Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Paulo_Bernardo.pdf: 1129022 bytes, checksum: 7c040610be6ff90732215785459de5f2 (MD5) Previous issue date: 2012-04-03 / Habitat fragmentation is defined as the breaking of a continuous habitat in patches or fragments. This process leads to environmental changes capable of affecting communities in different ways, causing species composition changes. Beta diversity measures can show the variation between the composition of different communities, where two ecological patterns can be found: turnover and nestedness. In turnover the variation in community structure is a consequence of species replacement, while in the nestedness poor communities are nested in richer communities. Here I tested: (I) how habitat fragmentation affects the presence of large e medium sized mammals in different functional groups; (II) if the variation in beta diversity in fragmented landscapes is caused by turnover or nestedness, and (III) if the variation observed was due to habitat fragmentation. I used 19 Semidecidous Forest patches in the Brazilian Cerrado, from the State of Goiás. Landscape metrics from 2.5 km around the patches were obtained from classifications and measurements. For the analyses, I made four sets based in diet, size, diet amplitude and all previous three together. I calculated the beta diversity with Sorensen indices, turnover with Simpson indices and nestedness with Nestedness indices. The natural area size influenced the group B3- felines and the core area percentage, the groups A1-carnivores, larges and B3-felines. The core area percentages were the most important character in fragmented landscapes for mammal communities. The felines were the most sensible group. This group was affected by natural area availability and by the core area percentage. The beta diversity pattern in the fragmented landscapes was turnover, but it was not related to environmental variation or spatial distances between the landscapes. Both nestedness and beta diversity were affected by spatial distance, but beta diversity was also affected by environmental variation linked to landscape connectivity. The changes in different landscapes cause different responses in species and allow the creation of a fragmentation gradient, driving the turnover phenomenon. The carnivores were the species most sensible to habitat fragmentation, mainly because they need large home ranges. Thus, an understanding of how diversity reacts to habitat fragmentation may provide support to the implementation of conservation areas and research upgrading which focus specific species groups. Managed areas with large core areas and good connectivity should bring desirable results for large and medium sized mammals conservation status. This affirmative is true, especially for larger mammals and carnivores. / A fragmentação de habitats pode ser entendida como a quebra de um habitat contínuo em pedaços ou fragmentos. As alterações ambientais provenientes desse processo influenciam as comunidades de diferentes formas podendo causar variações em sua composição de espécies. A diversidade beta pode ser um indicativo da variação entre a composição das comunidades, podendo gerar dois padrões de variação, o turnover e o aninhamento. No turnover ocorre a substituição de espécies ao longo das comunidades, enquanto no aninhamento há a formação de subgrupos a partir de comunidades mais ricas. Neste trabalho testei: (I) como a fragmentação de habitats influencia a presença dos mamíferos de médio e grande porte agrupados em grupos funcionais; (II) como a diversidade beta está sendo influenciada por estes processos de fragmentação de habitats, levando a um padrão de substituição ou aninhamento de espécies e se as mudanças podem ser atribuídas à fragmentação. Utilizei dados de amostragens de mamíferos de médio e grande porte em 19 fragmentos de Floresta Estacional Semidecidual localizados no bioma Cerrado no estado de Goiás. A paisagem que se encontrava 2,5 Km ao redor dos fragmentos foi mapeada, e neste perímetro calculada as métricas da paisagem. Para análise, formei quatro conjuntos de grupos com os mamíferos, baseados na dieta, na massa corporal, na amplitude de nicho trófico e na junção dos três anteriores. A diversidade beta foi calculada segundo o índice de Sorensen, o turnover pelo índice de Simpson e o aninhamento pelo índice de Nestedness. A quantidade de área influenciou a presença do grupo B3 felinos e a porcentagem de área nuclear os grupos A1 carnívoros, grandes e B3- felinos. A porcentagem de área nuclear na paisagem é a característica mais importante para a presença dos mamíferos na paisagem fragmentada. Os felinos foram o grupo mais sensível sendo influenciados pela quantidade de área e porcentagem de área nuclear. A diversidade beta nas paisagens fragmentadas está estruturada pela substituição de espécies, mas somente a diversidade beta foi influenciada pela variação ambiental relacionada a conectividade das paisagens. As diferentes alterações nas paisagens provocam diferentes respostas nas espécies e permitem a criação de um gradiente de fragmentação impulsionando o processo de substituição de espécies. A manutenção de fragmentos com grande quantidade de área nuclear e boa conectividade favorece a conservação de mamíferos, principalmente os de grande porte e carnívoros.

A Ecologia de Estradas é um novo campo de conhecimento e surgiu das demandas sobre estudos de impactos ambientais em áreas naturais, com a construção de empreendimentos lineares, como estradas, rodovias e linhas férreas. Sérios problemas ambientais ligados à implantação de estradas e rodovias estão sendo analisados em todo o mundo, como: dispersão de espécies exóticas, alteração do ciclo hidrológico, mudanças microclimáticas, produção de material particulado e ruído, contaminação das águas e do solo, perda de habitat, fragmentação de ambientes naturais e, principalmente, o atropelamento de animais silvestres. Vários estudos vêm sendo desenvolvidos especialmente na América do Norte e Europa e medidas mitigatórias para o atropelamento de animais silvestres, como as passagens de fauna, vêm sendo criadas. Essas estruturas restituem a conectividade entre os fragmentos florestais e matrizes permeáveis e, quando efetivas nas travessias de animais, contempla-se a conservação da biodiversidade e a segurança do usuário. O estado de São Paulo possui 81 passagens de fauna em 14 rodovias diferentes e, numa delas, a SP-225, foi realizado o monitoramento de 10 passagens inferiores de fauna (PIF), distribuídas em 51 km de extensão. O trecho da rodovia em estudo corta os municípios de Dois Córregos, Brotas e Itirapina. Os objetivos deste trabalho foram comparar a efetividade em travessias de mamíferos de médio e grande porte entre diferentes tipos estruturais de PIF, novas e antigas (presentes antes do licenciamento da duplicação da rodovia), com presença e ausência de água. Três tipos diferentes de PIF foram monitorados: passagens quadradas de concreto, redondas de tubo Armco e um terceiro tipo de grande galeria. Também verificamos a influência da paisagem num entorno de 50 metros (buffers) ao redor das PIFs estudadas. O monitoramento foi realizado por meio de filmagens com câmeras digitais de vídeo e canteiros de pegadas com pó de mármore, durante oito dias por mês, no período de um ano, totalizando um esforço amostral de 96 dias. Foram registradas 800 travessias, sendo que 725 foram exclusivas para mamíferos de médio e grande porte, tendo 16 diferentes espécies representadas. As espécies que mais utilizaram as passagens foram capivara (Hydrochoerus hydrochaeris), com 435 travessias de indivíduos, seguido de veado catingueiro (Mazama gouazoubira), com 94 indivíduos, e tatu galinha (Dasypus novemcinctus), com 52 indivíduos. Os resultados foram testados através de análises de variância e teste correlação de Spearman. Verificou-se que a presença de água é um fator altamente significativo para a travessia da fauna (X2 = 236,5; p<<0,001). Não detectamos diferença na efetividade dos três tipos de PIF estudados (ANOVA: F= 1.43, p= 0,255) embora o tipo \"grande galeria\" tenha contemplado a travessia de 15 espécies diferentes, apresentando, portanto, maior riqueza. O baixo número amostral para PIF do tipo grande galeria impediu o uso de seus resultados em testes estatísticos, porém, uma maior amostragem talvez pudesse mostrar maior sucesso desse tipo de PIF. É possível que passagens redondas e quadradas não tenham diferido no número de travessias por terem em média o mesmo tamanho (2 m x 2 m em PIFs quadradas e 2 m de diâmetro em PIFs redondas), pois talvez os mamíferos de médio e grande porte não tenham predileção por tipos estruturais específicos entre essas duas PIFs. A análise da paisagem no entorno da rodovia demonstrou que as matrizes mais presentes foram as culturas de laranja e pasto, mas a única espécie que respondeu aos tipos de matrizes foi o gambá (Didelphis albiventris), estando freqüente em passagens circundadas por cana de açúcar e pasto. Analisando a ocorrência das espécies estudadas nas PIFs, verificamos que cachorro do mato (Cerdocyon thous) e tatu (Dasypus novemcinctus) se mostraram relacionados negativamente com a presença de água (p= -0,72 e p= -0,62 respectivamente, teste de Spearman), enquanto que veado, gambá e paca se mostraram relacionados positivamente com a presença de vegetação. É possível relacionar o sucesso de travessias de mamíferos de médio e grande porte com PIFs apresentando água também dentro dos limites da paisagem considerados. Nesse sentido, tivemos 676 travessias em passagens úmidas e 46 travessias em passagens secas. A aplicação prática dessa informação é a possibilidade de modificação de tubos de drenagem fluviais já existentes em rodovias (com dimensão mínima de 1,5 m de diâmetro, ou 1,5 m x 1,5 m para caixas retangulares) para a passagem de fauna, ou a construção de novos tubos adaptados para fauna de médio e grande porte nas rodovias em licenciamento para implantação ou duplicação / Road Ecology is a new field of knowledge that emerged from environmental impact studies in natural areas due to the construction of linear developments, such as roads, highways and railways. Serious environmental problems linked to the construction of roads and highways have been analyzed worldwide, such as: dispersion of exotic species, hydrological cycle changes, microclimatic changes, the production of particulate material and noise, water and soil contamination, habitat loss, natural environments fragmentation, and road kill. Many studies have been conducted especially in North America and Europe resulting in mitigation measures such as fauna crossings for the reduction of road kill. These structures restore the connectivity between forests fragments and permeable matrices, the conservation of biodiversity and safety of users is taken into consideration when it is effective for the crossings of animals. Sao Paulo State has 81 fauna crossings in 14 different highways and, in particular, there was monitoring of 10 fauna underpasses, on the SP-225 distributed over 51 km. The section of the highway in the study cuts through the municipalities of Dois Corregos, Brotas and Itirapina. The purpose of this study was to compare the different structural types, new and old (present prior to the highway duplication licensing), with and without the presence of water and their effectiveness on medium and large-sized mammals usage of fauna underpasses. Three different types of fauna underpasses were monitored: square concrete underpass, Armco tube tunnels and a third type of open spam underpass. We also verified the influence of the landscape within 50 meters (buffers) surrounding the fauna underpasses studied. The monitoring was made utilizing digital video recording cameras and marble dust beds track stations, eight days a month, during one year, the sampling totaling 96 days. There were 800 crossings registered, 725 were exclusively for medium and largesized mammals, representing 16 different species. The species that most used the crossings were the capybara (Hydrochoerus hydrochaeris), 435 crossings of the individuals, followed by the gray brocket deer (Mazama gouazoubira), with 94 individuals, and the nine-banded armadillo (Dasypus novemcinctus ), with 52 individuals. The results were tested through the analysis of variance and Spearman correlation test. It was found that the presence of water is a highly significant factor for the fauna crossing (X2 = 236,5; p<<0,001). We detected no difference in the effectiveness of the three types of underpasses studied (ANOVA: F= 1.43, p= 0,255) although the type \"open spam underpass\" demonstrated greater diversity with the crossings of 15 different species. The low sampling number for the type of open spam underpass prevented the usage of the results in statistical tests; however a larger sampling would probably be able to show a greater success of this type of fauna underpass structure. It is possible that there had not been a difference in the number of crossings in round culverts and square culverts because these structures have on average the same size (2m x 2m in square underpasses and 2m in diameter in round underpasses). Maybe because medium and large-sized mammals don\'t have a preference for specific structural types between these two types of fauna underpasses. The analysis of the landscape in the surrounding areas of the highway showed that the cultures of orange and pasture were the prevalent matrices, but the white-eared opossum (Didelphis albiventris) was the only specie that responded to these types of matrices. The white-eared opossum was found frequently in landscapes surrounded by sugar cane and pasture. Analyzing the occurrence of the species studied in the fauna underpasses, we verified that crab eating fox and armadillo demonstrated a negative interaction with water (p= -0,72 e p= -0,62 respectively, Spearman test), whereas gray brocket, white eared opossum and spotted paca demonstrated a positive interaction with the presence of vegetation

A Ecologia de Estradas é um novo campo de conhecimento e surgiu das demandas sobre estudos de impactos ambientais em áreas naturais, com a construção de empreendimentos lineares, como estradas, rodovias e linhas férreas. Sérios problemas ambientais ligados à implantação de estradas e rodovias estão sendo analisados em todo o mundo, como: dispersão de espécies exóticas, alteração do ciclo hidrológico, mudanças microclimáticas, produção de material particulado e ruído, contaminação das águas e do solo, perda de habitat, fragmentação de ambientes naturais e, principalmente, o atropelamento de animais silvestres. Vários estudos vêm sendo desenvolvidos especialmente na América do Norte e Europa e medidas mitigatórias para o atropelamento de animais silvestres, como as passagens de fauna, vêm sendo criadas. Essas estruturas restituem a conectividade entre os fragmentos florestais e matrizes permeáveis e, quando efetivas nas travessias de animais, contempla-se a conservação da biodiversidade e a segurança do usuário. O estado de São Paulo possui 81 passagens de fauna em 14 rodovias diferentes e, numa delas, a SP-225, foi realizado o monitoramento de 10 passagens inferiores de fauna (PIF), distribuídas em 51 km de extensão. O trecho da rodovia em estudo corta os municípios de Dois Córregos, Brotas e Itirapina. Os objetivos deste trabalho foram comparar a efetividade em travessias de mamíferos de médio e grande porte entre diferentes tipos estruturais de PIF, novas e antigas (presentes antes do licenciamento da duplicação da rodovia), com presença e ausência de água. Três tipos diferentes de PIF foram monitorados: passagens quadradas de concreto, redondas de tubo Armco e um terceiro tipo de grande galeria. Também verificamos a influência da paisagem num entorno de 50 metros (buffers) ao redor das PIFs estudadas. O monitoramento foi realizado por meio de filmagens com câmeras digitais de vídeo e canteiros de pegadas com pó de mármore, durante oito dias por mês, no período de um ano, totalizando um esforço amostral de 96 dias. Foram registradas 800 travessias, sendo que 725 foram exclusivas para mamíferos de médio e grande porte, tendo 16 diferentes espécies representadas. As espécies que mais utilizaram as passagens foram capivara (Hydrochoerus hydrochaeris), com 435 travessias de indivíduos, seguido de veado catingueiro (Mazama gouazoubira), com 94 indivíduos, e tatu galinha (Dasypus novemcinctus), com 52 indivíduos. Os resultados foram testados através de análises de variância e teste correlação de Spearman. Verificou-se que a presença de água é um fator altamente significativo para a travessia da fauna (X2 = 236,5; p<<0,001). Não detectamos diferença na efetividade dos três tipos de PIF estudados (ANOVA: F= 1.43, p= 0,255) embora o tipo \"grande galeria\" tenha contemplado a travessia de 15 espécies diferentes, apresentando, portanto, maior riqueza. O baixo número amostral para PIF do tipo grande galeria impediu o uso de seus resultados em testes estatísticos, porém, uma maior amostragem talvez pudesse mostrar maior sucesso desse tipo de PIF. É possível que passagens redondas e quadradas não tenham diferido no número de travessias por terem em média o mesmo tamanho (2 m x 2 m em PIFs quadradas e 2 m de diâmetro em PIFs redondas), pois talvez os mamíferos de médio e grande porte não tenham predileção por tipos estruturais específicos entre essas duas PIFs. A análise da paisagem no entorno da rodovia demonstrou que as matrizes mais presentes foram as culturas de laranja e pasto, mas a única espécie que respondeu aos tipos de matrizes foi o gambá (Didelphis albiventris), estando freqüente em passagens circundadas por cana de açúcar e pasto. Analisando a ocorrência das espécies estudadas nas PIFs, verificamos que cachorro do mato (Cerdocyon thous) e tatu (Dasypus novemcinctus) se mostraram relacionados negativamente com a presença de água (p= -0,72 e p= -0,62 respectivamente, teste de Spearman), enquanto que veado, gambá e paca se mostraram relacionados positivamente com a presença de vegetação. É possível relacionar o sucesso de travessias de mamíferos de médio e grande porte com PIFs apresentando água também dentro dos limites da paisagem considerados. Nesse sentido, tivemos 676 travessias em passagens úmidas e 46 travessias em passagens secas. A aplicação prática dessa informação é a possibilidade de modificação de tubos de drenagem fluviais já existentes em rodovias (com dimensão mínima de 1,5 m de diâmetro, ou 1,5 m x 1,5 m para caixas retangulares) para a passagem de fauna, ou a construção de novos tubos adaptados para fauna de médio e grande porte nas rodovias em licenciamento para implantação ou duplicação / Road Ecology is a new field of knowledge that emerged from environmental impact studies in natural areas due to the construction of linear developments, such as roads, highways and railways. Serious environmental problems linked to the construction of roads and highways have been analyzed worldwide, such as: dispersion of exotic species, hydrological cycle changes, microclimatic changes, the production of particulate material and noise, water and soil contamination, habitat loss, natural environments fragmentation, and road kill. Many studies have been conducted especially in North America and Europe resulting in mitigation measures such as fauna crossings for the reduction of road kill. These structures restore the connectivity between forests fragments and permeable matrices, the conservation of biodiversity and safety of users is taken into consideration when it is effective for the crossings of animals. Sao Paulo State has 81 fauna crossings in 14 different highways and, in particular, there was monitoring of 10 fauna underpasses, on the SP-225 distributed over 51 km. The section of the highway in the study cuts through the municipalities of Dois Corregos, Brotas and Itirapina. The purpose of this study was to compare the different structural types, new and old (present prior to the highway duplication licensing), with and without the presence of water and their effectiveness on medium and large-sized mammals usage of fauna underpasses. Three different types of fauna underpasses were monitored: square concrete underpass, Armco tube tunnels and a third type of open spam underpass. We also verified the influence of the landscape within 50 meters (buffers) surrounding the fauna underpasses studied. The monitoring was made utilizing digital video recording cameras and marble dust beds track stations, eight days a month, during one year, the sampling totaling 96 days. There were 800 crossings registered, 725 were exclusively for medium and largesized mammals, representing 16 different species. The species that most used the crossings were the capybara (Hydrochoerus hydrochaeris), 435 crossings of the individuals, followed by the gray brocket deer (Mazama gouazoubira), with 94 individuals, and the nine-banded armadillo (Dasypus novemcinctus ), with 52 individuals. The results were tested through the analysis of variance and Spearman correlation test. It was found that the presence of water is a highly significant factor for the fauna crossing (X2 = 236,5; p<<0,001). We detected no difference in the effectiveness of the three types of underpasses studied (ANOVA: F= 1.43, p= 0,255) although the type \"open spam underpass\" demonstrated greater diversity with the crossings of 15 different species. The low sampling number for the type of open spam underpass prevented the usage of the results in statistical tests; however a larger sampling would probably be able to show a greater success of this type of fauna underpass structure. It is possible that there had not been a difference in the number of crossings in round culverts and square culverts because these structures have on average the same size (2m x 2m in square underpasses and 2m in diameter in round underpasses). Maybe because medium and large-sized mammals don\'t have a preference for specific structural types between these two types of fauna underpasses. The analysis of the landscape in the surrounding areas of the highway showed that the cultures of orange and pasture were the prevalent matrices, but the white-eared opossum (Didelphis albiventris) was the only specie that responded to these types of matrices. The white-eared opossum was found frequently in landscapes surrounded by sugar cane and pasture. Analyzing the occurrence of the species studied in the fauna underpasses, we verified that crab eating fox and armadillo demonstrated a negative interaction with water (p= -0,72 e p= -0,62 respectively, Spearman test), whereas gray brocket, white eared opossum and spotted paca demonstrated a positive interaction with the presence of vegetation