Modelos de distribuição de abundâncias relativas das espécies (DAE) representam um dos mais gerais padrões em ecologia de comunidades, denominado de curva côncava. Este padrão, mostra que independente do grupo taxonômico ou ambiente, as espécies comuns e mais abundantes são poucas e a maioria das espécies é rara. Estes modelos são úteispara descrever a diversidade em comunidades naturais por que mostram como o número de indivíduos é distribuído entre as espécies e portanto, representam o grau de dominância nas comunidades. Um dos principais objetivos da ecologia de comunidades é entender como fatores ambientais em escalas globais, regionais e locais podem determinar a riqueza e abundância de espécies dentro das comunidades. Apesar do conhecimento acerca destes padrões, a ocorrência de processos em escalas diferentes dificulta a escolha de um ou mais deles como determinantes da diversidade nas comunidades. Assim, nosso objetivo foi avaliar qual a importância relativa do aumento da produtividade, biogeografia, destruição e fragmentação de habitats sobre a determinação da diversidade em comunidades de aves de sub bosque. Para isto, nós utilizamos dados compilados de uma das maiores bases de dados sobre estudos deste grupo para a região sudeste do Brasil e selecionamos 104 localidades amostradas por meio do método de rede de neblina nesta região. Porém, devido às características ambientais e do esforço amostral realizado em cada local serem diferentes, as estimativas de diversidade realizadas a partir destes estudos poderiam ser afetadas, impossibilitando a comparação entre estas comunidades. Assim, no primeiro capítulo desta dissertação, nós avaliamos o efeito da variação do esforço amostral nas estimativas de diversidade realizadas por dois modelos de distribuição de abundância de espécies, o de série logarítmica e o lognormal. O primeiro possui um parâmetro denominado alfa e o segundo outro parâmetro chamado sigma, sendo que ambos medem a dominância em comunidades e são apontados como independentes do esforço amostral empregado. Através de simulações computacionais onde foram geradas comunidades fictícias e amostras destas comunidades, nós avaliamos a frequência de detecção do modelo correto e o viés da estimativa dos parâmetros destes modelos a partir de amostras com intensidades diferentes. Nós encontramos que o modelo de série logarítmica foi detectado com maior eficiência a partir de amostras com intensidades variáveis e que seu parâmetro sofreu menos viés em relação ao modelo lognormal e seu parâmetro. Assim, nós concluímos que o modelo de série logarítmica foi menos sensível à variação do esforço amostral que o lognormal e, portanto, mais útil para a comparação da diversidade entre comunidades. No capítulo seguinte, nós procedemos com a análise da relação dos fatores ambientais e antrópicos sobre a diversidade de aves. Nossas hipóteses foram que a produtividade poderia afetar positivamente a diversidade nas comunidades de aves de sub bosque, assim como o efeito histórico e biogeográfico poderia afetar diferentemente a diversidades em determinadas regiões. Porém, devido à perda e a fragmentação de habitats causada pelo homem sobre a paisagem, estes padrões poderiam ser afetados negativamente, o que poderia acontecer de forma semelhante ou diferente em localidades mais ou menos produtivas, ou situadas em diferentes regiões biogeográficas. Nossos resultados mostraram uma forte relação positiva da produtividade com a diversidade de aves mensurada pelo parâmetro alfa do modelo de série logarítmica, o que significa que a produtividade diminuiu a dominância nestas comunidades da forma esperada. Este efeito, quando adicionado ou interagindo com o efeito negativo das variáveis que mediam perda e fragmentação de habitats, foi considerado tão plausível quanto o efeito isolado da produtividade sobre a diversidade. Porém, a incerteza sobre a existência de efeitos fracos ou ausência de efeito da perda e fragmentação em conjunto com a produtividade nos levaram a concluir em favor de um efeito preponderante da produtividade sobre a diversidade de aves de sub bosque, ao menos na escala analisada em nosso estudo. O efeito biogeográfico, foi menos evidente que o efeito da produtividade, mesmo por que parte de seu efeito é causado pela produtividade. A partir destes resultados, nós concluímos que a influência da produtividade parece ser mais foi determinante sobre o grau de dominância nestas comunidades. Entretanto, o papel tanto da perda quanto da fragmentação de habitats em conjunto com a produtividade pode explicar de forma equivalente a variação da dominância nas comunidades avaliadas por nós, o que aponta para a importância de se considerar ambos fatores e escalas para explicar a diversidade de aves nesta região. / Species abundance distribution models represent one of the most general patterns in community ecology and is called as hollow or concave curve. This pattern shows that regardless of taxonomic group or enviroment, the most and common species are few and the most species are rare. These models are useful to describe the diversity in natural communities because they show how the number of individuals is distributed among species and thus, the degree of dominance in the communities. A major goal of community ecology is understand how environmental factors on global, regional and local scales determine the richness and abundance of species within communities. Despite the knowledge about these patterns, the occurrence of processes at different scales difficult the choice of one or more of them as determinants of diversity in communities. Thus, our objective was to evaluate the relative importance of productivity, biogeography, habitat destruction and fragmentation on the determination of diversity in understory bird communities. For this, we used data compiled from one of the largest databases of studies of this group for the southeast region of Brazil and selected 104 sites sampled by the method of mist nets in this region. However, due to habitat characteristics and sampling effort carried out at each site are different, the diversity estimates made from these studies could be affected, making it impossible to compare these communities. Thus, in the first chapter of this thesis, we evaluated the effect of varying sampling effort on diversity estimates made by two models of distribution of species abundance, the logseries and lognormal SAD models. The first has a parameter called alpha and the second sigma parameter, which both measure the dominance in communities and are appointed as independent of the sampling effort employed. Through computer simulations where they were generated fictitious communities and samples of these, we evaluated the frequency of detection of the correct model and the bias of the estimated parameters of these models from samples with different intensities. We find that the logseries model has been detected with greater efficiency from samples with varying intensities and its parameter has less bias toward the lognormal model and its parameter. Thus, we conclude that the logseries model was less sensitive to variation of sampling effort that the lognormal and therefore more useful to compare the diversity between communities. In the next chapter, we proceed with the analysis of the relationship between environmental and anthropogenic factors on the diversity of birds. Our hypotheses were that productivity could positively affect the diversity in understory bird communities, as well as the effect of biogeography could lead to different diversity in certain regions. However, due to habitat loss and fragmentation caused by humans on the landscape, these patterns could be affected negatively, which could happen in a way similar or different in more or less productive locations, or in sites at different biogeographical regions. Our results showed a strong positive relationship of productivity with the diversity of birds measured by the parameter alpha of the logseries model, which means that productivity decreased dominance in these communities. This effect, when added to or interacting with the negative effect of the variables that mediate loss and fragmentation of habitats, was considered as plausible as the isolated effect of productivity on diversity. However, uncertainty about the existence of weak effects or no effect of the loss and fragmentation together with productivity led us to conclude in favor of a predominant effect of productivity on understory birds diversity, at least on the scale considered in our study. The biogeographic effect was less evident that the effect of productivity, even for that part of its effect is caused by productivity. From these results, we conclude that the influence of productivity on the diversity of understory birds seems more preponderant to determine the degree of dominance in these communities. However, the role of both the loss and fragmentation of habitats together with productivity should be considered to explain the dominance variation in communities assessed by us, which points to the importance of considering both factors and scales to explain the diversity of birds in this region.

Modelos de distribuição de abundâncias relativas das espécies (DAE) representam um dos mais gerais padrões em ecologia de comunidades, denominado de curva côncava. Este padrão, mostra que independente do grupo taxonômico ou ambiente, as espécies comuns e mais abundantes são poucas e a maioria das espécies é rara. Estes modelos são úteispara descrever a diversidade em comunidades naturais por que mostram como o número de indivíduos é distribuído entre as espécies e portanto, representam o grau de dominância nas comunidades. Um dos principais objetivos da ecologia de comunidades é entender como fatores ambientais em escalas globais, regionais e locais podem determinar a riqueza e abundância de espécies dentro das comunidades. Apesar do conhecimento acerca destes padrões, a ocorrência de processos em escalas diferentes dificulta a escolha de um ou mais deles como determinantes da diversidade nas comunidades. Assim, nosso objetivo foi avaliar qual a importância relativa do aumento da produtividade, biogeografia, destruição e fragmentação de habitats sobre a determinação da diversidade em comunidades de aves de sub bosque. Para isto, nós utilizamos dados compilados de uma das maiores bases de dados sobre estudos deste grupo para a região sudeste do Brasil e selecionamos 104 localidades amostradas por meio do método de rede de neblina nesta região. Porém, devido às características ambientais e do esforço amostral realizado em cada local serem diferentes, as estimativas de diversidade realizadas a partir destes estudos poderiam ser afetadas, impossibilitando a comparação entre estas comunidades. Assim, no primeiro capítulo desta dissertação, nós avaliamos o efeito da variação do esforço amostral nas estimativas de diversidade realizadas por dois modelos de distribuição de abundância de espécies, o de série logarítmica e o lognormal. O primeiro possui um parâmetro denominado alfa e o segundo outro parâmetro chamado sigma, sendo que ambos medem a dominância em comunidades e são apontados como independentes do esforço amostral empregado. Através de simulações computacionais onde foram geradas comunidades fictícias e amostras destas comunidades, nós avaliamos a frequência de detecção do modelo correto e o viés da estimativa dos parâmetros destes modelos a partir de amostras com intensidades diferentes. Nós encontramos que o modelo de série logarítmica foi detectado com maior eficiência a partir de amostras com intensidades variáveis e que seu parâmetro sofreu menos viés em relação ao modelo lognormal e seu parâmetro. Assim, nós concluímos que o modelo de série logarítmica foi menos sensível à variação do esforço amostral que o lognormal e, portanto, mais útil para a comparação da diversidade entre comunidades. No capítulo seguinte, nós procedemos com a análise da relação dos fatores ambientais e antrópicos sobre a diversidade de aves. Nossas hipóteses foram que a produtividade poderia afetar positivamente a diversidade nas comunidades de aves de sub bosque, assim como o efeito histórico e biogeográfico poderia afetar diferentemente a diversidades em determinadas regiões. Porém, devido à perda e a fragmentação de habitats causada pelo homem sobre a paisagem, estes padrões poderiam ser afetados negativamente, o que poderia acontecer de forma semelhante ou diferente em localidades mais ou menos produtivas, ou situadas em diferentes regiões biogeográficas. Nossos resultados mostraram uma forte relação positiva da produtividade com a diversidade de aves mensurada pelo parâmetro alfa do modelo de série logarítmica, o que significa que a produtividade diminuiu a dominância nestas comunidades da forma esperada. Este efeito, quando adicionado ou interagindo com o efeito negativo das variáveis que mediam perda e fragmentação de habitats, foi considerado tão plausível quanto o efeito isolado da produtividade sobre a diversidade. Porém, a incerteza sobre a existência de efeitos fracos ou ausência de efeito da perda e fragmentação em conjunto com a produtividade nos levaram a concluir em favor de um efeito preponderante da produtividade sobre a diversidade de aves de sub bosque, ao menos na escala analisada em nosso estudo. O efeito biogeográfico, foi menos evidente que o efeito da produtividade, mesmo por que parte de seu efeito é causado pela produtividade. A partir destes resultados, nós concluímos que a influência da produtividade parece ser mais foi determinante sobre o grau de dominância nestas comunidades. Entretanto, o papel tanto da perda quanto da fragmentação de habitats em conjunto com a produtividade pode explicar de forma equivalente a variação da dominância nas comunidades avaliadas por nós, o que aponta para a importância de se considerar ambos fatores e escalas para explicar a diversidade de aves nesta região. / Species abundance distribution models represent one of the most general patterns in community ecology and is called as hollow or concave curve. This pattern shows that regardless of taxonomic group or enviroment, the most and common species are few and the most species are rare. These models are useful to describe the diversity in natural communities because they show how the number of individuals is distributed among species and thus, the degree of dominance in the communities. A major goal of community ecology is understand how environmental factors on global, regional and local scales determine the richness and abundance of species within communities. Despite the knowledge about these patterns, the occurrence of processes at different scales difficult the choice of one or more of them as determinants of diversity in communities. Thus, our objective was to evaluate the relative importance of productivity, biogeography, habitat destruction and fragmentation on the determination of diversity in understory bird communities. For this, we used data compiled from one of the largest databases of studies of this group for the southeast region of Brazil and selected 104 sites sampled by the method of mist nets in this region. However, due to habitat characteristics and sampling effort carried out at each site are different, the diversity estimates made from these studies could be affected, making it impossible to compare these communities. Thus, in the first chapter of this thesis, we evaluated the effect of varying sampling effort on diversity estimates made by two models of distribution of species abundance, the logseries and lognormal SAD models. The first has a parameter called alpha and the second sigma parameter, which both measure the dominance in communities and are appointed as independent of the sampling effort employed. Through computer simulations where they were generated fictitious communities and samples of these, we evaluated the frequency of detection of the correct model and the bias of the estimated parameters of these models from samples with different intensities. We find that the logseries model has been detected with greater efficiency from samples with varying intensities and its parameter has less bias toward the lognormal model and its parameter. Thus, we conclude that the logseries model was less sensitive to variation of sampling effort that the lognormal and therefore more useful to compare the diversity between communities. In the next chapter, we proceed with the analysis of the relationship between environmental and anthropogenic factors on the diversity of birds. Our hypotheses were that productivity could positively affect the diversity in understory bird communities, as well as the effect of biogeography could lead to different diversity in certain regions. However, due to habitat loss and fragmentation caused by humans on the landscape, these patterns could be affected negatively, which could happen in a way similar or different in more or less productive locations, or in sites at different biogeographical regions. Our results showed a strong positive relationship of productivity with the diversity of birds measured by the parameter alpha of the logseries model, which means that productivity decreased dominance in these communities. This effect, when added to or interacting with the negative effect of the variables that mediate loss and fragmentation of habitats, was considered as plausible as the isolated effect of productivity on diversity. However, uncertainty about the existence of weak effects or no effect of the loss and fragmentation together with productivity led us to conclude in favor of a predominant effect of productivity on understory birds diversity, at least on the scale considered in our study. The biogeographic effect was less evident that the effect of productivity, even for that part of its effect is caused by productivity. From these results, we conclude that the influence of productivity on the diversity of understory birds seems more preponderant to determine the degree of dominance in these communities. However, the role of both the loss and fragmentation of habitats together with productivity should be considered to explain the dominance variation in communities assessed by us, which points to the importance of considering both factors and scales to explain the diversity of birds in this region.

As distribuições de abundância relativa das espécies tiveram um papel importante no desenvolvimento da ecologia de comunidades, revelando um dos padrões mais bem estabelecidos da ecologia, que é a alta dominância de algumas espécies nas comunidades biológicas. Este padrão provocou a criação de dezenas de modelos teóricos na tentativa de explicar quais mecanismos ecológicos poderiam gerá-lo. Os modelos teóricos de abundância relativa das espécies podem ser vistos como descritores das comunidades, e seus parâmetros, medidas sintéticas de dimensões da diversidade. Esses parâmetros podem ser utilizados não só como descritores biologicamente interpretáveis das comunidades, mas também como variáveis respostas a possíveis fatores ambientais que afetam as comunidades. Adotando então esta aplicação descritiva dos modelos, nosso objetivo foi comparar as comunidades de aves de áreas em um gradiente de fragmentação, utilizando como variável resposta os valores estimados do parâmetro do modelo série logarítmica, o α de Fisher. Como todos os modelos teóricos de abundância relativa propostos têm como premissa, a igualdade de probabilidade de captura entre as espécies, o que para comunidades de espécies de organismos móveis, como aves, parece pouco realista, neste trabalho investigamos também o grau de sensibilidade dos modelos quanto à quebra dessa premissa. Assim, por meio de simulações de comunidades, analisamos o viés de seleção e estimação, e revelamos que o aumento do grau de heterogeneidade entre as probabilidades de captura das espécies acarreta no incremento do viés de seleção do modelo real e também de estimação dos parâmetros. Porém, como o objetivo do estudo era identificar os fatores que influenciam a diversidade das comunidades, mesmo com o viés de estimação, talvez ainda fosse possível revelar o grau de influência sobre os valores dos parâmetros, quando ele existir. Assim, prosseguimos com mais uma etapa de simulações, em que geramos comunidades cujos valores de parâmetros tinham uma relação linear com a área dos fragmentos. O que encontramos é que independente da igualdade ou desigualdade de capturabilidade das espécies, quando o efeito existe, ele é sempre detectado, porém dependendo do grau de diferença de probabilidade de captura das espécies, o efeito pode ser subestimado. E, na ausência de efeito, ele pode ser falsamente detectado, dependendo do grau de heterogeneidade de probabilidades de captura entre as espécies, mas sempre com estimativas bem baixas para o efeito inexistente. Com esses resultados então, pudemos quantificar os tipos de efeitos da heterogeneidade de probabilidades de captura e prosseguir com as análises dos efeitos de fragmentação. O que nossos resultados mostraram é que na paisagem com 10% de cobertura vegetal, a área parece influenciar a diversidade dos fragmentos mais que o isolamento, e que na paisagem de 50% de cobertura vegetal, a variável de isolamento se torna mais importante que a área para explicar os dados. Porém, em uma interpretação mais parcimoniosa, consideramos as estimativas dos efeitos muito baixas para considerar que ele de fato existia. Com isso, concluímos que o processo de fragmentação provavelmente não tem efeito sobre a hierarquia de abundância das espécies, e é independente da porcentagem de cobertura vegetal da paisagem. Contudo, em uma descrição do número de capturas de cada espécie nos fragmentos, ponderada pelo número de capturas amostrado em áreas contínuas adjacentes, revelaram que o tamanho do fragmento pode ser importante na determinação de quais espécies serão extintas ou beneficiadas e que talvez a qualidade da matriz seja decisiva para a manutenção de espécies altamente sensíveis em fragmentos pequenos. Assim, demonstramos que, embora as SADs sejam pouco afetadas pela fragmentação, a posição das espécies na hierarquia de abundâncias pode mudar muito, o que reflete as diferenças de sensibilidade das espécies a área e isolamento dos fragmentos. / Species abundance distribution (SADs) had an important role in community ecology, revealing one of the most well established pattern in ecology, which is the high dominance by just a few species. This pattern stimulated the proposal of innumerous theoretical models in an attempt to explain the ecological mechanism which could generate it. However these models can also be a descriptor of the communities and their parameters synthetic measures of diversity. Such parameters can be used as response variables to environmental impact affecting communities. Adopting this approach our objective was to compare bird communities through areas of different levels of fragmentation, using as response variable the estimates of α, the parameter of Fishers logseries. Considering the implicit assumption of equal capture probabilities among species in SAD models we also investigated the degree of sensibility of the models when this assumption is disrespected, once it seems so unrealistic. Thus simulating communities in which species had equal and different capture probabilities among them we found that increases in the degrees of heterogeneity in species catchability lead to a gain in biases on the model selection and parameters estimations. Additionally, since our goal in this study was identify some factors that may influence the diversity in communities, even with the biases, if they were constant, maybe it was still possible to test the relation. In this context we proceed to another stage of simulations, where we generate communities whose parameter values had a linear relationship with remnant area. What we find is that regardless of equal or unequal in catchability of species, when the effect exists, it is always detected, but depending on the degree of difference in probability of catching the species, the effect may be underestimated. Further, in the absence of effect, it can be falsely detected, depending on the degree of heterogeneity of capture probabilities among species, but always with very low estimates for the effect non-existent. With these results, we could quantify the types of effects of heterogeneity on capture probabilities and proceed with the analysis of the effects of fragmentation. What we showed is that the landscape with 10% vegetation cover, the fragment area appears to influence the diversity of the fragments rather than isolation, and landscape in 50% of plant cover, the isolation variable becomes more important than area to explain the data. But in a more parsimonious interpretation, we consider the estimated of the effects too low to consider that they actually exist. Therefore, we conclude that the fragmentation process probably has no effect on the hierarchy of species abundance. However, in a description of the number of captures of each species in the fragments, weighted by the number of catches sampled in continuous adjacent areas revealed that the fragment size may be important in determining which species will be extinct or benefit and that perhaps the quality of matrix is decisive for the maintenance of highly sensitive species in small fragments. Thus, we demonstrated that while the SAD are not significantly affected by fragmentation, the position in the hierarchy of species abundances can change a lot, which reflects the different sensitivity of species to area and isolation in the fragments.

As distribuições de abundância relativa das espécies tiveram um papel importante no desenvolvimento da ecologia de comunidades, revelando um dos padrões mais bem estabelecidos da ecologia, que é a alta dominância de algumas espécies nas comunidades biológicas. Este padrão provocou a criação de dezenas de modelos teóricos na tentativa de explicar quais mecanismos ecológicos poderiam gerá-lo. Os modelos teóricos de abundância relativa das espécies podem ser vistos como descritores das comunidades, e seus parâmetros, medidas sintéticas de dimensões da diversidade. Esses parâmetros podem ser utilizados não só como descritores biologicamente interpretáveis das comunidades, mas também como variáveis respostas a possíveis fatores ambientais que afetam as comunidades. Adotando então esta aplicação descritiva dos modelos, nosso objetivo foi comparar as comunidades de aves de áreas em um gradiente de fragmentação, utilizando como variável resposta os valores estimados do parâmetro do modelo série logarítmica, o α de Fisher. Como todos os modelos teóricos de abundância relativa propostos têm como premissa, a igualdade de probabilidade de captura entre as espécies, o que para comunidades de espécies de organismos móveis, como aves, parece pouco realista, neste trabalho investigamos também o grau de sensibilidade dos modelos quanto à quebra dessa premissa. Assim, por meio de simulações de comunidades, analisamos o viés de seleção e estimação, e revelamos que o aumento do grau de heterogeneidade entre as probabilidades de captura das espécies acarreta no incremento do viés de seleção do modelo real e também de estimação dos parâmetros. Porém, como o objetivo do estudo era identificar os fatores que influenciam a diversidade das comunidades, mesmo com o viés de estimação, talvez ainda fosse possível revelar o grau de influência sobre os valores dos parâmetros, quando ele existir. Assim, prosseguimos com mais uma etapa de simulações, em que geramos comunidades cujos valores de parâmetros tinham uma relação linear com a área dos fragmentos. O que encontramos é que independente da igualdade ou desigualdade de capturabilidade das espécies, quando o efeito existe, ele é sempre detectado, porém dependendo do grau de diferença de probabilidade de captura das espécies, o efeito pode ser subestimado. E, na ausência de efeito, ele pode ser falsamente detectado, dependendo do grau de heterogeneidade de probabilidades de captura entre as espécies, mas sempre com estimativas bem baixas para o efeito inexistente. Com esses resultados então, pudemos quantificar os tipos de efeitos da heterogeneidade de probabilidades de captura e prosseguir com as análises dos efeitos de fragmentação. O que nossos resultados mostraram é que na paisagem com 10% de cobertura vegetal, a área parece influenciar a diversidade dos fragmentos mais que o isolamento, e que na paisagem de 50% de cobertura vegetal, a variável de isolamento se torna mais importante que a área para explicar os dados. Porém, em uma interpretação mais parcimoniosa, consideramos as estimativas dos efeitos muito baixas para considerar que ele de fato existia. Com isso, concluímos que o processo de fragmentação provavelmente não tem efeito sobre a hierarquia de abundância das espécies, e é independente da porcentagem de cobertura vegetal da paisagem. Contudo, em uma descrição do número de capturas de cada espécie nos fragmentos, ponderada pelo número de capturas amostrado em áreas contínuas adjacentes, revelaram que o tamanho do fragmento pode ser importante na determinação de quais espécies serão extintas ou beneficiadas e que talvez a qualidade da matriz seja decisiva para a manutenção de espécies altamente sensíveis em fragmentos pequenos. Assim, demonstramos que, embora as SADs sejam pouco afetadas pela fragmentação, a posição das espécies na hierarquia de abundâncias pode mudar muito, o que reflete as diferenças de sensibilidade das espécies a área e isolamento dos fragmentos. / Species abundance distribution (SADs) had an important role in community ecology, revealing one of the most well established pattern in ecology, which is the high dominance by just a few species. This pattern stimulated the proposal of innumerous theoretical models in an attempt to explain the ecological mechanism which could generate it. However these models can also be a descriptor of the communities and their parameters synthetic measures of diversity. Such parameters can be used as response variables to environmental impact affecting communities. Adopting this approach our objective was to compare bird communities through areas of different levels of fragmentation, using as response variable the estimates of α, the parameter of Fishers logseries. Considering the implicit assumption of equal capture probabilities among species in SAD models we also investigated the degree of sensibility of the models when this assumption is disrespected, once it seems so unrealistic. Thus simulating communities in which species had equal and different capture probabilities among them we found that increases in the degrees of heterogeneity in species catchability lead to a gain in biases on the model selection and parameters estimations. Additionally, since our goal in this study was identify some factors that may influence the diversity in communities, even with the biases, if they were constant, maybe it was still possible to test the relation. In this context we proceed to another stage of simulations, where we generate communities whose parameter values had a linear relationship with remnant area. What we find is that regardless of equal or unequal in catchability of species, when the effect exists, it is always detected, but depending on the degree of difference in probability of catching the species, the effect may be underestimated. Further, in the absence of effect, it can be falsely detected, depending on the degree of heterogeneity of capture probabilities among species, but always with very low estimates for the effect non-existent. With these results, we could quantify the types of effects of heterogeneity on capture probabilities and proceed with the analysis of the effects of fragmentation. What we showed is that the landscape with 10% vegetation cover, the fragment area appears to influence the diversity of the fragments rather than isolation, and landscape in 50% of plant cover, the isolation variable becomes more important than area to explain the data. But in a more parsimonious interpretation, we consider the estimated of the effects too low to consider that they actually exist. Therefore, we conclude that the fragmentation process probably has no effect on the hierarchy of species abundance. However, in a description of the number of captures of each species in the fragments, weighted by the number of catches sampled in continuous adjacent areas revealed that the fragment size may be important in determining which species will be extinct or benefit and that perhaps the quality of matrix is decisive for the maintenance of highly sensitive species in small fragments. Thus, we demonstrated that while the SAD are not significantly affected by fragmentation, the position in the hierarchy of species abundances can change a lot, which reflects the different sensitivity of species to area and isolation in the fragments.

Biodiversity is determined by a myriad of complex processes acting at different scales. Given the current rates of biodiversity loss and change, it is of paramount importance that we improve our understanding of the underlying structure of ecological communities. In this thesis, I focused on Species Abundance Distributions (SAD), as a synthetic measure of biodiversity and community structure, and on Beta (β) diversity patterns, as a description of the spatial variation of species composition. I systematically assessed the effect of scale on both these patterns, analysing a broad range of community data, including different taxa and habitats, from the terrestrial, marine and freshwater realms. Knowledge of the scaling properties of abundance and compositional patterns must be fully integrated in biodiversity research if we are to understand biodiversity and the processes underpinning it, from local to global scales. SADs depict the relative abundance of the species present in a community. Although typically described by unimodal logseries or lognormal distributions, empirical SADs can also exhibit multiple modes. However, the existence of multiple modes in SADs has largely been overlooked, assumed to be due to sampling errors or a rare pattern. Thus, we do not know how prevalent multimodality is, nor do we have an understanding of the factors leading to this pattern. Here, I provided the first global empirical assessment of the prevalence of multimodality across a wide range of taxa, habitats and spatial extents. I employed an improved method combining two model selection tools, and (conservatively) estimated that ~15% of the communities were multimodal with strong support. Furthermore, I showed that the pattern is more common for communities at broader spatial scales and with greater taxonomic diversity (i.e. more phylogenetically diverse communities, since taxonomic diversity was measured as number of families). This suggests a link between multimodality and ecological heterogeneity, broadly defined to incorporate the spatial, environmental, taxonomic and functional variability of ecological systems. Empirical understanding of how spatial scale affects SAD shape is still lacking. Here, I established a gradient in spatial scale spanning several orders of magnitude by decomposing the total extent of several datasets into smaller subsets. I performed an exploratory analysis of how SAD shape is affected by area sampled, species richness, total abundance and taxonomic diversity. Clear shifts in SAD shape can provide information about relevant ecological and spatial mechanisms affecting community structure. There was a clear effect of area, species richness and taxonomic diversity in determining SAD shape, while total abundance did not exhibit any directional effect. The results supported the findings of the previous analysis, with a higher prevalence of multimodal SADs for larger areas and for more taxonomically diverse communities, while also suggesting that species spatial aggregation patterns can be linked to SAD shape. On the other hand, there was a systematic departure from the predictions of two important macroecological theories for SAD across scales, specifically regarding logseries distributions being selected only for smaller scales and when species richness and number of families were proportionally much smaller than the total extent. β diversity quantifies the variation in species composition between sites. Although a fundamental component of biodiversity, its spatial scaling properties are still poorly understood. Here, I tested if two conceptual types of β diversity showed systematic variation with scale, while also explicitly accounting for the two β diversity components, turnover and nestedness (species replacement vs species richness differences). I provided the first empirical analysis of β diversity scaling patterns for different taxa, revealing remarkably consistent scaling curves. Total β diversity and turnover exhibit a power law decay with log area, while nestedness is largely insensitive to scale changes. For the distance decay of similarity analysis, while area sampled affected the overall dissimilarity values, rates of similarity were consistent across large variations in sampled area. Finally, in both these analyses, turnover was the main contributor to compositional change. These results suggest that species are spatially aggregated across spatial scales (from local to regional scales), while also illustrating that substantial change in community structure might occur, despite species richness remaining relatively stable. This systematic and comprehensive analysis of SAD and community similarity patterns highlighted spatial scale, ecological heterogeneity and species spatial aggregation patterns as critical components underlying the results found. This work expanded the range of scales at which both theories deriving SAD and community similarity studies have been developed and tested (from local plots to continents). The results here showed strong departures from two important macroecological theories for SAD at different scales. In addition, the overall findings in this thesis clearly indicate that unified theories of biodiversity (or assuming a set of synthetic minimal assumptions) are unable to accommodate the variability in SADs shape across spatial scales reported here, and cannot fully reproduce community similarity patterns across scales. Incorporating more realistic assumptions, or imposing scale dependent assumptions, may prove to be a fruitful avenue for ecological research regarding the scaling properties of SAD and community similarity patterns. This will allow deriving new predictions and improving the ability of theoretical models to incorporate the variability in abundance and similarity patterns across scales.