Acharadria crocea é um hidrozoário comum do Atlântico Sul-Ocidental. Na costa brasileira, a espécie possui um padrão de sazonalidade bem definido, sendo abundante nos meses frios do ano e ausente ou rara no verão e outono. Durante o inverno, a espécie apresenta intenso crescimento assexuado por brotamento, permitindo o rápido desenvolvimento da colônia. Esta se torna fértil em um curto espaço de tempo e produz uma grande quantidade de larvas, o que favorece o estabelecimento de novas colônias. Além destas características, a espécie já foi associada com transporte antrópico, por meio de incrustação em cascos de navios, o que a torna uma espécie potencialmente invasora. Este trabalho avaliou experimentalmente a tolerância ecofisiológica das larvas de A. crocea a temperatura e salinidade da água, bem como sua capacidade de colonização de diferentes substratos, tanto naturais (carapaças de cracas e mexilhões) como artificiais (fragmentos de PET e alumínio). A influência de um biofilme multiespecífico de bactérias no assentamento da espécie também foi analisada. Com base nos dados de tolerância ecofisiológica das larvas, foi realizada e modelagem de nicho da espécie utilizando GLM (Modelos Lineares Generalizados), que gerou mapas de sua distribuição potencial. Utilizando dados de ocorrência geográfica disponíveis na literatura, foram gerados também mapas de distribuição potencial das colônias adultas utilizando o algoritmo MAXENT. Para integrar as informações das fases bentônica e planctônica de A. crocea, foi realizada subsequentemente a intersecção dos mapas gerados por ambas as metodologias, gerando assim uma predição unificada de sua ocorrência. / Acharadria crocea is a common South-occidental Atlantic hydrozoan. On the Brazilian coast it presents a well defined seasonality pattern, being abundant on the cool months of the year and absent or rare on summer and autumn. During winter, the specie increases its numbers by asexual stolonal growth, as well as the colony size. The colony becomes fertile and produces a great amount of larvae, allowing the establishment of new colonies. Besides these characteristics, A. crocea was already found colonizing ship hulls, being considered a highly invasive species. This report experimentally evaluated the ecophysiological tolerance of A. crocea larvae to water temperature and salinity, as well as its ability to colonize different substrates, both natural (mussel and barnacle shells) and artificial (plastic bottles and aluminum). The influence of a bacterial film on its adaptation was also analyzed. Based on the ecophysiology of the larvae, an ecological niche modeling was built using GLM (generalized linear models) to create maps of the distribution of the larvae. Using literature based graphic occurrence data and the MAXENT algorithm, maps of the adult colonies potential distribution were also created. To relate information of benthonic and planctonic phases of A. crocea, an intersection of the maps was built from both methods.

A perda e fragmentação de habitats são, atualmente, as principais ameaças à conservação da biodiversidade. Espécies que outrora tinham sua distribuição contínua são forçadas a sobreviver de forma segmentada, em populações menores e mais susceptíveis à extinção. Segundo a teoria de metapopulações, se extinções locais em fragmentos específicos puderem ser compensadas por recolonizações provenientes de populações adjacentes, uma espécie pode persistir apesar da fragmentação. Extinções e recolonizações são processos que dependem da estrutura da paisagem. Fragmentos pequenos e com baixa qualidade de habitat possuem maior probabilidade de extinção, assim como paisagens pouco conectadas e com alta resistência à dispersão de indivíduos têm menores taxas de recolonização. Modelos de dinâmica populacional espacialmente explícitos (MVPEE) possibilitam a análise da influência de diferentes tipos de paisagens sobre a persistência de espécies, contribuindo na decisão de estratégias para sua conservação. Esta tese teve o objetivo de identificar os fatores que afetam a persistência de três espécies de aves florestais endêmicas à Mata Atlântica (Chiroxiphia caudata, Xiphorhyncus fuscus e Pyriglena leucoptera) através de um MVPEE. Foram estudadas quatro paisagens do Planalto Atlântico de São Paulo que possuem florestas fragmentadas. A técnica de play-back foi utilizada para atestar a presença ou ausência das aves em 80 fragmentos dispersos por essas paisagens. Esses dados foram utilizados para gerar modelos logísticos de incidência capazes de estimar sua probabilidade de ocorrência de acordo com a cobertura e arranjo espacial da paisagem circundante. Ademais, o padrão de movimentação das aves entre fragmentos florestais foi determinado através de experimentos de play-back que as induziu a transpor a matriz, e pela translocação de indivíduos acompanhados por radio-telemetria. Os modelos de incidência indicaram que a probabilidade de ocorrência das aves em locais de matas fragmentadas depende em larga escala da distribuição espacial dos remanescentes florestais, sendo maior em locais onde o isolamento dos fragmentos é baixo. Esse efeito torna-se ainda mais importante em locais onde os fragmentos não são grandes o suficiente para prover as aves com todos os recursos necessários, forçando-as a buscá-los em matas adjacentes, mas não muito distantes entre si a ponto de coibir sua movimentação. Essa capacidade das aves de transpor a matriz inter-habitat, alcançando florestas próximas, foi confirmada pelos estudos de movimentação. As espécies estudadas são capazes de se movimentar entre fragmentos florestais próximos, mostrando-se ainda capazes de utilizar corredores de habitat ou árvores isoladas para facilitar sua passagem pela paisagem. Esses resultados indicam que os territórios das espécies estudadas podem incluir fragmentos isolados, porém funcionalmente conectados pela movimentação das aves, sendo que as condições mínimas para o estabelecimento destes territórios em termos de quantidade e espaçamento das florestas variam em função da espécie. Esses resultados, somados às informações bibliográficas sobre a biologia das espécies estudadas, foram utilizados para guiar a construção de um MVPEE ecologicamente calibrado, onde as células da paisagem foram definidas como sendo os territórios potenciais das aves. Esse modelo de viabilidade se mostrou de grande utilidade para avaliar os efeitos de variações estruturais da paisagem sobre a persistência de populações de pequenas aves territoriais. Simulações conduzidas tanto com paisagens artificiais como reais indicaram que, em uma escala espacial ampla, a persistência dessas espécies está em grande parte sujeita à quantidade de territórios que a paisagem pode suportar, mas não à sua agregação. No entanto, o aumento da densidade de florestas na paisagem leva a um aumento na quantidade de territórios possíveis, afetando positivamente a persistência das espécies. O MVPEE desenvolvido para esta tese permitiu conciliar uma análise estrutural de paisagens com a modelagem de dinâmicas populacionais, o que é considerado como um dos assuntos prioritários de pesquisa em ecologia de paisagens. / Habitat loss and fragmentation are currently the most important threats to the conservation of biodiversity. These processes may generate patchy landscapes where several species are forced to survive in small and isolated populations, which are very susceptible to local extinctions. According to the metapopulation theory, if local extinctions in specific patches can be compensated by re-colonization from surrounding populations, a species can persist despite fragmentation. Extinctions and re-colonizations are processes that depend directly on landscape structure. Small patches with low habitat quality have increased extinction probabilities, while poorly connected landscapes with high resistance to the dispersal of individuals have decreased re-colonization rates. Spatially explicit population viability models (SEPVM) allow analyses of the influence of different types of landscapes on the persistence of species, contributing to conservation strategies decision making. The objective of the current thesis was to identify the factors which affect the persistence of three forest bird species endemic to the Atlantic forest (Chiroxiphia caudata, Xiphorhynchus fuscus and Pyriglena leucoptera) through a SEPVM. Four different fragmented landscapes of the Atlantic plateau of São Paulo were chosen for this study. The playback technique was used to assess the incidence of the birds inside 80 forest fragments in these landscapes. These data were used to derive logistic incidence models to estimate their occurrence probabilities according to the cover and spatial pattern of the surrounding landscape. Furthermore, the movement pattern of the birds between forest fragments was inferred from playback experiments which induced birds to overcome the matrix, and through the translocation of individual birds which were followed by radio-telemetry. The incidence models indicated that the occurrence probability of the birds in places of fragmented habitat depends in large scale on the spatial distribution of forest remnants, being higher where patch isolation is low. This effect becomes even more important in places where habitat patches are not big enough to provided the birds with sufficient resources, forcing them to search for it in nearby forests, which shall not be further away than the birds\' aptitude to move through the landscape. Their ability to overcome the inter-habitat matrix, reaching close by forests, was confirmed by the experiments on individuals\' movements. The studied species are able to move between nearby forest patches, being even able to use habitat corridors or isolated trees to ease their passage through the landscape. These results indicate that the territories of the studied species can include isolated patches which are connected by birds\' movement. Also, the minimum conditions to the establishment of these territories in terms of amount and aggregation of forests varies according to the species. These results, added to bibliographical information on the studied birds\' biology, were used to guide the development of an ecologically scaled SEPVM, in which the landscape cells were defined as potential bird territories. This viability model was greatly useful to assess the effects of landscape structural changes on the persistence of small territorial birds\' populations. Simulations using both artificial and real landscapes indicated that, in a wide landscape scale, the persistence of these species is largely subjected to the amount of territories the landscape can bear, but not to its aggregation. Nevertheless, increases of forest density lead to a higher amount of possible territories, positively affecting the persistence of the species. The SEPVM developed for the current thesis allowed the reconciliation of a structural analysis of the landscape to dynamical population modeling, what is considered as a top priority research subject in landscape ecology.

Um dos maiores impactos antrópicos aos ecossistemas terrestres é a fragmentação do habitat. Este processo afeta fortemente os padrões de movimentação das espécies, implicando em alterações consideráveis na conectividade entre as manchas de habitat remanescentes. Por sua vez, isso interfere na distribuição espacial e na dinâmica das populações de uma espécie. Nesta dissertação, foram estudados alguns aspectos dos movimentos rotineiros e dispersivo de Pyriglena leucoptera, uma espécie de ave endêmica da Mata Atlântica. Estes dois tipos de movimentação atuam em escalas distintas, afetando diferentemente os parâmetros que regulam a estrutura das populações. Com o uso da técnica de playback, foi verificado se a capacidade desta espécie atravessar áreas abertas, em movimentos rotineiros entre fragmentos, é afetada pela distância entre eles. A partir desta relação, foram obtidas probabilidades de cruzar áreas abertas, as quais foram usadas para parametrizar índices de conectividade funcional (um binário e outro probabilístico) baseados na teoria dos grafos. Em uma abordagem de seleção de modelos, estes dois índices de conectividade mais um outro estrutural (i.e. área do fragmento) foram comparados para se estabelecer qual deles melhor prediz a incidência de P. leucoptera em fragmentos florestais. Quanto aos movimentos dispersivos, foram realizados experimentos de translocação e telemetria para verificar se a dispersão desta espécie em áreas fragmentadas é afetada pela distância entre os fragmentos, assim como para averiguar se este efeito é diferente entre os sexos. Os resultados mostraram que distância entre os fragmentos florestais limita tanto a movimentação rotineira, quanto a dispersiva para esta espécie. Na escala dos movimentos rotineiros, verificou-se que fragmentos distanciados a mais de 45 m estão totalmente isolados. A incidência da espécie foi melhor descrita pelo índice de conectividade funcional probabilístico (PCS), mostrando que a conectividade é fundamental para se compreender a distribuição espacial da espécie, sendo que este atributo da paisagem deve ser visto de forma probabilística. Ademais, a dispersão foi enviesada para fêmeas, as quais possuíram maior propensão a emigrar, assim como foram mais eficientes em sua movimentação pela matriz. As conseqüências deste viés foram discutidas, destacando-se que, em áreas altamente fragmentadas, a probabilidade de colonização de áreas desocupadas diminui, bem como o fluxo gênico entre as populações da espécie pode estar comprometido. Portanto, ambos os tipos de movimento devem ser considerados para que se possa compreender mais precisamente os efeitos da conectividade do habitat para a sobrevivência de uma espécie em paisagens fragmentadas. Por fim, foi sugerido um modelo hierárquico de estrutura populacional, a fim de integrar as informações obtidas pelos dois tipos de movimentação em uma única estrutura conceitual. Esse modelo possui um grande potencial para ser usado no planejamento e manejo ambiental. / Habitat fragmentation is one of the major human impacts on terrestrial ecosystems. This process highly affects the species movement pattern, implying in considerable alterations on the connectivity between the remaining habitat patches. Consequently, it interferes in the spatial distribution and in the population dynamics of species. In this dissertation, some aspects of the routine and dispersal movements of Pyriglena leucoptera, an endemic bird of the Atlantic rainforest, were studied. These two movement types act in distinct scales, affecting, differently, the parameter regulating the structure of the populations. Using the playback technique, we verified if the gap-crossing capacity of this species, by routine movements, is affected by gap width. From this relation, we obtained gap-crossing probabilities, which were used to parameterize functional connectivity indices (one binary and one probabilistic) based on graph theory. In a model selection approach, these two indices plus another structural one (i.e. patch area) were compared to establish which one is the best to predict P. leucopteras incidence in forest fragments. About the dispersal movements, we done translocation and telemetry experiments to investigate if the species dispersal ability in fragmented landscapes is affected by the distance between forest patches, and to verify if there are sexual differences in this effect. The results showed that distance between forest patches limits both the routine movements and the dispersal one to this species. In the routine movements scale, we verified that patches are completely isolated when the gap width is higher than 45 m. The species incidence was better described by the probabilistic connectivity index (PCS), evincing that it is essential to consider connectivity to understand the spatial distribution of P. leucoptera, and this attribute must be viewed in its probabilistic form. Furthermore, dispersal is female-biased, since females are more prone to emigrate and were more efficient in their movement in the matrix. We discussed the consequences of this sex-bias, highlighting that, in severely fragmented landscapes, the colonization probability of empty patches is decreased and the genetic flux between populations should be imperiled. Thus, to comprehend the effects of habitat connectivity on species survival in fragmented landscapes, both movement types must be considered. Finally, we suggested a hierarchically structured population model in order to integrate the two movement type information in one conceptual framework. This model has a great potential to be used in environmental planning and management.

Um dos maiores impactos antrópicos aos ecossistemas terrestres é a fragmentação do habitat. Este processo afeta fortemente os padrões de movimentação das espécies, implicando em alterações consideráveis na conectividade entre as manchas de habitat remanescentes. Por sua vez, isso interfere na distribuição espacial e na dinâmica das populações de uma espécie. Nesta dissertação, foram estudados alguns aspectos dos movimentos rotineiros e dispersivo de Pyriglena leucoptera, uma espécie de ave endêmica da Mata Atlântica. Estes dois tipos de movimentação atuam em escalas distintas, afetando diferentemente os parâmetros que regulam a estrutura das populações. Com o uso da técnica de playback, foi verificado se a capacidade desta espécie atravessar áreas abertas, em movimentos rotineiros entre fragmentos, é afetada pela distância entre eles. A partir desta relação, foram obtidas probabilidades de cruzar áreas abertas, as quais foram usadas para parametrizar índices de conectividade funcional (um binário e outro probabilístico) baseados na teoria dos grafos. Em uma abordagem de seleção de modelos, estes dois índices de conectividade mais um outro estrutural (i.e. área do fragmento) foram comparados para se estabelecer qual deles melhor prediz a incidência de P. leucoptera em fragmentos florestais. Quanto aos movimentos dispersivos, foram realizados experimentos de translocação e telemetria para verificar se a dispersão desta espécie em áreas fragmentadas é afetada pela distância entre os fragmentos, assim como para averiguar se este efeito é diferente entre os sexos. Os resultados mostraram que distância entre os fragmentos florestais limita tanto a movimentação rotineira, quanto a dispersiva para esta espécie. Na escala dos movimentos rotineiros, verificou-se que fragmentos distanciados a mais de 45 m estão totalmente isolados. A incidência da espécie foi melhor descrita pelo índice de conectividade funcional probabilístico (PCS), mostrando que a conectividade é fundamental para se compreender a distribuição espacial da espécie, sendo que este atributo da paisagem deve ser visto de forma probabilística. Ademais, a dispersão foi enviesada para fêmeas, as quais possuíram maior propensão a emigrar, assim como foram mais eficientes em sua movimentação pela matriz. As conseqüências deste viés foram discutidas, destacando-se que, em áreas altamente fragmentadas, a probabilidade de colonização de áreas desocupadas diminui, bem como o fluxo gênico entre as populações da espécie pode estar comprometido. Portanto, ambos os tipos de movimento devem ser considerados para que se possa compreender mais precisamente os efeitos da conectividade do habitat para a sobrevivência de uma espécie em paisagens fragmentadas. Por fim, foi sugerido um modelo hierárquico de estrutura populacional, a fim de integrar as informações obtidas pelos dois tipos de movimentação em uma única estrutura conceitual. Esse modelo possui um grande potencial para ser usado no planejamento e manejo ambiental. / Habitat fragmentation is one of the major human impacts on terrestrial ecosystems. This process highly affects the species movement pattern, implying in considerable alterations on the connectivity between the remaining habitat patches. Consequently, it interferes in the spatial distribution and in the population dynamics of species. In this dissertation, some aspects of the routine and dispersal movements of Pyriglena leucoptera, an endemic bird of the Atlantic rainforest, were studied. These two movement types act in distinct scales, affecting, differently, the parameter regulating the structure of the populations. Using the playback technique, we verified if the gap-crossing capacity of this species, by routine movements, is affected by gap width. From this relation, we obtained gap-crossing probabilities, which were used to parameterize functional connectivity indices (one binary and one probabilistic) based on graph theory. In a model selection approach, these two indices plus another structural one (i.e. patch area) were compared to establish which one is the best to predict P. leucopteras incidence in forest fragments. About the dispersal movements, we done translocation and telemetry experiments to investigate if the species dispersal ability in fragmented landscapes is affected by the distance between forest patches, and to verify if there are sexual differences in this effect. The results showed that distance between forest patches limits both the routine movements and the dispersal one to this species. In the routine movements scale, we verified that patches are completely isolated when the gap width is higher than 45 m. The species incidence was better described by the probabilistic connectivity index (PCS), evincing that it is essential to consider connectivity to understand the spatial distribution of P. leucoptera, and this attribute must be viewed in its probabilistic form. Furthermore, dispersal is female-biased, since females are more prone to emigrate and were more efficient in their movement in the matrix. We discussed the consequences of this sex-bias, highlighting that, in severely fragmented landscapes, the colonization probability of empty patches is decreased and the genetic flux between populations should be imperiled. Thus, to comprehend the effects of habitat connectivity on species survival in fragmented landscapes, both movement types must be considered. Finally, we suggested a hierarchically structured population model in order to integrate the two movement type information in one conceptual framework. This model has a great potential to be used in environmental planning and management.

A perda e fragmentação de habitats são, atualmente, as principais ameaças à conservação da biodiversidade. Espécies que outrora tinham sua distribuição contínua são forçadas a sobreviver de forma segmentada, em populações menores e mais susceptíveis à extinção. Segundo a teoria de metapopulações, se extinções locais em fragmentos específicos puderem ser compensadas por recolonizações provenientes de populações adjacentes, uma espécie pode persistir apesar da fragmentação. Extinções e recolonizações são processos que dependem da estrutura da paisagem. Fragmentos pequenos e com baixa qualidade de habitat possuem maior probabilidade de extinção, assim como paisagens pouco conectadas e com alta resistência à dispersão de indivíduos têm menores taxas de recolonização. Modelos de dinâmica populacional espacialmente explícitos (MVPEE) possibilitam a análise da influência de diferentes tipos de paisagens sobre a persistência de espécies, contribuindo na decisão de estratégias para sua conservação. Esta tese teve o objetivo de identificar os fatores que afetam a persistência de três espécies de aves florestais endêmicas à Mata Atlântica (Chiroxiphia caudata, Xiphorhyncus fuscus e Pyriglena leucoptera) através de um MVPEE. Foram estudadas quatro paisagens do Planalto Atlântico de São Paulo que possuem florestas fragmentadas. A técnica de play-back foi utilizada para atestar a presença ou ausência das aves em 80 fragmentos dispersos por essas paisagens. Esses dados foram utilizados para gerar modelos logísticos de incidência capazes de estimar sua probabilidade de ocorrência de acordo com a cobertura e arranjo espacial da paisagem circundante. Ademais, o padrão de movimentação das aves entre fragmentos florestais foi determinado através de experimentos de play-back que as induziu a transpor a matriz, e pela translocação de indivíduos acompanhados por radio-telemetria. Os modelos de incidência indicaram que a probabilidade de ocorrência das aves em locais de matas fragmentadas depende em larga escala da distribuição espacial dos remanescentes florestais, sendo maior em locais onde o isolamento dos fragmentos é baixo. Esse efeito torna-se ainda mais importante em locais onde os fragmentos não são grandes o suficiente para prover as aves com todos os recursos necessários, forçando-as a buscá-los em matas adjacentes, mas não muito distantes entre si a ponto de coibir sua movimentação. Essa capacidade das aves de transpor a matriz inter-habitat, alcançando florestas próximas, foi confirmada pelos estudos de movimentação. As espécies estudadas são capazes de se movimentar entre fragmentos florestais próximos, mostrando-se ainda capazes de utilizar corredores de habitat ou árvores isoladas para facilitar sua passagem pela paisagem. Esses resultados indicam que os territórios das espécies estudadas podem incluir fragmentos isolados, porém funcionalmente conectados pela movimentação das aves, sendo que as condições mínimas para o estabelecimento destes territórios em termos de quantidade e espaçamento das florestas variam em função da espécie. Esses resultados, somados às informações bibliográficas sobre a biologia das espécies estudadas, foram utilizados para guiar a construção de um MVPEE ecologicamente calibrado, onde as células da paisagem foram definidas como sendo os territórios potenciais das aves. Esse modelo de viabilidade se mostrou de grande utilidade para avaliar os efeitos de variações estruturais da paisagem sobre a persistência de populações de pequenas aves territoriais. Simulações conduzidas tanto com paisagens artificiais como reais indicaram que, em uma escala espacial ampla, a persistência dessas espécies está em grande parte sujeita à quantidade de territórios que a paisagem pode suportar, mas não à sua agregação. No entanto, o aumento da densidade de florestas na paisagem leva a um aumento na quantidade de territórios possíveis, afetando positivamente a persistência das espécies. O MVPEE desenvolvido para esta tese permitiu conciliar uma análise estrutural de paisagens com a modelagem de dinâmicas populacionais, o que é considerado como um dos assuntos prioritários de pesquisa em ecologia de paisagens. / Habitat loss and fragmentation are currently the most important threats to the conservation of biodiversity. These processes may generate patchy landscapes where several species are forced to survive in small and isolated populations, which are very susceptible to local extinctions. According to the metapopulation theory, if local extinctions in specific patches can be compensated by re-colonization from surrounding populations, a species can persist despite fragmentation. Extinctions and re-colonizations are processes that depend directly on landscape structure. Small patches with low habitat quality have increased extinction probabilities, while poorly connected landscapes with high resistance to the dispersal of individuals have decreased re-colonization rates. Spatially explicit population viability models (SEPVM) allow analyses of the influence of different types of landscapes on the persistence of species, contributing to conservation strategies decision making. The objective of the current thesis was to identify the factors which affect the persistence of three forest bird species endemic to the Atlantic forest (Chiroxiphia caudata, Xiphorhynchus fuscus and Pyriglena leucoptera) through a SEPVM. Four different fragmented landscapes of the Atlantic plateau of São Paulo were chosen for this study. The playback technique was used to assess the incidence of the birds inside 80 forest fragments in these landscapes. These data were used to derive logistic incidence models to estimate their occurrence probabilities according to the cover and spatial pattern of the surrounding landscape. Furthermore, the movement pattern of the birds between forest fragments was inferred from playback experiments which induced birds to overcome the matrix, and through the translocation of individual birds which were followed by radio-telemetry. The incidence models indicated that the occurrence probability of the birds in places of fragmented habitat depends in large scale on the spatial distribution of forest remnants, being higher where patch isolation is low. This effect becomes even more important in places where habitat patches are not big enough to provided the birds with sufficient resources, forcing them to search for it in nearby forests, which shall not be further away than the birds\' aptitude to move through the landscape. Their ability to overcome the inter-habitat matrix, reaching close by forests, was confirmed by the experiments on individuals\' movements. The studied species are able to move between nearby forest patches, being even able to use habitat corridors or isolated trees to ease their passage through the landscape. These results indicate that the territories of the studied species can include isolated patches which are connected by birds\' movement. Also, the minimum conditions to the establishment of these territories in terms of amount and aggregation of forests varies according to the species. These results, added to bibliographical information on the studied birds\' biology, were used to guide the development of an ecologically scaled SEPVM, in which the landscape cells were defined as potential bird territories. This viability model was greatly useful to assess the effects of landscape structural changes on the persistence of small territorial birds\' populations. Simulations using both artificial and real landscapes indicated that, in a wide landscape scale, the persistence of these species is largely subjected to the amount of territories the landscape can bear, but not to its aggregation. Nevertheless, increases of forest density lead to a higher amount of possible territories, positively affecting the persistence of the species. The SEPVM developed for the current thesis allowed the reconciliation of a structural analysis of the landscape to dynamical population modeling, what is considered as a top priority research subject in landscape ecology.

Acharadria crocea é um hidrozoário comum do Atlântico Sul-Ocidental. Na costa brasileira, a espécie possui um padrão de sazonalidade bem definido, sendo abundante nos meses frios do ano e ausente ou rara no verão e outono. Durante o inverno, a espécie apresenta intenso crescimento assexuado por brotamento, permitindo o rápido desenvolvimento da colônia. Esta se torna fértil em um curto espaço de tempo e produz uma grande quantidade de larvas, o que favorece o estabelecimento de novas colônias. Além destas características, a espécie já foi associada com transporte antrópico, por meio de incrustação em cascos de navios, o que a torna uma espécie potencialmente invasora. Este trabalho avaliou experimentalmente a tolerância ecofisiológica das larvas de A. crocea a temperatura e salinidade da água, bem como sua capacidade de colonização de diferentes substratos, tanto naturais (carapaças de cracas e mexilhões) como artificiais (fragmentos de PET e alumínio). A influência de um biofilme multiespecífico de bactérias no assentamento da espécie também foi analisada. Com base nos dados de tolerância ecofisiológica das larvas, foi realizada e modelagem de nicho da espécie utilizando GLM (Modelos Lineares Generalizados), que gerou mapas de sua distribuição potencial. Utilizando dados de ocorrência geográfica disponíveis na literatura, foram gerados também mapas de distribuição potencial das colônias adultas utilizando o algoritmo MAXENT. Para integrar as informações das fases bentônica e planctônica de A. crocea, foi realizada subsequentemente a intersecção dos mapas gerados por ambas as metodologias, gerando assim uma predição unificada de sua ocorrência. / Acharadria crocea is a common South-occidental Atlantic hydrozoan. On the Brazilian coast it presents a well defined seasonality pattern, being abundant on the cool months of the year and absent or rare on summer and autumn. During winter, the specie increases its numbers by asexual stolonal growth, as well as the colony size. The colony becomes fertile and produces a great amount of larvae, allowing the establishment of new colonies. Besides these characteristics, A. crocea was already found colonizing ship hulls, being considered a highly invasive species. This report experimentally evaluated the ecophysiological tolerance of A. crocea larvae to water temperature and salinity, as well as its ability to colonize different substrates, both natural (mussel and barnacle shells) and artificial (plastic bottles and aluminum). The influence of a bacterial film on its adaptation was also analyzed. Based on the ecophysiology of the larvae, an ecological niche modeling was built using GLM (generalized linear models) to create maps of the distribution of the larvae. Using literature based graphic occurrence data and the MAXENT algorithm, maps of the adult colonies potential distribution were also created. To relate information of benthonic and planctonic phases of A. crocea, an intersection of the maps was built from both methods.

Estudos filogeográficos almejam compreender a distribuição da diversidade genética de uma espécie. E ainda, estudos de organismos co-distribuídos permitem inferir os processos atuantes na história da região de sua ocorrência. Dentro desse contexto o presente trabalho se propôs a estudar a filogeografia de duas espécies de passeriformes endêmicos da Mata Atlântica, Chiroxiphia caudata e Hemitrccus diops, visando auxiliar na compreensão da evolução da biota neste bioma. Foram utilizados indivíduos amostrados ao longo da distribuição das espécies: 112 de C. caudata e 82 de H. diops. Foram obtidas sequências parciais do gene mitocondrial ND2 (932 pb e 910 pb, respectivamente para C. caudata e H. diops), de um íntron do gene G3PDH (303 pb e 323 pb, respectivamente), e de íntrons do gene ODC (517 pb) para H. diops. Não foi encontrada estrutura filogeográfica em C. caudata, que apresentou sinal de expansão recente. A ausência de estrutura pode ser decorrência do longo tempo de geração da espécie. Modelos de distribuição da espécie durante o último máximo glacial apresentaram dois cenários divergentes, um com distribuição predominantemente ao norte e outro com distribuição similar ou maior que a atual. Em contraste, foi encontrada uma baixa, mas clara estrutura filogeográfica em H. diops. Os sinais de alteração demográfica, entretanto, são menos claros, havendo tanto sinal de expansão quanto de estabilidade populacional ao longo dos ciclos glaciais. A diversidade de padrões filogeográficos encontrada na presente Dissertação é congruente com achados sobre a distribuição da diversidade genética de outros organismos da Mata Atlântica, e ultimamente, refletem a complexidade do bioma como um todo / Phylogeographic studies aim to analyze the distribution of the genetic diversity of a given species. In addition, studies of co-distributed organisms enable to infer historic processes acting on the region where they occur. In this context the present work intended to study the phylogeography of two Atlantic Forest endemic birds, Chiroxiphia caudata and Hemitriccus diops to help to understand how this biome evolved. 112 individuals of C. caudata and 82 of H. diops were sampled throughout their distributions. We obtained partial sequences of the mitochondrial gene ND2 (932 bp and 910 bp, respectively, for C. caudata and H. diops), of an intron of the G3PDH gene (303 bp and 323 bp, respectively), and introns from the ODC gene (517 bp) of H. diops. No signal of phylogeographic structure was found for C. caudata,, which exhibits signal of recent demographic expansion. The absence of population structure may be a consequence of the species long generation time. Models of distribution during the last glacial maximum exhibited two discordant scenarios: one with its main distribution in the north and another with a similar or larger distribution than the current one. In contrast, we found a shallow, but clear phylogeographic structure for H. diops. The demographic history, however, was not clear, with signal of both demographic expansion and stability during the glacial cycles. The different phylogeographic patterns found here are congruent with the diversity of patterns observed in other Atlantic Forest organisms, reflecting the complex history of the biome

Duas espécies de cetáceos apresentam padrões de distribuição peculiares ao longo da costa brasileira, muito provavelmente em resposta às condições hidrográficas e topográficas que ocorrem entre 20 e 33°S. A primeira espécie, a franciscana ou toninha (Pontoporia blainvillei), é um golfinho de distribuição restrita do Brasil até a Argentina, que ocorre primariamente na plataforma continental interna, raramente ultrapassando os 50 m de profundidade. Já a segunda espécie, o golfinho-pintado-do-Atlântico (Stenella frontalis), é um golfinho de distribuição restrita ao Oceano Atlântico, que ocupa principalmente a plataforma continental. Estas duas espécies apresentam hiatos ao longo da sua distribuição no Brasil que tem consequências na morfologia e estrutura genética das espécies. Através da aplicação de diferentes métodos, o principal objetivo deste estudo foi investigar a influência do ambiente marinho no padrão de distribuição e na estrutura genética destas duas espécies com ênfase na costa brasileira. No primeiro capítulo, investigou-se a relação do ambiente marinho com o padrão de distribuição da franciscana. Para tanto, uma revisão e atualização da distribuição das áreas de manejo da franciscana (FMA), e dos limites dos hiatos, ao longo do Brasil foram realizadas. Análises de nicho ecológico sugerem que os hiatos fazem parte do nicho fundamental da franciscana que seriam, portanto, relativamente adequados para a espécie.No entanto, o estreitamento da plataforma continental parece ser o principal fator que explica a ausência da espécie nos hiatos e, inclusive poderia explicar a diferenciação genética entre algumas FMAs No segundo e terceiro capítulos, a relação entre similaridade genética e distâncias geográficas e ambientais foram investigadas para o golfinho-pintado-do- Atlântico em duas escalas: ao longo de praticamente toda distribuição e em uma escala mais restrita com ênfase no Brasil. Populações geneticamente distintas ao longo de toda distribuição da espécie foram identificadas com base em um marcador mitocondrial, que podem ser resultado Isolamento por Distância e Isolamento por Resistência, relacionados tanto com condições ambientais contemporâneas quanto do passado (Último Glacial Máximo). As análises de estrutura populacional do golfinho-pintado-do-Atlântico no Brasil, investigada mais profundamente com marcadores genômicos, indicam ao menos a existência de três populações (Brasil, Colômbia e Oceânica) suportanto, portanto, a hipótese de uma população isolada no sudeste do Brasil. De forma geral, conclui-se que o ambiente marinho e, principalmente, fatores como extensão da plataforma continental, batimetria e temperatura tem um papel fundamental para explicar o padrão de distribuição destas espécies no Brasil. Além disso, outros processos podem estar envolvidos na estruturação genética do golfinho-pintado-do-Atlântico e também da franciscana como, por exemplo, estrutura social, filopatria e a história evolutiva destas espécies. O maior desafio para conservação da franciscana é seu status de Criticamente Ameaçada no Brasil e, em relação ao golfinho-pintado-do-Atlântico é a deficiência de dados. Uma vez que ambas espécies ocorrem na porção mais desenvolvida do país, os resultados aqui obtidos têm impacto direto na conservação destas espécies, porque trazem informações que podem ser utilizadas em planos futuros de conservação e manejo. / Along Brazilian coastal waters, either franciscana and Atlantic spotted dolphins exhibited distributional gaps, which is most likely resulting from changes in the environmental features between 20 and 33°S. The former species, franciscana (Pontoporia blainvillei), is a river dolphin with restricted distribution from Brazil to Argentina, recorded mainly up to 50 m deep over the inner shelf. The second species, Atlantic spotted dolphin (Stenella frontalis), is a delphinine dolphin distributed across the Atlantic Ocean, being mainly recorded over the continental shelf. The distribution patterns that these species showed in Brazil have a direct influence on the morphology/ecology and genetic struture of both species. Different approaches were applied to address the main goal of this study, which was investigating the influence of marine environment in shaping the distribution pattern, as well as genetic strcuture of franciscana and Atlantic spotted dolphin with emphasis in the Brazilian coastal waters. In the first chapter, I investigated the franciscana distribution in Brazil using an ecological niche modeling approach. In order to do that, I performed a review of records of the species along Brazial and, updated the limits of franciscana management areas (FMAs) and distributional gaps. The results suggested that gaps are within franciscana fundamental niche and, therefore, both gaps would be suitable for franciscana. However, the narrow of continental shelf seems to be the main factor inhibiting the presence of franciscana in these areas. Furthermore, the narrowing of continental shelf play a role to explain the genetic differentiation among FMAs. In the second and third chapters, the relationship between genetic distances and geographic and environmental distances were investigated both in a restrict and a broad scale. I found genetically distinct populations 12 across Atlantic spotted dolphin distribution based on mtDNA, that are probably resulting of Isolation-by-Distance and Isolation-by-Resistance related both with contemporary and past conditions (e.g. Last Glacial Maximum). Furthermore, I investigated population struture using genomic markers (Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs) across Western South Atlantic, Caribbean and Eastern Atlantic. The results suggested at least three different populations, and therefore, confirmed previous hypothesis of an isolated population in the southeastern Brazil. Overall, I concluded that marine envinronment, especially the extension of continental shelf, bathymetry and sea surface temperature, are the main factors that explaning the distribution pattern of franciscana and Atlantic spotted dolphin in Brazil. Besides that, other process such as, social structure and phylopatry, as well as biogeographical process might be investigated in further studies. Franciscana is considered “Critically endangered” in Brazil, and Atlantic spotted dolphin has not enough data to determine its conservation status. Since both species are recorded in the most developed region of the country with high anthropic pressure, my results could help in future management and conservation plans for both species in a regional scale.

A variação do tempo de residência e o fluxo contínuo de água da bacia hidrográfica em direção à barragem fazem dos reservatórios um sistema de transição entre rios e lagos com características físicas, químicas e biológicas particulares que influenciam a sua hidrodinâmica e o seu metabolismo. O estudo do metabolismo em ecossistemas aquáticos subtropicais, particularmente em reservatórios, e sua relação com a bacia hidrográfica tem sido pouco explorado nos trabalhos que utilizam a modelagem matemática como ferramenta de análise. O presente estudo teve como objetivo quantificar e analisar a variabilidade temporal do metabolismo em um reservatório subtropical de altitude localizado na cidade de Caxias do Sul/RS e sua relação com as contribuições da bacia hidrográfica em termos de vazão e nutrientes. Para tanto, foi aplicado o modelo ecológico baseado em processos IPH-ECO, em conjunto com o modelo hidrológico IPH-II. Após o ajuste dos níveis e a calibração do módulo de qualidade de água do IPH-ECO, foi determinada a variabilidade temporal das taxas metabólicas de produção primária (GPP) e respiração (R) no período de nov/2011 a dez/2012, que, comparado a outros períodos, foi marcado por uma estiagem anormal e um consequente aumento do tempo de residência do reservatório. Foi analisado o comportamento temporal das seguintes variáveis: nível d’água, temperatura, oxigênio dissolvido, clorofila-a, nutrientes, GPP e R, juntamente com as condições de contorno do modelo como as características hidrológicas e de uso e ocupação do solo da bacia hidrográfica. O reservatório apresentou um metabolismo autotrófico 97% do período de simulação, tornando-se heterotrófico em alguns dias da primavera, quando ocorreu uma diminuição da concentração de clorofila-a e fósforo total e uma intensificação do processo de nitrificação. As variações temporais das taxas GPP e R acompanharam o crescimento do fitoplâncton, que esteve mais associado ao padrão de estratificação e ao tempo de residência do reservatório. Nos meses com chuva, o aumento do escoamento superficial da bacia hidrográfica provocou um maior aporte de fósforo no reservatório contribuindo para o aumento do fitoplâncton e, consequentemente, das taxas de GPP e R. A biomassa fitoplanctônica foi o principal fator responsável pelo estabelecimento do metabolismo autotrófico no reservatório o qual respondeu mais em relação à dinâmica interna do sistema que à bacia hidrográfica. / Variation of residence time and continuous water inputs make reservoirs a transition aquatic system between lakes and rivers with physical, chemical and biological features that affect its hydrodynamics and metabolism. The study of aquatic metabolism in subtropical ecosystems, particularly in reservoirs, and its relation with the watershed has been poorly explored in researches that use mathematical models as a tool for analyzing this relation. This study aimed to quantify and analyse the temporal variability of metabolism in an altitude subtropical reservoir located in the city of Caxias do Sul/RS together with biotic and abiotic variables components of the reservoir, considering its relation with the physical features of the watershed. For this purpose, the process-based ecological model IPH-ECO was applied in the reservoir in combination with the hydrological model IPH-II. After the fit of simulated water levels to observation data and the calibration of IPH-ECO water quality module, the temporal variability of primary production (GPP) and respiration (R) was obtained in the period from nov/2011 to dez/2012, when, compared to other time periods, an unusual dry period occurred followed by an increase of reservoir residence time. The temporal pattern of the following variables was analysed: water levels, temperature, dissolved oxygen, chlorophyll-A, nutrients, GPP and R, along with the model boundary conditions, such as watershed land use and hydrology. The reservoir was net autotrophic during 97% of the simulation time period, becoming net heterotrophic for a few days in the spring due to the decreasing of chlorophyll-a and total phosphorus concentration and the strengthening of nitrification process in the reservoir. Temporal variations of GPP and R followed the phytoplankton growth which in turn had been driven by the stratification pattern and the residence time of reservoir. A watershed “fast-flush” was observed during storm events with higher rates of leaching of phosphorus, leading to an increase of chlorophyll-a concentration and thus GPP and R in the reservoir. It could be inferred that, during the simulation time period, the phytoplankton biomass in the reservoir was the main factor in maintaining the autotrophic metabolism which in most of the time was more affected by the internal dynamic of the system than by the physical aspects of watershed.

MATOS, Rafael Pereira de. Estudos fitogeográficos e modelagem ecológica do gênero Dimorphandra Schott (Leguminosae, Caesalpinioideae). 2015. 79 f. Dissertação (Mestrado em Ecologia e Recursos Naturais)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Vitor Campos (vitband@gmail.com) on 2016-09-26T23:15:14Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_rpmatos.pdf: 22298599 bytes, checksum: 27e3572d95bd054957b2112cc860b0b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-09-27T23:45:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_rpmatos.pdf: 22298599 bytes, checksum: 27e3572d95bd054957b2112cc860b0b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T23:45:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_rpmatos.pdf: 22298599 bytes, checksum: 27e3572d95bd054957b2112cc860b0b2 (MD5) Previous issue date: 2015 / Studying patterns of distribution of organisms is relevant in ecology, biogeography and conservation studies under even to understand the evolution of biodiversity. Dimorphandra Schott. is a widespread neotropical genus with 25 taxa in Brazil, occurring in savanna (Cerrado) and ombrophylous vegetation (Amazonia and Atlantic Rain Forest). This work aims to understand the factor that drives the richness and diversity of Dimorphandra. We used SIG, ecological modeling and databank of SpeciesLink and bibliography. These data were classified within biogeographic provinces according to a biogeographically regionalization scheme and according to groups generated by a cluster analysis in the PC-ORD program and a Parsimony Analysis of Endemicity (PAE) by PAUP program. At the same time, ecological distribution models were formulated to the past, present and future based on algorithms (BIOCLIM and CCSM) using the softwares MAXENT and DIVA-GIS, referring to each group according to the UPGMA results. The richness and diversity centers were in the Amazon region. The species more widespread were D. mollis Benth. and D. gardneriana Tul., occurring in the Seasonal Tropical Dry Forests (STDFs) in the northeast-southeast direction. Three phytogeographic groups were determined by the cluster analysis: A) Amazon and its two subgroups: Broad Amazon and North of Negro River Basin; B) Ecotones Brazilian Savanna/Atlantic Forest; and C) Guyana Highlands. PAE analysis pointed two major clades with good support (>80% bootstrap). Some distribution patterns were determined: 1) Broad Amazon Pattern, 2) Restricted to northern Amazon Pattern, 3) Guyana Shield Pattern, 4) Ecotones Brazilian Savanna/Atlantic Forest Pattern and 5) Micro Endemic Minas Gerais’ Brazilian Savanna Pattern. Predictive modeling results demonstrated a trend on reduction of most potential occurrence areas, except in small regions in Guyana Highlands, which expanded in a future scenario. Finally, we can conclude that distribution of the genus through South America was known as well its richness and diversity centers, besides it has been checked a general trend on reduction of potential occurrence area of this genus in a future scenario except in high areas which are considered refugia. / Estudar padrões de distribuição dos organismos é relevante na ecologia, biogeografia e biologia da conservação fornecendo subsídios para compreender a evolução da biodiversidade. Dimorphandra Schott é um gênero de distribuição neotropical com 25 espécies no Brasil, distribuídas tanto em formações savânicas (Cerrado) como ombrófilas (Floresta Amazônica e Atlântica). Este trabalho objetivou entender como está distribuída e quais os fatores ambientais estão associados à riqueza e a diversidade de Dimorphandra. Foram utilizadas ferramentas de Sistemas de Informação Geográfica, modelagem ecológica e dados de ocorrência obtidos da rede SpeciesLink, informações bibliográficas e visitas à herbários. Esses dados foram classificados dentro de províncias biogeográficas de acordo com um esquema de regionalização biogeográfica e com os grupos gerados por uma análise de agrupamento – UPGMA realizada no programa PC-ORD e uma análise parcimoniosa de endemicidade (PAE) feita por meio do programa PAUP. Paralelamente, modelos ecológicos de distribuição baseados em algoritmos (BIOCLIM e CCSM) foram formulados para opassado, presente e futuro em ambiente do MAXENT e DIVA-GIS. Ambos os centros de riqueza e diversidade foram a região amazônica. As espécies com mais ampla distribuição foram D. mollis Benth. e D. gardneriana Tul., ambas ocorrendo no corredor de formações vegetacionais abertas e secas no sentido nordeste-sudeste. Três blocos fitogeográficos foram determinados pela análise de agrupamento: A) Amazônia; B) Ecótono Cerrado/Floresta Atlântica; e C) Escudo das Guianas. A análise de PAE evidenciou dois grandes clados com suporte estatístico (bootstrap) acima de 80%. Foram estabelecidos os seguintes padrões de distribuição: 1) Amplo na Amazônia, 2) Restrito ao Norte da Amazônia (acima do Rio Negro), 3) Escudo das Guianas, 4) Ecótono Cerrado/Floresta Atlântica, e 5) Microendêmico aos Cerrados de Minas Gerais. Os resultados da modelagem preditiva demonstraram uma tendência de redução da maior parte da área de ocorrência potencial do gênero em um cenário futuro, com exceção de pequenas regiões no Escudo das Guianas, as quais teriam condições de expandir a distribuição das espécies. Como conclusões, conheceu-se a distribuição do gênero pela América do Sul, seus centros de riqueza e diversidade, no caso a região amazônica, além de ter sido verificada uma tendência geral na redução da área potencial de ocorrência do gênero no futuro e expansão em áreas de altas altitudes, consideradas refúgios.