Insect Herbivores and Leaf Damage along Successional and Vertical Gradients in a Tropical Dry Forest

Authors

  • Frederico S. Neves,

    Corresponding author
    1. Departamento de Biologia Geral, Instituto de Ciências Biológicas/Universidade Federal de Minas Gerais- UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
    Search for more papers by this author
  • Jhonathan O. Silva,

    1. Departamento de Biologia Geral, Universidade Estadual de Montes Claros - Unimontes, Montes Claros, Minas Gerais, Brazil
    2. Departamento de Ecologia, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade de Brasília-UnB, Brasília, DF, Brazil
    Search for more papers by this author
  • Mário M. Espírito-Santo,

    1. Departamento de Biologia Geral, Universidade Estadual de Montes Claros - Unimontes, Montes Claros, Minas Gerais, Brazil
    Search for more papers by this author
  • Geraldo W. Fernandes

    1. Departamento de Biologia Geral, Instituto de Ciências Biológicas/Universidade Federal de Minas Gerais- UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
    Search for more papers by this author

Abstract

The availability and quality of resources for herbivores in tropical dry forests (TDFs) vary in time and space, affecting herbivore guilds differently across spatial scales (both horizontally and vertically), with consequences to the distribution of leaf damage in these forests. We attempted to elucidate the distribution patterns of herbivorous insect guilds and leaf damage throughout the secondary succession and vertical stratification along the rainy season in a Brazilian TDF. With the advance of the succession, a greater richness and abundance of herbivorous insects were found, resulting in higher leaf damage in intermediate and late stages. This pattern, however, was not observed for the frequency of leaf miners. At a smaller spatial scale, the host tree height positively affected the richness and abundance of insects. The higher leaf damage was found in canopy, which also harbored a greater richness and abundance of chewing herbivores compared to the understory at both the beginning and the end of the rainy season. Although for sap-sucking insects, this was only true at the beginning of the season. We detected a decrease in insect richness and abundance at the end of the rainy season, probably due to a synchronization of insect activity with the availability of young, highly nutritious plant tissues. These results are consistent with other studies that found a general trend of increasing richness and abundance of herbivorous insects and leaf damage throughout the secondary succession (early to late stages) and between vertical strata (understory to canopy), suggesting that forest complexity positively affects herbivores.

Resumo

Em florestas tropicais secas (FTSs), a disponibilidade e qualidade de recursos para herbívoros variam no tempo e espaço, afetando as guildas de herbívoros de forma diferente dependendo da escala espacial (tanto horizontal como verticalmente), com consequências para a distribuição do dano foliar nesses ecossistemas. No presente estudo foram testadas hipóteses ecológicas que tentam elucidar os padrões de distribuição de insetos herbívoros e dano foliar causado por distintas guildas de insetos ao longo da sucessão secundária, estratificação vertical e da estação chuvosa em uma FTS brasileira. De maneira geral, estágios de sucessão avançados (intermediário e tardio) abrigaram uma maior riqueza e abundância de insetos herbívoros de vida livre, resultando em maior porcentagem de área foliar removida por planta nesses estágios. Porém, esse padrão não foi verificado para insetos minadores. Em uma escala espacial menor, verificamos que a altura da árvore afetou positivamente a riqueza e abundância de insetos herbívoros. Os maiores níveis de herbivoria foram encontrados no dossel, onde também foi detectada maior riqueza e abundância de herbívoros mastigadores tanto no início quanto no final da estação chuvosa. Entretanto, para insetos sugadores o mesmo só foi observado no início dessa estação. Por fim, observamos uma redução na riqueza e abundância de insetos herbívoros no final da estação chuvosa, provavelmente devido à sincronização da atividade dos insetos com a produção de folhas novas e de melhor qualidade nutricional. Nossos resultados corroboram outros estudos que observaram uma tendência geral de aumento da riqueza e abundância de insetos herbívoros e dano foliar ao longo da sucessão secundária e entre estratos verticais, sugerindo um efeito positivo da complexidade florestal sobre os herbívoros.

Ancillary