza (R) de vespas encontradas no assentamento São José da Boa Morte (Cachoeiras de Macacu, RJ).

Abundância (ab)

ab = β0 + β1Agrt+ β2 FA+ β3disfrag + β2 arfrag

ab = β0 + β1Agrt+ β2 FA+β2 arfrag

ΔAICc = 0,00

AICcWi= 0,545

Parâmetros

Termo

Coeficiente

Intercepto

Intrc

2,0500

Agrotóxico

Agrt

-0,2774

Vegetação natural

FA

0,000002776

Tamanho do fragmento mais próximo

arfrag

0,00000138

ab = Nulo

ΔAICc = 333,88

AICcWi= 0,00

Intercepto

Intrc

2,3880

Riqueza (R)

R = β0 + β1Agrt+ β2 FA+ β3disfrag + β2 arfrag

R = β0 + β1Agrt+ β2arfrag

ΔAICc = 0,00

AICcWi= 0,647

Parâmetros

Termo

Coeficiente

Intercepto

Intrc

1,39300

Agrotóxico

Agrt

-0,1674

Tamanho do fragmento mais próximo

arfrag

0,0000007194

R = Nulo

ΔAICc = 20.47

 AICcWi= 0,00

Intercepto

Intrc

0,98080

As variáveis independentes consideradas foram: uso de agrotóxico (Agrt), cobertura de vegetação natural (FA), distância do fragmento mais próximo (disfrag), tamanho do fragmento mais próximo (arfrag). O intercepto (Intrc) é o coeficiente angular, ponto de inserção da reta no eixo da variável dependente ou resposta.

Mesmo tendo um comportamento generalista, vespas sociais dependem de habitats estruturalmente mais complexos para fazer seus ninhos (Somavilla et al., 2016). Portanto, áreas naturais em estágios de revegetação recente ou mesmo pequenas manchas de vegetação, ainda que ofereçam abrigo e alternativas de forrageio, não são áreas adequadas para nidificação. Isso reforça a importância da manutenção de fragmentos de maior porte, próximos às áreas de cultivo, para a manutenção da riqueza da comunidade de vespas sociais.

Para a variável uso de agrotóxico (Agrt), mesmo sendo uma variável preditora presente em todos os modelos selecionados, para fins de espacialização, foi considerado o valor de médio de Agrt (4,5), uma vez que não há dados disponíveis sobre o uso de agrotóxicos que contemplem toda a área do assentamento. Dessa forma, o efeito de Agrt passou a ser constante para toda a área avaliada.

Espacialização das variáveis que compõem a estimativa de abundância e riqueza de vespas

A espacialização das estimativas finais de abundância e riqueza de vespas para a área de estudo apresenta muitas áreas sem informação devido aos intervalos de dados amostrais não representarem toda a diversidade da área. Na Tabela 5, são apresentados os intervalos amostrais e os intervalos populacionais encontrados para cada variável considerada. Os mapas finais de abundância e riqueza são apresentados nas Figuras 5 e 6.

Tabela 5. Intervalos amostrais e intervalos populacionais para cada variável: cobertura de vegetação natural (FA), distância do fragmento mais próximo (disfrag) e tamanho do fragmento mais próximo (arfrag).

Variável

Intervalo amostral

Intervalo populacional

FA (m²)

19570 ≤ FA ≤ 291534

0 ≤ FA ≤ 950332

disfrag (m)

73,7 ≤ disfrag ≤ 1265,4

0 ≤ disfrag ≤ 2309

arfrag (m²)

18241 ≤ arfrag ≤ 2014791

5056 ≤ arfrag ≤ 2014791

Figura 5. Abundância de vespas na área do Assentamento São José da Boa Morte, RJ.

Figura 6. Riqueza de vespas na área do Assentamento São José da Boa Morte, RJ.

Os valores de abundância e riqueza máximas encontradas a partir dos modelos quando espacializados (4 indivíduos e 2 espécies, respectivamente) se apresentaram menores do que aqueles obtidos em campo, onde o maior resultado obtido chegou a 81 indivíduos distribuídos entre oito espécies. Essas diferenças se devem, em parte, à generalização do valor médio do uso de agrotóxico. Cabe destacar que o modelo expressa uma realidade que é mais frequentemente encontrada e não incorpora particularidades, como nuances relativas ao manejo dados aos diferentes sistemas de cultivo.

Observa-se que a distribuição espacial relativa da abundância (Figura 5) responde a FA, ainda que dependa também de arfrag. Dessa forma, os valores de abundância percolam na paisagem representada no mapa, em um sentido norte/sul, formando um gradiente que vai de 4 indivíduos até 1, assumindo menor valor em áreas com menor cobertura vegetal e que não contam com fragmentos de maior tamanho.

A riqueza de espécies alcança valor máximo apenas no entorno dos fragmentos de maior área, estabelecidos na porção norte do assentamento (Figura 6). Trabalhos recentes encontraram uma relação positiva entre a complexidade da estrutura da vegetação (Santos et al., 2007; Ferreira et al., 2020), pois ambientes mais densos e estruturalmente mais complexos oferecem mais proteção e têm maior variedade de microhabitats, de forma a atender um maior número de espécies (Santos et al., 2007).

Observa-se ainda que a configuração da paisagem encontrada, concentrando os grandes fragmentos apenas na porção norte do assentamento, pode resultar em um empecilho à recolonização da porção sul, conforme encontrado anteriormente por Martensen et al. (2008). Portanto, atitudes voltadas ao resgate da resiliência no assentamento devem passar não só por ações voltadas à recuperação da vegetação nativa nas áreas mais antropizadas do assentamento, mas também pela intensificação da conexão dessas áreas com a porção norte, onde se encontram os fragmentos de maior porte, estimulando o processo de recolonização.

Conclusão e considerações finais

Os resultados mostram que os maiores valores de abundância e riqueza de vespas se encontram em áreas mais próximas aos fragmentos de vegetação natural de maior extensão, embora a abundância também tenha influência da cobertura vegetal.

Os valores máximos de abundância e riqueza encontrados a partir dos modelos, quando espacializados, se apresentaram menores do que aqueles obtidos em campo. Essas diferenças se devem, em parte, à generalização do valor médio do uso de agrotóxico adotado, em face da ausência de dados sobre o uso de agrotóxicos para toda a área do assentamento.

A distribuição espacial relativa da abundância forma um gradiente que vai de 4 indivíduos até 1, sendo maior na presença de cobertura vegetal e de fragmentos de maior porte. A riqueza de espécies, por sua vez, alcança valor máximo (2) no entorno dos fragmentos mais extensos, que se encontram concentrados em uma porção do assentamento.

Os resultados indicam que atitudes voltadas ao resgate da resiliência no assentamento devem passar não só por ações voltadas à recuperação da vegetação natural nas áreas mais antropizadas do assentamento, mas também pela intensificação da conexão dessas áreas com aquelas que abrigam maiores fragmentos, estimulando o processo de recolonização.

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