The modelling of biological communities is important to further the understanding of species coexistence and the mechanisms involved in maintaining biodiversity. This involves considering not only interactions between individual biological organisms, but also the incorporation of covariate information, if available, in the modelling process. This thesis explores the use of point processes to model interactions in bivariate point patterns within a Bayesian framework, and, where applicable, in conjunction with covariate data. Specifically, we distinguish between symmetric and asymmetric species interactions and model these using appropriate point processes. In this thesis we consider both pairwise and area interaction point processes to allow for inhibitory interactions and both inhibitory and attractive interactions. It is envisaged that the analyses and innovations presented in this thesis will contribute to the parsimonious modelling of biological communities.

Espécies em comunidades ecológicas estão ligadas por meio de interações. Perturbações tais como flutuações em abundância, podem se propagar de uma espécie para outra espécie, por meio de interações ecológicas. Em consequência, perturbações podem percolar por toda comunidade e afetar todas as espécies, resultando em efeitos em cascata. Comunidades ecológicas diferem tanto em termos de composição de espécies quanto na maneira pela qual as interações estão organizadas dentro das comunidades. Como resultado, diferentes comunidades ecológicas são formadas por redes de interações com estruturas diversas, nas quais as espécies estão ligadas através de forças de interação que variam. Dado que espécies e interações estão sendo perdidas a ritmos alarmantes, é imprescindível compreender a robustez das diferentes comunidades frente a diferentes agentes promotores de extinção. Ademais, para que possamos prevenir o colapso das comunidades e restaurar interações perdidas, é necessário compreender como as comunidades são formadas, e como a robustez dessas comunidades muda com o passar do tempo. Entretanto, ainda não é claro como a estrutura da comunidade está relacionada com efeitos em cascata, e se as diferentes forças de interação entre as espécies afeta a robustez da rede, acelerando ou freiando os efeitos de diferentes promotores de extinção. Nesta tese, eu combinei simulações numéricas, redes teóricas e redes empíricas de interações mutualísticas para as quais existe informação sobre a força de interação entre espécies, para explorar a relação que estrutura e robustez têm com diferentes promotores de extinção e como a robustez dessas redes muda após a restauração de uma comunidade. Primeiramente eu investiguei como a estrutura da rede afeta o tempo até que uma perturbação atinja todas as espécies. O tempo de espalhamento foi usado como um indicador de robustez. Encontrei que as redes são mais robustas a efeitos em cascata quando incorporamos a força de interação das espécies, já que nestas simulações uma perturbação demorou mais tempo para atingir todas as espécies da rede. A riqueza de espécies, modularidade e aninhamento tiveram um forte efeito positivo no tempo de espalhamento da perturbação, independentemente da força de interação. Em seguida, criei redes teóricas com um número fixo de espécies e de interações, o que permitiu que eu isolasse os efeitos que o aninhamento e a modularidade têm na robustez. Explorei como a robustez a diferentes promotores de extinção está relacionada com o aninhamento e com a modularidade. Redes com valores maiores de aninhamento e modularidade apresentaram uma maior robustez a efeitos em cascata, enquanto que redes com valores intermediários de aninhamento foram mais robustas à remoção de espécies. Não encontrei nenhuma relação entre modularidade e remoção de espécies. Mostrei que a robustez depende não só do tipo de promotor de extinção que está sendo avaliado, como da medida de interesse. Por fim, usando uma série temporal de oito anos de redes de planta a polinizadores após a restauração de um habitat na Califórnia (EUA) explorei como a montagem e robustez de comunidades muda com o passar do tempo. Encontrei que as posições que as espécies ocupam na rede são altamente dinâmicas com o passar do tempo, fazendo com que o processo de montagem de comunidades seja pontuado por grandes reorganizações da rede. Não encontrei uma relação entre robustez da rede tempo após a restauração. O conjunto de resultados apresentado e discutido nesta tese contribuí para o entendimento dos mecanismos subjacentes à manutenção da biodiversidade. Para compreendermos como a robustez de diferentes comunidades varia, é necessário considerar não só a espécie per se, mas também as espécies que dependem direta e indiretamente da espécie em questão, a estrutura da comunidade na qual aquela espécie está inserida e também da natureza da perturbação que atinge a comunidade / Species in ecological communities are linked through interactions. Perturbations, such as fluctuations in abundance, can flow from a species to another through ecological interactions. As a consequence, perturbations can ripple across species assemblages resulting in cascading effects that can potentially affect all species in the community. Ecological assemblages differ both in terms of species composition and in the way in which interactions are organized. As a result, different ecological communities form interaction networks that differ both in their structures as well in the interaction strengths connecting pairs of species within networks. Given that species and interactions are being lost at alarming rates, it is imperative to comprehend how robust communities are to extinction drivers. Moreover, if we are to prevent communities\' collapse and restore lost interactions, we have to understand how communities are assembled, as well as if and how robustness change through time. Despite continued effort by ecologists, it remains unclear how community structure is related to cascading effects and whether interaction strength affects network robustness by enhancing or dampening cascading effects due to multiple extinction drivers. In this thesis, I combine empirical data on weighted mutualistic networks, numerical simulations, and theoretical networks to explore how robust different network structures are to different extinction drivers, and how robustness change as networks assemble. First, I investigate how the structure of mutualistic networks affects perturbation spreading time--a proxy of network robustness to cascading effects. I found that networks are more robust to cascading effects when I incorporate interaction strengths, since simulations in which interaction strength was included had higher perturbation spreading times. Species richness, modularity, and nestedness had a strong, positive effect in perturbation spreading time regardless of the interaction strengths. Then, using theoretical networks with a fixed number of species and number of interactions, I was able to disentangle the effects nestedness and modularity have on robustness. I explore how robustness to different extinction drivers, in addition to cascading effects, is related to nestedness and modularity. Networks with greater nestedness and modularity were more robust to cascading effects, whereas networks with intermediate nestedness levels were the most robust to species removal. Modularity had no effect on robustness to species removal. Most importantly, I show that robustness depends not only on the type of extinction driver assessed, but also on the measure being used to quantify robustness. Finally, I use an eight-year dataset of plant-pollination networks following habitat restoration to explore how the assembly of plant-pollinator communities, and their robustness, changes as community assembles. I found that species occupy highly dynamic network positions through time, causing the assembly process to be punctuated by major network reorganizations. There was no relationship between years since restoration and robustness to perturbation spreading and to species removal. Altogether, these results contribute to broaden our understanding of the mechanisms behind biodiversity maintenance. If we are to protect and restore ecological communities, it is essential to consider not only the species per se, but also all species that depend directly and indirectly of that particular species, to unravel the relationship between network structure and community robustness to extinction drivers, and to understand how network structure and robustness changes as communities assemble

As pressões seletivas impostas por interações ecológicas são uma das forças que moldam a adaptação por seleção natural em populações. Entre os resultados possíveis das pressões seletivas impostas por interações está a coevolução, isto é, mudanças evolutivas recíprocas que ocorrem nas populações das espécies que interagem. Um dos principais desafios para a ecologia evolutiva é entender se e como o processo coevolutivo ocorre quando espécies interagem com muitas outras espécies formando redes de interações. Nesta tese desenvolvi, com a ajuda de colaboradores, modelos que descrevem a coevolução entre espécies que interagem de forma antagonista. Interações antagonistas são interações ecológicas interespecíficas que resultam em consequências negativas para a aptidão de indivíduos de uma das espécies envolvidas e positivas para indivíduos da outra espécie. Busquei uma melhor compreensão sobre os mecanismos ecológicos e evolutivos responsáveis pela formação, manutenção e evolução das redes de interação antagonista. Em primeiro lugar, encontrei que a assimetria da seleção influenciou a dinâmica evolutiva em antagonismos. A dinâmica coevolutiva gerou corridas armamentistas quando a intensidade da seleção foi maior sobre as vítimas do que sobre os exploradores. Por outro lado, os valores dos fenótipos flutuaram quando a intensidade da seleção foi maior sobre os exploradores do que sobre as vítimas. No entanto, a dinâmica coevolutiva dependeu da estrutura das redes formadas por antagonistas. Redes aninhadas favoreceram a evolução de resistência em vítimas atacadas por exploradores generalistas. A dinâmica evolutiva também reorganizou as redes de interação e, especialmente em cenários nos quais a seleção favoreceu forte acoplamento fenotípico, formou módulos de espécies interagentes. Em segundo lugar, encontrei que regras de interação baseadas no acoplamento fenotípico ou em barreiras fenotípicas reproduziram a estrutura de redes antagonistas empíricas, mas as duas relações funcionais entre fenótipos e aptidão tenderam a subestimar o aninhamento e superestimar a modularidade das redes empíricas. No entanto, a evolução das características foi diferentemente moldada por essas relações funcionais, sendo mais flutuante no modelo de acoplamento fenotípico e mais direcional no modelo de barreiras fenotípicas. Portanto, a coevolução mediada por diferentes relações funcionais resultou em diferentes dinâmicas coevolutivas mas não teve impacto sobre a organização das redes de interação antagonistas. Em terceiro lugar, estudei como variações nas abundâncias e nos fenótipos estão relacionadas e encontrei que a coevolução rápida mediada por forte pressões seletivas impostas por interações ecológicas pode resultar em uma baixa variabilidade nas abundâncias das populações e alta variabilidade fenotípica. Em contraste, em cenários nos quais a seleção imposta por interações é fraca, encontrei uma alta variabilidade nos tamanhos populacionais e baixa variabilidade fenotípica. Portanto, a rápida resposta evolutiva reduziu as flutuações nos tamanhos populacionais, reduzindo extinções devido a flutuações demográficas. Porém, este resultado foi influenciado pela estrutura da rede: a modularidade aumentou a estabilidade das interações enquanto que o aninhamento esteve associado a maior flutuação demográfica. Por fim, estudei espalhamento de um parasita que infecta diferentes espécies de hospedeiros e que pode ser transmitido por meio da predação de um hospedeiro infectado ou por meio de vetores biológicos. Combinei as diferentes redes antagonistas formadas a partir das interações mediadas por cada mecanismo de transmissão em uma rede de interação múltipla espacialmente explícita. Por meio de um modelo matemático, obtive que a transmissão do parasita é maximizada quando ambos os mecanismos de transmissão são considerados ao mesmo tempo e quando os processos ocorrem com probabilidade semelhante. A análise da cartografia da rede múltipla aliada a simulações de imunização de diferentes tipos de hospedeiros mostraram que a estrutura da rede múltipla pode indicar o papel que cada espécie de hospedeiro desempenha na transmissão do parasita em um determinado ecossistema / Mutualisms are interactions in which organisms of different species exploit each other with net benefits for both interacting individuals. Multispecific mutualistic system can be depicted as interaction networks, such as those formed by plant-pollinator interactions, dispersal systems, species interacting in cleaning stations in reef environments, protective ants in plants, müllerian mimicry, and nitrogen fixing bacteria on the roots of plants. Mutualistic interaction is subject to cheating by individuals who, by means of a diversity of behavioral strategies, achieve the benefit provided by the partner offering nothing or few in return. However, the mutualistic interactions persist despite the existence of cheaters. In this work I show that the parasites of mutualistic interactions increase the resilience of mutualistic networks to disturbances in nested networks, typically found in species-rich mutualisms. Therefore the joint effect of cheating, structure and dynamics of mutualistic networks have implications for how biodiversity is maintained. I subsequently study the conditions under which tubular flowers, which suffer stronger damages when interacting with nectar robbers, can coexist with planar flowers, pollinators, and robbers through indirect effects of cheating on their reproductive success. The theft of nectar may increase the success of a plant if its interactions with robbers generate higher degrees of cross-pollination, thus increasing the reproductive success of plants that interact with both floral visitors. This study suggests a new source of continued cooperation and diversity strategies through non-linear effects of the interactions between different strategies. Finally, I study how local interactions can promote the prevalence of mimic (the cheaters) in a given population in the absence of their models. I found that prey interacting locally may favor the predominance of mimic preys and avoid predators that, after a few generations and under a non-random distribution of individuals in space, can further strengthen this unexpected effect allopatry of the mimic and its model

As pressões seletivas impostas por interações ecológicas são uma das forças que moldam a adaptação por seleção natural em populações. Entre os resultados possíveis das pressões seletivas impostas por interações está a coevolução, isto é, mudanças evolutivas recíprocas que ocorrem nas populações das espécies que interagem. Um dos principais desafios para a ecologia evolutiva é entender se e como o processo coevolutivo ocorre quando espécies interagem com muitas outras espécies formando redes de interações. Nesta tese desenvolvi, com a ajuda de colaboradores, modelos que descrevem a coevolução entre espécies que interagem de forma antagonista. Interações antagonistas são interações ecológicas interespecíficas que resultam em consequências negativas para a aptidão de indivíduos de uma das espécies envolvidas e positivas para indivíduos da outra espécie. Busquei uma melhor compreensão sobre os mecanismos ecológicos e evolutivos responsáveis pela formação, manutenção e evolução das redes de interação antagonista. Em primeiro lugar, encontrei que a assimetria da seleção influenciou a dinâmica evolutiva em antagonismos. A dinâmica coevolutiva gerou corridas armamentistas quando a intensidade da seleção foi maior sobre as vítimas do que sobre os exploradores. Por outro lado, os valores dos fenótipos flutuaram quando a intensidade da seleção foi maior sobre os exploradores do que sobre as vítimas. No entanto, a dinâmica coevolutiva dependeu da estrutura das redes formadas por antagonistas. Redes aninhadas favoreceram a evolução de resistência em vítimas atacadas por exploradores generalistas. A dinâmica evolutiva também reorganizou as redes de interação e, especialmente em cenários nos quais a seleção favoreceu forte acoplamento fenotípico, formou módulos de espécies interagentes. Em segundo lugar, encontrei que regras de interação baseadas no acoplamento fenotípico ou em barreiras fenotípicas reproduziram a estrutura de redes antagonistas empíricas, mas as duas relações funcionais entre fenótipos e aptidão tenderam a subestimar o aninhamento e superestimar a modularidade das redes empíricas. No entanto, a evolução das características foi diferentemente moldada por essas relações funcionais, sendo mais flutuante no modelo de acoplamento fenotípico e mais direcional no modelo de barreiras fenotípicas. Portanto, a coevolução mediada por diferentes relações funcionais resultou em diferentes dinâmicas coevolutivas mas não teve impacto sobre a organização das redes de interação antagonistas. Em terceiro lugar, estudei como variações nas abundâncias e nos fenótipos estão relacionadas e encontrei que a coevolução rápida mediada por forte pressões seletivas impostas por interações ecológicas pode resultar em uma baixa variabilidade nas abundâncias das populações e alta variabilidade fenotípica. Em contraste, em cenários nos quais a seleção imposta por interações é fraca, encontrei uma alta variabilidade nos tamanhos populacionais e baixa variabilidade fenotípica. Portanto, a rápida resposta evolutiva reduziu as flutuações nos tamanhos populacionais, reduzindo extinções devido a flutuações demográficas. Porém, este resultado foi influenciado pela estrutura da rede: a modularidade aumentou a estabilidade das interações enquanto que o aninhamento esteve associado a maior flutuação demográfica. Por fim, estudei espalhamento de um parasita que infecta diferentes espécies de hospedeiros e que pode ser transmitido por meio da predação de um hospedeiro infectado ou por meio de vetores biológicos. Combinei as diferentes redes antagonistas formadas a partir das interações mediadas por cada mecanismo de transmissão em uma rede de interação múltipla espacialmente explícita. Por meio de um modelo matemático, obtive que a transmissão do parasita é maximizada quando ambos os mecanismos de transmissão são considerados ao mesmo tempo e quando os processos ocorrem com probabilidade semelhante. A análise da cartografia da rede múltipla aliada a simulações de imunização de diferentes tipos de hospedeiros mostraram que a estrutura da rede múltipla pode indicar o papel que cada espécie de hospedeiro desempenha na transmissão do parasita em um determinado ecossistema / Mutualisms are interactions in which organisms of different species exploit each other with net benefits for both interacting individuals. Multispecific mutualistic system can be depicted as interaction networks, such as those formed by plant-pollinator interactions, dispersal systems, species interacting in cleaning stations in reef environments, protective ants in plants, müllerian mimicry, and nitrogen fixing bacteria on the roots of plants. Mutualistic interaction is subject to cheating by individuals who, by means of a diversity of behavioral strategies, achieve the benefit provided by the partner offering nothing or few in return. However, the mutualistic interactions persist despite the existence of cheaters. In this work I show that the parasites of mutualistic interactions increase the resilience of mutualistic networks to disturbances in nested networks, typically found in species-rich mutualisms. Therefore the joint effect of cheating, structure and dynamics of mutualistic networks have implications for how biodiversity is maintained. I subsequently study the conditions under which tubular flowers, which suffer stronger damages when interacting with nectar robbers, can coexist with planar flowers, pollinators, and robbers through indirect effects of cheating on their reproductive success. The theft of nectar may increase the success of a plant if its interactions with robbers generate higher degrees of cross-pollination, thus increasing the reproductive success of plants that interact with both floral visitors. This study suggests a new source of continued cooperation and diversity strategies through non-linear effects of the interactions between different strategies. Finally, I study how local interactions can promote the prevalence of mimic (the cheaters) in a given population in the absence of their models. I found that prey interacting locally may favor the predominance of mimic preys and avoid predators that, after a few generations and under a non-random distribution of individuals in space, can further strengthen this unexpected effect allopatry of the mimic and its model

Earth mean surface temperature has increased by 1 °C since the industrial revolution, and this has already had considerable effects on animal and plant species. Ecological responses to the warming climate – often facilitated via phenotypic plasticity – are ubiquitous. However, even though evolution can occur rapidly there are only few examples of genetic adaptation to climate change. In my thesis, I used a near-natural system to study if and how organisms have adapted to 30 years of warming, and how this has affected competitive species interactions. I investigated Baltic Sea populations of the aquatic snails Galba truncatula and Theodoxus fluviatilis, which had been subjected to cooling water discharge from power plants, resulting in water temperatures 4 to 10 °C higher than in the surrounding sea. G. truncatula had high upper thermal limits and large acclimation potential. This plasticity may have helped the species to survive under the new conditions, allowing evolution through natural selection to take place. I found that the populations of the two thermal origins had diverged in SNP markers associated with warmer temperature, whereas divergence in selectively neutral markers was mainly related to geographical distance. Adaptation occurred from standing genetic variation, emphasizing the importance of genetic diversity and population size in enabling the persistence of populations. Changes in thermal sensitivity of growth and survival were subtle yet significant, and complied with theoretical models of thermal adaptation in ectotherms. At the community level, pre-adaptation to warmer conditions aided the native T. fluviatilis when competing with the alien Potamopyrgus antipodarum. However, interspecific competition limited the snails most in those traits favored under warming, highlighting the challenge of adapting to different selecting forces during global change. The persistence of species and populations under climate change depends on several factors - plasticity allowing for initial survival, evolvability in allowing the genetic changes, and species interactions affecting the new ecological niches. The results of my thesis indicate that persistence under climate change is possible when these factors align, but the relative roles of ecology and plasticity may explain why there are so few observed instances of evolution in response to climate change.

Ecological risk assessment (ERA) studies are important to assess environmental changes that have been caused by anthropogenic activities. These integration models show the estimation of adverse risk effects across the levels of biological organization potentially exposed to perturbation, including a better understanding of the ecosystems complexity. It is well known that the pesticide have severe environment effects contributing to biodiversity loss and trophic levels changes. In this context, the aim of this study was to evaluate the ecological risk assessment in pesticide contamination scenarios for aquatic and terrestrial compartments. To attempt it direct and indirect effects on individual response for different biological organization and for multi trophic interactions responses with ecosystems models were evaluated. Thus the environmental impacts in relation to losses and changes of the ecosystems functions and services were analyzed. For this purpose, a risk scenario was designed to compare the Ivermectin contamination exposure routes, via dermal (soil) and oral (food) on Eisenia fetida reproduction tests. An experimental approach was constructed to characterise the effects of the fungicide Scala® (Pyrimethanil) in spraying application comparing to homogenous soil application on a constructed soil multi-species test system. n experiment was performed to reported the effects of the fungicide Mythos® (Pyrimethanil) with terrestrial plant test followed by elutriate test with non-targets freshwater organisms and avoidance test with soil invertebrates and quantify the ecosystems services framework. A holistic higher tier fungicide risk assessment was done with terrestrial and aquatic responses and trophic levels with multitrophic interactions in ecosystem models and supplementary with individuals\' responses. The results obtained suggest that the analyzed reproduction parameters for earthworms were affected with the increase of ivermectin concentrations with statistical significant differences between the contamination exposure routes. The fungicide pyrimethanil has adverse effect on soil invertebrates\' response for the application and spatial distribution with the habitat preferences and foraging abilities has affected directly or indirectly by the fungicide toxicity. The impacts by the runoff and leaching pesticides into adjacent water bodies and surrounding soil showed changes in the organism\'s structure with changes and loss in the provisioning, regulatory and supporting services. The integrated holistic four-tiered fungicide risk assessment showed the possible impacts and the adverse effects on the terrestrial and aquatic organisms, ecosystems and processes in the simulate scenarios. From the results, it is possible to conclude that the experiments performed crossed the multiple aspects of contaminations and show the individuals to ecosystems responses approaches using the exposure routes of contamination, multi trophic interactions of experimental ecosystems models, behavioral, individual and some comparatives responses with aquatic and terrestrial compartments in risk assessment. Furthermore, this study are an important register for the deleterious effects and responses to impacts of pesticides, prompting the possible environmental losses and changes of the ecosystems functions and services in disturbances areas. / Os estudos de avaliação de risco ecológico consistem em avaliar os riscos ecológicos ocasionados pelas diversas atividades antropogênicas a um determinado sistema. Essa abordagem de integração reporta a estimativa dos efeitos de risco adverso através dos níveis de organização biológica potencialmente expostos a pertubação, incluindo assim uma melhor compreensão da complexidade dos ecossistemas. É bem conhecido que os pesticidas possuem efeitos nocivos ao meio ambiente, contribuindo para a perda de biodiversidade e mudanças nos níveis tróficos. A partir dessa análise, o objetivo geral desse estudo foi uma avaliação de risco ecológico em cenários de contaminação por pesticidas em relação aos compartimentos terrestres e aquáticos. Para tanto, foram avaliados os efeitos diretos e indiretos sobre as respostas individuais para diferentes níveis de organização biológica e para as interações multitróficas através de modelos ecossistêmicos. Assim, foram analisados os impactos ambientais em relação as perdas e mudanças das funções e serviços dos ecossistemas. Para esse propósito, foram desenvolvidos cenários de risco em relação as rotas de exposição do antiparasitário Ivermectin para a minhoca Eisenia fetida em relação a testes de reprodução, através da via dermal (solo) e oral (comida). Foi construída uma abordagem experimental para caracterizar os efeitos do fungicida Scala® (Pyrimethanil), comparando a aplicação através de pulverização por spray com a aplicação homogênea no solo em um sistema terrestre multiespécies. Experimentos foram realizados para reportar os efeitos do fungicida Mythos® (Pyrimethanil) em plantas terrestres alvo, seguidos por teste com elutriato com organismos de água doce não-alvo e testes de fuga com invertebrados terrestres não-alvo e uma quantificação dos serviços ecossistêmicos. Foi realizada uma avaliação de risco holística do fungicida pyrimethanil com respostas dos organismos terrestres e aquáticos e das interações tróficas através dos modelos ecossistêmicos e complementados com respostas individuais. Os resultados obtidos sugerem que os parâmetros de reprodução para as minhocas foram afetados com o aumento das concentrações de ivermectina com diferenças estatísticas significativas entre as rotas de exposição a contaminação. O fungicida pyrimethanil mostrou efeitos adversos sobre os invertebrados terrestres para as aplicações do pesticida e para a distribuição espacial, sendo as preferências de habitat e habilidade de forageio direta ou indiretamente afetadas pela toxicidade do fungicida. Os possíveis impactos do runoff e lixiviação nos corpos de água e solos adjacentes mostram mudanças na estrutura da comunidade com mudanças e perdas nos serviços ecossistêmicos de provisão, regulação e suporte. A avaliação de risco holística mostrou os impactos e efeitos adversos sobre os organismos terrestres e aquáticos, ecossistemas e processos nos diferentes cenários de simulação. Ao analisar os dados obtidos é possível concluir que os experimentos realizados permeiam os múltiplos aspectos da contaminação por pesticidas, mostrando respostas de indivíduos a ecossistemas através das rotas de exposição da contaminação, interações multitróficas a partir dos experimentos de modelos ecossistêmicos, respostas individuais, comportamentais e comparativas com os sistemas terrestres e aquáticos em avaliações de risco ecológico. Portanto, esse estudo se apresenta como um importante registro dos efeitos deletérios e das respostas dos impactos por pesticidas, levando a possíveis perdas e mudanças das funções e serviços ecossistêmicos em áreas com distúrbios.

Em comunidades vegetais podem existir diversos tipos de interações entre os indivíduos presentes, independente destes serem da mesma espécie (intraespecíficas) ou de espécies diferentes (interespecíficas). Em campo nativo caracterizado por efeitos de abandono, fortes modificações da estrutura da vegetação e reduções na diversidade têm sido observadas, atribuídos, entre outros fatores, à entrada de espécies arbustivas. Através de dados ecofisiológicos dos indivíduos participantes no processo, como taxa fotossintética, condutância estomática e transpiração foliar, é possível determinar se existe alguma interação entre as espécies presentes, Baccharis dracunculifolia, Baccharis trimera e Andropogon lateralis, se esta é benéfica, o que poderia caracterizar um processo de facilitação, se estas espécies estão competindo por recursos, ou até mesmo a ocorrência de neutralismo entre elas. Além disso, a caracterização da vegetação campestre em situações com ou sem arbustos pode contribuir para a avaliação do efeito dos arbustos. Para a realização desse estudo foram alocadas 15 parcelas com a presença da espécie arbustiva B. dracunculifolia e 15 parcelas, pareadas às primeiras, onde tal espécie não se encontra, totalizando 30 parcelas. Verificaram-se parâmetros fisiológicos, como taxas de fotossíntese e transpiração, a condutância estomática e a eficiência do uso da água das espécies selecionadas baseado na sua representatividade no ambiente de estudo, B. trimera e A. lateralis, bem como a estrutura, composição e diversidade da vegetação. Também foi realizado um censo da própria população de B. dracunculifolia. A fim de caracterizar as interações entre a espécie arbustiva e as espécies em sua sub-copa foram comparadas as médias dos parâmetros fisiológicos bem como parâmetros (diversidade, composição, riqueza) da comunidade vegetal em parcelas com ou sem arbustos por meio de análise de variância. Os resultados mostraram que B. dracunculifolia exerce certa competição para as duas espécies-alvo, mas não causa mudanças muito fortes na estrutura da vegetação. Como também foi observado que a população de B. dracunculifolia não esta conseguindo se regenerar num campo abandonado, pode ser concluído que a espécie, apesar da modificação forte da fisionomia vegetal, tem pouco impacto na dinâmica sucessional de um campo abandonado. / In plant communities, several types of interactions between individuals can occur, regardless of these being of the same species (intraspecific) or of different species (interspecific). In a grassland areas characterized by natural effects of abandonment, strong changes in vegetation structure and reduction in diversity have been observed, attributed, among other factors, to encroachment by a shrub species. Through ecophysiological data of individuals participating in the process, such as photosynthetic rate, stomatal conductance and leaf transpiration, it is possible to determine whether there is any interaction between the shrub species, Baccharis dracunculifolia, and two species growing under its canopy, Baccharis trimera and Andropogon lateralis, and, if so, if this it is beneficial, which could characterize facilitation of a process, if these species are competing for resources, or even neutrality between them. Furthermore, the characterization of the grassland community in situations with or without shrub can contribute to evaluate the effect of the latter. To conduct this study, 15 plots with the presence of shrub species B. dracunculifolia and 15 plots, paired with the first, where that species is not found were allocated in an abandonend grassland, totaling 30 plots. Physiological parameters (rates of photosynthesis and transpiration and stomatal conductance) of the two species selected based on their high abundance in the environment were studied, as well as the structure, composition and diversity of vegetation. Also, a census of the population of B. dracunculifolia itself was conducted. In order to characterize the interactions between the shrub species and the species in growing in its subcanopy the mean physiological parameters as well as parameters (diversity, composition, richness) of the plant community in plots with or without shrubs were compared by analysis of variance (ANOVA). The results showed that B. dracunculifolia exerts some competition between species, but does not cause strong changes in vegetation structure. As also could be noted that B. dracunculifolia is not regenerating in the abandoned grassland, it can be concluded that the species, despite the strong modification of vegetation physionomy, has little impact on the successional dynamics of abandoned grassland.

Submitted by Ligia Pereira de Souza null (ligia.ecologa@gmail.com) on 2018-02-15T21:13:35Z No. of bitstreams: 1 Salzano-Ligia-Dissertacao-EcoBio2017.pdf: 676722 bytes, checksum: 243d9e72a6ff70e6b2c3580886751e6b (MD5) / Rejected by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br), reason: - Falta a ficha catalográfica, que deve ser solicitada pelo site da biblioteca da Unesp de Rio Claro e inserida após a folha de rosto no arquivo pdf e no verso da folha de rosto na versão impressa. - Falta a folha de aprovação, que deve ser solicitada à Seção de Pós-Graduação e deve ser inserida após a ficha catalográfica. - Falta o Abstract e as palavras chaves em inglês, que devem vir após o Resumo. - Se o financiamento da FAPESP estiver vinculado algum processo, favor incluir o número do processo nos agradecimentos, pois isso é uma exigência da FAPESP. on 2018-02-16T10:07:13Z (GMT) / Submitted by Ligia Pereira de Souza null (ligia.ecologa@gmail.com) on 2018-03-08T23:36:06Z No. of bitstreams: 1 Salzano-Ligia-Dissert-EcoBio2017-Final.pdf: 1313118 bytes, checksum: af0268f9d68dad9cf2a7ae3a33b64f30 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2018-03-09T19:30:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 salzano_lps_me_rcla.pdf: 1252039 bytes, checksum: 48b720bf76b3762fa1c148fc043fbea7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-09T19:30:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 salzano_lps_me_rcla.pdf: 1252039 bytes, checksum: 48b720bf76b3762fa1c148fc043fbea7 (MD5) Previous issue date: 2017-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Áreas em restauração florestal são importantes campos experimentais para compreender o processo de sucessão ecológica, sendo que o contexto da paisagem de entorno e a presença de animais dispersores de sementes são fatores fundamentais para o equilíbrio dinâmico das mesmas. Durante a sucessão ecológica, as comunidades animais e vegetais passam por diversas alterações em suas estruturas. Para uma maior compreensão dessas mudanças, este estudo tem como objetivo verificar a interação entre a fauna e os frutos artificiais em áreas em processo de restauração com diferentes idades, além de analisar se essa interação é influenciada pela cobertura vegetal na paisagem do entorno. Para isso, foi conduzido um experimento com frutos artificiais em 11 áreas em processo de restauração com diferentes idades, e consequentemente, diferentes estágios sucessionais. Em cada área, foram selecionados 15 pontos e, em cada ponto, foram fixados 15 frutos artificiais vermelhos em arbustos ou árvores jovens. Os frutos ficaram expostos à fauna local e após 7 dias foram recolhidos e analisados visualmente em busca de sinais de interação. Os dados obtidos foram correlacionados à idade da área e à cobertura vegetal na paisagem de entorno em 5 escalas espaciais (250, 500, 1000, 1500 e 2000 metros) através de Modelos Lineares Generalizados. Os resultados indicaram que aves e insetos são os principais grupos interagindo com os frutos, sendo que a porcentagem de interação foi inversamente proporcional ao aumento da idade da área em processo de restauração. A quantidade de cobertura vegetal na escala de 1000 metros de raio apresentou maior influência na porcentagem total de interação (para aves, mamíferos e insetos). Já a interação entre insetos e os frutos artificiais diminuiu com o aumento da cobertura florestal nas maiores escalas (1000, 1500 e 2000 metros de raio). Esses resultados indicam que a idade da área de restauração e a quantidade de habitat na paisagem são importantes para a interação entre frutos e animais frugívoros. A importância relativa de cada um desses fatores depende do grupo considerado, sendo que aves e insetos foram os mais influenciados. Este estudo forneceu evidências das mudanças nas interações entre plantas e frugívoros de acordo com o avanço da sucessão florestal em áreas em processo de restauração florestal. / Forest restoration areas are important experimental fields to understand the process of ecological succession, and the characteristics of the surrounding landscape and the presence of animals that can disperse seeds are fundamental factors to the dynamic balance of them. During ecological succession, the animal and plant communities experience several changes in their structure. This study aims to verify the interaction between fauna and artificial fruits in restoration areas with different ages, besides analyses if this interactions are influenced by the vegetal cover in the surrounding landscape. Therefore, an experiment with artificial fruit was carried in 11 restoration areas with different ages, and consequently, different successional stages. In each area, 15 points were selected and, at each point, 15 red artificial fruits were fixed in shrubs or young trees. The fruits were exposed to the local fauna and after 7 days were collected and analyzed visually for signs of interaction. The data obtained were correlated to the age of the area and to the vegetation cover in the surrounding landscape in 5 spatial scales (250, 500, 1000, 1500 and 2000 meters) using Generalized Linear Models. The results indicated that birds and insects are the main groups interacting with fruits, and the percentage of interaction was inversely proportional to the increase on the age of the area under restoration. The amount of vegetation cover in the landscape of 1000 meter radius had a greater influence on the total percentage of interaction (for birds, mammals and insects). The interaction between insects and artificial fruits decreased with increasing forest cover and was influenced by the larger scales (1000, 1500 and 2000 meters radius). These results indicate that the age of the restoration (and consequent successional stage of the area) and the amount of habitat in the landscape are important for the interaction between fruits and frugivorous animals. The relative importance of each one of these factors depends on the group of frugivores considered, with birds and insects being the most influenced. This study provided evidence of changes in the interactions between plants and frugivores according to the progression of forest succession in areas on process of forest restoration. / FAPESP 2013/507185

Em comunidades vegetais podem existir diversos tipos de interações entre os indivíduos presentes, independente destes serem da mesma espécie (intraespecíficas) ou de espécies diferentes (interespecíficas). Em campo nativo caracterizado por efeitos de abandono, fortes modificações da estrutura da vegetação e reduções na diversidade têm sido observadas, atribuídos, entre outros fatores, à entrada de espécies arbustivas. Através de dados ecofisiológicos dos indivíduos participantes no processo, como taxa fotossintética, condutância estomática e transpiração foliar, é possível determinar se existe alguma interação entre as espécies presentes, Baccharis dracunculifolia, Baccharis trimera e Andropogon lateralis, se esta é benéfica, o que poderia caracterizar um processo de facilitação, se estas espécies estão competindo por recursos, ou até mesmo a ocorrência de neutralismo entre elas. Além disso, a caracterização da vegetação campestre em situações com ou sem arbustos pode contribuir para a avaliação do efeito dos arbustos. Para a realização desse estudo foram alocadas 15 parcelas com a presença da espécie arbustiva B. dracunculifolia e 15 parcelas, pareadas às primeiras, onde tal espécie não se encontra, totalizando 30 parcelas. Verificaram-se parâmetros fisiológicos, como taxas de fotossíntese e transpiração, a condutância estomática e a eficiência do uso da água das espécies selecionadas baseado na sua representatividade no ambiente de estudo, B. trimera e A. lateralis, bem como a estrutura, composição e diversidade da vegetação. Também foi realizado um censo da própria população de B. dracunculifolia. A fim de caracterizar as interações entre a espécie arbustiva e as espécies em sua sub-copa foram comparadas as médias dos parâmetros fisiológicos bem como parâmetros (diversidade, composição, riqueza) da comunidade vegetal em parcelas com ou sem arbustos por meio de análise de variância. Os resultados mostraram que B. dracunculifolia exerce certa competição para as duas espécies-alvo, mas não causa mudanças muito fortes na estrutura da vegetação. Como também foi observado que a população de B. dracunculifolia não esta conseguindo se regenerar num campo abandonado, pode ser concluído que a espécie, apesar da modificação forte da fisionomia vegetal, tem pouco impacto na dinâmica sucessional de um campo abandonado. / In plant communities, several types of interactions between individuals can occur, regardless of these being of the same species (intraspecific) or of different species (interspecific). In a grassland areas characterized by natural effects of abandonment, strong changes in vegetation structure and reduction in diversity have been observed, attributed, among other factors, to encroachment by a shrub species. Through ecophysiological data of individuals participating in the process, such as photosynthetic rate, stomatal conductance and leaf transpiration, it is possible to determine whether there is any interaction between the shrub species, Baccharis dracunculifolia, and two species growing under its canopy, Baccharis trimera and Andropogon lateralis, and, if so, if this it is beneficial, which could characterize facilitation of a process, if these species are competing for resources, or even neutrality between them. Furthermore, the characterization of the grassland community in situations with or without shrub can contribute to evaluate the effect of the latter. To conduct this study, 15 plots with the presence of shrub species B. dracunculifolia and 15 plots, paired with the first, where that species is not found were allocated in an abandonend grassland, totaling 30 plots. Physiological parameters (rates of photosynthesis and transpiration and stomatal conductance) of the two species selected based on their high abundance in the environment were studied, as well as the structure, composition and diversity of vegetation. Also, a census of the population of B. dracunculifolia itself was conducted. In order to characterize the interactions between the shrub species and the species in growing in its subcanopy the mean physiological parameters as well as parameters (diversity, composition, richness) of the plant community in plots with or without shrubs were compared by analysis of variance (ANOVA). The results showed that B. dracunculifolia exerts some competition between species, but does not cause strong changes in vegetation structure. As also could be noted that B. dracunculifolia is not regenerating in the abandoned grassland, it can be concluded that the species, despite the strong modification of vegetation physionomy, has little impact on the successional dynamics of abandoned grassland.

Em comunidades vegetais podem existir diversos tipos de interações entre os indivíduos presentes, independente destes serem da mesma espécie (intraespecíficas) ou de espécies diferentes (interespecíficas). Em campo nativo caracterizado por efeitos de abandono, fortes modificações da estrutura da vegetação e reduções na diversidade têm sido observadas, atribuídos, entre outros fatores, à entrada de espécies arbustivas. Através de dados ecofisiológicos dos indivíduos participantes no processo, como taxa fotossintética, condutância estomática e transpiração foliar, é possível determinar se existe alguma interação entre as espécies presentes, Baccharis dracunculifolia, Baccharis trimera e Andropogon lateralis, se esta é benéfica, o que poderia caracterizar um processo de facilitação, se estas espécies estão competindo por recursos, ou até mesmo a ocorrência de neutralismo entre elas. Além disso, a caracterização da vegetação campestre em situações com ou sem arbustos pode contribuir para a avaliação do efeito dos arbustos. Para a realização desse estudo foram alocadas 15 parcelas com a presença da espécie arbustiva B. dracunculifolia e 15 parcelas, pareadas às primeiras, onde tal espécie não se encontra, totalizando 30 parcelas. Verificaram-se parâmetros fisiológicos, como taxas de fotossíntese e transpiração, a condutância estomática e a eficiência do uso da água das espécies selecionadas baseado na sua representatividade no ambiente de estudo, B. trimera e A. lateralis, bem como a estrutura, composição e diversidade da vegetação. Também foi realizado um censo da própria população de B. dracunculifolia. A fim de caracterizar as interações entre a espécie arbustiva e as espécies em sua sub-copa foram comparadas as médias dos parâmetros fisiológicos bem como parâmetros (diversidade, composição, riqueza) da comunidade vegetal em parcelas com ou sem arbustos por meio de análise de variância. Os resultados mostraram que B. dracunculifolia exerce certa competição para as duas espécies-alvo, mas não causa mudanças muito fortes na estrutura da vegetação. Como também foi observado que a população de B. dracunculifolia não esta conseguindo se regenerar num campo abandonado, pode ser concluído que a espécie, apesar da modificação forte da fisionomia vegetal, tem pouco impacto na dinâmica sucessional de um campo abandonado. / In plant communities, several types of interactions between individuals can occur, regardless of these being of the same species (intraspecific) or of different species (interspecific). In a grassland areas characterized by natural effects of abandonment, strong changes in vegetation structure and reduction in diversity have been observed, attributed, among other factors, to encroachment by a shrub species. Through ecophysiological data of individuals participating in the process, such as photosynthetic rate, stomatal conductance and leaf transpiration, it is possible to determine whether there is any interaction between the shrub species, Baccharis dracunculifolia, and two species growing under its canopy, Baccharis trimera and Andropogon lateralis, and, if so, if this it is beneficial, which could characterize facilitation of a process, if these species are competing for resources, or even neutrality between them. Furthermore, the characterization of the grassland community in situations with or without shrub can contribute to evaluate the effect of the latter. To conduct this study, 15 plots with the presence of shrub species B. dracunculifolia and 15 plots, paired with the first, where that species is not found were allocated in an abandonend grassland, totaling 30 plots. Physiological parameters (rates of photosynthesis and transpiration and stomatal conductance) of the two species selected based on their high abundance in the environment were studied, as well as the structure, composition and diversity of vegetation. Also, a census of the population of B. dracunculifolia itself was conducted. In order to characterize the interactions between the shrub species and the species in growing in its subcanopy the mean physiological parameters as well as parameters (diversity, composition, richness) of the plant community in plots with or without shrubs were compared by analysis of variance (ANOVA). The results showed that B. dracunculifolia exerts some competition between species, but does not cause strong changes in vegetation structure. As also could be noted that B. dracunculifolia is not regenerating in the abandoned grassland, it can be concluded that the species, despite the strong modification of vegetation physionomy, has little impact on the successional dynamics of abandoned grassland.