Dung beetles in a Caatinga Natural Reserve: a threatened Brazilian dry-forest with high biological value

ABSTRACT The Caatinga is an endemic and threatened dry-forest biome distributed across northern Brazil. We evaluated the conservation value of a Caatinga Natural Reserve (NR) - Floresta Nacional (FLONA) Contendas do Sincorá - using Scarabaeinae dung beetles as a biodiversity indicator. Specifically, we contrasted two zones impacted by two distinct intensity of selective logging that happened inside the NR until 1997. Dung beetles were collected 14 years after logging, using baited pitfall traps within three main habitats (riparian forest, regenerating Caatinga or arboreal Caatinga) found in two zones (Preservation and Management Zones). A total of 1,214 individuals from 21 species were sampled. The two zones presented distinct species composition, although the habitats did not exhibit such differences. Our results indicated that the secondary areas are in a conservation status similar to arboreal Caatinga and riparian forest, 14 y after logging. Furthermore, we identified seven habitat-indicator species, two of them typical to Caatinga biome, highlighting the importance of updates in NR management plan considering the Scarabaeinae regional diversity management.

RESUMO A Caatinga é um bioma endêmico e ameaçado de floresta seca distribuída ao longo do Nordeste do Brasil. Nós avaliamos a importância conservacionista da unidade de conservação (UC) Floresta Nacional (FLONA) Contendas do Sincorá - utilizando besouros escarabeíneos como indicador da biodiversidade. Especificamente, nós contrastamos duas zonas com diferentes intensidades de impacto por corte seletivo que ocorreu no território da UC até 1997. Os besouros foram coletados 14 anos após o término o corte seletivo, através de armadilhas tipo pitfall iscadas, em três habitats principais da UC (mata ciliar, Caatinga em regeneração e Caatinga arbórea) encontrados em duas zonas (Zona de Preservação e de Manejo). Um total de 1.214 indivíduos de 21 espécies foi amostrados. As duas zonas apresentaram composições de espécies distintas, entretanto os habitats não apresentaram tais diferenças. Nossos resultados indicam que as áreas secundárias estão em um estado de conservação similares às de Caatinga arbórea e mata ciliar após 14 anos de corte. Além disso, nós identificamos sete espécies indicadoras de habitat, duas delas típicas do bioma da Caatinga, destacando a importância de reformulação do plano de manejo da UC considerando a manutenção da diversidade regional dos Scarabaeinae.

Dung beetles in a Caatinga Natural Reserve: a threatened Brazilian dry-forest with high biological value / Escarabeíneos em uma Unidade de Conservação da Caatinga: uma floresta seca brasileira com alto valor biológico

The Caatinga is an endemic and threatened dry-forest biome distributed across northern Brazil. We evaluated the conservation value of a Caatinga Natural Reserve (NR) - Floresta Nacional (FLONA) Contendas do Sincorá - using Scarabaeinae dung beetles as a biodiversity indicator. Specifically, we contrasted two zones impacted by two distinct intensity of selective logging that happened inside the NR until 1997. Dung beetles were collected 14 years after logging, using baited pitfall traps within three main habitats (riparian forest, regenerating Caatinga or arboreal Caatinga) found in two zones (Preservation and Management Zones). A total of 1,214 individuals from 21 species were sampled. The two zones presented distinct species composition, although the habitats did not exhibit such differences. Our results indicated that the secondary areas are in a conservation status similar to arboreal Caatinga and riparian forest, 14 y after logging. Furthermore, we identified seven habitat-indicator species, two of them typical to Caatinga biome, highlighting the importance of updates in NR management plan considering the Scarabaeinae regional diversity management.(AU)

A Caatinga é um bioma endêmico e ameaçado de floresta seca distribuída ao longo do Nordeste do Brasil. Nós avaliamos a importância conservacionista da unidade de conservação (UC) Floresta Nacional (FLONA) Contendas do Sincorá - utilizando besouros escarabeíneos como indicador da biodiversidade. Especificamente, nós contrastamos duas zonas com diferentes intensidades de impacto por corte seletivo que ocorreu no território da UC até 1997. Os besouros foram coletados 14 anos após o término o corte seletivo, através de armadilhas tipo pitfall iscadas, em três habitats principais da UC (mata ciliar, Caatinga em regeneração e Caatinga arbórea) encontrados em duas zonas (Zona de Preservação e de Manejo). Um total de 1.214 indivíduos de 21 espécies foi amostrados. As duas zonas apresentaram composições de espécies distintas, entretanto os habitats não apresentaram tais diferenças. Nossos resultados indicam que as áreas secundárias estão em um estado de conservação similares às de Caatinga arbórea e mata ciliar após 14 anos de corte. Além disso, nós identificamos sete espécies indicadoras de habitat, duas delas típicas do bioma da Caatinga, destacando a importância de reformulação do plano de manejo da UC considerando a manutenção da diversidade regional dos Scarabaeinae.(AU)

Dung beetles in a Caatinga Natural Reserve: a threatened Brazilian dry-forest with high biological value / Escarabeíneos em uma Unidade de Conservação da Caatinga: uma floresta seca brasileira com alto valor biológico

The Caatinga is an endemic and threatened dry-forest biome distributed across northern Brazil. We evaluated the conservation value of a Caatinga Natural Reserve (NR) - Floresta Nacional (FLONA) Contendas do Sincorá - using Scarabaeinae dung beetles as a biodiversity indicator. Specifically, we contrasted two zones impacted by two distinct intensity of selective logging that happened inside the NR until 1997. Dung beetles were collected 14 years after logging, using baited pitfall traps within three main habitats (riparian forest, regenerating Caatinga or arboreal Caatinga) found in two zones (Preservation and Management Zones). A total of 1,214 individuals from 21 species were sampled. The two zones presented distinct species composition, although the habitats did not exhibit such differences. Our results indicated that the secondary areas are in a conservation status similar to arboreal Caatinga and riparian forest, 14 y after logging. Furthermore, we identified seven habitat-indicator species, two of them typical to Caatinga biome, highlighting the importance of updates in NR management plan considering the Scarabaeinae regional diversity management.

A Caatinga é um bioma endêmico e ameaçado de floresta seca distribuída ao longo do Nordeste do Brasil. Nós avaliamos a importância conservacionista da unidade de conservação (UC) Floresta Nacional (FLONA) Contendas do Sincorá - utilizando besouros escarabeíneos como indicador da biodiversidade. Especificamente, nós contrastamos duas zonas com diferentes intensidades de impacto por corte seletivo que ocorreu no território da UC até 1997. Os besouros foram coletados 14 anos após o término o corte seletivo, através de armadilhas tipo pitfall iscadas, em três habitats principais da UC (mata ciliar, Caatinga em regeneração e Caatinga arbórea) encontrados em duas zonas (Zona de Preservação e de Manejo). Um total de 1.214 indivíduos de 21 espécies foi amostrados. As duas zonas apresentaram composições de espécies distintas, entretanto os habitats não apresentaram tais diferenças. Nossos resultados indicam que as áreas secundárias estão em um estado de conservação similares às de Caatinga arbórea e mata ciliar após 14 anos de corte. Além disso, nós identificamos sete espécies indicadoras de habitat, duas delas típicas do bioma da Caatinga, destacando a importância de reformulação do plano de manejo da UC considerando a manutenção da diversidade regional dos Scarabaeinae.

Litterfall production in intact and selectively logged forests in southern of Amazonia as a function of basal area of vegetation and plant density / Produção de serrapilheira em florestas intactas e exploradas seletivamente no sul da Amazônia em função da área basal da vegetação e da densidade de plantas

Nutrient recycling in the forest is linked to the production and decomposition of litter, which are essential processes for forest maintenance, especially in regions of nutritionally poor soils. Human interventions in forest such as selecttive logging may have strong impacts on these processes. The objectives of this study were to estimate litterfall production and evaluate the influence of environmental factors (basal area of vegetation, plant density, canopy cover, and soil physicochemical properties) and anthropogenic factors (post-management age and exploited basal area) on this production, in areas of intact and exploited forest in southern Amazonia, located in the northern parts of Mato Grosso state. This study was conducted at five locations and the average annual production of litterfall was 10.6 Mg ha-1 year-1, higher than the values for the Amazon rainforest. There were differences in litterfall productions between study locations. Effects of historical logging intensity on litterfall production were not significant. Effects of basal area of vegetation and tree density on litterfall production were observed, highlighting the importance of local vegetation characteristics in litterfall production. This study demonstrated areas of transition between the Amazonia-Cerrado tend to have a higher litterfall production than Cerrado and Amazonia regions, and this information is important for a better understanding of the dynamics of nutrient and carbon cycling in these transition regions.

A capacidade de reaproveitamento de nutrientes pela floresta está ligada à produção e decomposição da serrapilheira, sendo estes processos essenciais para manutenção da floresta, especialmente em regiões de solos nutricionalmente pobres. Intervenções humanas na floresta como a extração seletiva de madeira, podem ter fortes impactos sobre esses processos. Os objetivos deste trabalho foram estimar a produção de serrapilheira e avaliar a influência de fatores ambientais (área basal da vegetação, densidade de plantas, abertura de dossel, atributos físico-químicos do solo) e antrópicos (idade pós-exploração e área basal explorada) sobre esta produção, em áreas de floresta intactas e exploradas no sul da Amazônia, norte do estado de Mato Grosso. Este estudo foi conduzido em cinco áreas e a produção média anual de serrapilheira foi de 10,6 Mg ha-1 ano-1, superior aos valores geralmente encontrados para a floresta amazônica. Houve diferença entre a produção de serrapilheira entre as áreas de estudo. Os efeitos do histórico de exploração madeireira e da intensidade de exploração não foram significativos sobre a produção de serrapilheira. Foi observado o efeito da área basal da vegetação e da densidade de árvores sobre a produção de serrapilheira, destacando a importância das características da vegetação local para a produção de serrapilheira. Este estudo demonstrou que áreas de transição entre Amazônia-Cerrado tendem a apresentar uma maior produção de serrapilheira que regiões típicas de Cerrado e Amazônia, e estas são informações importantes para uma melhor compreensão da dinâmica de ciclagem de nutrientes e carbono nestas regiões de transição.

Litterfall production in intact and selectively logged forests in southern of Amazonia as a function of basal area of vegetation and plant density / Produção de serrapilheira em florestas intactas e exploradas seletivamente no sul da Amazônia em função da área basal da vegetação e da densidade de plantas

Nutrient recycling in the forest is linked to the production and decomposition of litter, which are essential processes for forest maintenance, especially in regions of nutritionally poor soils. Human interventions in forest such as selecttive logging may have strong impacts on these processes. The objectives of this study were to estimate litterfall production and evaluate the influence of environmental factors (basal area of vegetation, plant density, canopy cover, and soil physicochemical properties) and anthropogenic factors (post-management age and exploited basal area) on this production, in areas of intact and exploited forest in southern Amazonia, located in the northern parts of Mato Grosso state. This study was conducted at five locations and the average annual production of litterfall was 10.6 Mg ha-1 year-1, higher than the values for the Amazon rainforest. There were differences in litterfall productions between study locations. Effects of historical logging intensity on litterfall production were not significant. Effects of basal area of vegetation and tree density on litterfall production were observed, highlighting the importance of local vegetation characteristics in litterfall production. This study demonstrated areas of transition between the Amazonia-Cerrado tend to have a higher litterfall production than Cerrado and Amazonia regions, and this information is important for a better understanding of the dynamics of nutrient and carbon cycling in these transition regions.(AU)

A capacidade de reaproveitamento de nutrientes pela floresta está ligada à produção e decomposição da serrapilheira, sendo estes processos essenciais para manutenção da floresta, especialmente em regiões de solos nutricionalmente pobres. Intervenções humanas na floresta como a extração seletiva de madeira, podem ter fortes impactos sobre esses processos. Os objetivos deste trabalho foram estimar a produção de serrapilheira e avaliar a influência de fatores ambientais (área basal da vegetação, densidade de plantas, abertura de dossel, atributos físico-químicos do solo) e antrópicos (idade pós-exploração e área basal explorada) sobre esta produção, em áreas de floresta intactas e exploradas no sul da Amazônia, norte do estado de Mato Grosso. Este estudo foi conduzido em cinco áreas e a produção média anual de serrapilheira foi de 10,6 Mg ha-1 ano-1, superior aos valores geralmente encontrados para a floresta amazônica. Houve diferença entre a produção de serrapilheira entre as áreas de estudo. Os efeitos do histórico de exploração madeireira e da intensidade de exploração não foram significativos sobre a produção de serrapilheira. Foi observado o efeito da área basal da vegetação e da densidade de árvores sobre a produção de serrapilheira, destacando a importância das características da vegetação local para a produção de serrapilheira. Este estudo demonstrou que áreas de transição entre Amazônia-Cerrado tendem a apresentar uma maior produção de serrapilheira que regiões típicas de Cerrado e Amazônia, e estas são informações importantes para uma melhor compreensão da dinâmica de ciclagem de nutrientes e carbono nestas regiões de transição.(AU)

Efeitos da exploração madeireira de baixo impacto sobre uma comunidade de aves de sub-bosque na Floresta Nacional do Tapajós, Pará, Brasil

This study compares the avian response to low impact selective logging by comparing bird species distribution in control and cut forest during five years, with before and post-harvest samples. Ordination analysis showed that the similarity of the bird community post-harvest was lesser than the similarity of samples before harvest. Moreover, the order of abundances of the 43 most common species changed between before and 3 to 4 years post-harvest in the logged forest. Logging affected capture rates for 20 species, either directly or with an interaction with time. The terrestrial insectivorous and mixed-species flocks were the guilds most affected by logging. Both guilds showed decline, correlated with time, in abundances in cut forest. Obligate army ant followers and arboreal insectivorous did not show differences between cut and control forest, but some species in these guilds showed logging effects, either directly or with an interaction between time and logging. Frugivores also did not show logging effects. Nectarivores increased in both the cut forest and in the control forest. Temporal effects of increase or decline occurred in guilds and in 12 species occurring in the cut and control forest. This result suggests that temporal changes in the cut forest may have resulted from succession and temporal changes in the control forest may have resulted from nearby harvest with 40m³/ha intensity in adjacent forest blocks.

Este estudo compara a resposta de uma comunidade aves à exploração madeireira de baixo impacto através da distribuição das espécies em floresta controle e manejada ao longo de cinco anos com amostragem pré e pós-exploração. O procedimento de ordenação mostrou que a similaridade da comunidade de aves após a exploração madeireira foi menor que a similaridade entre as amostras do período de pré-exploração. Além disso, a ordem das abundâncias das 43 espécies mais comuns foi alterada entre o período anterior à exploração e 3 a 4 anos após a exploração na floresta manejada. A exploração afetou as taxas de captura de 20 espécies, diretamente ou através de uma interação com o tempo. Os insetívoros terrícolas e os insetívoros que seguem bandos mistos foram as guildas mais afetadas pela exploração madeireira. Ambas as guildas mostraram declínio, correlacionado com o tempo, em suas abundâncias em floresta manejada. Insetívoros seguidores de formigas e insetívoros arborícolas não apresentaram diferenças entre a floresta manejada e controle, apesar de algumas espécies dessas guildas terem apresentado efeitos relacionados ao manejo florestal, diretamente ou através de uma interação entre o tempo e o manejo. Frugívoros também não apresentaram efeitos significativos relacionados ao manejo florestal. Nectarívoros aumentaram tanto na floresta explorada como na floresta controle. Efeitos temporais de aumento ou declínio observados em guildas e em 12 espécies ocorreram tanto na floresta controle como na floresta explorada. Este resultado sugere que mudanças temporais na área explorada podem estar relacionadas à sucessão enquanto que mudanças temporais na floresta controle podem estar relacionados à exploração com intensidade de 40m³/ha de parcelas adjacentes.

Mudanças ocorridas na composição florística em decorrência da exploração florestal em uma área de floresta de Terra firme na região de Paragominas, PA

The objective of this research was to evaluate changes on floristic composition considering two intensities of harvest in 108 ha of primary forest in the Rio Capim forest management unit, which belongs to Cikel Brasil Verde Madeiras Ltda., in the municipality of Paragominas, PA. Data were collected in two occasions, before logging (2003) and after logging (2004) in 36 50 m x 50 m permanent sample plots, randomly distributed in the area, being 12 in unlogged forest, 12 in logged forest with cutting of boles and 12 in logged forest with cutting of boles plus harvest of coarse woody debris. All trees with DBH > 10 cm were registered. Before logging occurred 4469 trees in the 36 plots (9 ha sample), belonging to 46 families, 138 genera and 228 species. After logging were recorded 4330 trees but two species disappeared (Licaria sp. e Nectandra sp.). Floristic composition, in the two logging intensities, had significant changes due to the reduced impact logging applied in the area. However, there was no changes significant between the two logged areas, indicating that the harvest of the coarse woody debris after logging had not caused significant damage to the remaining forest. Floristic composition changed slightly after logging but changes were not significant among the three communities, suggesting that even with the intensity of logging applied plus the harvest of coarse woody debris the forest could maintain its characteristics very similar to the original forest, in spite of the stock of trees being economically poorer.

O objetivo da presente pesquisa foi avaliar as mudanças ocorridas na composição florística, considerando duas intensidades de colheita de madeira, em 108 ha de floresta, na Fazenda Rio Capim, pertencente à Cikel Brasil Verde Madeiras Ltda., município de Paragominas, Estado do Pará. Os dados foram coletados, em duas ocasiões (2003, antes da exploração e em 2004, após a exploração) em 36 parcelas permanentes quadradas de 0,25 ha, estabelecidas aleatoriamente na área, sendo doze para estudar a floresta não-explorada, doze para a explorada com colheita apenas do fuste comercial das árvores e doze para a explorada com colheita do fuste e dos resíduos lenhosos. Todos os indivíduos com DAP > 10 cm foram registrados. Antes da exploração, ocorreram 4469 árvores nas 36 parcelas amostradas (nove hectares), distribuídos em 46 famílias, 138 gêneros e 228 espécies. Após a exploração, foram registrados 4330 indivíduos, porém duas espécies desapareceram (Licaria sp. e Nectandra sp.). A composição florística, nas duas intensidades de colheita, sofreu alterações significantes devido à exploração de impacto reduzido a que foi submetida. Entretanto, não houve alterações significantes entre as duas áreas, demonstrando que, em termos ecológicos, a retirada dos resíduos lenhosos após a colheita dos fustes não implicou em danos significativos à floresta remanescente. Após a exploração, a composição florística, mesmo com pequenas alterações, não mostrou significância entre as três comunidades, sugerindo que com a intensidade de exploração aplicada, mais a retirada adicional dos resíduos, a floresta deve manter suas características bem semelhantes à floresta original, apesar de menos rica no estoque adulto, em termos econômicos.

Growth rate of a terra firme rain forest in Brazilian Amazonia over an eight-year period in response to logging

This paper deals with growth rates of trees > 5cm dbh over an eight-year period from 257 species at the Tapajós National Forest. The discussion is centred on the behaviour of the forest after logging. Permanent sample plots were established in 1981 and measured at the first time. The area was logged in 1982. Measurements after logging occurred in 1983, 1987 and 1989. Considering all species together, diameter increment was similar for both intensities of logging until five years after logging. Light-demanding species showed significantly higher growth rates than shade-tolerant species in the logged forest, with greater increment in the heavier treatment intensity. Commercial species also had higher growth rates in the heavier logged area, although those were significantly different only in the period from one to five years after logging. In the undisturbed forest, growth rates increased with increasing dbh size. At species level, growth rate varied between and within treatments, as well as between trees within species, depending mainly on degree of canopy opening. The logging favoured the growth of commercial species, chiefly the light-demanders. Therefore, if the same growth conditions continue being given, for example by silvicultural treatments, to those species of commercial interest, the forest would reach a stock available for harvesting around year 30 after logging. However, the high variation in increment rates indicates that an eight-year period is not sufficient to allow predictions on cutting cycles or polycyclic management systems for the study forest.

É analisado o crescimento de 257 espécies arbóreas, considerando indivíduos com DAP > 5cm, na Floresta Nacional do Tapajós, em um período de oito anos. Em 1981 foram estabelecidas parcelas permanentes, e medidas pela primeira vez. Em 1982 a área foi explorada. Medições após a exploração foram realizadas em 1983, 1987 e 1989. Considerando todas as espécies juntas, o incremento em diâmetro foi similar nas duas intensidades de exploração, até o quinto ano após a colheita. As espécies intolerantes à sombra mostraram crescimento significativamente maior do que as espécies tolerantes à sombra na floresta explorada, com maior incremento na área de exploração mais pesada. Espécies comerciais também tiveram crescimento maior nessa mesma intensidade de exploração, embora tenham sido significantemente diferentes apenas entre o primeiro e o quinto ano após a exploração. Na floresta não-explorada, as árvores com diâmetros maiores apresentaram maior crescimento. Em nível de espécies, o crescimento variou entre e dentro das diferentes intensidade de exploração, assim como entre as árvores dento de uma mesma espécie, dependendo principalmente do grau de abertura do dossel. A exploração favoreceu o crescimento de espécies comerciais, principalmente intolerantes à sombra. Se as mesmas condições de crescimento continuarem sendo proporcionadas, por exemplo através de tratos silviculturais, para essas espécies de interesse, a floresta atingirá um estoque disponível para nova colheita cerca de 30 anos após a exploração. Entretanto, a alta variação na taxa de incremento indica que o período de oito anos não é suficiente para permitir predições seguras quanto a ciclos de corte ou sistemas de manejo policíclico para a floresta estudada.