🧬 biologia

Influence of forest structure on butterfly diversity in tropical deciduous forests of Sambalpur district, Odisha, India

Este estudo demonstra que as Florestas Densas Reservadas no distrito de Sambalpur, em Odisha, sustentam a maior diversidade de borboletas em comparação com florestas abertas e de plantação, destacando o papel crítico da estrutura da vegetação e da variação sazonal na moldagem das comunidades de borboletas dentro de paisagens deciduais tropicais.

Autores originais: BASUDEV BACHA, AYUSMITA NAIK, ANIRBAN MAHATA

Publicado 2026-10-22

📖 5 min de leitura🧠 Leitura aprofundada

CC BY 4.0

Autores originais: BASUDEV BACHA, AYUSMITA NAIK, ANIRBAN MAHATA

Artigo original sob licença CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ⚕️ Esta é uma explicação gerada por IA de um preprint que não foi revisado por pares. Não é aconselhamento médico. Não tome decisões de saúde com base neste conteúdo. Ler aviso legal completo

Na complexa teia da vida, algumas criaturas atuam como barômetros vivos, subindo e descendo de acordo com a saúde de seu ambiente. As borboletas estão entre os indicadores mais sensíveis. Como dependem fortemente de plantas específicas para alimentação e abrigo, e porque não conseguem sobreviver por muito tempo sem a temperatura e a umidade adequadas, sua presença ou ausência conta uma história clara sobre a condição de uma floresta. Quando uma floresta é saudável, com uma mistura de árvores altas, vegetação rasteira espessa e muitas flores, as borboletas prosperam. Quando essa estrutura é quebrada pela atividade humana ou mudanças climáticas, a comunidade de borboletas muda, muitas vezes perdendo seus membros mais especializados. Compreender essas mudanças é crucial para os conservacionistas, pois proteger as borboletas muitas vezes significa proteger todo o ecossistema que elas habitam.

Um estudo recente nas florestas tropicais decíduas do oeste da Índia buscou entender exatamente como a forma física de uma floresta influencia a variedade de borboletas que nela vivem. Os pesquisadores focaram no distrito de Sambalpur, no estado de Odisha, uma área caracterizada por florestas secas que perdem suas folhas durante o verão quente. Eles escolheram comparar três tipos distintos de habitats florestais que existem lado a lado nesta região: uma floresta aberta onde o dossel é fino e a luz solar atinge o solo; uma floresta densa com um teto de folhas espesso e contínuo; e uma floresta de plantação, que consiste em árvores geridas por humanos. Ao longo de um ano inteiro, de janeiro a dezembro de 2022, a equipe percorreu seis caminhos específicos, dois em cada tipo de floresta, contando cada borboleta que viam. Eles percorreram esses caminhos uma vez por mês, anotando cuidadosamente a espécie e o horário do dia, para construir um quadro completo de como esses insetos se movem e vivem ao longo das mudanças sazonais.

Os resultados revelaram uma preferência clara pela complexidade. A floresta natural densa, onde as árvores crescem próximas umas das outras e a vegetação é estratificada e variada, sustentou a comunidade mais rica e diversa de borboletas. Neste habitat, os pesquisadores registraram o maior número de espécies diferentes e a distribuição mais equilibrada de indivíduos entre essas espécies. Esta área era o lar de 98 espécies diferentes de borboletas pertencentes a seis famílias distintas. A família mais comum encontrada foi a Nymphalidae, que incluía 37 espécies diferentes, seguida pela Lycaenidae com 23 espécies. Em contraste, a floresta aberta e as florestas geridas pelo homem detinham menos espécies e eram dominadas por apenas alguns tipos comuns que podiam tolerar condições mais abertas e perturbadas. O estudo descobriu que a floresta densa não era apenas um lugar com mais borboletas, mas um lugar com uma comunidade mais equilibrada, onde nenhuma espécie única dominava completamente.

A estrutura física da floresta importava tanto quanto o tipo de floresta. A floresta densa fornecia um ambiente estável com uma grande variedade de plantas hospedeiras para lagartas de borboletas e fontes de néctar para borboletas adultas. Essa complexidade estrutural permitia que muitas espécies encontrassem seus próprios nichos específicos, reduzindo a competição e permitindo que coexistissem. A floresta aberta, que foi registrada com altos níveis de interação humana e pastoreio, sustentava menos espécies e era habitada majoritariamente por borboletas generalistas que podiam sobreviver em uma gama de condições. A floresta de plantação, embora fosse melhor que a floresta aberta, ainda carecia da variedade natural necessária para sustentar a gama completa de vida das borboletas encontradas nas matas densas e intocadas. Os pesquisadores observaram que quatro das espécies que encontraram são legalmente protegidas pela lei indiana, destacando que estas florestas são refúgios críticos para a vida selvagem que está em risco.

O tempo também desempenhou um papel importante na história. O número de borboletas e a variedade de espécies mudavam dramaticamente dependendo da estação. A maior diversidade e o maior número de borboletas foram observados durante o período pós-monções, o tempo imediatamente após as chuvas intensas de verão. Durante esta estação, a floresta estava exuberante, com abundância de flores e folhas frescas, proporcionando uma explosão de alimento e locais de reprodução. Os meses de verão, com seu calor intenso e condições secas, viram um declínio acentuado tanto no número quanto na variedade de borboletas. O inverno e a monção situavam-se em um nível intermediário, mas o pico pós-monção era inequívoco. Este ritmo sazonal sugere que a saúde da população de borboletas está estreitamente ligada ao tempo das chuvas e ao subsequente crescimento da floresta.

O estudo conclui que a estrutura física de uma floresta é um motor primário da diversidade de borboletas nesta região. Florestas densas e heterogêneas atuam como redutos de biodiversidade, sustentando uma ampla gama de espécies, incluindo aquelas que são raras ou legalmente protegidas. Florestas abertas e de plantação, embora ainda sustentem alguma vida, não conseguem igualar a riqueza das matas naturais e intocadas. Para os esforços de conservação no leste da Índia, isso significa que preservar a complexidade estrutural das florestas densas existentes é essencial. Não basta simplesmente ter árvores; o arranjo, a densidade e a variedade dessas árvores determinam se uma floresta pode sustentar uma comunidade de borboletas próspera. Ao monitorar esses insetos, os gestores florestais podem obter uma compreensão clara e em tempo real de como suas terras estão progredindo, garantindo que o delicado equilíbrio da floresta tropical decídua seja mantido para o futuro.

Resumo Técnico: Influência da Estrutura Florestal na Diversidade de Borboletas em Florestas Decíduas Tropicais do Distrito de Sambalpur, Odisha, Índia

Problema
As florestas decíduas tropicais secas (TDDFs) constituem uma parte significativa da cobertura florestal da Índia, mas enfrentam pressões persistentes de atividades antropogênicas, como a expansão agrícola, mineração e fragmentação. Essas perturbações alteram as condições microclimáticas e ameaçam a integridade do ecossistema. Embora as borboletas sirvam como bioindicadores confiáveis da saúde do ecossistema e sejam sensíveis à degradação do habitat, dados abrangentes sobre suas comunidades de assembleias através de diferentes tipos de habitats florestais no oeste de Odisha permanecem limitados. Especificamente, há uma falta de compreensão sistemática sobre como a riqueza de espécies, abundância e assembleias de borboletas diferem entre Florestas de Reserva Abertas, Florestas de Reserva Densas e Florestas de Reserva de Plantação, e como essas comunidades respondem às variações sazonais no distrito de Sambalpur.

Metodologia
O estudo foi conduzido no distrito de Sambalpur, no oeste de Odisha, localizado dentro da bacia central do rio Mahanadi. Três tipos distintos de habitat florestal foram selecionados com base nas características da cobertura florestal e nos regimes de manejo:

Floresta de Reserva Aberta (S1): Caracterizada por alta interferência humana (HI) e pastoreio (G).
Floresta de Reserva Densa (S2): Caracterizada pelo menor nível de interferência humana e pastoreio.
Floresta de Reserva de Plantação (S3): Caracterizada por moderada interferência humana e menor pastoreio.

Seis transectos (dois por tipo de habitat), cada um com 500 metros de comprimento, foram monitorados mensalmente de janeiro a dezembro de 2022. A abundância das borboletas foi avaliada usando o método de Caminhada de Pollard dentro de uma janela de amostragem definida (2,5 m de cada lado do transecto, 5 m à frente e acima). Os levantamentos foram realizados entre 08:00 e 11:00 h por dois observadores.

A análise de dados envolveu o cálculo da riqueza de espécies ( $S$ ) e abundância relativa. A diversidade foi avaliada usando os números de Hill: riqueza de espécies ( $q=0$ ), diversidade de Shannon ( $q=1$ ) e diversidade de Simpson inversa ( $q=2$ ). Curvas de rarefação e extrapolação foram geradas usando o pacote "iNEXT" no R para avaliar a completude da amostragem. As diferenças na riqueza e abundância entre os locais e as estações (Inverno, Verão, Monções, Pós-monções) foram analisadas por meio de testes não paramétricos de Kruskal–Wallis, seguidos por testes de soma de postos de Wilcoxon pareados com correção de Benjamini–Hochberg. Tamanhos de efeito ( $r$ ) foram calculados para quantificar a magnitude das diferenças.

Resultos Principais

Inventário de Espécies: Um total de 98 espécies de borboletas pertencentes a seis famílias foram registradas. A família Nymphalidae foi dominante (37 espécies), seguida por Lycaenidae (23), Pieridae (14), Hesperiidae (12), Papilionidae (11) e Riodinidae (1). Quatro espécies (Pachliopta hector, Papilio clytia, Hypolimnas misippus e Tanaecia lepidea) estão listadas sob a Lei de Proteção à Vida Selvagem de 1972.
Comparação de Habitats: A Floresta de Reserva Densa (S2) sustentou a maior diversidade, com o maior índice de Shannon ( $^1D = 54,75$ $^{1} D = 54, 75$ ) e o maior índice de Simpson inverso ( $^2D = 36,57$ $^{2} D = 36, 57$ ). Esta foi seguida pela Floresta de Plantação (S3) e pela Floresta Aberta (S1).
- Riqueza: Diferenças significativas foram encontradas entre os locais ( $p < 0,01$ ). S2 apresentou significativamente maior riqueza do que S1 e S3, enquanto não houve diferença significativa entre S1 e S3.
- Abundância: S2 mostrou significativamente maior abundância do que S

S1 ( $p < 0,05$ ). Não foram encontradas diferenças significativas entre S1 e S3 ou entre S2 e S3.
* Composição da Comunidade: Espécies generalistas (ex: Catopsilia pomona, Euploea core) foram comuns em todos os locais, enquanto especialistas de habitat (ex: Tagiades gana e Troides helena) foram restritos principalmente à floresta densa (S2).

Variação Sazonal: Observou-se uma variação sazonal significativa tanto para riqueza quanto para abundância ( $p < 0,05$ ). A estação pós-monções exibiu a maior riqueza de espécies (mediana 65) e abundância (mediana 435), diferindo significativamente do verão, monções e inverno. O verão registrou a menor riqueza e abundância.
Completude da Amostragem: As curvas de rarefação aproximaram-se das assíntotas para todos os habitats, e a cobertura da amostra foi alta (99,88%–100%), indicando um esforço de amostragem adequado.

Principais Contribuições
Este estudo fornece dados de base sobre a diversidade de borboletas na região oeste de Odisha, uma área anteriormente sub-representada em estudos abrangentes de habitat florestal. Ele quantifica a influência específica da complexidade estrutural da floresta (Aberta vs. Densa vs. Plantação) nas assembleias de borboletas, demonstrando que florestas densas, estruturalmente complexas e não perturbadas, sustentam maior diversidade e equitabilidade em comparação com florestas abertas ou de plantação. Além disso, a pesquisa elucida a dinâmica temporal dessas comunidades, identificando o período pós-monções como uma janela crítica para o pico da biodiversidade.

Significância e Alegações
Os autores alegam que os achados demonstram que habitats florestais densos e estruturalmente heterogêneos são essenciais para sustentar comunidades diversas de borboletas em paisagens decíduas tropicais. A presença de espécies legalmente protegidas e especialistas de habitat ressalta o valor da área como um refúgio regional. O estudo enfatiza que a manutenção de manchas de floresta densa intactas e a regulação das perturbações antropogênicas são críticas para a conservação. Adicionalmente, os autores afirmam que a integração do monitoramento baseado em borboletas no manejo florestal e no planejamento de conservação em nível de paisagem é necessária para salvaguardar esses indicadores ecológicos contra as mudanças contínuas no uso da terra e a variabilidade climática no leste da Índia. O artigo conclui que os padrões de diversidade observados são impulsionados pela qualidade do habitat, complexidade estrutural e disponibilidade de recursos sazonais, em vez de artefatos metodológicos.

Mais como este