Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2941.pdf: 567635 bytes, checksum: 18b3f5d53030b198ba538da511d6b2e3 (MD5) Previous issue date: 2010-03-02 / Universidade Federal de Minas Gerais / Together with fire and climate changes, soil is considered a major determinant in the Braziliancerrado, the richest savanna in the world. Soil can influence plants by filtering species capableof acquiring resources and compete for them, but can also influence plant patterns ofallocation in defense against herbivory. Although many studies focused on plant soilrelationship in cerrado, few focused on the influence of soil at fine scale. We expectedcommunity descriptors, such as floristic composition, richness, evenness, diversity, and totalabundance to be related to soil features at fine scale within a physiognomy. We also expectedplants on nutrient-poor soils to present higher anti-herbivory defenses. In a cerrado site, weplaced 100 contiguous 25 m2 plots, in which we identified all woody individuals, measuredsoil variables and the following leaf traits: specific leaf area, C:N ratio, water content,toughness, trichomes, latex, and presence of tannins, alkaloids, and terpenoids. We did apartial redundancy analysis to test for relationship between soil features and floristiccomposition, controlled for spatial dependence. We also did multiple regression or spatialautoregressive models to test for relationships between soil features and: (1) the abundance ofthe five commonest species, (2) total abundance, (3) richness, (4) evenness, and (5) diversityand to predict defense traits based on soil features. We found no relationship between soil andfloristic composition, probably due to functional redundancy or limited dispersal. Organicmatter was positively related to Myrsine umbellata, the most abundant species, and totalabundance, and negatively related to evenness, what suggests positive feedbacks to cause thedominance by Myrsine umbellata. We also found a positive relationship between sum of basisand species richness, probably reflecting a fertility gradient. Contrary to our expectations, wefound no relationship between total defenses and total soil fertility or soil variables, whatcould result from low variability in soil fertility at fine scale or of high phenotypic variability.Presence of tannins was positively related to organic matter, possibly reflecting a strategytowards lower tolerance due to low reserve allocation or interactions with other resources.However, since tannins decrease leaf decomposition rates, organic matter could beaccumulating in soil. Overall, we suggest that soil is an important factor structuring cerradocommunity even at fine scales and that the dominance of cerrado species could be related topositive plant-soil feedbacks. / O solo, juntamente com o fogo e as variações climáticas, é considerado um dos principaisdeterminantes do cerrado brasileiro, a savana mais rica do mundo. O solo pode influenciar asespécies de planta selecionando aquelas adaptadas a explorar e competir por recursos, mastambém pode influenciar os padrões de alocações em defesas contra herbivoria. Emboramuitos estudos tenham se voltado a entender as relações entre solo e vegetação no cerrado,poucos se focaram efeitos em escala local. De forma geral, nossa expectativa é de quedescritores da comunidade, como composição florística, riqueza, equabilidade, diversidade eabundância total estejam relacionados com o solo, mesmo em escala local, dentro de umadeterminada fisionomia, e que plantas em solos pobres em nutrientes invistam mais emdefesas contra herbivoria devido ao alto custo em repor as folhas perdidas. Em uma área decerrado, lançamos 100 parcelas contíguas de 25 m2 cada, identificamos todos os indivíduosem nível de espécies, coletamos amostras de solo e medimos os seguintes traços foliares dedefesa contra herbivoria: área foliar específica, razão C:N, quantidade de água, dureza,densidade de tricomas, quantidade de látex, e presença de alcaloides, terpenoides e taninos.Para testar a relação entre a composição florística e as variáveis do solo, usamos uma análisede redundância parcial, controlando a autocorrelação espacial. Para testar a relação entre asvariáveis do solo e (1) a abundância das cinco espécies mais abundantes, (2) a abundânciatotal, (3) a riqueza de espécies, (4) a equabilidade e (5) a diversidade de espécies; para prevera distribuição dos traços de defesa contra herbivoria por meio das variáveis do solo,utilizamos regressões múltiplas ou modelos autorregressivos, na presença de autocorrelaçãoespacial. Encontramos uma baixa relação entre o solo e a composição florística,provavelmente devido à presença de espécies funcionalmente redundantes e espécies comdispersão limitada. O conteúdo de matéria orgânica esteve positivamente relacionado àabundância de Myrsine umbellata, a espécie mais abundante na área, e à abundância total, enegativamente relacionada à equabilidade, o que sugere que um mecanismo deretroalimentação positiva pode ser a causa da dominância de Myrsine umbellata. Tambémencontramos uma relação positiva entre soma de bases e a riqueza de espécies provavelmenterefletindo um gradiente de fertilidade. Contrariamente às nossas expectativas, nãoencontramos relação entre o investimento total em defesas e a fertilidade do solo,provavelmente refletindo uma baixa variação nas variáveis do solo em escala local ouvariações fenotípicas entre indivíduos da mesma espécie ou ambas. Entretanto, a presença detaninos esteve relacionada positivamente com o conteúdo de matéria orgânica, o que poderefletir menor tolerância à herbivoria em solos mais pobres ou uma alta acumulação dematéria orgânica no solo devido à lenta taxa de decomposição de folhas com tanino. De formageral, sugerimos que o solo é um importante fator estruturando a comunidade, mesmo emescala local, e que a dominância de espécies de cerrado pode estar relacionada a mecanismosde retroalimentação positiva.

Indivíduos, populações e espécies tendem a usar e selecionar habitats de modo não-aleatório. Consequentemente, a perda e a degradação de habitats geram impactos distintos sobre os organismos dependendo de seus atributos. Os efeitos da perda de habitat são claros – os organismos são eliminados ou desalojados por falta de habitat ou baixo sucesso reprodutivo. As consequências da degradação de habitat são mais sutis, e resultam na incapacidade de um ecossistema sustentar determinadas espécies. Como a perda e a degradação de habitat reduzem a disponibilidade de nichos, espera-se que táxons ecologicamente especializados e com requerimentos estreitos de nicho sejam mais propensos à extinção que generalistas. Organismos que são negativamente afetados por perda e degradação de habitat em geral exibem porte muito grande ou muito pequeno, baixa mobilidade, baixa fecundidade, reduzido recrutamento e estreitos requerimentos de nicho. Campos temperados constituem ambientes particularmente afetados por perda e degradação de habitat. No sudeste da América do Sul, como em muitas outras regiões do planeta, a expansão da agricultura e silvicultura são os principais responsáveis pela perda de habitat campestre. Os remanescentes de vegetação natural são usados para criação de gado, estando sujeitos à degradação pelo sobrepastejo, pisoteio e técnicas de manejo. Avaliar como a perda e degradação de habitat afetam a diversidade de organismos campestres é vital para o desenvolvimento de estratégias de conservação e manejo. A presente tese tem por objetivo investigar como a degradação e perda de habitat induzidas pela pecuária e silvicultura afetam a diversidade e a composição das comunidades de aves. Inicialmente, exploramos as relações entre variáveis de habitat e a composição da comunidade de aves num gradiente de altura da vegetação determinado por pastejo em campos litorâneos do Rio Grande do Sul. Posteriormente, avaliamos como variações no relevo interagem com variáveis de habitat e afetam a diversidade de aves em áreas de pecuária na Campanha gaúcha. Finalmente, avaliamos de que forma a perda de habitat resultante do estabelecimento de plantações industriais de celulose em áreas de campo afeta a composição de comunidades de aves campestres. Nossos resultados demonstram que a degradação de habitat decorrente do manejo de gado em campo nativo afeta a comunidade de aves de forma diferencial. Aves adaptadas a campos ralos ou generalistas tendem a ser beneficiadas pelo pastejo, ao passo que as espécies associadas à vegetação alta e densa são desfavorecidas. As variações na topografia reduzem os impactos da degradação de habitat nos campos. Essas variações interagem com o habitat e afetam de forma diferencial os distintos componentes da diversidade. Por outro lado, a perda de habitat decorrente da silvicultura gera um impacto de maior magnitude, alterando a composição das comunidades de aves e favorecendo aves não-campestres. Nesse contexto, impedir que novas áreas de campo nativo sejam convertidas em plantações de árvores passa a ser imperativo. Embora o manejo do gado aumente a diversidade em nível de paisagem ao criar um mosaico de manchas de vegetação de alturas distintas, maior atenção deve ser dada à manutenção e recuperação de formações densas de herbáceas de grande porte. Isso somente pode ser assegurado através de mudanças no regime do pastejo ou do desenvolvimento de técnicas de manejo alternativas. / Individuals, populations and species tend to select habitats in a non-random way. Consequently, habitat loss and degradation will have different impacts on organisms according to their traits. The effects of habitat loss are straightforward – organisms are eliminated or displaced because of the inexistence of adequate habitat or of low breeding success. Effects of habitat degradation are more subtle and result in the reduction of the capacity of an ecosystem to support some subsets of species. Since habitat loss and degradation reduce niche availability, ecologically specialized taxa with narrow niche requirements are expected to be more extinction prone than habitat generalists. Temperate grasslands have been strongly impacted by habitat loss and degradation. In southeastern South America, the expansion of agriculture and industrial pulpwood plantations are the main sources of habitat loss. Remnants of natural grassland vegetation are used for livestock ranching, being subject to habitat degradation from overgrazing, trampling and inadequate management techniques. The evaluation of how habitat loss and degradation affect the diversity of grassland organisms is vital for the development of management and conservation techniques. The main goal of this thesis is to evaluate how habitat degradation and loss related to cattle ranching and pulpwood plantations affect the diversity and composition of bird communities. We began by exploring the relationship between habitat variables and the composition of the bird community along a gradient of vegetation height determined by grazing in coastal grasslands of the state of Rio Grande do Sul. We then assessed how variations in the relief interact with habitat variables e affect the diversity of birds in rangelands of the Campanha gaúcha. Finally, we evaluated how habitat loss related with grassland afforestation for pulpwood plantations affects the composition of grassland bird communities. Our results demonstrate that habitat degradation resulting from livestock ranching in natural grasslands affects bird communities in a differential way. Birds adapted to stunted grasslands or habitat generalists tend to benefit from grazing, whereas tall-grass specialists are negatively affected. Variations in topography are responsible for reducing the impacts of habitat degradation in grasslands. These variations interact with habitat and have a differential effect on distinct components of diversity. On the other hand, the magnitude of the impact of habitat loss from afforestation is larger, altering the composition of bird communities and favoring a series of non-grassland species. In this sense, protecting remaining grasslands from afforestation is imperative. Although cattle ranching increases diversity at the landscape level by creating a mosaic of vegetation patches of different height, more attention should be given in maintaining and recovering dense formations of tall grassland plants. This can only be achieved by changing grazing regimes or developing alternative management techniques.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda de A Gurski.pdf: 1608576 bytes, checksum: 475c7482fe1de32140a798e3ebb23954 (MD5) Previous issue date: 2011-08-12 / The heterogeneity of substrate in streams promotes the colonization and diversity of benthic organisms. Among them, Chironomidae larvae are one of the most abundant in aquatic ecosystems. This study aimed at determining the composition, richness, diversity and the existence of distribution patterns of Chironomidae larvae in different microhabitats of preserved streams of Atlantic Forest. Samplings were performed in February and August 2010, with a Surber-type sampler. The environmental variables analyzed were not significantly different between sampled streams, but the taxonomic richness of Chironomidae larvae was distinct between the microhabitats. In the total, 6,429 Chironomidae larvae were identified and classified into 96 taxa belonging to the subfamilies Chironominae, Tanypodinae and Ortocladiinae. The analyses of density, richness, evenness and diversity, in relation to the months, sites and microhabitats, have pointed out statistically significant differences in the larval distribution for the different microhabitats. Among them, the highest richness was observed in the deposits of litter, and the highest number of exclusive species took place in the pool regions. Thus, the composition and structure of the Chironomidae assemblage is directly related to the availability and heterogeneity of habitats in streams. / A heterogeneidade de substratos em riachos favorece a colonização e diversidade dos organismos bentônicos. Entre estes, as larvas de Chironomidae são uns dos mais abundantes em diversos ecossistemas aquáticos. Este trabalho teve como objetivo determinar a composição, a riqueza, a diversidade e a existência de padrões na distribuição de larvas de Chironomidae, em diferentes microhabitats de riachos preservados da Mata Atlântica. As coletas foram realizadas em fevereiro e agosto de 2010, com um amostrador tipo Surber. As variáveis ambientais analisadas não foram significativamente diferentes entre os riachos amostrados, porém a riqueza taxonômica de larvas de Chironomidae foi distinta entre os microhabitats. Foram identificadas 6.469 larvas de Chironomidae distribuídas em 96 táxons pertencentes às subfamílias Chironominae, Tanypodinae e Ortocladiinae. As análises de densidade, riqueza, equitabilidade e diversidade desta assembleia em relação aos meses, pontos e microhabitats indicaram diferenças, estatisticamente significativas, na distribuição das larvas apenas para os diferentes microhabitats. Entre eles, a maior riqueza foi observada nos depósitos de folhiços e os maiores números de espécies exclusivas ocorreram nas regiões de remansos. Assim, a composição e estrutura da assembleia de Chironomidae está diretamente relacionada à disponibilidade e à heterogeneidade de habitats em riachos.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Roberto Mariano.pdf: 761006 bytes, checksum: 1ff3542b379bbf2cc1b28957af1d8d39 (MD5) Previous issue date: 2011-08-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The insertion of culverts in streams may cause habitat degradation, changing patterns of migration and dispersal of species, causing deterioration of biological diversity over time, favoring the disconnection of the habitat. This study aimed to evaluate the fish assemblages between the upstream and downstream segments of box and circular culverts in neotropical streams. Specifically we intend to analyze the composition and structure of the ichthyofauna and its possible spatial patterns, as well as the occurrence of spawning. Sampling for fish fauna were carried out monthly between November 2009 and October 2010, with various fishing gear such as gillnet, sieve, rod and castnet. Samples of ichthyoplankton were conducted between October 2009 and March 2010, with plankton net. During the period 2220 individuals were collected, with 901 fish in segments of circular culvert and 1,310 fish in segments of box culvert, belonging to 33 species. Catches were similar in both upstream and downstream segments of the circular culvert, whereas in the box culvert the fish abundance was just over in the upstream segment against downstream. The Characiformes dominated with a larger number of individuals in the upstream stretch of both culverts. On the other hand, the Siluriformes were abundant in the downstream stretch of the circular culvert, with similar abundances among the sections of box culvert. The richness and diversity of species differed among the sections of circular culvert (higher value in downstream), while values were similar to portions of the box culvert. The most abundant species were Astyanax altiparanae, A. paranae, A. fasciatus, Ancistrus sp., and Hypostomus sp., but with differences in the occurrence of the latter two species: these were more abundant in downstream segment of the circular culvert, and similar in sections of box culvert. The ichthyoplankton sampled was very low, with records of 36 eggs, 05 juveniles and 03 larvae, especially in the downstream section of the culverts. The ichthyofauna obtained distinct patterns among the culverts and in particular between the upstream and downstream sections of circular culvert. The data presented here showed that the circular culvert seems to provoke more limitation to fish movement, acting as a barrier to the species, especially for the Siluriformes, which reflects the variations that exist in abundance, richness and diversity of species. This indicates the need for further studies in neotropical streams intercepted by culverts, aimed to assemblies of fish and their movement. Such studies may subsidize the responsible sectors for the implementation of these structures to propose possible solutions to improve the habitat conditions, adapting the engineering biology of the species. / A implantação de tubulações em riachos pode causar a degradação do habitat, alterando os padrões de migração e dispersão das espécies, gerando deterioração da diversidade biológica ao longo do tempo, favorecendo a desconexão do habitat. O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência das assembléias de peixes entre os segmentos de montante e jusante de tubulações quadrada e circular em riachos neotropicais. Especificamente pretende-se analisar a composição e a estrutura das da ictiofauna e seus possíveis padrões espaciais, bem como a ocorrência de desovas. As amostragens para a ictiofauna foram realizadas mensalmente, entre novembro de 2009 e outubro de 2010, com diversos apetrechos de pesca como rede, peneirão, caniço e tarrafa. As amostragens do ictioplâncton foram realizadas entre o outubro de 2009 e março de 2010, com uma rede de plâncton. Durante o período foram coletados 2.220 indivíduos, sendo 901 peixes nos trechos da tubulação circular e 1.310 peixes nos trechos da tubulação quadrada, pertencentes a 33 espécies. As capturas foram semelhantes nos trechos de montante e jusante na tubulação circular, enquanto que para a tubulação quadrada a abundância de peixes foi um pouco superior no trecho a montante em relação a jusante. Os Characiformes predominaram com maior número de indivíduos no trecho a montante de ambas as tubulações. Por outro lado, os Siluriformes foram abundantes no trecho a jusante da tubulação circular, com abundâncias similares entre os trechos da tubulação quadrada. A riqueza e a diversidade de espécies diferiram entre os trechos da tubulação circular (maior valor a jusante), enquanto que os valores foram similares para os trechos da tubulação quadrada. As espécies mais abundantes foram Astyanax altiparanae, A. paranae, A. fasciatus, Ancistrus sp. e Hypostomus sp., porém com diferenças constatadas na ocorrência das duas últimas espécies: estas foram mais abundantes a jusante da tubulação circular, e similares nos trechos da tubulação quadrada. O ictioplâncton amostrado foi pouco expressivo, com registros de 36 ovos, 05 jovens e 03 larvas especialmente no trecho de jusante das tubulações. A ictiofauna obteve padrões distintos entre as tubulações e em especial entre os trechos de montante e jusante da tubulação circular. Os dados aqui apresentados evidenciam que a tubulação circular parece exercer maior limitação ao movimento dos peixes, atuando como uma barreira para as espécies, em especial aos Siluriformes, o que reflete nas variações existentes na abundância, riqueza e diversidade das espécies. Isso indica a necessidade de maiores estudos em riachos neotropicais interceptados por tubulações, voltados às assembleias de peixes e sua movimentação. Esses estudos poderão subsidiar os setores responsáveis pela implantação dessas estruturas no sentido de propor possíveis soluções para a melhoria das condições dos habitats, adequando a engenharia a biologia das espécies.

A descrição de padrões, i.e., tendências ou arranjos não aleatórios em comunidades, possui um longo histórico em ecologia vegetal. Comumente, a estrutura e diversidade de comunidades vegetais são descritas a partir de sua distribuição em classes de tamanho (SDD), distribuição espacial (SSD) e de sua distribuição abundância de espécies (SAD). Isto porque há um pressuposto de que padrões existentes nestes descritores de comunidades são assinaturas de processos fundamentais na sua organização e funcionamento. Assim, a descrição de padrões é com frequência o primeiro passo para gerar ou testar hipóteses sobre esses processos que regulam a estrutura e diversidade de comunidades. Organizada em diferentes capítulos, esta tese teve como objetivo central descrever e comparar padrões em diferentes comunidades arbóreas Neotropicais, buscando gerar hipóteses sobre os processos que regulam sua organização e funcionamento. Para tanto, buscou-se utilizar uma abordagem de inferência baseada no ajuste e seleção de modelos, que foi realizado usando máxima verossimilhança estatística. Em todos os capítulos, os dados sobre as comunidades arbóreas são oriundos de diferentes parcelas florestais permanentes, quatro delas com 10,24 hectares, localizadas no Brasil, e outra com 50 hectares, localizada no Panamá. Além da introdução geral sobre os conceitos e técnicas utilizadas nesta tese (Capítulo 1), foram avaliados e comparados: (i) os descritores básicos da estrutura florestal (i.e. abundância, área basal e riqueza de espécies por sub-parcela - Capítulo 2); (ii) a SAD e como ela varia com o aumento da escala e tamanho amostral (Capítulo 3); (iii) a SDD e como ela se relaciona com a demografia das espécies (Capítulo 4.1 e 4.2); e, por fim, (iv) a SSD e como ela varia entre parcelas permanentes (Capítulo 5). Apenas a relação entre a SDD e a demografia das espécies foi realizada como os dados da parcela panamenha, enquanto que os demais capítulos se referem as quatro parcelas brasileiras. Cada capítulo utilizou métodos e modelos probabilísticos distintos para a descrição e comparação das variáveis de interesse. O Capítulo 2 mostrou que os descritores básicos florestais foram muito diferentes entre as quatro parcelas brasileiras. Estes descritores foram raramente normais nas escalas estudadas e as diferenças entre as parcelas foram mais evidentes quando a variância é considerada, fornecendo informações extras sobre os processos geradores de variabilidade dentro das parcelas. O Capítulo 3 mostrou que a mudança no formato da SAD com o aumento da escala é predominantemente um efeito indireto do tamanho da amostra. Assim, pode haver um efeito de escala, mas esse efeito é pequeno e parece depender do grau de similaridade de espécies entre amostras. No capítulo 4.1, foi necessária uma combinação de quatro diferentes distribuições de probabilidade para descrever a ampla gama de SDD, visto que os modelos candidatos raramente foram adequados para a maioria das espécies. No capítulo 4.2, verificou-se que o crescimento e recrutamento determinam o formato da SDD, o que não aconteceu com a mortalidade. No geral, curvas decrescentes de crescimento por diâmetro (i.e., maior crescimento juvenil) levaram à SDD menos íngremes, enquanto que taxas altas de recrutamento estiveram relacionadas à SDD mais íngremes. Apesar das previsões da teoria de equilíbrio demográfico terem apresentado relações positivas com as SDD observadas, houve muita variação, fazendo com que as previsões fossem pouco confiáveis. No capítulo 5, confirmou-se que a grande maioria das espécies se distribui de maneira agregada no espaço. No entanto, as parcelas apresentaram diferentes padrões de intensidade e tamanho de agregação. As diferenças nestes padrões entre parcelas foram, em geral, similares àquelas encontradas ao comparar populações de uma mesma espécie entre parcelas. Assim, as parcelas permanentes brasileiras apresentaram padrões bem distintos umas das outras, tanto em termos de estrutura quanto de diversidade de espécies, padrões estes que provavelmente foram determinados pelas condições ambientais as quais estas comunidades estão sujeitas. Diferentes padrões também foram encontrados em relação à distribuição espacial das espécies (i.e. frequência, intensidade e tamanho de agregação). Contudo, os resultados sugeriram que estes padrões estiveram mais ligados a heterogeneidade ambiental interna das parcelas do que com condições de clima e solo as quais estas comunidades estão sujeitas. Por outro lado, os padrões de distribuição espacial das espécies parecem ter influenciado os padrões de diversidade das comunidades. Não houve, entretanto, um número suficiente de parcelas sob as diferentes combinações de condições ambientais para testar estas sugestões ou para fazer generalizações para cada formação florestal, sendo necessário o confronto destas sugestões com outros estudos realizados em condições similares. Já na parcela panamenha, foi confirmada a expectativa teórica de que distribuições diamétricas refletem a demografia das espécies, em especial os padrões de crescimento e recrutamento. Mas, houve grande variação entre as espécies, dificultando a inferência precisa de padrões demográficos passados das espécies a partir de SDD atuais. Por fim, a abordagem analítica baseada no ajuste e seleção de modelos por máxima foi uma alternativa viável, flexível e apropriada, principalmente em relação à comparação simultânea de diferentes modelos e à busca de processos por trás dos padrões encontrados. Apesar de algumas limitações de cunho operacional, a abordagem baseado em modelos é uma alternativa adequada para a descrição de comunidades arbóreas, podendo ser utilizada de maneira consorciada com outras abordagens (e.g. testes de hipóteses) para descrever padrões e para gerar ou testar hipóteses sobre esses processos fundamentais que regulam a estrutura e diversidade destas comunidades. / Pattern description - search for trends or non-random arrangements in communities, has a long history in plant ecology. Commonly, the structure and diversity of plant communities are described based on their size class distribution (SDD), spatial distribution (SSD) and species abundance distribution (SAD). This is because there is an underlying assumption that the existing patterns in these community descriptors are signatures of key processes determining their organization and functioning. Thus, pattern description is often the first step to generate or test hypotheses about the processes governing community structure and diversity. Organized in different chapters, the main goal of this thesis was to describe and compare different patterns in Neotropical tree communities and to generate hypotheses about the processes that regulate them. To do so we used an approach based on model selection, which was performed using maximum likelihood. In all chapters the data on tree communities came from different permanent forest plots, four of them of 10.24 ha located in Brazil and another 50 ha located in Panama. In addition to the general introduction of key concepts and techniques used along the thesis (Chapter 1), it was evaluated and compared: (i) the basic forest descriptors (i.e. abundance, basal area and species richness per subplot - Chapter 2), (ii) the SAD and how it varies with increasing sample size and scale (Chapter 3), (iii) the SDD and how it relates to species demography (Chapter 4.1 and 4.2) and, finally, (iv) the SSD and how it varies between plots (Chapter 5). Only the relationship between SDD and species demography o was performed using the Panama plot data, while the remaining chapters relate the four Brazilian plots. Each chapter used different methods and probabilistic models for the description and comparison of the variables of interest. In Chapter 2, it was found that basic forest descriptors were very different between the four Brazilian plots. These descriptors were rarely normal at the studied scales and differences between plots were more evident when variance is accounted for, which seems to provide information on processes generating within-plot variability. Chapter 3 showed that the change in shape of the SAD due to increasing scale is predominantly an indirect effect of sample size. Thus, there may be an effect of the scale, but this effect is minor and seems to depend on the degree of species turnover between samples. In Chapter 4.1, it was shown that the combination of four different probability distributions was necessary to describe the wide range of SDD, since models were rarely appropriate for the majority of tree species. In Chapter 4.2, it was found that growth and recruitment, but not mortality, shape the SDD. On average, decreasing growth-diameter curves (i.e. higher juvenile growth) were associated to less steep SDD, whereas high recruitment rates were related to steeper SDD. Although the predictions of demographic equilibrium theory were positively related to the observed SDD, there was lots of variation, making predictions quite unreliable. In Chapter 5, it was confirmed that the great majority of species had clumped spatial distributions. However, the results of intensity and size of clumps showed that the patterns of aggregation were different among plots. Species shared between two plots generally showed patterns of spatial distribution that matched the patterns found for individual plots. Therefore, the Brazilian plots presented very distinct patterns, both in terms of structure and species diversity, which were most probably determined by the environmental conditions to which these communities are subjected. Different patterns among plots were also found in respect to species spatial distribution (i.e. frequency, intensity and size of aggregation). However, the results suggested that these patterns were more connected to within-plot environmental heterogeneity than with climate and soil conditions. On the other hand, the spatial distribution of the species seems to have influenced the patterns of diversity of communities. There was not, however, a sufficient number of plots under different combinations of environmental conditions to test these suggestions or to make generalizations for each forest type, being necessary to confront these suggestions with other studies conducted in similar conditions. In the Panamanian plot, it was confirmed the theoretical expectation that diameter distributions reflect the demographics of the species, in particular the patterns of growth and recruitment. But there was great variability among species, making it difficult to infer past demographic patterns from current SDD. Finally, the analytical approach based on model fit and selection by maximum likelihood was a viable, flexible and appropriate approach, particularly in respect to the simultaneous comparison of different models and to the search for mechanisms underlying patterns. Despite some more operational limitations, the model-based approach is an appropriate alternative for the description of tree communities and can be jointly used with other approaches (e.g. hypothesis testing) for pattern description and to generate and test hypotheses on the fundamental processes that determine the structure and diversity of these communities.

Submitted by Carmen Torres (carmensct@globo.com) on 2018-02-22T18:58:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SimilaridadeMorfologicaEfeitos.pdf: 1126425 bytes, checksum: 5c79e261d1d8daf281374b14b99a44bd (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-02-26T14:58:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SimilaridadeMorfologicaEfeitos.pdf: 1126425 bytes, checksum: 5c79e261d1d8daf281374b14b99a44bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T14:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SimilaridadeMorfologicaEfeitos.pdf: 1126425 bytes, checksum: 5c79e261d1d8daf281374b14b99a44bd (MD5) Previous issue date: 2017-02-07 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Estudos sobre padrões de distribuição e coexistência das espécies em comunidades naturais estão ganhando destaque na área de ecologia de comunidades, pois servem como base para outros estudos, como os de conservação, de ecologia teórica e outros. Neste estudo, utilizamos os insetos aquáticos da Subordem Heteroptera (Infraordem Gerromorpha), para avaliar a relação entre similaridade morfológica e padrões de coexistência de Gerromorpha. Duas hipóteses foram testadas: (i) a existência de divergência morfológica entre as espécies coexistentes; (ii) o ambiente exerce baixa influência sobre o padrão de coocorrência das espécies. O estudo foi realizado em 32 riachos (igarapés) dentro e no entorno de uma unidade de conservação na Amazônia Oriental. A hipótese sobre divergência morfológica entre as espécies de insetos semiaquáticos e de ausência de um efeito ambiental nas assembleias foram corroboradas. As espécies da comunidade de Gerromorpha apresentaram um padrão de coocorrência não aleatório. A divergência morfológica entre espécies pode ser o resultado de intensa competição interespecífica. Nas assembleias de Gerromorpha estudadas, as relações de competição foram mais importantes que o ambiente, resultando no deslocamento de caracteres morfológicos, com espécies coexistentes mais distantes entre si morfologicamente do que o esperado para os modelos avaliados. / Studies on patterns of distribution and coexistence of species in natural communities are gaining prominence in the area of community ecology, as they serve as a basis for other studies, such as conservation studies, theoretical ecology and others. In this study, we used the aquatic insects of the Heteroptera Suborder (Infraorder Gerromorpha) to evaluate the relationship between morphological similarity and Gerromorpha coexistence patterns. Two hypotheses were tested: (i) the existence of morphological divergence between coexisting species; (ii) the environment has a low influence on the co-occurrence pattern of the species. The study was done in 32 creeks (streams) in and around a conservation unit in the Eastern Amazon. The hypothesis about morphological divergence between semiaquatic insect species and absence of an environmental effect in the assemblies was corroborated. Species of the Gerromorpha community presented a pattern of non-random co-occurrence. The morphological divergence between species may be the result of intense interspecific competition. In the Gerromorpha assemblages studied, the competition relations were more important than the environment, resulting in the displacement of morphological characters, with coexistent species more distant morphologically than expected for the evaluated models.

Orientador: Clarisse Palma da Silva / Resumo: Áreas úmidas são ambientes na interface terrestre e aquática, onde sazonalmente a disponibilidade de água pode estar em excesso ou em escassez. A história geológica da bacia amazônica está intimamente relacionada com a presença de áreas úmidas em grandes extensões espaciais e temporais e em variadas tipologias. Dentre as tipologias de áreas úmidas presentes na Amazônia as áreas alagáveis ao longo das planícies de inundação dos grandes rios são possivelmente as que possuem maior extensão territorial. Esta tese aborda o papel das áreas úmidas para a diversidade de árvores na Amazônia. As florestas que crescem em áreas úmidas possuem menor diversidade de espécies arbóreas em relação às florestas em ambientes terrestres (i.e., florestas de terra-firme); possivelmente devido às limitações ecológicas e fisiológicas relacionadas a saturação hídrica do solo e as inundações periódicas. Entretanto, nas áreas úmidas da Amazônia já foram registradas 3,515 espécies de árvores (Capítulo 2), uma quantidade comparável à da diversidade na Floresta Atlântica. Em relação às florestas de terra-firme da Amazônia, as espécies de árvores que ocorrem em áreas úmidas tendem a apresentar maiores áreas de distribuição e amplitudes de tolerâncias de nicho ao longo da região Neotropical (Capítulo 3). A composição florística e a distância filogenética entre espécies arbóreas nas florestas de várzea da Amazônia central mudam amplamente entre localidades (Capítulo 4). O gradiente ambiental contido entre as ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Wetlands are in the interface of terrestrial and aquatic environments, where seasonally water availability may be in excess or scarcity. Geological history of Amazon basin is closely linked with a huge temporal and spatial extents of wetlands. Nowadays, floodplains (i.e., Vázea and Igapó) are the wetlands with greatest coverage in Amazon. The present thesis is focused on the role of wetlands to tree species diversity in Amazon. Wetland forests have lower tree species diversity than upland forests (i.e., Terra-Firme); most likely due to ecological and physiological limitations. Notwithstanding, in Amazonian wetland forests 3,515 tree species already were recorded, (Chapter 2), which is comparable to tree species diversity in the Atlantic Forest. Wetland tree species show greater ranges sizes and niche breadth compared to tree species do not occur in wetlands (Chapter 3). Floristic compositional turnover and phylogenetic distances between floodplain forests in Central Amazon is high (Chapter 4). The most influential driver of floristic compositional turnover was the geographic distances between localities, whereas phylogenetic distances is driven mainly by the environmental gradients between forests. Furthermore, in general, the most abundant species are those that shows greater co-occurrence associations (Chapter 5). Co-occurrence structure is influenced by biotic interactions like facilitation and competition among species, but also by niche similarities indicated in the evol... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor