Infra-estruturas ecológicas
&
biodiversidade funcional
José Carlos Franco
Co-financiamento: Programa de Desenvolvimento Rural – Ministério da Agricultura, Mar, Ambiente e Ordenamento do Território – Fundo Europeu Agrícola de Desenvolvimento Rural – A Europa investe nas zonas rurais
Workshop “Maximização dos serviços do ecossistema vinha” UTAD, 13 e 14 Novembro, 2013
Serviços de um ecossistema
Aprovisionamento
Bens produzidos ou fornecidos pelos ecossistemas,
e.g., alimentos, fibras, recursos genéticos
Suporte
Serviços necessários à produção de outros serviços do ecossistema, e.g., formação do solo, ciclo de nutrientes, produção primária
Regulação
Benefícios resultantes dos processos dos ecossistemas e.g., regulação do clima, das populações de inimigos das culturas, das
cheias
Culturais Bens não materiais dos ecossistemas,
e.g., valores espirituais, estéticos, recreativos, educacionais
Daily, G.C., 1997. Nature’s Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems. Island Press, Washington, D.C.
Biodiversidade funcional
Parte da biosfera que fornece os serviços do ecossistema
Moonen A-C, Bàrberi P (2008) Functional biodiversity: an agroecosystem approach. Agriculture, Ecosystems and Environment 127: 7–21
Infra-estrutura ecológica
Qualquer infra-estrutura, existente na exploração ou num raio de cerca de 150 m, que tenha valor ecológico para a exploração e cuja utilização judiciosa aumente a sua biodiversidade funcional.
regras OILB srop Produção inegrada da vinha
Recomendam o fomento da biodiversidade, por ser considerada elemento importante da sustentabilidade da viticultura
Infra-estruturas ecológicas devem ocupar, pelo menos, 5% da área da exploração*, excluindo a superfície florestal, para manter adequada biodiversidade funcional
Malavolta & Boller 2009. IOBC wprs Bulletin 46:1-11
* óptimo = 10%
Artrópodes auxiliares
Recursos/habitats necessários no ecossistema agrário:
Refúgios
Locais de hibernação
Hospedeiros/presas alternativas
Fontes de alimento, e.g., néctar, pólen, melada
Locais de reprodução
Habitats para dispersão (e.g., muitos
artrópodes auxiliares têm fraca mobilidade)
Alimento
pólen
néctar
seiva
presas/hospedeiros alternativos
Habitats refúgio
Habitats para reprodução
Recursos fornecidos por infra-estruturas ecológicas constituídas por plantas
O impacto das infra-estruturas ecológicas de origem vegetal nos artrópodes auxiliares depende do seu regime alimentar
Três tipos de omnivoria*:
1) O. evolutiva (“life-history omnivory”)
2) O. temporal
3) O. permanente
* Wäkers FL, van Rijn PCJ (2013) Food for protection: an introduction. In: Wäkers FL, van Rijn PCJ , Bruin J (eds.) Plant-provided food for carnivorous insects: a protective mutiualism and its implications. Cambridge University Press, Cambridge, pp 1-14
Omnivoria evolutiva
Larva carnívora
X
X
X
X
X
X
X
Ninfa
herbívora
seiva
Adulto herbívoro
néctar pólen
néctar pólen
néctar
néctar
néctar fruto
néctar
néctar pólen
Adulto carnívoro
X
Neuroptera
Diptera
Hymenoptera
Coleoptera
Hemiptera
Chrysopidae
Syrphidae
Cecidomyiidae
parasitóides
Vespidae
Formicidae
Meloidae
Pentatomidae
Regime alimentar varia com o estado de desenvolvimento
Omnivoria temporal
Larva carnívora
X
X
X
Imaturo
carnivoro herbívoro
pólen
Adulto carnívoro + herbívoro
néctar
sementes
néctar pólen
Adulto carnívoro
X
Hymenoptera
Coleoptera
Araneae
parasitóides que se alimentam do hospedeiro e.g., Ichneumonidae, Braconidae
Cicindelidae
Cantharidae
Araneidae
Herbivoria como suplemento da predação
Omnivoria permanente
Adulto & larva
carnívoros + herbívoros
néctar pólen
seiva
seiva
seiva
pólen
néctar pólen
pólen folhas
néctar
pólen
sementes
Acari: Mesostigmata
Hemiptera
Neuroptera
Thysanoptera
Coleoptera
Phytoseiidae
Pentatomidae
Miridae
Geocoridae
Anthocoridae
Chrysopa, Hemerobiidae
Aeolothripidae, Phlaeothripidae
Coccinellidae
Carabidae
O impacto das infra-estruturas ecológicas de origem vegetal nos artrópodes auxiliares
1) O. evolutiva
2) O. temporal
3) O. permanente
• Aumento da longevidade • Aumento da fecundidade
Efeitos menos claros
Verdadeiros omnívoros
Enrelvamento
Revestimento dos taludes
Exemplo de infra-estruturas ecológicas constituídas por plantas
OPERA & ELO (2010) Multifunctional landscapes: why good field margin management is important and how it can be achieved? http://www.europeanlandowners.org/files/pdf/multifunctionallandscapes.pdf
cultura
margem, c/
vegetação herbácea (e.g., gramíneas)
sebe
Sebes +
margens herbáceas
Árvores velhas Pica-pau malhado grande
Mocho-galego
Morcego arborícola pequeno
aves
morcegos
insectívoras
de rapina
Amontoados de lenha ou pedra
aves
mamíferos
anfíbios
carriça
sapo comum
ouriço-caixeiro
Outras infra-estruturas ecológicas
Muros de pedra solta
Pisco de peito ruivo aves
répteis
sardão mamíferos
musaranhos
http://essps.pt/01_ESSPS_PORTAL_WEB/_NOVO/ARQUIVO/2009_2010/chapim_escola_secundaria_sps/chapim_escola_secundaria_sps-.htm#ESCOLA_
chapim real
California Agriculture 62(4):131-132.
morcegos
Ninhos/abrigos artificiais
Rede de infra-estruturas ecológicas
Três elementos básicos, com diferentes funções:
1) Habitats permanentes, de grande dimensão
2) Habitats temporários, de pequena dimensão
3) Corredores ecológicos, de estrutura mais ou menos linear, que favorecem a dispersão das espécies animais entre os habitats permanentes e temporários
Áreas ruderais
floresta
pomares tradicionais
Prados e pastagens pouco intensivas
Habitats permanentes
Exemplos:
amontoados de pedra
amontoados de lenha
bosquetes
manchas de arbustos e árvores
charcos
Habitats temporários Exemplos:
muros de pedra
caminhos rurais
sebes
linhas de água
enrelvamento
Corredores ecológicos Exemplos:
H
A
B
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A
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S
P
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M
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E
N
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FLORESTA
H
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PEQUENOS
BOSQUES
SEBES C
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LINHAS DE ÁGUA C
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CAMINHOS
RURAIS
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V
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D
E
Os organismos animais têm capacidade de dispersão limitada: distância média
entre infra-estruturas ecológicas
50 m
150 m
300 m
> 300 m
maioria organismos auxiliares
“Stepping-stones”
Fragmentação da paisagem agrícola
Vegetação natural /floresta Culturas agrícolas
Possíveis abordagens de implementação de infra-estruturas ecológicas para fomentar a luta biológica de conservação
Abordagem 1:
“a diversidade adequada ajuda”
Inventariação de inimigos naturais das pragas-chave
Revisão da bibliografia sobre ecologia dos inimigos naturais e pragas
Modelação para prever benefícios e evitar riscos
Inquéritos a agricultores para avaliar a aceitação de práticas
Ensaios de laboratório para medir os efeitos nos principais inimigos naturais (e.g., longevidade, fecundidade)
Ensaios de laboratório para medir os efeitos sobre as pragas
Ensaios de campo para verificar efeitos não previsíveis (e.g., fomento de pragas secundárias ou antagonistas dos principais inimigos naturais)
Abordagem 2:
“a diversidade ajuda”
Introduzir infra-estruturas ecológicas com diversidade botânica (e.g., faixas com mistura de espécies vegetais)
Aceitar o risco de um ou mais espécies vegetais terem efeitos negativos
Assumir que o efeito líquido da manipulação do habitat é benéfico em termos fitossanitários
Assumir que o efeito líquido da manipulação do habitat é, em geral, benéfico
Gurr GM, Wratten SD, Tylianakis J, Kean J, Keller M (2013) Providing plant foods for natural enemies in farming systems: balancing practicalities and theory. In: Wäkers FL, van Rijn PCJ , Bruin J (eds.) Plant-provided food for carnivorous insects: a protective mutiualism and its implications. Cambridge University Press, Cambridge, pp 326-347
Competidor intraguilde
Parasitóide larva Parasitóide adulto
Predador de topo ou hiperparasitóide
Herbívoro
Cultura
Outras plantas (infra-estruturas
ecológicas)
Hospedeiro alternativo
melada
competição
cairomonas
competição
IGP
Pólen Néctar
melada
Efeitos indirectos na taxa de reprodução
Cairomonas, refúgios
Cairomonas
Teia alimentar simplificada, com as potenciais interacções entre um parasitóide hipotético, com subsídio de recursos (infra-estruturas ecológicas), o seu hospedeiro herbívoro e a cultura onde este último se alimenta
Adaptado de Gurr et al. (2013)
Pólen Néctar
competição
Conclusão
O incremento da biodiversidade funcional através da utilização de infra-estruturas ecológicas constitui forma de fomentar a luta biológica de conservação
No entanto, a manipulação do habitat pode originar efeitos indesejáveis
É pois recomendável em cada sistema concreto realizar estudos prévios que disponibilizem a informação necessária para seleccionar a “biodiversidade adequada”
O projecto Ecovitis constitui exemplo desta abordagem
Obrigado !
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