Serviços ecossistêmicos fornecidos por artrópodes em fragmentos florestais adjacentes a áreas cultivadas - Oliveira, Sabrina Cesarin de [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2025)
Fragmentos florestais inseridos em paisagens agrícolas desempenham um papel crítico na manutenção da biodiversidade de insetos e na garantia da prestação de serviços ecossistêmicos essenciais. Esta tese investiga como a estrutura da vegetação e a composição da paisagem influenciam as comunidades de insetos e seus papéis funcionais em agroecossistemas tropicais e temperados, com foco particular na regulação de pragas, polinização e estabilidade de interações ecológicas. A pesquisa foi conduzida em duas regiões contrastantes: canaviais adjacentes a fragmentos de Mata Atlântica no sudeste do Brasil e vinhedos no sudeste da França. Ao integrar estudos de diferentes contextos ambientais e agrícolas, esta tese fornece uma compreensão mais ampla de como habitats seminaturais contribuem para a conservação da biodiversidade e o funcionamento dos agroecossistemas. Na primeira parte, examinamos se a diversidade de árvores em fragmentos de Mata Atlântica promove a diversidade de insetos e a abundância de grupos funcionais tanto na floresta quanto nos habitats adjacentes de cana-de-açúcar. Usando dados de dois anos de amostragem, descobrimos que uma maior riqueza de espécies de árvores estava associada a uma maior riqueza de insetos e a maiores frequências de grupos funcionais importantes, como predadores e herbívoros. Além disso, correlações positivas entre a diversidade de insetos em florestas e canaviais sugeriram transbordamento inter-habitat, reforçando o papel dos fragmentos florestais como fontes de biodiversidade e potenciais provedores de serviços ecossistêmicos. A segunda parte concentrou-se na ordem Hymenoptera, um grupo taxonomicamente e funcionalmente diverso que inclui parasitoides, predadores e polinizadores. Avaliamos como a variação sazonal afeta sua abundância e composição da comunidade em habitats florestais e de cana-de-açúcar. Os resultados revelaram dinâmicas temporais distintas, com fragmentos florestais promovendo comunidades de insetos mais estáveis ​​ao longo do tempo, enquanto canaviais exibiram maiores flutuações sazonais, provavelmente resultantes de práticas agrícolas e mudanças mais intensas nas condições microclimáticas. Grupos funcionais responderam de forma diferente dependendo da estação e do habitat, destacando a importância ecológica dos fragmentos florestais como refúgios que amortecem a instabilidade temporal em paisagens agrícolas. Na terceira parte, expandimos a análise para uma região mediterrânea e examinamos comunidades de insetos e taxas de predação em vinhedos e florestas adjacentes na França. Avaliamos como características detalhadas da vegetação, como cobertura floral e herbácea, afetam a abundância e a composição funcional dos insetos. Descobrimos que os recursos florais e a riqueza de espécies vegetais foram os principais impulsionadores da abundância de insetos benéficos, particularmente nas bordas dos vinhedos, onde o transbordamento das florestas foi mais evidente. Experimentos com presas sentinelas revelaram maiores taxas de predação em fragmentos florestais, com efeitos positivos se estendendo aos vinhedos, sugerindo uma contribuição de habitats seminaturais para o controle biológico. No geral, a tese demonstra que a qualidade da vegetação e a configuração espacial moldam significativamente a dinâmica da comunidade de insetos e a provisão de serviços ecossistêmicos. Fragmentos florestais aumentam a biodiversidade e promovem interações ecológicas além de seus limites, embora esses efeitos tendam a ser espacialmente restritos e modulados pela estrutura do habitat e práticas de manejo. Ao integrar abordagens funcionais e comparações inter-regionais, este trabalho enfatiza a necessidade de estratégias de conservação e restauração que mantenham a qualidade do habitat e a conectividade funcional em paisagens agrícolas. As descobertas fornecem insights práticos para o projeto de paisagens agrícolas sustentáveis ​​que conciliem a produção de alimentos com a conservação da biodiversidade.

Forest fragments embedded within agricultural landscapes play a critical role in maintaining insect biodiversity and ensuring the provision of essential ecosystem services. This thesis investigates how vegetation structure and landscape composition influence insect communities and their functional roles in both tropical and temperate agroecosystems, with a particular focus on pest regulation, pollination, and the stability of ecological interactions. The research was conducted in two contrasting regions: sugarcane fields adjacent to Atlantic Forest fragments in southeastern Brazil, and vineyards in southeastern France. By integrating studies from different environmental and agricultural contexts, this thesis provides a broader understanding of how semi-natural habitats contribute to biodiversity conservation and agroecosystem functioning. In the first part, we examined whether tree diversity in Atlantic Forest fragments promotes insect diversity and functional group abundance in both forest and adjacent sugarcane habitats. Using data from two sampling years, we found that higher tree species richness was associated with increased insect richness and greater frequencies of key functional groups such as predators and herbivores. Moreover, positive correlations between insect diversity in forests and sugarcane fields suggested inter-habitat spillover, reinforcing the role of forest fragments as sources of biodiversity and potential providers of ecosystem services. The second part focused on the order Hymenoptera, a taxonomically and functionally diverse group that includes parasitoids, predators, and pollinators. We assessed how seasonal variation affects their abundance and community composition across forest and sugarcane habitats. The results revealed distinct temporal dynamics, with forest fragments promoting more stable insect communities over time, whereas sugarcane fields exhibited higher seasonal fluctuations, likely resulting from agricultural practices and stronger changes in microclimatic conditions. Functional groups responded differently depending on the season and habitat, highlighting the ecological importance of forest fragments as refuges that buffer temporal instability in agricultural landscapes. In the third part, we expanded the analysis to a Mediterranean region and examined insect communities and predation rates in vineyards and adjacent woodlands in France. We evaluated how detailed vegetation characteristics, such as flower and herbaceous cover, affect insect abundance and functional composition. We found that floral resources and plant species richness were key drivers of beneficial insect abundance, particularly at vineyard borders, where spillover from forests was most evident. Sentinel prey experiments revealed higher predation rates in forest fragments, with positive effects extending into the vineyards, suggesting a contribution of semi-natural habitats to biological control. Overall, the thesis demonstrates that vegetation quality and spatial configuration significantly shape insect community dynamics and ecosystem service provision. Forest fragments enhance biodiversity and promote ecological interactions beyond their boundaries, although these effects tend to be spatially restricted and modulated by habitat structure and management practices. By integrating functional approaches and cross-regional comparisons, this work emphasizes the need for conservation and restoration strategies that maintain habitat quality and functional connectivity in agricultural landscapes. The findings provide practical insights for designing sustainable agricultural landscapes that reconcile food production with biodiversity conservation.
Ecosystem services provided by arthropods in forest fragments adjacent to cultivated areas
Keywords: Biodiversity; Fragmented landscapes; Sustainable agriculture