Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2018-06-15T13:08:14Z No. of bitstreams: 1 PDF - Rosa Maria da Costa Santana.pdf: 51961570 bytes, checksum: 5a2038497b3a26e2cb0310104f961367 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2018-06-18T18:13:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Rosa Maria da Costa Santana.pdf: 51961570 bytes, checksum: 5a2038497b3a26e2cb0310104f961367 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T18:13:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Rosa Maria da Costa Santana.pdf: 51961570 bytes, checksum: 5a2038497b3a26e2cb0310104f961367 (MD5) Previous issue date: 2018-02-15 / The phytoplankton community is composed of microorganisms that are excellent environmental bioindicators, since they respond quickly to environmental disturbances. In this sense, the study aimed to apply diversity indexes (taxonomic and functional), as well as to explore the functional groups along the environmental gradients of two estuaries (Paraíba and Mamanguape) in two seasonal periods (dry = November/2013 and wet = July/2014) and to relate to the physical and chemical variables of water, in order to understand how this community responds to the different environmental and seasonal conditions. Thus, in the 1st chapter, the taxonomy of the Chlorophyta group was verified, since this group was the second most representative in this study. In estuarine environments, these green algae are common in low salinity, especially in periods of less rainfall and in the upstream segments. Twelve taxa were divided into two classes, three orders and 11 genera. In the 2nd chapter we compare the phytoplankton community's responses in terms of structure (abundance, richness and diversity) in relation to the environmental variables in estuaries with different uses and occupation of the soil. Biomass and abundance were higher when nutrient loads were higher, contributing to low diversity and dominance of the species Cyclotella meneghiniana, Thalassionema nitzschioides and Thalassiosira gravida associated to the different degrees of impacts observed in both ecosystems and seasonal periods. In the 3rd chapter, functional complementarity (CWM), redundancy and functional composition indexes (functional richness, functional diversity and quadratic entropy of RAO) were analyzed through functional groups based on combinations of different traits. In both systems, the main dominant functional group was diatoms, characterized by lack of mobility and high sink rates due to siliceous walls, including small and larger individuals, and freshwater to more cosmopolitan species. The presence of this group and the change in the categories of traces along the spatial and seasonal gradient were associated with the environmental condition, for example, river flow, low light conditions and changes in salinity. Overall, this study combining different approaches to taxonomic and functional diversity has improved our understanding of the changes occurring in both estuaries, pointing to efforts that should be directed towards more effective conservation measures that can be used in conservation programs systems. / A comunidade fitoplanctônica é composta por microorganismos que são excelentes bioindicadores ambientais, uma vez que respondem rapidamente às perturbações ambientais. Nesse sentido, o estudo objetivou aplicar índices de diversidade (taxonômico e funcional), como também explorar os grupos funcionais ao longo dos gradientes ambientais de dois estuários (Paraíba e Mamanguape), em dois períodos sazonais (seco = novembro/2013 e chuvoso = julho/2014) e relacionar com as variáveis físicas e químicas da água, visando compreender como essa comunidade responde às diferentes condições ambientais e sazonais. Assim, no 1°capítulo foi verificado a taxonomia relativa ao grupo das Chlorophytas, uma vez que esse grupo foi o segundo mais representativo nesse estudo. Em ambientes estuarinos, essas algas verdes são comuns em baixa salinidade, principalmente, em períodos de menos chuvas e nos segmentos mais a montante. Foram identificados 12 taxa distribuídos em duas classes, três ordens e 11 gêneros. No 2° capítulo comparamos as respostas da comunidade fitoplanctônica em termos de estrutura (abundância, riqueza e diversidade) em relação às variáveis ambientais em estuários com diferentes usos e ocupação do solo. A biomassa e abundância foram superiores quando as cargas de nutrientes estiveram mais elevadas, contribuindo para uma baixa diversidade e dominância da espécie Cyclotella meneghiniana, Thalassionema nitzschioides e Thalassiosira gravida associadas aos diferentes graus de impactos observados nos dois ecossistemas e aos períodos sazonais. No 3° capítulo foram avaliados índices de complementaridade funcional (CWM), redundância e composição funcional (riqueza funcional, diversidade funcional e entropia quadrática de RAO) analisados através de grupos funcionais baseados em combinações de diferentes traços. Em ambos os sistemas, o principal grupo funcional dominante foi o das diatomáceas, caracterizadas pela falta de mobilidade e altas taxas de afundamento devido às paredes silicosas, e incluindo indivíduos pequenos e maiores, e de água doce a espécies mais cosmopolitas. A presença deste grupo e a mudança nas categorias de traços ao longo do gradiente espacial e sazonalmente foram associadas à condição ambiental, por exemplo, escoamento do rio, condições de pouca luz e mudanças de salinidade. No geral, este estudo combinando diferentes abordagens de diversidade taxonômica e funcional, permitiu melhorar nossa compreensão das mudanças que ocorrem em ambos os estuários, apontando para esforços que devem ser dirigidos em relação à medidas de conservação mais eficazes e que podem ser utilizados em programas de monitoramento desses sistemas.

A estrutura e a dinâmica da vegetação de uma floresta refletem a complexa interação entre eventos de distúrbios e processos de regeneração que atuam em múltiplas escalas temporais e espaciais. Compreender como esses processos ocorrem é de extrema importância para a conservação e o manejo das florestas. Os liquens são organismos sensíveis às mudanças ambientais, e constituem boas alternativas para o entendimento das alterações que ocorrem na floresta durante o processo de sucessão. O acesso a essas alterações pode ser feito tanto a partir da composição e riqueza de espécies dos liquens, como de atributos funcionais comuns entre diferentes espécies, abordagem que permite comparar comunidades com biogeografias distintas. Frente a isso, esta dissertação tem como objetivos principais (i) determinar os padrões estruturais da sucessão liquênica, quanto a composição, cobertura e riqueza de espécies, ao longo do gradiente de sucessão florestal, (ii) verificar a influência do ambiente e do espaço na variação das comunidades de liquens e as relações entre características ambientais dos estágios sucessionais com a composição e a taxa de substituição de espécies, (iii) determinar os padrões de organização funcional das comunidades de liquens durante a regeneração da floresta, (iv) verificar a diversidade funcional dessas comunidades e (v) verificar a possibilidade da utilização de atributos funcionais de liquens como indicadores dos estágios de sucessão florestal. Um total de 188 táxons de liquens foram amostrados em 24 unidades amostrais, divididas em três estágios de sucessão (6-10; 12-20; e 40-60 anos de regeneração após o abandono). Os resultados corroboram a hipótese principal de que as comunidades de liquens se modificam tanto estrutural quanto funcionalmente, conforme a estrutura da floresta se altera ao longo do gradiente de sucessão. Há mudanças na composição, riqueza de espécies e quanto aos atributos funcionais, estes últimos relacionados ao tipo morfológico e a algumas estruturas reprodutivas. Além disso, os resultados indicam menor turnover de espécies dentro das unidades amostrais dos estágios avançados, uma taxa maior de diversidade beta entre unidades mais distintas ao longo do gradiente de sucessão florestal e maior explicação do ambiente na variação da composição. Comunidades de liquens em florestas tropicais respondem, portanto, às modificações resultantes da sucessão ecológica, e podem servir como uma ferramenta na caracterização de áreas em estágios de regeneração e/ou conservação distintos. Esses resultados reforçam a importância dos liquens como bioindicadores das condições florestais. / Vegetation structure and dynamics in a forest reflect the complex interaction between disturbance events and regeneration processes which may act in several scales, such as temporal and spatial. In order to improve forest conservation and management, it is extremely important to comprehend how these processes occur in nature. Lichens, which are sensitive to environmental changes, are good alternatives for the understanding of forest changes due to forest succession. These changes may be acessed from lichen composition and lichen species richness, as well as from lichen functional traits, which makes possible to compare communities with distinct biogeography. Therefore, this Master’s Thesis has as main objectives to (i) determine structural patterns of lichen succession, based on composition, cover and species richness along the forest succession gradient, (ii) verify environmental and spatial influence in lichen community variation and the relation among successional stages environmental characteristics with composition and species turnover rate, (iii) determine patterns of functional organization of lichen communities during forest regeneration, (iv) verify the functional diversity of these communities and (v) verify the possibilty of using lichens functional traits as indicators of forest succession stages. A total of 188 lichen taxa were sampled in 24 sampling sites, which were split into three succession stages (from 6-10; 12-20; and 40-60 years of regeneration after being abandoned). Results confirm the main hypothesis that lichen communities change as forest structure changes along the successional gradient, regarding their structure and also functionally. There are changes in composition, species richness and functional traits, these traits related to lichen growing forms and to some reproductive structures. Besides, results also indicate less species turnover in older sampling sites, a greater beta diversity rate among more distinct sampling sites along forest succession gradient and a higher environmental explanation in composition variation. Lichen communities in tropical forests are therefore showing changes due to forest succession and may be used as another tool in characterizing areas in distinct stages of regeneration and/or conservation. These results also reinforce the importance of using lichens as bioindicators of forest conditions.

A reprodução representa um dos aspectos mais importantes da biologia de uma espécie e a manutenção de populações viáveis dependem do seu sucesso. O sucesso alcançado pelos peixes em ambientes distintos deve-se à enorme gama de estratégias reprodutivas desenvolvidas pelo grupo. Nos ambientes aquáticos, a expressão da estratégia reprodutiva de uma espécie depende das interações entre fatores intrínsecos (fisiológicos, genéticos), e fatores extrínsecos como a qualidade do habitat, relações interespecíficas e também fatores físicos e regime de hidrológico. A teoria do “habitat template” propõe que a variabilidade temporal e espacial do habitat físico influencia na evolução da combinação do comportamento, fisiologia e características de história de vida das espécies. O habitat é o modelo contra o qual as pressões evolutivas dão forma à estratégia ecológica de uma espécie. Em contrapartida, as características históricas e filogenéticas limitariam algumas características específicas, independente do habitat. A teoria da história de vida lida com restrições entre variáveis demográficas e características associadas com reprodução e a maneira em que essas limitações, ou trade-offs, moldam as estratégias para lidar com diferentes tipos de ambiente. Sendo assim, o investimento em um atributo causaria a redução dos recursos disponíveis para investimento em outro. Trabalhos procurando vinculares os atributos biológicas de peixes as características ambientais do habitat em peixes propõem a existência de um gradiente entre três estratégias de história de vida em peixes de água doce: a oportunista, a de equilíbrio e a periódica. Contudo, é observado que espécies intimamente aparentadas podem exibir estratégias de história de vida diferentes ao passo que espécies distantes filogeneticamente podem convergir independentemente para estratégias semelhantes. Dentro deste contexto, o objetivo dessa dissertação é a abordagem das relações das estratégias de história de vida em relação à diferentes tipos de habitat em algumas espécies de peixes neotropicais. O primeiro capítulo trata das estratégias reprodutivas de espécies de Characidae em escala local com diferentes distribuições dentro de uma sub-bacia. Seria esperado encontrar diferenças nas estratégias reprodutivas das espécies que habitam ambientes que contrastam na magnitude das flutuações, com espécies de estratégia oportunista presentes a montante na bacia e espécies com estratégia periódica a jusante na bacia. O segundo capítulo analisa, em maior escala, as relações entre as estratégias de história de vida de peixes neotropicais da América do Sul e quatro tipos de habitat e a influência da taxonomia baseada em atributos morfológicos e reprodutivos das espécies. Se as características funcionais (um conjunto de atributos) dos organismos são previsíveis a partir características ambientais então seria esperado encontrar uma convergência desses atributos em organismos habitando o mesmo ambiente. Esse tipo de estudo é importante na busca de padrões de distribuição e na compreensão de quais características fisiológicas permitem as espécies permanecerem em um determinado ambiente ou que colonizem um novo. Esse conhecimento também é importante no manejo da pesca e na conservação dos estoques de peixes e espécies ameaçadas. A utilização de atributos funcionais permite a comparação entre áreas distantes geograficamente e entre espécies filogeneticamente distantes e auxilia na busca de padrões evolutivos. Os resultados sugerem a conservação de alguns atributos dentro de grupos taxonômicos menores, sendo possível observar uma maior afinidade de algumas famílias com alguma das estratégias de história de vida. Também é possível perceber que existe um continuum de espécies entre as estratégias, mostrando que alguns atributos são mais versáteis que outros e podem sofrer maior variação entre populações do que entre espécies. Quando se leva em consideração a diversidade de espécies de peixes neotropicais, ainda são poucos os estudos sobre informações básicas da biologia desses organismos, sendo que maior a representatividade dos estudos concentra-se em alguns grupos taxonômicos. As descrições parciais e a caracterização de forma imprecisa das características reprodutivas entre os trabalhos dificultam a sua utilização em futuros estudos. / Reproduction represents one of the most important aspects of species biology, because the maintenance of viable populations depends on its success. The success achieved by fishes in different environments is partially related to the diverse reproductive strategies developed by this group. In aquatic environments, the expression of the reproductive strategy of a species depends upon the interactions between intrinsic factors (physiological) and extrinsic factors such as the habitat quality, interspecific relationships, physical factors and hydrological regime. The habitat template theory proposes that the temporal and spatial variability of the physical habitat influences evolution of the combination of behavior, physiology and life history characteristics of species. The habitat is the model against which the evolutionary pressures shape the ecological strategy of a species. In contrast, historical and phylogenetic traits limit some specific characteristics regardless of habitat type. Life-history theory deals with constraints among demographic variables and traits associated with reproduction and the way these constraints, or trade-offs, (i.e., investments in one trait leaving fewer resources available for investment in another), shape strategies for dealing with different kinds of environments. Studies seeking to link biological traits of fishes to environmental characteristics of habitat suggest the existence of a gradient between three primary strategies in freshwater fishes: opportunistic, equilibrium and periodic. However, it has been observed that closely related species exhibit different life-history strategies, while phylogenetically distant species converge independently to similar strategies. Within this context, the goal of this study is to address the relationship in life-history strategies of Neotropical freshwater fishes against different types of habitat. The first chapter deals with the reproductive strategies of Characidae species with different distributions within the basin at a local scale. The second chapter examines at a larger scale the relationships between life history strategies of neotropical fishes of South America and four habitat types and the influence of taxonomy based on morphological and reproductive traits of the species. If the functional characteristics (a set of traits) of organisms are predictable from environmental characteristics would be expected a convergence of these traits in organisms inhabiting the same environment. The second chapter analyses the relationships among life-history strategies of Neotropical fish at different types of habitat and the taxonomic influence using a trait-based approach across large spatial scale. This type of study is important in the search for patterns in distribution and understanding which characteristics allows species to remain in a particular environment or in the colonization of a new one. This knowledge is also important in fisheries management and stocks conservation and endangered species. The trait-based approach allows comparison among geographically distant areas and phylogenetically distant species and support research in evolutionary patterns. The results suggest conservation of some attributes within lower taxonomic groups and it is possible to observe a greater affinity with some families and life-history strategies. It is possible to notice that there is a continuum of species among the strategies showing that some attributes are more versatile than others and may experience greater variation between populations than between species. Taking into account the diversity of neotropical fish species, there are few studies on basic information about the biology of these organisms and the representativeness of the studies focus on a few taxonomic groups. The partial descriptions and imprecisely characterization of reproductive characteristics among studies difficult their use in future studies.

A organização espacial de uma cidade e a maneira como a infra-estrutura para atender as necessidades da população humana está disposta, impõe diferentes efeitos na estruturação de assembleias. Este estudo avaliou como as características de um ambiente urbano e as diferentes intensidades de urbanização atuam na estruturação da avifauna. Verificando as respostas relacionadas às métricas tradicionais como riqueza, abundância e composição taxonômica; além dos os efeitos da urbanização sobre a diversidade funcional (DF) e na composição funcional. A DF foi calculada a partir da entropia quadrática de Rao e os atributos funcionais utilizados para caracterizar as espécies foram os relacionados à massa, dieta, substrato de forrageamento e substrato de nidificação. A área urbana estuda é a cidade de Pelotas, extremo sul do Brasil e está inserida em uma área úmida do bioma Pampa. A amostragem das aves e a medida das variáveis urbanas (número de árvores, número de construções de até dois andares ou de mais de dois andares, presença de ambiente aquático e presença de ambiente aberto) foram realizadas em 216 pontos fixos de observação que foram marcados em diferentes intensidades de urbanização. O método utilizado para a amostragem das aves foi o ponto fixo de observação com raio de 50 m e um tempo de permanência de oito minutos. A distância entre um ponto e outro foi de 200 m a fim de evitar a autocorrelação espacial. Foi possível observar além de um gradiente de intensidade de urbanização um gradiente relacionado às áreas úmidas. O aumento da intensidade de urbanização diminuiu a riqueza, a abundância e a diversidade funcional. Porém, o gradiente relacionado às áreas úmidas não exerceu influência nestas variáveis. O aumento no número de construções diminuiu a riqueza e a abundância e o número de árvores e a presença de ambiente aquático e de ambiente aberto aumentaram a riqueza e a abundância. Foi possível observar que os atributos relacionados à áreas com urbanização mais intensa, com contruções de até dois andares e de mais de dois andares foram: preferência por forrageamento no ar, onivoria e ninhos em cavidades. Os atributos que são relacionados à áreas com menor intensidade de urbanização e com áreas úmidas foram: preferência de forrageamento na água e de ninhos sobre a água. Os atributos relacionados à menores intensidades de urbanização, com maior número de árvores e maior presença de ambientes abertos foram: preferência por ninhos em vegetação, em locais baixos e no solo e carnivoria. Neste estudo mostrou a importância de características que em geral não são citadas para outras áreas urbanas, como presença de ambientes abertos e de ambientes aquáticos, evidenciando que dependendo do pool regional de espécies, os habitat urbanos prioritários para medidas mitigadoras podem se modificar. / Spatial organization of a city and the way how infrastructure is organized to attend human population needs, imposes different effects on the organization of assemblies. This study evaluated how the characteristics of an urban environment and the different intensities of urbanization act in avifauna organization. We verified the responses related to traditional metrics, such as species richness, abundance and taxonomic composition, besides the effects of urbanization on functional diversity (FD) and on functional composition. FD was calculated from Rao‘s quadratic entropy and functional traits used to characterize the species were the ones related to mass, diet, foraging substrate and nesting substrate. The urban area studied was the city of Pelotas, southern Brazil, inserted in a humid area of the Pampa biome. Birds‘ sampling and collection of urban variables (number of trees, number of buildings up to two floors or of more than two floors, presence of aquatic environment and presence of open environment) were carried out in 216 fixed points of observation, placed at different urbanization intensities. We used the method of fixed points of observation to sample the birds, with radius of 50 m and eight minutes of observation. The distance between one point and other was of 200 m, in order to avoid spatial autocorrelation. It was possible to note not only a gradient of urbanization intensity, but also a gradient related to humid areas. The increase of urbanization intensity decreased species richness, abundance and functional diversity. However, the gradient related to the humid areas had no influence on these variables. The increase in number of buildings decreased species richness and abundance, while the number of trees, presence of aquatic environments and open environments increased species richness and abundance. It was possible to note that traits related to areas with more intense urbanization, with buildings up to two floors and with more than two floors were: preference to foraging in the air, omnivory and nests in cavities. Traits related to areas with lower urbanization intensity and with humid areas were: preference to foraging in the water and nests over the water. Traits related to lower intensities of urbanization, with lower number of trees and higher number of grasslands were: preference to nests in vegetation, in lower places and in the ground and carnivory. This study showed the importance of characteristics that are not usually mentioned to other urban areas, as the presence of open environments and aquatic environments, evidencing that depending on the regional species pool, the urban habitats for priority mitigation measures may change.

A estruturação de padrões e processos das comunidades vegetais ocorrem no espaço e no tempo e é mediada pelas adaptações das plantas (características das espécies) às condições bióticas e abióticas a que estão submetidas. Nesse sentido, este estudo usa a identidade das espécies e seus atributos na busca de padrões florístico-estruturais das comunidades e de padrões de convergência (TCAP) e divergência (TDAP) de atributos ao longo do gradiente sucessional. Comunidades espacialmente separadas e com diferentes idades de abandono (substituição espaço-tempo) foram demarcadas para a investigação destes padrões numa região de Mata Atlântica, no Rio Grande do Sul, Brasil. Informantes locais indicaram o histórico de uso do solo e o tempo de regeneração da floresta, o qual variou entre 6 e 45 anos e áreas de referência (sem indicativo de corte raso). O levantamento da vegetação arbórea (DAP !10cm) foi realizado em 28 parcelas constituídas de 3 sub-parcelas de 100m2 cada, compondo a matriz de cobertura das espécies em seus sítios. Variáveis locais de clima, solo e espaço foram levantadas, as quais, juntamente com o tempo de regeneração, compuseram matrizes de variáveis ambientais usadas para identificar a importância do ambiente e do tempo na estruturação das comunidades. De um pool de 96 espécies, aquelas 52 mais frequentes (! 8%) tiveram os seguintes atributos avaliados: conteúdo de nitrogênio (LNC) e fósforo foliar (LPC), a relação entre eles, conteúdo de massa seca da folha, área foliar (LA), a massa foliar por área (LMA), espessura foliar, forma da folha, sazonalidade foliar (SA), altura potencial máxima da espécie, altura máxima das espécies estimada em campo (Ac), densidade da madeira e capacidade de rebrote (Rb). Os resultados indicaram que o tempo de abandono (correlação= 0,38, p= 0,001) tem influência maior sobre a comunidade vegetal do que os outros conjuntos de variáveis ambientais consideradas. As áreas de referência apresentaram-se claramente distintas em relação à composição de espécies das áreas iniciais e intermediárias. Por outro lado, as análises de variância dos parâmetros estruturais indicaram um aumento significativo da cobertura do estrato arbóreo, das alturas máximas e mínimas e da estratificação da floresta (variância da altura do dossel), já a partir 26 anos após o abandono, assemelhando-se às áreas de referência. Na análise funcional das comunidades, os atributos que maximizaram os padrões de convergência ao longo do gradiente foram: LNC, LPC, LMA, Ac and Rb ("(TE) = 0,44, P= 0,01); e aqueles que maximizaram a divergência foram: LA, LNC, Ac, Rb, SA ("(XE.T)= 0,378; P=0,007). Análises exploratórias indicaram a ocorrência de espécies arbóreas mais altas e perenifólias nas florestas avançadas, em contraste às pioneiras de crescimento rápido, com capacidade de rebrotar e sobreviver após distúrbios antrópicos, ocorrendo nos estágios iniciais. A diversidade funcional aumenta com a maturação da floresta. Todavia, os valores elevados encontrados nos estágios intermediários indicam a coocorrência de espécies de etapas iniciais e finais da sucessão nesta fase. Podemos concluir que a estrutura das florestas secundárias nessa região, assim como sua diversidade funcional, começam a adquirir valores semelhantes aos de florestas em estágio avançado de sucessão a partir dos 26 anos, no entanto a composição destas ainda permanece muito distinta. / The structuring of plant communities patterns and processes occur in time and space and are mediated by plant adaptations (species traits) to biotic and abiotic conditions to which they are subjected. This study looks for structural and floristic community patterns through the use of species identity, as well as for traits convergence (TCAP) and divergence (TDAP) assembly patterns in relation to the successional gradient. Spatially separated communities of different ages since abandonment (space-for-time substitution) were demarcated for the investigation of these patterns in the Atlantic Forest, Rio Grande do Sul state, southern Brazil. Local informants indicated the land use history and time of forest regeneration, which ranged between 6 and 45 years, and reference areas (without signal of clear-cut). The trees (DBH ! 10 cm) were surveyed in 28 plots consisting of three 100 m2 sub-plots, composing the species abundance per sites matrix. Abiotic variables of local climate, soil and space have been collected, and were considered as environmental variables, together with the regeneration time in the analysis of community structure. From a pool of 96 species, the 52 most frequent (! 8%) were evaluated for the following attributes: leaf nitrogen (LNC) and phosphorus (LPC) content, the relationship among them, leaf dry matter content, leaf area (LA), leaf mass per area (LMA), leaf thickness, leaf shape, leaf seasonality (SA), maximum potential height, estimated maximum in the field (Ac), wood density and resprouting ability (Rb). The results indicated that the time of abandonment (correlation =0.38, p = 0.001) have greater influence on plant community than the others sets of environmental variables. Reference sites are clearly distinct in species composition from the initial and intermediate areas. Moreover, analysis of variance of the structural parameters indicated a significant increase in tree cover, in the maximum and minimum heights, and in the forest stratification (canopy height variance) along the succession time. Sites with 26 years after abandonment are already similar to the reference areas for such parameters. In the functional analysis of the communities, the traits that maximized convergence assembly patterns along the gradient were: LNC, LPC, LMA, Ac and Rb (! (TE) = 0.44, P = 0.01) and those that maximized divergence were: LA, LNC, Ac, Rb, SA (! (XE.T) =0.378, P = 0.007). Exploratory analysis indicated the occurrence of taller evergreen trees species at the reference sites, in contrast to the fast growth pioneer species, able to resprout and survive after human disturbances, occurring in the early stages. The functional diversity increases with the maturation of the forest. However, the high values found in the intermediate stages indicate the co-occurrence of early- and late-successional species in this phase. We can conclude that the structure and the functional diversity of secondary forests in this region begin to be similar to forests in advanced stages of succession from 26 years, however the species composition of which still remains very distinct.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joaquim da Trindade Filho.pdf: 1763595 bytes, checksum: 0aca6a6973609450874af80da47b4e5c (MD5) Previous issue date: 2011-04-07 / Here we report the performance and consistency of indicator groups to inform conservationists about possible conservation planning scenarios in the Brazilian Cerrado and the Atlantic Forest. We explore the performance and consistency (group with equal efficiency and greater than chance in both biomes) of indicator groups for 1) determining which species are excluded when certain indicator groups are used; 2) determining the consistency of indicator groups in two Biodiversity Hotspots; 3) determining the performance of indicator groups to represent the functional diversity and unique bird species in the Atlantic Forest. To do so we used all the species of birds and mammals that occur in the Cerrado and Atlantic Forest. The performance of the indicator groups was evaluated by determining the percentage of all species captured in by candidate taxa against a null model (randomly assorted species sets) and against an "ideal model" (which included all species). We showed that good indicator groups require a relatively small covered areas (less than 2% of the studied biomes) to represent all species and ensure long-term persistence. Our study also emphasize restricted-range species as the only group capable of representing all species in an effective and consistent way. We also showed that it is possible to account for ca. 84.93% and 90.76% of all bird functional diversity and ca. 87.28% and 73.68% of all species originality of the Atlantic Forest in less than 0.64% of the biome total area. We highlight that restricted-range species are the best indicator group to represent the functional diversity. This group is of particular importance for conservation, since only with its use we can protect groups of species of ecological importance, e.g. endemic and endangered species, and guarantee the conservation of ecosystem processes, as well as the persistence and resilience of these imperiled ecosystems. / Relatamos aqui o desempenho e a consistência dos grupos indicadores para informar sobre o planejamento da conservação no Cerrado e na Mata Atlântica. Exploramos o desempenho e a consistência dos grupos indicadores para 1) determinar quais espécies são excluídas quando determinados grupos indicadores são usados; 2) determinar a consistência (grupo com eficiência igual e maior que o acaso nos dois biomas) dos grupos indicadores em dois hotspots de diversidade; 3) determinar o desempenho dos grupos indicadores em representar a diversidade funcional e a uniquidade das espécies. Para isso utilizamos todas as espécies de aves e mamíferos que ocorrem no Cerrado e na Mata Atlântica. O desempenho dos grupos indicadores foi avaliado pela determinação da percentagem de todas as espécies capturadas em nossos modelos contra um modelo nulo (grupos espécies determinadas aleatoriamente) e para determinar o desempenho em representar riqueza de espécies, também utilizamos um modelo ideal (aquele que incluia todas as espécies). Para a eficiência e consistência em representar riqueza de espécies, mostramos que bons substitutos necessitam da seleção de percentagens de áreas relativamente pequena (menos que 2% dos biomas estudados) para representar as espécies e garantir persistência a longo prazo. Nosso estudo destaca ainda que o grupo composto por espécies com distribuição geográfica restrita é o único grupo indicador que pode ser eficiente e consistente em representar todos os conjuntos de espécies. Para o desempenho em representar diversidade funcional e originalidade das espécies da Mata Atlântica, mostramos que é possível representar entre 84.93% e 90.76% de toda a diversidade funcional e entre 87.28% e 73.68% de toda a originalidade, em menos que 0.64% do bioma. Nosso estudo destaca ainda que as espécies de distribuição restrita são as melhores indicadoras para representar a diversidade funcional. Esse grupo é de grande importância para a conservação, pois somente com a sua utilização protegeremos grupos de espécies de relevância ecológica, por exemplo, espécies endêmicas e ameaçadas de extinção, além de garantirmos a conservação dos processos, da resiliência e da persistência dos ecossistemas.

Orientador: Rafael Silva Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T07:23:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiMigueli_CaioOliveira_M.pdf: 2747069 bytes, checksum: d9c9a266d54797dc0c2753c7d1a10446 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A disponibilidade de água é um importante fator determinante da distribuição de espécies vegetais em várias comunidades. Vários modelos climáticos preveem secas mais severas para regiões tropicais de altitude em decorrência do aumento na altitude média das camadas de nuvens orográficas que dão origem à neblina, o que poderá afetar a distribuição de espécies e de tipos vegetacionais da Floresta Atlântica nesses locais. Investiguei a diversidade de atributos hidráulicos de seis espécies de Floresta Nebular e quatro espécies de Campos de Altitude com o objetivo de entender as respostas de espécies desse tipo de vegetação a variações sazonais na disponibilidade de água. Optei por investigar atributos hidráulicos pois têm influência direta sobre as estratégias de uso de água pelas plantas em diferentes condições de disponibilidade desse recurso. Escolhi esses ecossistemas por co-ocorrerem em um topo de montanha e por apresentarem condições contrastantes quanto à seca ambiental, com diferentes níveis de exposição do solo às condições climáticas. Quantifiquei densidade da madeira, potenciais hídricos antes do amanhecer, às 10:00 h e mínimo diário e condutância estomática. Investiguei ainda a ocorrência nesses ecossistemas de relações negativas entre densidade da madeira e potenciais hídricos mínimos, já observadas em florestas tropicais secas e ambientes temperados. Verifiquei uma grande diversidade de valores de densidade da madeira nas espécies que estudei. As quatro espécies de Campos de Altitude apresentaram influência da demanda evaporativa da atmosfera sobre seus potenciais hídricos nos meses mais úmidos do estudo, o que é consistente com comportamento anisohídrico. Nesse tipo de estratégia, a condutância estomática se mantém inalterada frente a reduções nas disponibilidades de água do solo e da atmosfera, resultando em redução do potencial hídrico da planta. Nos meses mais secos essa influência foi menor, como se observa em plantas com comportamento isohídrico, que reduzem a condutância estomática e mantêm potenciais hídricos constantes frente ao aumento da seca ambiental. Dentre as espécies de floresta, apenas D. brasiliensis e Vernoniae sp. apresentaram comportamento isohídrico, as demais apresentaram comportamento anisohídrico. Com base nesses resultados faço a previsão que D. brasiliensis e Vernoniae sp. são as espécies mais vulneráveis à seca e podem apresentar maiores taxas de mortalidade por "privação de carbono", em decorrência do seu comportamento isohídrico. Em seguida, as espécies anisohídricas mais vulneráveis à seca são P. vellosiana, L. carassana e Miconia sp., em ordem decrescente de vulnerabilidade à cavitação. As espécies de Campos de Altitude são as mais resistentes à seca. A densidade da madeira só apresentou relação com o potencial hídrico mínimo sazonal quando analisei as espécies de Floresta Nebular e de Campos de Altitude em conjunto, e apresentou uma forte relação linear negativa com o potencial hídrico mínimo diário nas espécies de floresta. Esses resultados indicam que as relações entre esses atributos propostas na literatura parecem estar presentes nos ecossistemas que estudei / Abstract: Water availability is an important feature determining plant species distribution in several communities. Several climatic models predict harsher dry spells for high-altitude tropical regions due to the increase in the mean altitude of formation of the orographic cloud layer that originates fog, which can influence the distribution of species and vegetational types of the Atlantic Forest in these places. I have investigated the diversity of hydraulic traits of six Cloud Forest species and four High-altitude Grasslands species to understand the answers of species of this kind of vegetation to seasonal variations in water availability. I have choosen to investigate hydraulic traits because they have direct influence on the plant water use strategies under different conditions of availability of this resource. I have choosen these ecosystems because they co-occur in a mountain top and present contrasting conditions relative to environmental drought, with different exposure levels of the soil to climatic conditions. I have quantified wood density, pre-dawn, 10:00 o' clock and daily minimun water potentials and stomatal conductance. I have also investigated the occurrence in these ecosystems of negative relationships between wood density and minimun water potentials, that have been observed in tropical dry forests and in temperate environments. I found a very large diversity of wood density values in the species I have studied. The four High-altitude Grasslands species presented influence of atmospheric evaporative demand on their water potentials, consistent with anisohydric behaviour. In this strategy, stomatal conductance remains unaltered in face of reductions in soil and atmosphere water availabilities, resulting in reduction of plant water potential. In the wettest months this influence was smaller, as is seen in plants with isohydric behaviour, that reduce stomatal conductance and maintain constant water potentials in face of environmental drought intensification. Among the forest species, only D. brasiliensis and Vernoniae sp. presented isohydric behaviour, the remaining showing anisohydric behaviour. Based on these results I make the prediction that D. brasiliensis and Vernoniae sp. are the most drought vulnerable species and may present higher mortality rates by carbon starvation, due to their isohydric behaviour. Following these two species, the most drought vulnerable anisohydric species are P. vellosiana, L. carassana and Miconia sp., in decreasing order of vulnerability to cavitation. The High-altitude Grasslands species are the most resistant to drought. There was a correlation between wood density and minimun seasonal water potential only when I analised the Cloud Forest and the High-altitude grasslands species togheter. There was also a strong negative linear relationship between wood density and daily minimun water potential in the forest species. These results show that the relationships between these traits that are proposed in the literature appear to be present in the ecosystems I studied / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

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Os Campos Sulinos são ecossistemas típicos da região sul do Brasil, ocorrendo no bioma Pampa e no bioma Mata Atlântica, e possuem alta riqueza florística e estrutura únicas. A dinâmica dos campos está associada à ocorrência de distúrbios naturais, como o pastejo e as queimadas, que possibilitam a renovação dos processos sucessionais, impedindo que poucas espécies dominem a comunidade. O pastejo atua como filtro ambiental selecionando espécies com determinados atributos, resultando na organização das comunidades. Nesse estudo, utilizamos dados de atributos da vegetação campestre nos biomas Pampa e Mata Atlântica, no Sul do Brasil para compreender os efeitos de diferentes intensidades de pastejo sobre os padrões e variações funcionais das comunidades vegetais. Avaliamos a variação intra-específica de atributos foliares das espécies dominantes de cada sítio e classificamos as espécies de acordo com a classificação C-S-R. Avaliamos também a variação na diversidade funcional de atributos da vegetação campestre. Observamos um padrão de variação ao longo do gradiente de pastejo, em que a exclusão de pastejo tende a selecionar indivíduos com menor SLA, e maior LA e FT Os resultados da classificação CSR mostraram uma predominância de espécies com estratégia de tolerância ao stress, enquanto espécies com características ruderais ou habilidades de competição não foram encontradas. Não houve diferença nas estratégias das plantas entre tratamentos ou entre os sítios do bioma Pampa e Mata Atlântica. As comunidades de plantas campestres diferiram entre os sítios dos biomas Pampa e Mata Atlântica quanto à sua composição de espécies. Também encontramos maior diversidade funcional nos sítios do bioma Pampa. Encontramos padrão de convergência de atributos em relação ao gradiente, em que as áreas de exclusão apresentam mais espécies perenes e entouceiradas, e menos espécies rizomatosas. Assim, confirmamos que diferentes intensidades de pastejo promovem uma resposta funcional que é muito variável, e dependente do atributo e da espécie em questão. Esse padrão de convergência encontrado pode ser causado por processos evolutivos, indicando que tanto filtros bióticos como abióticos estão atuando sobre a estrutura das comunidades. / Campos Sulinos are ecosystems typical of southern Brazil, occurring in Pampa and Atlantic Forest biomes, and hold high species richness and unique structure. Grassland dynamics are associated with the occurrence of natural disturbances such as grazing and burning, which allow the renewal of successional processes, preventing a few species dominate the community. Grazing acts as an environmental filter by selecting species with certain traits, resulting in the community assembly. In this study, we used functional traits of grassland vegetation of biomes Pampa and Atlantic Forest in southern Brazil to understand the effects of different grazing intensities on the patterns and functional changes in plant communities. We evaluated the intra-specific variation of leaf traits of the dominant species for each site and classified the species according to the C-S-R scheme. We also evaluated the changes in functional diversity of plant traits. We observed a pattern of variation along the grazing gradient, in which the grazing exclusion tends to select individuals with lower SLA and greater LA and FT CSR classification showed a predominance of species with stress-tolerance strategy, while species with ruderal characteristics or competition abilities were not found. There was no difference in the strategies of the plants between treatments or between sites in Pampa and Atlantic Forest biomes. The grassland communities differed in species composition between the sites of Pampa and Atlantic Forest biomes. We also found higher functional diversity in the Pampa biome sites. Found patterns of trait convergence along the gradient, where exclusion areas have more perennial and tussock species and less rhizomatous species. Thus, we confirm that different grazing intensities promote a functional response that is highly variable and dependent on the trait and the species concerned. Evolutionary processes, indicating that both biotic filters as abiotic are acting on the structure of communities, may cause the pattern of convergence found.

O florestamento dos campos do sul da América do Sul incluindo os campos do Pampa estão mudando a paisagem local e levando a mudanças nas populações de aves. O conhecimento sobre o efeito do florestamento sobre a avifauna dos campos do sul da América do Sul é bastante limitado à riqueza e composição de espécies. Além de preencher lacunas considerando diferentes índices para avaliar respostas das comunidades de aves ao florestamento dos campos (Capítulos 2 e 3), nesta tese nós também avaliamos se Áreas de Preservação Permanente localizadas dentro de plantações de eucalipto são funcionais para a avifauna local, fazendo uma comparação com áreas de campo pastejado (Capítulo 1). No capítulo 1 nós registramos uma diferença na composição de espécies entre as áreas devido principalmente às mudanças na altura e densidade da vegetação. Nos capítulos 2 e 3 nós avaliamos diferentes componentes da diversidade (taxonômica, filogenética e funcional) considerando possíveis efeitos do florestamento dos campos sobre estes Nossos resultados demonstram respostas diferenciadas entre os componentes, enquanto o florestamento leva a uma redução na diversidade taxonômica, diversidade filogenética e funcional não demonstram respostas negativas. No capítulo 2 no entanto, nós observamos que o florestamento dos campos conduz a uma perda de distintividade evolutiva, beneficiando desta forma linhagens que se diversificaram recentemente. No capítulo 3 apesar da redução na diversidade taxonômica não houve uma redução na diversidade funcional em áreas plantadas. Já a associação de alguns atributos funcionais com as áreas pós-corte, indica a plasticidade de algumas espécies que retornam para essas áreas logo após o corte dos plantios.De modo geral nossos resultados indicam que a manutenção de mosaicos de campo de diferentes alturas maximiza a biodiversidade local de aves e destaca a importância da proteção de áreas campestres. Além disso, vimos que considerar diferentes componentes da diversidade que incorporam informações sobre as espécies são importantes pois podem informar por exemplo, quantas extinções uma comunidade pode suportar até que funções importantes sejam perdidas, afetando assim a estabilidade dos ecossistemas. / The afforestation of southern grasslands of South America including the Pampa grasslands are changing the local landscape and leading to reduction of bird populations. Knowledge about the effect of afforestation on the avifauna of the southern South American grasslands is limited to richness and composition of species. In addition to filling gaps considering different indices to evaluate responses of the bird communities to the afforestation of the grasslands (Chapters 2 and 3), in this thesis we also evaluated whether Permanent Preservation Areas located within eucalyptus plantations are functional for the local avifauna, making a comparison with grazed grasslands areas (Chapter 1). In Chapter 1 we recorded a difference in species composition between areas due mainly to changes in height and density of vegetation. In chapters 2 and 3 we evaluated different components of diversity (taxonomic, phylogenetic, and functional), considering possible effects of grasslands afforestation on them. Our results demonstrate differentiated responses among components, while afforestation leads to a reduction in taxonomic diversity, phylogenetic and functional diversity do not demonstrate negative responses In chapter 2 however, we observe that grasslands afforestation leads to a loss of evolutionary distinctiveness, thus benefiting species that have diversified recently. In chapter 3, despite the reduction in taxonomic diversity, there was no reduction in functional diversity in planted areas. Furthermore, the association of some functional traits with the post-cut areas indicates the plasticity of some species that return to these areas soon after cut the plantations. In general our results indicate that the maintenance of grasslands mosaics of different heights maximize the local biodiversity of birds and highlight the importance of the protection of grasslands areas. In addition, we have seen that considering different components of diversity that incorporate information on species is important because they can tell, for example, how many extinctions a community can support until important functions are lost.