Dans ce travail de thèse j'aborde d'un point de vue expérimental le rôle de l'hétérogénéité environnementale (spatiale et temporelle) comme moteur de diversification biologique. Il comporte une synthèse générale sur les principales thématiques abordées pendant ma thèse suivie d'une présentation des publications dérivées de mes propres recherches et de collaborations. Dans la synthèse je commence par présenter la biodiversité, je souligne l'importance d'étudier les conditions qui favorisent son émergence et son maintien pour mieux comprendre son organisation. Je présente le type de diversité biologique sur lequel se concentre mon travail ainsi que l'échelle d'organisation que j'ai considérée: la metacommunauté. J'évoque aussi l'intérêt croissant des écologistes pour prendre en considération les échelles évolutives dans les approches modernes des communautés. Plus loin, je présente l'évolution expérimentale comme l'outil qui m'a permis d'explorer les aspects écologiques et évolutifs du maintien et de l'émergence de la diversité en milieu hétérogène avant d'explorer certains de ces aspects théoriques. Pour finir, j'explore la relation diversité-fonctionnement comme une approche pour étudier les conséquences de l'actuel déclin de la biodiversité. Les trois premiers articles explorent différents aspects de la diversification de la bactérie Pseudomonas fluorescens SBW25 dans un environnement spatialement hétérogène (métacommunauté) après ~500 générations d'évolution. Les résultats des trois articles sont issus d'une même expérience d'évolution. Dans un premier article, j'ai exploré l'effet du niveau de dispersion sur la diversité régionale. Cette dernière s'est révélée maximale pour des niveaux de dispersion intermédiaires. Ce gradient de diversité à l'échelle régionale était lié avec une plus forte productivité résultant d'une meilleure complémentarité écologique. Dans le deuxième, j'ai mesuré la diversité à l'échelle locale (communautés) et j'ai montré une augmentation de la diversité pour des niveaux de dispersion intermédiaires (mass-effect) mais qui n'aboutit pas à une plus forte productivité. Cet article souligne l'importance de considérer l'échelle ainsi que les mécanismes de coexistence pour comprendre la relation entre diversité et fonctionnement des écosystèmes. Dans le troisième (en préparation) j'explore l'effet de la dispersion sur le patron d'adaptation locale. Les résultats préliminaires montrent qu'un patron d'adaptation locale n'est pas un résultat obligé de l'évolution en milieu spatialement hétérogène. Le niveau de dispersion semble modifier considérablement le patron d'adaptation avec une plus forte adaptation locale moyenne pour des niveaux de dispersion intermédiaire. Le quatrième article présente une nouvelle expérience d'évolution avec laquelle j'ai exploré le rôle du grain environnemental dans l'émergence et le maintien de la diversité dans un environnement temporellement fluctuant. Après ~300 générations d'évolution j'ai constaté que les traitements de grain intermédiaire présentaient la plus haute diversité. En temps que collaborateur j'ai également participé à la rédaction d'un article de revue sur le concept de spécialisation en écologie. Cet article inclut une synthèse des différentes définitions de ce concept ainsi que des méthodes pour la mesurer. Pour finir j'ai participé à la réalisation d'une expérience avec des bactéries marines Méditerranéennes visant à explorer la dynamique évolutive de la relation biodiversité-fonction dans des conditions favorisant soit la spécialisation écologique soit l'émergence de généralistes. Après 64 jours d'évolution, le résultat général est une relation positive entre productivité et richesse spécifique des assemblages. L'évolution de généralistes aboutit à une productivité moyenne plus forte que chez les spécialistes alors que la pente de la relation diversité –fonction est plus forte pour des spécialistes. / In this work I propose an experimental approach to the study of the impact of spatial and temporal environmental heterogeneity on biological diversification. It is composed of two main parts: first, a general review of the principal subjects I have explored during my thesis and then a presentation of the manuscripts from my own research and from different collaboration projects. In the synthesis I first present what is biological diversity (Biodiversity) and I underline the importance of considering the conditions to its emergence and maintenance in the understanding of its organization. I present the kind of diversity I'm interested in and the scale of organization I have considered: metacommunities. I also present the interest of current ecology research in including evolutionary processes on the modern concept of communities. Then, I present experimental evolution as a tool allowing the exploration of the ecological and evolutionary aspects of the maintenance and emergence of diversity in heterogeneous environments and I also present some of its theoretical aspects. Finally, I explore the biodiversity-ecosystem functioning relationship as a way to explore the consequences of diversity erosion. The first three manuscripts explore different aspects of a ~500 generation experiment of diversification of the bacteria Pseudomonnnas fluorescens SBW25 in a spatially heterogeneous environment (metacommunities). On the first manuscript, I have explored the effect of dispersal on regional diversity. The results show that diversity was maximal for intermediate dispersal levels. This gradient of diversity at the regional scale was positively related to a higher productivity as a result of higher ecological complementarity among genotypes. In a second article, I have measured the local diversity. The result was a higher increase in diversity at intermediate dispersal levels (mass-effect) but with no impact on productivity. This article underlines the importance of considering the mechanisms of coexistence when studying the diversity-ecosystem functioning relationship. Then, I present the preliminary results on the impact of dispersal on the pattern of local adaptation. The results show that a pattern of local adaptation is not an obligate outcome of evolution in spatially heterogeneous environments. Intermediate dispersal levels enhanced the emergence of local adaptation patterns. On a fourth article, I present the results of an experimental test of effect of the environmental grain on the emergence and maintenance of diversity in a temporally fluctuating environment by using Pseudomonas fluorescens SBW25. After ~300 generations of evolution, I have found that diversification was maximal at an intermediate environmental grain. I have also collaborated in the writing of a review about ecological specialization concept. This synthesis includes the different available definitions of ecological diversification and the different methods used to measure it. Finally, I have participated in an experiment using Mediterranean Sea bacteria exploring the dynamics of the diversity-ecosystem functioning relationship under too different selective scenarios favoring either specialization or the evolution of generalists. After 64 days of evolution, the result was a positive relationship between species richness and productivity for both specialists and generalists. Generalists performed better than specialists for any species richness level while the steepness of the relationship was higher for specialists.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:22:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao mirian ecologia e evolucao.pdf: 819322 bytes, checksum: c797257c9c87b956f231f859a3ebf44e (MD5) Previous issue date: 2009-04-07 / The generality of Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography was evaluated across its support for diversity structure of Odonata adults and predators, shredders and collectors insect guilds in streams. The evaluation of Neutral Theory was done in two levels of theory s hierarchical structure. One evaluation in the level of yours assumptions, the zero sum assumption, and other in the level of yours predictions to abundance models in communities and metacommunities, ZSM and logseries respectively. The variations predicted to ZSM abundance model, in accordance to dispersal limitation that community are subjected, was evaluated in insect guilds through the streams distance. In Odonata adults the dispersal limitation was evaluated indirectly through regional frequency of species body size. In this case, the ecological equivalence was restricted for body size guilds. Communities of Zygoptera adults have low density and richness within streams. Individuals distribution was grouped, not consistent to linear relation under zero sum assumption. Local abundance of Odonata adults and predators, shredders and collectors guilds didn t fit ZSM model. Geometric series models and logseries models were better in explain the abundance for all groups. Moreover, the occurrence of fit to these models isn t in according to dispersal limitation level that is expected in each region, not supporting the Neutral predictions / A generalidade da Teoria Neutra Unificada para Biodiversidade e Biogeografia foi avaliada através de seu suporte para a estrutura da diversidade de adultos de Odonata e das guildas de insetos predadores, fragmentadores e coletores em córregos. A avaliação da Teoria Neutra foi feita em dois níveis da hierarquia estrutural das Teorias. Uma avaliação no nível de seus pressupostos, o pressuposto de somatório zero, e outra no nível de suas predições para os modelos de distribuição de abundâncias nas comunidades e metacomunidades, respectivamente ZSM e a série logarítmica. As variações preditas para o modelo de abundâncias ZSM, de acordo com a limitação a dispersão que as comunidades estariam sujeitas, foi avaliada nas guildas de insetos através das distâncias dos córregos amostrados. Para os adultos de Odonata, a avaliação da limitação de dispersão foi feita indiretamente através da freqüência regional de tamanhos corporais. Neste caso, o pressuposto de equivalência ecológica foi restringido para guilda de tamanhos corporais. As comunidades de adultos de Zygoptera apresentaram uma baixa densidade e riqueza dentro de córregos. A distribuição de indivíduos foi agrupada o que não está de acordo com o relacionamento linear subjacente ao pressuposto de somatório zero. As abundâncias locais das espécies de adultos de Zygoptera e das guildas de predadores, coletores e fragmentadores não se ajustam ao modelo ZSM. Os modelos série geométrica e série logarítmica foram os que mais explicaram as abundâncias de todos estes grupos. Além do mais, a ocorrência de ajuste a estes modelos não está de acordo com o nível de limitação à dispersão esperado em cada região não suportando as predições da Teoria Neutra

Orientador: Raoul Henry / Resumo: As lagoas marginais são habitats lênticos, laterais ao rio, que podem manter comunicação permanente ou não com o rio. Nesses ecossistemas é encontrada elevada biodiversidade aquática, inclusive de zooplâncton. O objetivo deste estudo foi verificar diferenças na estrutura da comunidade zooplanctônica em lagoas marginais com diferentes níveis de conectividade hidrológica, por meio dos atributos ecológicos (riqueza, abundância, diversidade beta e funcional). Foi analisada a influência da conectividade hidrológica na comunidade de Cladocera e Rotifera em seis lagoas marginais antes e após um pulso de inundação do rio Paranapanema. Os resultados mostram que a estrutura da comunidade de Cladocera e Rotifera tende a ser mais distinta após o pulso de inundação. A diversidade beta foi mais elevada nas lagoas isoladas e na lagoa conectada que possui alta compartimentalização. Outro tema abordado diz respeito à analise da distribuição de Rotifera em um gradiente longitudinal da zona litorânea e envolvendo também a zona pelágica de uma lagoa marginal colonizada por macrófitas, por meio da diversidade taxonômica e funcional. A diversidade taxonômica foi maior na região de ecótono (transição da zona pelágica e litorânea) enquanto a diversidade funcional foi mais elevada na zona litorânea da lagoa. Neste estudo, também foi descrito como os microcrustáceos estão distribuídos em um transecto horizontal da zona litorânea e pelágica de uma lagoa marginal. A comunidade de microcrustáceos foi div... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The marginal lakes are lentic habitats, lateral to the river, that can maintain permanent communication or not with the river. High aquatic biodiversity is found in these ecosystems, including zooplankton. The aim of this study was to o verify differences in the structure of the zooplankton community in marginal lakes with different levels of hydrological connectivity, through ecological attributes (richness, abundance, beta and functional diversity). The influence of hydrological connectivity in the community of Cladocera and Rotifera in six marginal lakes was analyzed before and after the Paranapanema River pulse flood. The beta diversity was higher in isolated lakes and in connected lakes, which has high compartmentalization. Another topic addressed concerns the analysis of the distribution of Rotifera in a longitudinal gradient of the littoral zone and also involving the pelagic zone of a marginal lake colonized by macrophytes, through taxonomic and functional diversity. Taxonomic diversity was greater in the ecotone region (transition from the pelagic and littoral zone) while the functional diversity was higher in the littoral zone of the lake. In this study, it was also described how microcrustaceans are distributed in a horizontal transect of the littoral and pelagic zone of a marginal lake. The microcrustacean community was divided into six functional groups, with a predominance of the G2 group (bosminids) in the lake. Macrophytes had a strong influence on variations ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Re-creation and building new small freshwater habitats belong among the important management activities within the Protected Landscape Area Kokořínsko - Máchův kraj (Czech Republic) for almost two decades. These pools keep the water within the landscape and serve as the habitats for vulnerable species of amphibians and invertebrates, which I have studied within this thesis. Most studies focusing on studying metacommunities of small water bodies have been based on the data from one or two seasons, and thus completely neglect the development of composition of these metacommunities over longer periods of time. This thesis builds on previous research on the species composition of small ponds in the Kokořínsko Protected Landscape Area, which had been done in 2005 and 2006. In 2009 and 2017, sampling in the same ponds continued. I investigated the influence of spatial and environmental variables of individual ponds on the species composition of ostracods, copepods and molluscs in specific years and how has the representation of individual species changed among those years. With one exception, I have not observed any new incoming species of copepods and ostracods since 2006; the number of species had in fact decreased. In the case of molluscs, there was a significant exchange of species between individual...

Uma metapopulação pode ser definida como uma população regional de populações locais geograficamente distintas, interconectadas por migração. Dentro deste contexto, modelos de dinâmica metapopulacional espacialmente implícitos descrevem a taxa de variação da proporção de manchas ocupadas por uma ou mais espécies por meio de um balanço entre os processos de colonização de manchas vazias e extinção de manchas ocupadas. O modelo metapopulacional de Levins prevê que mesmo na presença de habitat adequado, uma espécie pode se extinguir regionalmente, de forma determinística, se a intensidade de extinção for maior do que a intensidade de colonização. Além disso, este modelo sugere a existência de uma quantidade limiar de habitat remanescente, abaixo do qual a extinção regional determinística da espécie ocorre. Características importantes da dinâmica espacial, tais quais, efeito Allee, efeito resgate, colonização externa, qualidade da matriz, efeito anti-resgate e heterogeneidade de manchas podem ser incluídas em variantes do modelo de Levins. Uma outra extensão natural desses modelos é o agrupamento das manchas com relação ao seu estado de ocupação em modelos de metapopulações de espécies interativas, dando origem aos modelos de metacomunidades. Estudos de dinâmica de metacomunidades permitem a análise das relações entre a diversidade de espécies e a heterogeneidade ambiental no nível da paisagem, bem como as implicações de interações diretas e indiretas para a estrutura de comunidades.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao.pdf: 667521 bytes, checksum: bb065dd72ee7f7268f022ef94b81d208 (MD5) Previous issue date: 2007-03-12 / Uma metapopulação pode ser definida como uma população regional de populações locais geograficamente distintas, interconectadas por migração. Dentro deste contexto, modelos de dinâmica metapopulacional espacialmente implícitos descrevem a taxa de variação da proporção de manchas ocupadas por uma ou mais espécies por meio de um balanço entre os processos de colonização de manchas vazias e extinção de manchas ocupadas. O modelo metapopulacional de Levins prevê que mesmo na presença de habitat adequado, uma espécie pode se extinguir regionalmente, de forma determinística, se a intensidade de extinção for maior do que a intensidade de colonização. Além disso, este modelo sugere a existência de uma quantidade limiar de habitat remanescente, abaixo do qual a extinção regional determinística da espécie ocorre. Características importantes da dinâmica espacial, tais quais, efeito Allee, efeito resgate, colonização externa, qualidade da matriz, efeito anti-resgate e heterogeneidade de manchas podem ser incluídas em variantes do modelo de Levins. Uma outra extensão natural desses modelos é o agrupamento das manchas com relação ao seu estado de ocupação em modelos de metapopulações de espécies interativas, dando origem aos modelos de metacomunidades. Estudos de dinâmica de metacomunidades permitem a análise das relações entre a diversidade de espécies e a heterogeneidade ambiental no nível da paisagem, bem como as implicações de interações diretas e indiretas para a estrutura de comunidades.

La mise en place de réseaux écologiques est considérée comme l'un des moyens de pallier aux effets néfastes de la fragmentation sur la biodiversité. Dans les paysages agricoles, les éléments linéaires non cultivés peuvent constituer de larges réseaux, et jouer un rôle d'habitat-refuge et/ou de corridor de dispersion pour les espèces végétales. L'objectif de cette thèse est de comprendre quel rôle un réseau dense de fossés de drainage peut jouer dans le maintien et la dispersion d'espèces végétales dans un paysage agricole intensif du nord de la France. Nous avons également cherché à savoir dans quelle mesure les caractéristiques du paysage, la connectivité du réseau et les traits d'histoire de vie des espèces végétales impactent la dispersion des propagules au sein du réseau de fossés. Nos résultats montrent que les fossés jouent bien un rôle de corridor écologique pour les espèces végétales. En ciblant plus précisément les espèces hydrochores, nous avons démontré qu'elles dépendaient essentiellement de la composition et de la connectivité du réseau de fossés et des éléments immédiatement adjacents aux berges. Le réseau détermine également la structuration des flux de gènes chez deux espèces végétales de berges de fossés. Enfin, nos résultats montrent que la réponse des espèces à un gradient de connectivité du réseau dépend d'une combinaison de traits de dispersion, et qu'une diminution de cette connectivité entraîne une convergence fonctionnelle de ces traits à l'échelle de la métacommunauté. L'ensemble de ces résultats permet de mieux comprendre le rôle de corridor des fossés pour les espèces végétales, afin de permettre leur intégration au sein des projets de continuités écologiques dans les paysages agricoles. / The establishment of ecological networks is considered as one of the solutions to mitigate the negative effects of fragmentation on biodiversity. In agricultural landscapes, non-crop linear elements may form large networks, and constitute refuge habitats and/or dispersal corridors for plant species. The objective of this study is to understand which role may a dense drainage ditch network play for the maintenance and dispersal of plant species in an intensive agricultural landscape located in northern France. In addition, we also investigated the impact of landscape characteristics, network connectivity and plant species life-history traits on propagule dispersal within the ditch network. Our results indicate that ditches are indeed ecological corridors for plant species. By focusing more specifically on hydrochorous species, we demonstrated that they essentially depend on ditch network composition and connectivity and on elements immediately adjacent to the banks. The network also drives patterns of gene flow for two ditch bank plant species. Finally, our results also indicate that species’ response to ditch network connectivity depends on a combination of dispersal traits, and that connectivity reduction leads to functional convergence of those traits at the metacommunity scale. Together, these results provide a better understanding of the corridor role of ditches for plant species, in order to include these features into ecological network planning in agricultural landscapes.

Lagoas costeiras são ecossistemas dinâmicos caracterizados por uma alta biodiversidade, e podem ser vistos como manchas de hábitats na paisagem. Potencialmente, as características das comunidades em lagoas podem ser explicadas por teorias ecológicas (Biogeografia de Ilhas e Ecologia de Metacomunidades), onde o grau de isolamento e a heterogeneidade do hábitat em escala da paisagem são fatores importantes na determinação da comunidade. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência destes fatores sobre diferentes descritores da comunidade (abundância, diversidade alfa e beta) de peixes em lagoas costeiras, utilizando métricas de paisagem. A área de estudo localiza-se no sistema do rio Tramandaí, RS (50,14°O; 29,98°S), possui 41 lagoas com diferentes graus de conexão e comunica-se com o mar através do estuário de Tramandaí. As variáveis de paisagem foram obtidas através de sistemas de informação geográfica (imagens Spot e Landsat-TM5) e foram divididas entre variáveis estruturais (área, forma, distância do mar, coeficiente de variação da área, conectividade primária e conectividade estuarina) e variáveis de uso e cobertura da terra (buffer de 50, 100, 250 e 500 m). Dados de ictiofauna foram obtidos através de amostragem padronizada com rede de espera e de arrasto em 38 lagoas. Nossos resultados mostram que diferentes descritores da comunidade respondem a diferentes variáveis de paisagem. Quando considerada a composição de assembleias que habitam diferentes porções do corpo d’água observamos que 18% da variação nas assembleias de margens rasas são explicadas pelas variáveis estruturais e de uso e cobertura; já assembleias que habitam margens mais profundas respondem apenas as variáveis estruturais, as quais explicam 7% da variação nessa assembleia. Ambas as assembleias possuem partição de variância equilibrada entre variáveis que representam o isolamento e a heterogeneidade da paisagem. No entanto, quando consideramos outros descritores da comunidade como diversidade alfa e beta, observamos que as variáveis estruturais e de uso e cobertura da terra são mais importantes para explicar a diversidade dentro do corpo d’água (alfa), não sendo significantes para predizer a diversidade entre corpos d’água (beta). Esses resultados nos sugerem que as assembleias de peixes de lagoas costeiras podem estar estruturadas dentro de uma metacomunidade onde o efeito de massa pode ser o paradigma que melhor explica os padrões observados. / Coastal lagoons are dynamics ecosystems characterized by high levels of biodiversity, and they can be envisaged as discrete patches immersed in the landscape. Community patterns observed in coastal lagoons can be explained by ecological theories, such as, Island Biogeography and Metacommunity Ecology. These theories emphasize that the degree of isolation and habitat heterogeneity, in the landscape scale, are important factors defining community patterns. Our aim was to investigate the influence of these factors on different community descriptors (species composition, alpha and beta diversity) of fish communities in coastal lagoons, using landscape metrics. Our study area is located in the Tramandaí river system, RS (50,14°O; 29,98°S). This system communicates with the ocean through the Tramandaí estuary, and it encompasses 41 lagoons with different degrees of connection. We quantified landscape variables using geographic information systems (Spot and Landsat-TM5 images). These variables were grouped in two categories; structural variables (area, shape, distance to the ocean, coefficient of variation of area, primary connectivity and estuarine connectivity) and land use/land cover variables (using buffers of 50, 100, 250 and 500 m). Ichthyofauna data were obtained through standardized sampling, using gillnets and trawls in 38 lagoons. Our results show that different community descriptors respond to different landscape variables. Altogether, structural and land use/land cover variables explain 18% of the variation of fish composition (abundance) of shallow margins; while structural variables explain 7% of the total variation of fish composition inhabiting deeper banks. Both assemblages exhibit a balanced partition of variation among variables representing landscape isolation and heterogeneity. However, when considering other community descriptors, such as, alpha and beta diversity, we observed that landscape variables are more important in explaining the diversity within each lagoon (alpha), but they are not significant in predicting diversity between lagoons (beta). These results suggest that fish assemblages of coastal lagoons can be structured within a metacommunity, and that the mass effect may be the paradigm that better explains the observed patterns.

Lagoas costeiras são ecossistemas dinâmicos caracterizados por uma alta biodiversidade, e podem ser vistos como manchas de hábitats na paisagem. Potencialmente, as características das comunidades em lagoas podem ser explicadas por teorias ecológicas (Biogeografia de Ilhas e Ecologia de Metacomunidades), onde o grau de isolamento e a heterogeneidade do hábitat em escala da paisagem são fatores importantes na determinação da comunidade. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência destes fatores sobre diferentes descritores da comunidade (abundância, diversidade alfa e beta) de peixes em lagoas costeiras, utilizando métricas de paisagem. A área de estudo localiza-se no sistema do rio Tramandaí, RS (50,14°O; 29,98°S), possui 41 lagoas com diferentes graus de conexão e comunica-se com o mar através do estuário de Tramandaí. As variáveis de paisagem foram obtidas através de sistemas de informação geográfica (imagens Spot e Landsat-TM5) e foram divididas entre variáveis estruturais (área, forma, distância do mar, coeficiente de variação da área, conectividade primária e conectividade estuarina) e variáveis de uso e cobertura da terra (buffer de 50, 100, 250 e 500 m). Dados de ictiofauna foram obtidos através de amostragem padronizada com rede de espera e de arrasto em 38 lagoas. Nossos resultados mostram que diferentes descritores da comunidade respondem a diferentes variáveis de paisagem. Quando considerada a composição de assembleias que habitam diferentes porções do corpo d’água observamos que 18% da variação nas assembleias de margens rasas são explicadas pelas variáveis estruturais e de uso e cobertura; já assembleias que habitam margens mais profundas respondem apenas as variáveis estruturais, as quais explicam 7% da variação nessa assembleia. Ambas as assembleias possuem partição de variância equilibrada entre variáveis que representam o isolamento e a heterogeneidade da paisagem. No entanto, quando consideramos outros descritores da comunidade como diversidade alfa e beta, observamos que as variáveis estruturais e de uso e cobertura da terra são mais importantes para explicar a diversidade dentro do corpo d’água (alfa), não sendo significantes para predizer a diversidade entre corpos d’água (beta). Esses resultados nos sugerem que as assembleias de peixes de lagoas costeiras podem estar estruturadas dentro de uma metacomunidade onde o efeito de massa pode ser o paradigma que melhor explica os padrões observados. / Coastal lagoons are dynamics ecosystems characterized by high levels of biodiversity, and they can be envisaged as discrete patches immersed in the landscape. Community patterns observed in coastal lagoons can be explained by ecological theories, such as, Island Biogeography and Metacommunity Ecology. These theories emphasize that the degree of isolation and habitat heterogeneity, in the landscape scale, are important factors defining community patterns. Our aim was to investigate the influence of these factors on different community descriptors (species composition, alpha and beta diversity) of fish communities in coastal lagoons, using landscape metrics. Our study area is located in the Tramandaí river system, RS (50,14°O; 29,98°S). This system communicates with the ocean through the Tramandaí estuary, and it encompasses 41 lagoons with different degrees of connection. We quantified landscape variables using geographic information systems (Spot and Landsat-TM5 images). These variables were grouped in two categories; structural variables (area, shape, distance to the ocean, coefficient of variation of area, primary connectivity and estuarine connectivity) and land use/land cover variables (using buffers of 50, 100, 250 and 500 m). Ichthyofauna data were obtained through standardized sampling, using gillnets and trawls in 38 lagoons. Our results show that different community descriptors respond to different landscape variables. Altogether, structural and land use/land cover variables explain 18% of the variation of fish composition (abundance) of shallow margins; while structural variables explain 7% of the total variation of fish composition inhabiting deeper banks. Both assemblages exhibit a balanced partition of variation among variables representing landscape isolation and heterogeneity. However, when considering other community descriptors, such as, alpha and beta diversity, we observed that landscape variables are more important in explaining the diversity within each lagoon (alpha), but they are not significant in predicting diversity between lagoons (beta). These results suggest that fish assemblages of coastal lagoons can be structured within a metacommunity, and that the mass effect may be the paradigm that better explains the observed patterns.

Lagoas costeiras são ecossistemas dinâmicos caracterizados por uma alta biodiversidade, e podem ser vistos como manchas de hábitats na paisagem. Potencialmente, as características das comunidades em lagoas podem ser explicadas por teorias ecológicas (Biogeografia de Ilhas e Ecologia de Metacomunidades), onde o grau de isolamento e a heterogeneidade do hábitat em escala da paisagem são fatores importantes na determinação da comunidade. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência destes fatores sobre diferentes descritores da comunidade (abundância, diversidade alfa e beta) de peixes em lagoas costeiras, utilizando métricas de paisagem. A área de estudo localiza-se no sistema do rio Tramandaí, RS (50,14°O; 29,98°S), possui 41 lagoas com diferentes graus de conexão e comunica-se com o mar através do estuário de Tramandaí. As variáveis de paisagem foram obtidas através de sistemas de informação geográfica (imagens Spot e Landsat-TM5) e foram divididas entre variáveis estruturais (área, forma, distância do mar, coeficiente de variação da área, conectividade primária e conectividade estuarina) e variáveis de uso e cobertura da terra (buffer de 50, 100, 250 e 500 m). Dados de ictiofauna foram obtidos através de amostragem padronizada com rede de espera e de arrasto em 38 lagoas. Nossos resultados mostram que diferentes descritores da comunidade respondem a diferentes variáveis de paisagem. Quando considerada a composição de assembleias que habitam diferentes porções do corpo d’água observamos que 18% da variação nas assembleias de margens rasas são explicadas pelas variáveis estruturais e de uso e cobertura; já assembleias que habitam margens mais profundas respondem apenas as variáveis estruturais, as quais explicam 7% da variação nessa assembleia. Ambas as assembleias possuem partição de variância equilibrada entre variáveis que representam o isolamento e a heterogeneidade da paisagem. No entanto, quando consideramos outros descritores da comunidade como diversidade alfa e beta, observamos que as variáveis estruturais e de uso e cobertura da terra são mais importantes para explicar a diversidade dentro do corpo d’água (alfa), não sendo significantes para predizer a diversidade entre corpos d’água (beta). Esses resultados nos sugerem que as assembleias de peixes de lagoas costeiras podem estar estruturadas dentro de uma metacomunidade onde o efeito de massa pode ser o paradigma que melhor explica os padrões observados. / Coastal lagoons are dynamics ecosystems characterized by high levels of biodiversity, and they can be envisaged as discrete patches immersed in the landscape. Community patterns observed in coastal lagoons can be explained by ecological theories, such as, Island Biogeography and Metacommunity Ecology. These theories emphasize that the degree of isolation and habitat heterogeneity, in the landscape scale, are important factors defining community patterns. Our aim was to investigate the influence of these factors on different community descriptors (species composition, alpha and beta diversity) of fish communities in coastal lagoons, using landscape metrics. Our study area is located in the Tramandaí river system, RS (50,14°O; 29,98°S). This system communicates with the ocean through the Tramandaí estuary, and it encompasses 41 lagoons with different degrees of connection. We quantified landscape variables using geographic information systems (Spot and Landsat-TM5 images). These variables were grouped in two categories; structural variables (area, shape, distance to the ocean, coefficient of variation of area, primary connectivity and estuarine connectivity) and land use/land cover variables (using buffers of 50, 100, 250 and 500 m). Ichthyofauna data were obtained through standardized sampling, using gillnets and trawls in 38 lagoons. Our results show that different community descriptors respond to different landscape variables. Altogether, structural and land use/land cover variables explain 18% of the variation of fish composition (abundance) of shallow margins; while structural variables explain 7% of the total variation of fish composition inhabiting deeper banks. Both assemblages exhibit a balanced partition of variation among variables representing landscape isolation and heterogeneity. However, when considering other community descriptors, such as, alpha and beta diversity, we observed that landscape variables are more important in explaining the diversity within each lagoon (alpha), but they are not significant in predicting diversity between lagoons (beta). These results suggest that fish assemblages of coastal lagoons can be structured within a metacommunity, and that the mass effect may be the paradigm that better explains the observed patterns.