Made available in DSpace on 2016-06-02T19:30:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6800.pdf: 13603854 bytes, checksum: 5ce808ced7c806c5b03c24e94414d39b (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / Universidade Federal de Minas Gerais / Edge influence, the set of modifications in the natural environment next to abrupt anthropogenic or natural edges, is a serious threat to biodiversity in fragmented environments. Common examples of edge influence include an increased abundance of exotic species and modifications in vegetation structure and/or composition. Edges of linear disturbances, such as roads, powerlines, and firebreaks, are especially important due to their ubiquity in the landscape. Although such disturbances are much narrower than other anthropogenic land uses, they have been shown to affect adjacent plant and animal communities. The combination of edge influence with the natural variation in vegetation may lead to complex and not easily discernible patterns. However, this natural variation is not usually taken into account in studies of edge influence. We employed a spatial pattern approach to study edge influence from narrow linear disturbances while accounting for variation in vegetation (both natural and from disturbance history), in Brazilian cerrado and in Canadian forest-tundra ecotone. Our main objectives were 1) to assess the overall heterogeneity in the cover of native and invasive graminoids, structural diversity and species composition, and 2) to verify whether the spatial pattern of different response variables is affected by anthropogenic edges. Secondary objectives include: 3) to explore different ways in which wavelet transforms and Monte Carlo simulations may be used to assess edge influence, 4) to compare different structural diversity indices, and 5) to assess whether the spatial patterns of different plant species are related to their functional traits. We sampled five 300-1350 m-long transects, three in Brazil and two in Canada. The transects contained one to five anthropogenic edges and one to ten natural edges and were divided into contiguous 1x1 m quadrats. In each quadrat, we estimated the cover of native and invasive graminoids (two transects in Brazil), sampled different structural elements to measure the structural diversity (two transects in Brazil and the two Canadian transects), and identified plant species and their dispersal syndromes and lifeforms (one transect in Brazil). We analyzed the data by means of continuous and discrete wavelet transforms and multiresolution analysis, and assessed significance by means of full randomizations, Markov chain simulations, and autoregressive models. Although some edge-related patterns were apparent for most variables, they were not observed at all edges, and similar patterns were also observed far from edges. The different structural diversity indices showed similar patterns, and species traits, namely lifeform and 8 dispersal syndrome, were not related to the spatial distribution of different species. The main conclusion of our study is that although narrow linear disturbance edges may alter vegetation structure and species composition, the conditions at edges are not necessarily different from what may be observed due to the natural variation in plant communities in non-forest vegetation. Keywords: autoregressive models, cerrado, dispersal syndromes, edge effects, invasive grasses, Markov chain, spatial pattern, structural diversity, tundra, wavelet transform. / A influência de borda, o conjunto de modificações no ambiente natural próximo a bordas abruptas antrópicas ou naturais, é uma séria ameaça à biodiversidade em ambientes fragmentados. Exemplos comuns de influência de borda incluem um aumento na abundância de espécies exóticas e mudanças na estrutura e/ou composição da vegetação. Bordas de distúrbios lineares, como rodovias, linhas de transmissão elétrica e aceiros, merecem atenção especial devido à sua ubiquidade na paisagem. Embora tais distúrbios sejam muito mais estreitos do que outros usos de solo antrópicos, eles podem afetar as comunidades vegetal e animal adjacentes. A combinação da influência de borda com a variação natural da vegetação pode resultar em padrões complexos que não são facilmente detectáveis. No entanto, a variação natural via de regra não é levada em conta em estudos de influência de borda. Nós usamos uma abordagem de padrão espacial para estudar a influência de borda de distúrbios lineares estreitos, levando também em conta a variação da vegetação (natural e/ou por histórico de distúrbios), no cerrado brasileiro e no ecótono floresta-tundra canadense. Nossos principais objetivos eram: 1) estudar a heterogeneidade na cobertura de graminóides nativos e exóticos, diversidade estrutural e composição de espécies e 2) verificar se o padrão espacial das diferentes variáveis-resposta é afetado por bordas antrópicas. Objetivos secundários incluem 3) explorar as diferentes formas em que a transformação de wavelets ( pequenas ondas ) e simulações Monte Carlo podem ser usadas para estudar a influência de borda, 4) comparar diferentes índices de diversidade estrutural e 5) verificar se os padrões espaciais de diferentes espécies vegetais estão relacionados aos seus traços de história de vida. Nós amostramos três transectos de 300 a 1350 m de comprimento, três no Brasil e dois no Canadá. Os transectos continham uma a cinco bordas antrópicas e uma a dez bordas naturais, e foram divididos em parcelas contíguas de 1x1 m. Dentro de cada parcela nós estimamos a cobertura de graminóides nativos e invasores (dois transectos no Brasil), amostramos diferentes elementos estruturais para medir a diversidade estrutural (dois transectos no Brasil e os dois transectos canadenses) i identificamos as espécies de plantas, assim como suas síndromes de dispersão e formas de vida (um transecto no Brasil). Nós analisamos o dado por meio de transformação de wavelets contínua e discreta e análise de multiresolução, e determinamos a influência de borda por meio de aleatorizações completas, simulações por cadeia de Markov e modelos autoregressivos. Embora alguns padrões relacionados a bordas 6 foram observados para a maior parte das variáveis, eles não foram observados em todas as bordas e padrões similares também foram observados longe de bordas. Os diferentes índices de diversidade estrutural mostraram padrões similares e os traços funcionais das espécies, especificamente forma de vida e síndrome de dispersão, não foram relacionados à distribuição espacial das diferentes espécies. A principal conclusão deste estudo é que, embora bordas de distúrbios lineares estreitos, especificamente aceiros, podem alterar a estrutura da vegetação e a composição de espécies, as condições na borda não são necessariamente diferente do que pode ser observado devido à variação natural nas comunidades vegetal em vegetação não-florestal.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3524.pdf: 2105270 bytes, checksum: 7ac3ca086ea3d265ec52122fde522645 (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Universidade Federal de Sao Carlos / Fragmentation of habitat is the transformation of a continuous natural landscape into habitat patches or fragments, and may result from human settlements, agriculture, resource extraction and/or logging. Besides the influences of habitat loss, populations that remain in these fragments experience conditions similar to those of the surrounding matrix: the process known as "edge influence", one of the determinants which is the type of matrix surrounding the fragment. In the Southern region of Brazil is found the Mixed Ombrophylous Forest, also known as Araucaria Forest, and the species Araucaria angustifolia remains threatened by the use of its wood for domestic and commercial settings, as well conversion of its natural habitat into agropastoral activities and plantations of exotic species. The size distribution of the population carries a wealth of demographic information and often is the most unequivocal attribute available and accessible to a population. Therefore, the aim of this study was to obtain information on the population ecology of Araucaria angustifolia (Bertol.)O. Kuntze (Araucariaceae) on edges facing urban matrix, pasture matrix and agricultural matrix. In each of the five fragments were established 50 plots of 10m x 20m parallel to edge, with 25 deployed immediately at the edge and 25 at a distance of 120 meters from the edge. Within these plots, all individuals of Araucaria angustifolia were evaluated. There was no effect of edge on the structure of populations of Araucaria angustifolia evaluated for most variables, however; however, when we evaluated together matrix and shape of the fragments, we found a direct relationship with the density of individuals. The hypothesis that the population structure of Araucaria differs between the edge and inside regardless of shape, size or type of matrix has not been comproved, possibly because of the large variation in the population parameter between the fragments, independently of shape and matrix. But when these two characteristics were assessed together, they were significantly correlated with the total density of each fragment and its edge and interior. / A fragmentação de hábitat é a transformação de uma paisagem natural contínua em manchas ou fragmentos de hábitat. Ela pode ser provocado por estabelecimentos humanos, agricultura, extração de recursos e/ou corte de madeira. Além das influências da perda de hábitat, às populações que permanecem nestes fragmentos experimentam condições semelhantes ás da matriz de entorno, a chamada influência de borda , um dos determinantes da influência de borda é o tipo da matriz que circunda o fragmento. Na região Sul do Brasil é encontrada a Floresta Ombrófila Mista, também conhecida como Floresta com Araucária ou Mata de Araucária. A espécie A. angustifolia continua sendo ameaçada devido à utilização da sua madeira para fins domésticos e comerciais, ou por meio da substituição de seu habitat natural por atividades agropastoris e plantações de espécies exóticas. A distribuição de tamanho de população carrega uma riqueza de informação demográfica e frequentemente é o atributo mais inequívoco e acessível disponível para uma população. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi o de obter informações sobre a ecologia de populações de Araucaria angustifolia (Bertol.) O. Kuntze (Araucariaceae) em bordas voltadas para matriz urbana, matriz pastagem e matriz agrícola. Em cada um dos cinco fragmentos foram implantadas 50 parcelas de 10m x 20m paralelas a borda, sendo 25 implantadas na margem da borda e 25 a uma distância de 120 metros da borda. Dentro destas parcelas, todos os indivíduos de Araucaria angustifolia foram avaliados. Não foi verificado efeito de borda sobre a estrutura das populações de Araucaria angustifolia avaliadas para a maioria das variáveis analisadas, porém, quando avaliamos conjuntamente a matriz e a forma dos fragmentos encontramos uma relação direta com a densidade de indivíduos. A hipótese de que a estrutura da população de araucaria difere entre a borda e o interior independente da forma, tamanho ou tipo de matriz não foi comprovada, pois, as populações apresentaram grandes variações entre os fragmentos independente destas variáveis descritivas. Porém quando estas variáveis descritivas foram avaliadas conjuntamente (matrizes + forma) se mostraram significativamente correlacionadas com a densidade total de cada fragmento e nos seus ambientes de borda e interior.