O Sistema Hidrológico do Taim, que inclui o Banhado do Taim, insere-se em uma região de áreas alagáveis contínuas caracterizadas por banhados e lagoas de água doce, em uma dinâmica de baixo relevo entre o Oceano Atlântico e a Lagoa Mirim, litoral Sul do Rio Grande do Sul. Este sistema encontra-se associado a uma vasta área de monocultura de arroz irrigado. As alterações antropogênicas ou naturais dos níveis d’água no sistema podem afetar a estrutura das comunidades planctônicas associadas às lagoas e à vegetação macrofítica. O objetivo principal do presente trabalho foi caracterizar a estrutura da comunidade zooplanctônica e verificar sua variação horizontal e temporal num eixo formado por uma área aberta (livre de vegetação) e uma área vegetada por densos estandes de macrófitas, assim como verificar a relação das características limnológicas e climatológicas com estas comunidades de forma a contribuir com elementos para a definição de regras adequadas ao uso dos recursos hídricos desta área. O estudo foi conduzido numa lagoa rasa interna ao Banhado (Lagoa Jacaré), e na porção do Banhado do Taim adjacente à Lagoa. Foi definida uma transecção Banhado-Lagoa composta por três pontos de amostragem (Banhado, Interface e Lagoa). Amostras de água foram coletadas trimestralmente, ao longo de um ano (Agosto/2002 a Junho/2003), para a análise do zooplâncton e das características ambientais. A comunidade zooplanctônica esteve representada por um total de 85 espécies, dentre as quais 39 pertencem aos cladóceros, caracterizando-o como o grupo de maior riqueza específica. O Índice de Constância demonstrou como espécies constantes no eixo Banhado-Lagoa, os rotíferos Lecane leontina e Testudinella sp., e os cladóceros Ceriodaphnia richardi e Chydorus sphaericus. Os copépodos foram o grupo de maior abundância, representada pela dominância dos náuplios e copepoditos, pois os indivíduos adultos freqüentemente ocorreram em número reduzido. Agosto (inverno) foi o período com o maior número de indivíduos, com valores de densidade bastante acentuados em relação aos demais. O Banhado apresentou a maior densidade zooplanctônica, assim como os maiores valores de riqueza e diversidade específica. Este habitat revela-se como uma zona potencial de abrigo e manutenção da fauna zooplanctônica, enfatizando a importância da conservação dos ecossistemas de banhados. As flutuações do nível d’água demonstraram a maior correlação com a variação da comunidade zooplanctônica. A ocorrência de níveis d’água elevados permitiu ampla conexão entre os habitats e grande disponibilidade de nichos, contribuindo para a manutenção de elevada densidade, riqueza e diversidade zooplanctônica nos períodos com tais condições.

Os sistemas de monitoramento utilizando diatomáceas foram desenvolvidos, em sua maioria, para monitorar os efeitos da poluição orgânica e da eutrofização, adotando como parâmetros de referência a demanda biológica de oxigênio após cinco dias e a concentração de fósforo total. Entretanto, vários fatores naturais têm sido apontados como causadores de variação na composição destas comunidades em rios. Por isso, grandes mudanças estruturais não provam necessariamente a hipótese de que tenha ocorrido algum evento poluidor. Neste contexto, a partir da relação entre a estrutura da comunidade de diatomáceas epilíticas da microbacia do arroio Schmidt, RS, Brasil, mudanças na qualidade da água e alterações físicas do meio, como fluxo, sombreamento ripário, largura e profundidade, objetivou-se colher subsídios para aplicação em programas de manejo e conservação de ecossistemas aquáticos. Durante os meses de janeiro e fevereiro de 2004, foram realizadas quatro excursões científicas a seis estações, totalizando 24 amostragens, para medição das seguintes variáveis: condutividade elétrica, oxigênio dissolvido em saturação, pH, turbidez, demanda biológica de oxigênio em cinco dias (DBO5), demanda química de oxigênio (DQO), fósforo total, nitrato, sólidos totais dissolvidos, sólidos suspensos, sílica, profundidade de submersão do substrato, velocidade da correnteza, diâmetro dos seixos, largura do rio e sombreamento em função da vegetação ripária. Para as análises qualitativas e quantitativas das diatomáceas epilíticas, uma área de 25 cm2 foi raspada de cinco replicatas O material foi oxidado com dicromato de potássio, ácido sulfúrico e clorídrico para confecção de lâminas permanentes. Padrões de distribuição e abundância das espécies foram explorados através da Análise de Espécies Indicadoras e os fatores ambientais responsáveis por esta distribuição foram evidenciados pela Análise de Correspondência Canônica. Os resultados confirmaram a preferência de Cymbella e Encyonema por águas lentas e elevada luminosidade, bem como a adaptabilidade de Cocconeis ao sombreamento. Nitzschia acicularis, Surirella tenera e Planothidium rupestoides revelaram-se indicadoras de ambientes meso-eutróficos. Encyonema perpusilum destacou-se no habitat oligo/β- mesossapróbico, e Sellaphora pupula no sítio de maior concentração de eletrólitos. Pelo cruzamento das respostas das espécies à saturação de oxigênio, DBO5, DQO, condutividade, fósforo total, sólidos totais dissolvidos e turbidez, foi possível estabelecer dois grupos sinalizadores de qualidade: Achnanthes sp. 3, Cocconeis fluviatilis, Navicula angusta, Nitzschia acicularis, Tryblionella victoriae, Pinnularia cf. obscura, Planothidium rupestoides, Sellaphora pupula, Stenopterobia sp. e Surirella tenera, relacionadas com maior impacto antropogênico, e Achnanthes sp. 2, Encyonema perpusilum, Geissleria aikenensis, Luticola goeppertiana, Navicula symmetrica e Nitzschia amphibia, referindo-se a ambientes mais oxigenados, pouco mineralizados e com reduzidos teores de compostos orgânicos. Estas informações também constituem subsídios para estudos paleolimnológicos envolvendo a reconstituição de paleoambientes (e.g. maior abundância de Cymbella indicando ambientes lênticos) e a concentração de paleonutrientes (e.g. Nitzschia acicularis designando períodos de maior eutrofização).

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In this context, the main goals of this thesis are to: i) test if the functional structure of headwater fish assemblages are influenced by drainage area and/or environmental components of basins; ii) comprehend the functional structure of river and headwater stream fish assemblages and evaluate the role of environment and spatial components on this structure; iii) test if functional diversity and species diversity patterns, besides spatial priorities for their conservation, are spatially congruent. The first objective was evaluated with a set of 25 headwater streams distributed in the Araguaia (13) and Tocantins (12) River basins. We tested for (dis)similarities among Araguaia and Tocantins fish assemblages with an analysis of similarities (ANOSIM), and we evaluated the role of space and environment on fish assemblages functional structure with RLQ and Fourthcorner analyses. We found a functional dissimilarity between fish assemblages of Araguaia and Tocantins (R = 0.09, p = 0.03) and RLQ was significant for trait/environment relationships (p = 0.005), although spatially structured environment also seems to be relevant. Altitude, channel depth, water temperature, turbidity and conductivity are environmental variables that influenced: body mass, water column position, substrate preference, parental care, foraging location and migratory habits. In this ways, fish assemblages' functional structure of Araguaia and Tocantins River basins are delimited is influenced by both space and local conditions of the environment. For evaluating the second objective, we calculate the net relatedness index (NRI) of 22 rivers and 27 headwater stream of Tocantins-Araguaia basin and related them with environmental variables of each watercourse. We used a variation partitioning for understanding how much of NRI variation could be explained by environment and/or space. The spatial pattern of NRI indicated that fish assemblages from headwater streams tend to be functionally clustered and from rivers overdispersed, and their separation is associated with four environmental variables: depth, width, water velocity and dissolved oxygen. However, variation partitioning indicated a lower influence of the environment on NRI variation when compared with the spatial components. Therefore, the functional structure of rivers and headwater streams is associated with neutral processes such as the dispersal limits of each species through the space. We evaluated the third objective using 21 units formed by the combination of one river and one headwater stream. Utilizing null models, we verified if units with higher species richness also have higher functional diversity. We created conservation scenarios for species richness and functional diversity with an algorithm of complementarity. No unit had higher functional diversity than expected by it species richness, which might indicate the possibility of developing a single conservation strategy for them. However, the congruence between conservation scenarios for species richness and functional diversity seems to be the result of the algorithm used that selects areas harboring species with restricted spatial occurrence, independently of other criteria used. / A riqueza de espécies é um descritor clássico das comunidades biológicas, porém, seu conceito não engloba as diferenças ecológicas entre as espécies que podem estar ligadas à manutenção de processos ecossistêmicos. Por exemplo, espécies com características ecológicas semelhantes devem desempenhar funções ecológicas similares enquanto as de características distintas desempenhariam funções diferentes. Entender os padrões funcionais das comunidades e os processos que atuam sobre a sua estruturação é um desafio para os ecólogos, principalmente em ambientes pouco conhecidos como os de água doce tropicais. Dentro deste contexto, os objetivos desta tese são: i) testar se a estrutura funcional das assembleias de peixes de riachos pode ser influenciada pelos limites da área de drenagem e/ou pelos componentes ambientais das bacias hidrográficas; ii) compreender a estruturação funcional das assembleias de peixes em rios e riachos de cabeceira e avaliar o papel do ambiente e do espaço sobre esta estruturação; iii) testar se os padrões de diversidade funcional e de riqueza de espécies das assembleias de peixes, além das prioridades espaciais para sua conservação, são congruentes espacialmente. O primeiro objetivo foi testado com um conjunto de 25 riachos distribuídos nas bacias hidrográficas dos Rios Araguaia (13) e Tocantins (12). Testamos as (dis)similaridades entre as assembleias de peixes do Araguaia e Tocantins com uma análise de similaridades (ANOSIM), e avaliamos o papel do espaço e do ambiente sobre a sua estrutura funcional com análises de RLQ e Fourthcorner. Encontramos uma dissimilaridade funcional entre as assembleias do Araguaia e Tocantins (R = 0.09, p = 0.03) e a RLQ foi significativa para as associações entre atributos/ambiente (p = 0.005), embora o ambiente espacialmente estruturado também pareça ser relevante. Altitude, profundidade do canal, temperatura da água, turbidez e condutividade são as variáveis do ambiente que influenciam: massa corporal, posição na coluna d'água, preferência pelo substrato, cuidado parental, local de forrageio e migração. Desta forma, a estrutura funcional das assembleias de peixes das bacias dos Rios Araguaia e Tocantins é influenciada tanto pelo espaço quanto pelas condições locais do ambiente. Para avaliar o segundo objetivo, calculamos os índices de parentesco líquido (NRI) de 22 rios e 27 riachos de cabeceira da bacia Tocantins-Araguaia e os relacionamos com as variáveis ambientais de cada curso d'água. Utilizamos ainda uma partição de variância para compreender o quanto da variação do NRI é explicada pelo ambiente e/ou pelo espaço. O padrão espacial do NRI indicou que as assembleias dos riachos de cabeceira tendem a ser funcionalmente agrupadas e as de rios sobredispersas, e a sua separação está associada a quatro variáveis ambientais: profundidade, largura, velocidade e oxigênio dissolvido. Porém, a partição de variância indicou um papel menor do componente ambiental na variação do NRI em relação aos componentes associados ao espaço. Portanto, a estruturação funcional de riachos e rios está associada a processos neutros, como os limites de dispersão intrínsecos de cada espécie. Avaliamos o terceiro objetivo utilizando 21 unidades formadas por: um rio e um riacho de cabeceira. Por meio de modelos nulos, verificamos se as unidades com maior riqueza de espécies possuíam maior diversidade funcional do que o esperado ao acaso. Criamos ainda cenários de conservação para riqueza de espécies e diversidade funcional com um algoritmo de complementaridade. Nenhuma unidade apresentou maior diversidade funcional do que o esperado pela riqueza de espécies, o que pode indicar a possibilidade de desenvolver uma única estratégia de conservação para ambos. Entretanto, a congruência entre os cenários para a riqueza de espécies e diversidade funcional parece ser resultado do algoritmo utilizado, selecionando áreas com espécies de ocorrência restrita, independente dos demais critérios utilizados.

A caracterização da biodiversidade de comunidades bentônicas resume-se, no litoral brasileiro, a pouco mais de uma dezena de trabalhos estudando, na totalidade, uma área aproximada de apenas 3400 m2. Pretendeu-se aqui propor um novo método, inédito para comunidades marinhas de substrato consolidado, baseado na amostragem de unidades de heterogeneidade da paisagem, denominados povoamentos, visando um aumento na velocidade e abrangência das amostragens neste ambiente. Este estudo foi realizado em um trecho de 260m do costão leste da Praia do Presídio (Enseada das Palmas, P. Est. de Ilha Anchieta, Ubatuba, SP) e divididiu-se em quatro abordagens: 1) identificação e descrição dos povoamentos presentes e spécies neles dominantes; 2) mapeamento da repartição horizontal geo-referenciada de cada povoamento e determinação de sua amplitude vertical máxima; 3) quantificação de seus recobrimentos percentuais médios a partir de imagens; 4) avaliação da composição específica e da variação espacial de povoamentos selecionados. Trinta povoamentos, incluídos nas categorias Banco, Colônia, Crosta e Tapete, além de um atributo não-biológico incluído na categoria Região, foram identificados e descritos e as informações serão disponibilizadas em um banco de dados na internet. O mapeamento foi realizado em apenas 6 mergulhos, em cada estação, de 50 a 80 minutos. A maior parte os povoamentos ocorreu pontualmente. O número de povoamentos e a repartição horizontal dos mesmos praticamente não se alteraram entre verão e inverno. A análise da freqüência relativa dos povoamentos evidenciou que Banco de Sargassum (BSG) apresentou maior valor no verão (25,3%) e Tapete de Amphiroa e Jania (TAJ), no inverno (21,3%). Quanto à distribuição vertical, foram delimitadas quatro principais zonas baseadas na freqüência relativa: uma mais rasa definida por BSG, outra intermediária superior definida por TAJ, outra intermediária inferior definida por Tapete de Ectoprocta (TEC) e uma mais funda definida por povoamentos variáveis com a estação. Foram obtidos 84 elementos amostrais fotográficos no verão e 100 no inverno, os quais evidenciaram 26 e 28 povoamentos, respectivamente. Foram realizadas análises de repartição espacial nos modos R e Q e avaliação de heterogeneidade dos agrupamentos formados. BSG apresentou maior valor de recobrimento percentual médio tanto no período de verão (26,1%) quanto de inverno (32,0%), seguido de TEC (19,7% no verão e 24,2% no inverno), significativamente maior que a maioria dos demais povoamentos (p<0,05). Os povoamentos fitobentônicos foram mais representativos na área (62,2% de recobrimento médio no verão e 61,8% no inverno). Quando consideradas as categorias de povoamentos, os bancos fitobentônicos foram mais representativos (31,2% no verão e 37,0% no inverno). Se somados animais e algas, a categoria ?tapete? foi a mais representada (46,3% no verão e 41,4% no inverno), com grande contribuição dos povoamentos TAJ e TEC, indicando uma possível influência da sedimentação na área. A análise de repartição espacial em Modo R evidenciou a existência de seis grupos no verão e cinco no inverno, sugerindo povoamentos com as mesmas exigências ecológicas. Já em Modo Q observou-se que a comunidade da área é bastante heterogênea, apresentando um padrão em manchas, sendo os povoamentos BSG, Região de Substrato Inconsolidado, TAJ, TEC (e algumas de suas variações) e Tapete de Gelidiopsis e Hypnea (TGH) os responsáveis pela formação dos grupos com o Índice de Similaridade de Morisita-Horn. A análise da composição específica dos povoamentos BSG, TAJ, TEC e TGH evidenciou que os mesmos podem ser considerados homogêneos ou apresentam-se na forma de fácies na área de estudo, podendo ser utilizados como unidades operacionais de forma consistente. Entretanto, estudos em outras áreas são necessários para fornecer suporte aos dados obtidos, principalmente em relação aos dois últimos povoamentos, que carecem de estudos ecológicos. A análise espectral evidenciou suficiência amostral para todos os povoamentos em relação aos pontos Calleja adotados. Os espectros de riqueza foram diagonais e os de diversidade foram retangulares. Para os quatro povoamentos, o Índice de Diversidade de Shannon ficou entre 1,6 e 2,2 e o de Diversidade de Simpson, entre 2,6 e 5,7. O povoamento TGH foi o mais rico e o mais diverso. A comunidade estudada no presente estudo pode ser considerada característica da região sudeste do Brasil. O método dos povoamentos, tanto a partir da Abordagem 2 quanto da 3, possibilitou a caracterização estrutural da comunidade de forma rápida. A análise da micro-heterogeneidade de 4 povoamentos evidenciou que podem ser utilizados como unidades ecológicas consistentes. / The biodiversity characterization of benthic communities in the Brazilian coast is limited to a few works, which studied an area of about 3,400 m2. The objective of this study was to propose a new method, unprecedented in hard bottom marine communities, based in the sampling of landscape heterogeneity units, named physiognomies and settlements, aiming at an increase in sampling speed and covering in this environment. This study was performed in a 260 m infralittoral stretch of Presidio Beach eastern coast (Palmas Bay, Anchieta Island State Park, Ubatuba, SP) and was divided in four approaches: 1) identification e description of settlements and their dominant species; 2) georeferenced spatial repartition mapping of each settlement and determination of maximum vertical amplitude; 3) mean percent cover quantification from digital images; 4) evaluation of specific composition and spatial variation of selected settlements. Thirty settlements, included in Bed, Colony, Crust and Turf categories, besides a non-biological attribute included in Region category, were identified and described and the information will be available in a database in the internet. Mapping was performed in only 6 dives of 50 to 80 minutes in each season. The major part of the settlements occurred punctually. Settlements number and horizontal repartition practically did not change between summer and winter. Sargassum Bed (SGB) was more frequent in the summer (25.3%) and Amphiroa and Jania Turf (AJT) in the winter (21.3%). In relation to vertical repartition, four main zones were delimited based in relative frequencies: a shallower one defined by SGB, another upper intermediary defined by AJT, another lower intermediary defined by Ectoprocta Turf (ECT) and a last one, deeper, defined by variable settlements according to season. Eighty four sampling units were obtained in summer and 100 in winter, from which 26 and 28 settlements could be recognized, respectively. Cluster analysis in R and Q modes and heterogeneity evaluation of the obtained groups were made. SGB showed the highest mean percent cover as much in summer (26.1%) as in winter (32.0%), followed by ECT (19.7% in summer and 24.2% in winter), significantly higher than most of the other settlements (p<0.05). Phytobenthic settlements were the most representative in the area (62.2% of mean cover in summer and 61.8% in winter). When settlements categories were considered, phytobenthic beds were the most representative (31.2% in summer and 37.0% in winter). With animals and algae altogether, the category ?turf? was the most represented (46.3% in summer and 41.4% in winter), with great contribution of AJT and ECT, indicating a possible sedimentation influence in the area. The cluster analysis in R Mode showed the existence of six groups in summer and five in winter, suggesting settlements with the same ecological exigencies. In Q Mode a highly heterogeneous community could be evidenced, showing a patchy pattern. The settlements SGB, Unconsolidated Substrate Region, AJT, ECT (and some of its variations) and Gelidiopsis and Hypnea Turf (GHT) were the responsible for group formation with the use of Morisita-Horn Similarity Index. Specific composition analysis of SGB, AJT, ECT and GHT showed that these settlements can be considered homogeneous or present themselves as facies in the study area and can be consistently used as operational units. However, studies in other areas are necessary in order to give support to the obtained data, mainly regarding ECT and GHT, which lack ecological studies. Spectral analysis made evident sampling sufficiency for all settlements in relation to Calleja points adopted. Richness spectra were diagonal and diversity spectra were rectangular. For the four settlements, Shannon?s Diversity Index was between 1.6 and 2.2 and Simpson?s Dominance Index, between 2.6 and 5.7. GHT was the richest and most diverse settlement. The community studied in the present work can be considered typical of Brazilian south eastern region. Settlements method, through approaches 2 and 3, facilitated community structural characterization in a fast way. Micro-heterogeneity evaluation of four settlements showed that they can be used as consistent ecological units.

Orientador: Ricardo Jannini Sawaya / Texto em português e inglês / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:49:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz_AmomMendes_M.pdf: 2403224 bytes, checksum: ec7b481911e3e7c360533c1254330aab (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Indivíduos e espécies não são distribuídos aleatoriamente no espaço. Consequentemente, as metacomunidades formadas por tais organismos também apresentam uma organização espacial. Associado a isso, poucas espécies conseguem se distribuir na maioria dos ambientes possíveis. Portanto, as metacomunidades possuem uma variação em sua composição que pode ser espacialmente organizada, ou seja, existem locais que são mais similares em termos de composição de espécies do que outros. Robert Whittaker nomeou esse fenômeno como o componente beta da diversidade, ou simplesmente, diversidade beta. Entender quais processos geram e mantêm os padrões espaciais da diversidade beta é, portanto, uma questão central em ecologia de comunidades, além de auxiliar na proposição de formas apropriadas de manejo e conservação. O objetivo deste estudo foi descrever padrões de diversidade beta de anfíbios anuros das planícies costeiras do Sudeste do Brasil e investigar os possíveis processos que influenciam os padrões de diversidade detectados. A dissertação está dividida em dois capítulos. No primeiro capítulo, descrevo a diversidade beta de anuros da região de estudo e avalio como esses padrões estão protegidos atualmente, por unidades de conservação. No segundo capítulo, busco entender como múltiplos preditores poderiam estar relacionados com a variação na composição de espécies da região de estudo, dado o embasamento teórico e empírico da potencial influência de tais preditores sobre a diversidade de anuros. Os resultados do primeiro capítulo mostraram que existe um padrão claro de organização espacial na diversidade beta, estruturada em três áreas de forma congruente com a história geomorfológica da região. Os resultados evidenciam ainda, que a atual rede de unidades de conservação inclui padrões de diversidade beta semelhante às áreas não protegidas. No entanto, a representatividade dessas unidades em termos de área (~ 4000 km²) é pequena (11.3%). Os resultados do segundo capítulo demonstram a importância de diferentes preditores, incluindo clima, história geomorfológica e processos espaciais em diferentes escalas, para explicar a variação espacial da composição de espécies de anuros. Dentre esses preditores, as unidades geomorfológicas foram predominantemente importantes para explicar a diversidade beta. No entanto, outros processos que foram também importantes para a estruturação das comunidades, como o gradiente climático presente dentro das unidades geomorfológicas, possivelmente gerados pela estrutura geomorfológica da região e pela presença da Serra do Mar. Nossos resultados podem apresentar implicações práticas relacionadas à escolha de potenciais áreas para a conservação das planícies costeiras do Sudeste brasileiro. Tendo em vista a conservação dos padrões de diversidade beta e de seus processos subjacentes, associado à falta representatividade de em termos de tamanho de áreas protegidas na porção central do litoral paulista, sugerimos que tais áreas sejam priorizadas no planejamento e implementação de novas unidades de conservação / Abstract: Individuals and species are not randomly distributed in space. Hence, the communities composed by these species also show a spatial organization. Moreover, only few species can occur in many of the available environments. Therefore, the communities present a variation in their composition which can be spatially structured, that is, there are sites more similar each other in terms of species composition than other ones. Robert Whittaker named this phenomenon as the beta component of diversity or, simply, the beta diversity. The understanding of which processes generate and maintain beta diversity is a central question of the community ecology, also helping in the proposing and applying proper ways to its conservation and management. The aims of this study were to describe the anuran beta diversity patterns of coastal plains from southeastern Brazil and assess potential processes which influence such patterns. This study comprises two chapters. In the first one, I described aspects of the anuran beta diversity in the study region and evaluated how these patterns are protected in conservation units. In the second one, I seek to understand how multiple predictors could be related with the variation in species composition, given the theoretical and empirical framework on the influence of such predictors upon anuran diversity. The results of the first chapter showed a clear spatial pattern in the variation of species composition divided in three main areas that are congruent with the geomorphological history of the region. Still, we showed that the actual network of protected areas include similar beta diversity patterns to unprotected areas. However, the representativeness of these conservation units defined as the covered area (~ 4000 km²) is very small (11.3%). The results of the second chapter demonstrated the relative importance of distinct predictors, including climate, geomorphological history and spatial scales, to explain the spatial variation of the anuran species composition. The beta diversity is mainly associated with spatial structure of geomorphological units. However, other processes are also important in structuring anuran communities, such as climatic gradients possibly related to the geomorphological structure and the presence of Serra do Mar range and also broad scale processes. Our results have practical implications related to the choice of potential areas to coastal plains conservation in southeastern Brazil. In order to conserve the beta diversity patterns and their related processes, associated to unequal representativeness defined by the size area of protected areas, mainly on the central portions of São Paulo state coast, we suggested these areas as priorities in the planning and implementing of new conservation units / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Orientador: André Victor Lucci Freitas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T02:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_JessiePereira_M.pdf: 5068194 bytes, checksum: 7453dc6808e34dff71c6905a75b956ca (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Ecossistemas florestais apresentam variação na complexidade das estruturas vegetativas em um gradiente vertical, gerando diversos microclimas que influenciam a distribuição de grupos de animais neste ambiente. Em uma floresta de menor porte, como a Floresta Atlântica, as condições abióticas não tão distintas entre dossel e subosque não configurariam diferenças marcantes entre as comunidades neste gradiente. E ainda, devido à menor distância entre os dois estratos, esperaríamos encontrar uma composição de espécies similar forrageando tanto no dossel quanto no subosque. Já em um contexto de estrutura filogenética de comunidades, se este gradiente representa um filtro ambiental, pode estar moldando atributos das espécies e o tipo de habitat em que ocorrem. Espécies que possuem atributos semelhantes sejam estes morfológicos ou propriamente o nicho tende a co-ocorrer em um mesmo ambiente, caracterizando um agrupamento filogenético. Dessa forma esperaríamos encontrar uma distribuição não aleatória dos clados ao longo do gradiente vertical. Utilizando armadilhas com iscas atrativas dispostas alternadamente no dossel e subosque ao longo de seis transecções, investigamos o efeito da estratificação vertical na estruturação da comunidade de borboletas frugívoras em uma formação de Floresta Estacional Semidecidual na Floresta Atlântica. Em um ano de amostragem, obtivemos 2047 indivíduos, divididos em 69 espécies de borboletas de quatro subfamílias. A abundância, riqueza e diversidade foram maiores no dossel, mas a composição da comunidade foi distinta entre os estratos. As quatro subfamílias de borboletas frugívoras ocuparam preferencialmente o dossel, incluindo a tribo Satyrini comumente relacionada ao subosque em estudo anteriores. Estes resultados sugerem que a estrutura da vegetação na Floresta Atlântica possui uma configuração que fornece recursos específicos para as borboletas frugívoras nos estratos mais altos, ou que o porte menor da floresta permite a estas borboletas contornarem os fragmentos de mata, da borda até o alto. Embora não saibamos exatamente quais os fatores que moldam os padrões de estratificação vertical neste bioma, corroboramos a alta diversidade contida no dossel e o efeito deste gradiente na estruturação de comunidades em uma floresta tropical de menor porte. Encontramos um forte sinal filogenético demonstrando que o tamanho de asa é conservado nos clados. Houve variação na composição filogenética, com as linhagens de Charaxinae concentradas no dossel enquanto as demais subfamílias estiveram mais associadas ao subosque. A diversidade filogenética foi superior no subosque e decresce em direção ao dossel. Essa variação está relacionada à maior diversidade de linhagens no subosque e a dominância de Charaxinae no dossel. O tamanho de asa diferiu entre os estratos, com borboletas maiores concentradas no subosque, entretanto essa diferença não se manifestou através da filogenia. Nossos resultados demonstraram que a presença de sinal filogenético do atributo tamanho não foi necessariamente preditora da conservação de nicho neste caso. A presença de um filtro ambiental, possivelmente a pressão de predação, ou a capacidade de voar entre espaços reduzidos parece estar selecionando tamanhos de asa neste gradiente. Medidas e atributos que reflitam o histórico evolutivo das borboletas frugívoras podem auxiliar na compreensão dos padrões de distribuição desta guilda em florestas tropicais / Abstract: Forest ecosystems include a wide variation in the complexity of vegetation structures in a vertical gradient, resulting in different microclimates that influence the distribution of animal groups in these environments. In forests with lower canopy, such as the Atlantic Forest, abiotic factors may not be sufficiently different to cause a clear pattern of vertical stratification, causing similar community compositions. Additionally, if the vertical gradient plays a role of habitat filter in relation to phylogenetic structure of community, species traits are expected to be adapted to this gradient, as well as their habitats. Species with more similar morphological traits or niche will tend to co-occur in the same habitat, characterizing a phylogenetic clustering. Thus, it would be expected to find a non-random distribution of clades along the vertical gradient. This study aims to investigate the effects of vertical stratification in a community of fruit-feeding butterflies in a seasonal semi-deciduous formation of the Atlantic Forest, using bait traps alternately disposed at understory and canopy levels. During a one-year sampling period, we recorded 2047 individuals of 69 species of butterflies, classified into four subfamilies. Abundance, species richness and diversity were higher in the canopy, and species composition differed along the vertical strata. All four subfamilies of fruitfeeding butterflies preferentially occupied the canopy, including the tribe Satyrini, commonly associated to understory in previous publications. Our results suggest that vertical structure of vegetation in the Atlantic Forest provides specific food sources to fruit feeding butterflies in the higher strata, or the smaller height of the forest allows those butterflies to fly above the fragments, from the edge to the top. Although we do not know for sure which factors are shaping the patterns of vertical stratification in this biome, we corroborated the high diversity in canopy and the effect of the vertical gradient on the structure of a fruit-feeding butterfly community in a low-canopy forest. We found a strong phylogenetic signal for wing size, confirming it as conserved within clades. Besides that, the two strata showed differences in the phylogenetic arrangement, with lineages of Charaxinae more associated to the canopy, unlike the remaining subfamilies, related to understory. The phylogenetic diversity was higher in the understory and decreased towards the canopy. This variation can be explained by the higher diversity of lineages in the understory and the dominance of Charaxinae in the canopy. Wing size differed between strata, with larger butterflies found in the lower levels, however this difference was not related to phylogeny, but due to an effect of habitat filter. The presence of a phylogenetic signal for one trait does not necessarily predict conservatism niche in this case. It is possible that pressure of predation or the ability to fly in reduced spaces are acting as habitat filters, and selecting wing sizes along the vertical gradient. Traits and other measurements linked to historical evolution of fruit-feeding butterflies may be useful to better understand the distribution patterns of this guild in tropical forests / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Orientador: Fernando Roberto Martins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-19T15:38:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cerqueira_RobertaMacedo_D.pdf: 10307758 bytes, checksum: 977436429d0c6254aef3b745b653e89d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Padrões de diversidade de espécies existem e são estudados em uma variedade de sistemas e escalas espaciais. Diferentes fatores geográficos e ambientais têm sido associados à variação na de diversidade em áreas florestadas, entretanto, ainda não existe um consenso na comunidade científica quanto à importância e à influência destes fatores em relação ao aumento ou diminuição da diversidade. Estudos pontuais de florística e fitossociologia no Brasil têm possibilitado o estabelecimento de alguns padrões e inferências sobre os fatores que afetam diretamente a diversidade dos sítios. A Floresta Ombrófila Densa ou Floresta Pluvial Atlântica (FPA) distribui-se ao longo de toda a costa brasileira. Apresenta elevada riqueza de espécies e um grande número de espécies endêmicas. Suas fitofisionomias são classificadas de acordo com a latitude e altitude em que ocorrem. Propomos neste estudo investigar os padrões de distribuição da diversidade alfa em sítios localizados em toda área de ocorrência da Floresta Pluvial Atlântica, procurando identificar centros de diversidade, a relação entre a distribuição da diversidade alfa e variáveis ambientais e a padrões de distribuição dos táxons (família, gêneros e espécies) ao longo da FPA. Utilizamos como medida de diversidade o índice de Shannon (H') e separamos as tabelas fitossociológicas por região geográfica. Os resultados apontaram para uma maior diversidade alfa na região sudeste brasileira, principalmente nos estados do Espírito Santo, São Paulo e Rio de Janeiro. Utilizamos regressões múltiplas e análises de correspondência canônica (CCA) para verificarmos correlações entre variáveis ambientais e índices de diversidade (H', ChaoI e C de Simpson). Nossos resultados demonstraram uma relação positiva entre latitude, altitude e longitude e os índices H' e ChaoI e uma relação negativa para C, em ambas as análises. Considerando os níveis taxonômicos analisados (família, gêneros e espécies), predominou o padrão de distribuição geográfica restrita. Myrtaceae apresentou a maior diversidade hierárquica e a maior constância relativa entre todas as famílias analisadas. Ocotea e Eugenia foram os dois únicos gêneros que apresentaram constância relativa acima de 80%. Dentre as espécies analisadas, nenhuma apresentou constância relativa >80% / Abstract: Patterns of species diversity exist and are studied within a variety of systems and spatial scales. Different geographical and environmental factors have been associated to the range of diversity in forest areas; however, there is of yet no consensus in the scientific community regarding the importance and the influence of these factors in relation to the increase or the decrease in diversity. Specific studies on floristics and phytosociology in Brazil have enabled establishing some patterns and inferences on the factors which directly affect the diversity in a particular site. The Atlantic Ombrophilous Dense Forest or the Atlantic Rain Forest (ARF) is distributed along the entire Brazilian coastline. It presents an abundance of species and an elevated number of endemic species. Its phytophysiognomies are classified according to the latitude and the altitude in which they occur. In this study we propose to investigate the patterns of distribution of the alpha diversity in sites located throughout the Atlantic Rain Forest, aiming at identifying centers of diversity, the relationship between the distribution of the alpha diversity and environmental variables and the patterns of distribution of taxons (family, genus and species) along the ARF. As a measurement of diversity, we used the Shannon Index (H') and we separated the sites according to geographical area. Results have shown a larger alpha diversity in the Southeast of Brazil, especially in the Espírito Santo, São Paulo e Rio de Janeiro states. We have used multiple regressions and Canonical Correspondence Analysis (CCA) to observe the correlation between environmental variables and diversity indices (H', Chao I and Simpson's C). Our results showed a positive relationship between latitude, altitude, longitude, and the H' and Chao I index and a negative relationship to C, in both analysis Considering the taxonomic levels that were analyzed (family, genus and species), a pattern of restricted geographical distribution was predominant. Myrtaceae presented larger hierarchical diversity and the highest relative constancy among all the families analyzed Ocotea and Eugenia were the only two genus which presented relative constancy higher than 80 %. Among the species analyzed, none presented relative constancy >80% / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

Orientadores: João Vasconcellos Neto, Miguel Francisco de Souza Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:26:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_KelsenFerreira_D.pdf: 2228671 bytes, checksum: 0a1e387d8f6a78f2474f17326ed55b42 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As espécies de plantas disponíveis em uma comunidade, sua estrutura e abundância são elementos cruciais que influenciam nas dinâmicas e interações de populações de insetos herbívoros, uma vez que definem a base de recursos e refletem na interação com outras populações de insetos herbívoros, como predadores e parasitoides. Estudos relacionados às moscas-das-frutas concentram-se em levantamentos de espécies, em especial aquelas consideradas pragas, e abordam principalmente os padrões populacionais. A densidade populacional de tefritídeos e lonqueídeos está intimamente ligada à abundância de plantas hospedeiras e de seus inimigos naturais. Os parasitoides das moscas-das-frutas são micro-himenópteros (Hymenoptera) que atacam e se alimentam das larvas dentro dos frutos. O reconhecimento de padrões de interação das moscas-das-frutas com plantas hospedeiras, em especial nas espécies nativas, e as relações com seus inimigos naturais são importantes para a compreensão da utilização dos recursos disponíveis em uma comunidade e pelo reconhecimento de diferenças na dieta entre as espécies ou populações de uma mesma espécie. O objetivo deste trabalho foi estudar a estrutura da comunidade de moscas-das-frutas e seus parasitoides em diferentes espécies de plantas em uma policultura orgânica entre fragmentos de Mata Atlântica localizada no município de Paraibuna. A utilização de plantas hospedeiras difere entre as espécies de moscas-das-frutas. Apesar de a policultura causar alterações da fisionomia vegetal, foi observado que a estrutura da comunidade de moscas-das-frutas possui características encontradas em comunidades de insetos de florestas tropicais, onde espécies de insetos frugívoros são mais especialistas em família de plantas. A utilização de plantas hospedeiras foi distinta entre as espécies de parasitoides. O fruto foi o fator que mais influenciou o parasitismo das larvas de moscas-das-frutas. As espécies da família Myrtaceae são reservatórios para as espécies de parasitoides da família Braconidae. As interações estabelecidas entre as moscas-das-frutas e as espécies de plantas hospedeiras e entre os parasitoides de moscas e as plantas hospedeiras foram marcadas pela heterogeneidade no número de interações, sendo que um pequeno número de espécies de moscas estabeleceu relações com um grande número de espécies vegetais, enquanto que a maioria delas estabeleceu interações com apenas uma espécie vegetal e vice-versa, apresentando as mesmas propriedades de uma rede de interação aninhada. A interação potencial entre moscas-das-frutas e parasitoides também possuem os padrões de aninhamento. A paisagem natural modificada em policultura apresentou semelhanças com outras comunidades de insetos frugívoros de regiões tropicais / Abstract: The plant species found in a community, their structure and abundance are crucial elements that influence the dynamics and interactions of populations of herbivorous insects since they define the resource base and reflect the interaction with other populations of herbivores, predators and parasitoids. The studies related to fruit flies are concentrated on surveys of species, especially those considered pests, and address the population patterns. Many efforts to understand the patterns of communities of endophagous frugivorous insects and the use of host plants. The population density of tephritids and lonchaeids is closely connected to the abundance of host plants and their natural enemies. The parasitoids of fruit flies are hymenopteran parasitoids that attack and feed on the larvae inside the fruit. The acknowledgment of interaction patterns of fruit flies with host plants, especially the native species, and relationships with their natural enemies are important for understanding the use of available resources in a community and for recognizing the diet differences between species or populations of the same species. The purpose of this work was to study the structure of the community of fruit flies and their parasitoids in different plant species of an organic polyculture between forest fragments located in Paraibuna ¿ SP. The use of host plants was different among species of fruit flies. Although polyculture causes changes in vegetation type, it was observed that the structure of the fruit flies has features found in insect communities in tropical forests, where most species of frugivorous insects are specialists in plant family community. The use of host plants that sheltered the larvae of fruit flies was different among species of parasitoids. The fruit was the factor that most influenced the parasitism of the larvae of fruit flies. The Myrtaceae species are reservoirs to the parasitoid species of braconids. The interactions established between the fruit flies and species of host plants and between parasitoids and host plants that sheltered larvae of fruit flies were marked by heterogeneity in the number of interactions, where a small number of species of flies established relations with a large number of plant species, while most of these interactions established with only one plant species, and vice versa, with the same properties of a nested interaction network. The potential interaction between fruit flies and parasitoids also have patterns of nesting. The modified natural environment in polyculture showed similarities with other communities of frugivorous insects in tropical regions / Doutorado / Biodiversidade Animal / Doutor em Biologia Animal

Múltiplos fatores determinam as interações entre espécies em redes ecológicas, tais como as barreiras nas suas morfologias, distribuições espaços-temporais, suas abundâncias relativas e histórias evolutivas. Novos métodos estão tornando possível avaliar a importância relativa desses fatores determinantes. Todavia a capacidade de avaliar a importância das histórias evolutivas das espécies é ainda limitada pela escassez de métodos que permitam incluir informações derivadas de filogenias independentes entre os preditores das interações. Esse estudo objetiva superar essa limitação através da inclusão das histórias evolutivas das espécies entre os potenciais determinantes das interações, permitindo a análise comparativa das suas importâncias como estruturadores das redes ecológicas. Usando conceitos dos campos de redes ecológicas e da ecofilogenia foram hipotetizados possíveis cenários filogenéticos preditores das frequências de interações. Para ilustrar o uso desses cenários foi usada a base de dados de uma rede beija-flor-planta da Mata Atlântica do sudeste brasileiro, e foram avaliadas as importâncias relativas das histórias evolutivas das espécies, suas abundâncias e acoplamentos nas suas morfologias e fenologias como determinantes das suas frequências de interações. Os resultados sugerem que as histórias evolutivas de beija-flores e plantas são mais importantes do que as suas abundâncias relativas em estruturar a rede, mas são menos importantes do que barreiras morfológicas e fenológicas. Com o uso de cenários filogenéticos, é oferecida uma extensão de um arcabouço conceitual e metodológico já amplamente utilizado por representar uma forma robusta e flexível de testar a importância de múltiplos fatores e suas combinações como determinantes das interações entre espécies em comunidades. / Multiple factors determine species interactions in ecological networks, such as morphological barriers, spatio-temporal distributions, relative species abundance and their evolutionary history. Novel methods are making it possible to evaluate the relative importance of each of these determinants factors. However, the lack of methods that allow us to incorporate information from independent phylogenies among the predictors of interactions limits our capacity of evaluating the relative importance of evolutionary histories. This work aims to overcome this limitation by including the evolutionary histories of species among the potential determinants of interactions, allowing the comparative analysis of its importance in structuring ecological networks. Different possible phylogenetic scenarios were hypothesized to predict frequencies of species interactions by combining concepts from the fields of ecological networks and ecophylogenetics. The usage of these scenarios is illustrated in a hummingbird-plant interaction network database from the Atlantic Forest in southeastern Brazil, in order to evaluate the relative importance of evolutionary histories of species, species relative abundances, and morphological and phenological barriers as determinants of species interactions frequencies. The results suggests that evolutionary histories of hummingbirds and plants are more important than their relative abundances in structuring their interaction network, but less important than morphological and phenological barriers. Phylogenetic scenarios usage offers an extension to a conceptual and methodological framework widely used by representing a robust and flexible way to evaluate the relative importance of multiple factors and their combinations as determinants of species interactions in communities.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this study, we sampled two anuran communities in two physiographic regions of the Pampa biome, Serra do Sudeste and Depressão Central, were made monthly campaigns during the period between September 2011 and August 2012 where there were registered 25 species of frogs. Scinax granulatus, Physalaemus gracilis e Pseudis minuta were the most abundant species in the Serra do Sudeste, while Dendropsophus minutus, D. sanborni and Scinax squalirostris were the most abundant of the Depressão Central. We recorded 15 species of frogs in the larval stage and four reproductive modes classified as generalists. Ordination analysis showed a segregation among the two physiographic regions, related to anurofauna with a difference of 65% between them. The influence of environmental descriptors and physicochemical variables of water in the structure of the two communities showed that the set of variables, pH, number of extracts of emergent vegetation and temperature were important in structuring the community of Depressão Central, as dissolved oxygen, electrical conductivity number of extracts of emergent vegetation, hydroperiod and percentage of vegetation cover were important factors structuring the community of Serra do Sudeste. However the abundance and richness of the Serra do Sudeste community showed no significant relation with the variables tested and the distance between the puddles did not influence the structure of both communities. / Neste estudo, foram amostradas duas comunidades de anuros em duas regiões fisiográficas do bioma Pampa, a Serra do Sudeste e a Depressão Central, nestas, foram realizadas campanhas mensais durante o período de setembro de 2011 a agosto de 2012 onde foram registradas 25 espécies de anuros. Scinax granulatus, Physalaemus gracilis e Pseudis minuta foram as espécies mais abundantes na Serra do Sudeste, enquanto Dendropsophus minutus, D. sanborni e Scinax squalirostris foram as mais abundantes da Depressão Central. Foram registrados 15 espécies de anuros em estágio larval e quatro modos reprodutivos generalistas. A análise de ordenação mostrou uma segregação quanto a anurofauna das duas regiões fisiográficas e uma diferença de 65% entre elas. A influência dos descritores ambientais e das variáveis físico-químicas da água na estrutura das duas comunidades mostrou que o conjunto de variáveis, pH, número de extratos de vegetação emergente e temperatura foram importantes na estruturação da comunidade da Depressão Central, já o oxigênio dissolvido, condutividade elétrica número de extratos de vegetação emergente, hidroperíodo e porcentagem de cobertura vegetal foram importantes estruturadores da comunidade da Serra do Sudeste. A abundância e a riqueza de anuros da Serra do Sudeste não apresentou relação significativa com as variáveis testadas e a distância entre as poças não influenciou na estrutura das mesmas.