A expansão das atividades humanas está associada a várias ameaças antrópicas que afetam a biodiversidade tropical, especialmente a perda e fragmentação de habitat, o continuado crescimento populacional humano e a expansão de infraestrutura, como estradas e rodovias. Embora seja esperado que as ameaças antrópicas interajam e criem mosaicos de manchas de habitat de diferentes qualidades, há ainda poucos estudos sobre os efeitos aditivos e interativos de diferentes ameaças sobre a biodiversidade ou sobre a capacidade de espécies nativas de usar remanescentes de diferentes qualidades. De fato, a maioria dos estudos focaram em apenas uma ou poucas ameaças isoladas, na escala do fragmento em vez da escala da paisagem e não consideraram as variações na qualidade dos remanescentes. Mamíferos de maior porte são um bom modelo de estudo porque possuem um conjunto de características que os tornam particularmente vulneráveis a várias ameaças antrópicas. Dada a dificuldade de obter dados sobre estas espécies elusivas em escalas espaciais adequadas, entrevistas com moradores locais vêm sendo cada vez mais usadas para acessar a distribuição de mamíferos de maior porte, e podem fornecer informações confiáveis. Através da estimativa da ocorrência de 15 espécies de mamíferos de maior porte por meio de entrevistas com o chefe de 12 unidades domésticas em cada uma de 20 paisagens em uma região de pós-fronteira de 1 milhão ha na Amazônia, investigamos: (i) que tipo de habitat e em qual escala espacial está associado com a ocorrência das espécies, e (ii) os efeitos, a importância relativa e as interações de quatro ameaças antrópicas - cobertura de habitat, fragmentação de habitat, densidade populacional humana e densidade de estrada - sobre a persistência das espécies. Dados de presença/ausência nos arredores de 227 unidades domésticas foram analisados usando modelos lineares generalizados mistos e seleção de modelos baseada no Critério de Informação de Akaike em duas etapas. A persistência das espécies maiores e ameaçadas não foi necessariamente afetada pela qualidade do habitat, mas elas responderam majoritariamente a cobertura de habitat em escalas maiores. A chance de persistência de todas as espécies - mesmo das duas menores, que não responderam à perda de habitat isoladamente - foi afetada por alguma combinação das quatro ameaças antrópicas. Efeitos aditivos entre as ameaças antrópicas foram mais importantes do que as interações entre elas na determinação da ocorrência de mamíferos de maior porte. Enquanto os efeitos da perda de habitat foram mais fortes do que os efeitos da fragmentação de habitat per se, a densidade de estradas foi tão importante quanto à perda de habitat para a ocorrência das espécies. Por último, não houve um padrão claro em termos do grau de ameaça e do tamanho corpóreo por trás da reposta dos mamíferos de maior porte a ameaças antrópicas combinadas. Nosso estudo sugere que áreas protegidas em terras públicas ou privadas na Amazônia devem ser grandes para assegurar a persistência de mamíferos de maior porte, mas podem incluir mosaicos de florestas primárias e secundárias. Os resultados também ressaltam a necessidade de considerar os impactos acumulados de múltiplas ameaças simultaneamente - em especial, as consequências da expansão da malha viária - em planejamentos e manejos, de maneira a evitar subestimar a chance de extinções. Evitar que paisagens na Amazônia se tornem muito desmatadas e alteradas é fundamental, dado que a persistência até mesmo das espécies mais comuns pode ser prejudicada, afetando um dos serviços ecossistêmicos mais importantes para moradores locais - a carne de caça - e potencialmente erodindo o valor que estes atribuem às florestas / The expansion of human activities is associated to a myriad of anthropogenic threats that affect tropical biodiversity, especially habitat loss and fragmentation, the continued human population growth and the expansion of infrastructure, as roads and highways. Although anthropogenic threats are expected to interact and to create mosaics of patches of varying quality, their additive and interaction effects on biodiversity, as well as the extent native species are able to use remnants of distinct quality, have yet been poorly studied. Indeed most studies focused on only one or few threats in isolation, on the patch rather than the landscape scale and did not considered the varying quality of remnants. Large mammals are a good study model as they have a set of traits that make them particularly vulnerable to several anthropogenic threats. Due to the difficulties in gathering data on these elusive species at adequate spatial scales, interviews with local residents have increasingly being used to access their distribution and can provide reliable information. By estimating the occurrence of 15 large mammal species through interviews with the head of 12 households within each of 20 landscapes across a 1-million ha post-frontier region in Amazonia, we investigated: (i) which habitat type at which spatial scale is associated with species occurrence, and (ii) the effects, relative importance and interactions of four anthropogenic threats - habitat cover, habitat fragmentation, human population density and road density - on species persistence. Presence/absence data across the surroundings of 227 households was analyzed using generalized linear mixed-effects models, and a two-step model selection based on Akaike’s Information Criteria. The persistence of larger and endangered species was not necessarily affected by habitat quality, but they responded to habitat cover mostly at larger spatial scales. The chance of persistence of all species - even the two smallest that were not affected by habitat loss alone - was disrupted by some combination of the four anthropogenic threats. Additive effects between anthropogenic threats were more important than their interaction in determining the occurrence of large mammals. While the effects of habitat loss were stronger than the effects of habitat fragmentation per se, road density was as important as habitat loss to species occurrence. Finally, there was no clear pattern in threat status or body size underlying the response of large mammals to combined anthropogenic threats. Our study suggest that protected areas in public or private lands in Amazonia should be large to secure the persistence of large mammals, but may include mosaics of primary and secondary forest. The findings also highlight the need to take into account the accumulated impacts of multiple threats simultaneously - particularly, the consequences of the expansion of the road network - in planning and management, as a way to avoid underestimating the chance of extinctions. Preventing Amazonian landscapes to become heavily deforested and altered is critical, as the persistence of even common species can be impaired, affecting one of the most important ecosystem services provided to local residents - bushmeat - and potentially eroding the value people attribute to forests

A expansão das atividades humanas está associada a várias ameaças antrópicas que afetam a biodiversidade tropical, especialmente a perda e fragmentação de habitat, o continuado crescimento populacional humano e a expansão de infraestrutura, como estradas e rodovias. Embora seja esperado que as ameaças antrópicas interajam e criem mosaicos de manchas de habitat de diferentes qualidades, há ainda poucos estudos sobre os efeitos aditivos e interativos de diferentes ameaças sobre a biodiversidade ou sobre a capacidade de espécies nativas de usar remanescentes de diferentes qualidades. De fato, a maioria dos estudos focaram em apenas uma ou poucas ameaças isoladas, na escala do fragmento em vez da escala da paisagem e não consideraram as variações na qualidade dos remanescentes. Mamíferos de maior porte são um bom modelo de estudo porque possuem um conjunto de características que os tornam particularmente vulneráveis a várias ameaças antrópicas. Dada a dificuldade de obter dados sobre estas espécies elusivas em escalas espaciais adequadas, entrevistas com moradores locais vêm sendo cada vez mais usadas para acessar a distribuição de mamíferos de maior porte, e podem fornecer informações confiáveis. Através da estimativa da ocorrência de 15 espécies de mamíferos de maior porte por meio de entrevistas com o chefe de 12 unidades domésticas em cada uma de 20 paisagens em uma região de pós-fronteira de 1 milhão ha na Amazônia, investigamos: (i) que tipo de habitat e em qual escala espacial está associado com a ocorrência das espécies, e (ii) os efeitos, a importância relativa e as interações de quatro ameaças antrópicas - cobertura de habitat, fragmentação de habitat, densidade populacional humana e densidade de estrada - sobre a persistência das espécies. Dados de presença/ausência nos arredores de 227 unidades domésticas foram analisados usando modelos lineares generalizados mistos e seleção de modelos baseada no Critério de Informação de Akaike em duas etapas. A persistência das espécies maiores e ameaçadas não foi necessariamente afetada pela qualidade do habitat, mas elas responderam majoritariamente a cobertura de habitat em escalas maiores. A chance de persistência de todas as espécies - mesmo das duas menores, que não responderam à perda de habitat isoladamente - foi afetada por alguma combinação das quatro ameaças antrópicas. Efeitos aditivos entre as ameaças antrópicas foram mais importantes do que as interações entre elas na determinação da ocorrência de mamíferos de maior porte. Enquanto os efeitos da perda de habitat foram mais fortes do que os efeitos da fragmentação de habitat per se, a densidade de estradas foi tão importante quanto à perda de habitat para a ocorrência das espécies. Por último, não houve um padrão claro em termos do grau de ameaça e do tamanho corpóreo por trás da reposta dos mamíferos de maior porte a ameaças antrópicas combinadas. Nosso estudo sugere que áreas protegidas em terras públicas ou privadas na Amazônia devem ser grandes para assegurar a persistência de mamíferos de maior porte, mas podem incluir mosaicos de florestas primárias e secundárias. Os resultados também ressaltam a necessidade de considerar os impactos acumulados de múltiplas ameaças simultaneamente - em especial, as consequências da expansão da malha viária - em planejamentos e manejos, de maneira a evitar subestimar a chance de extinções. Evitar que paisagens na Amazônia se tornem muito desmatadas e alteradas é fundamental, dado que a persistência até mesmo das espécies mais comuns pode ser prejudicada, afetando um dos serviços ecossistêmicos mais importantes para moradores locais - a carne de caça - e potencialmente erodindo o valor que estes atribuem às florestas / The expansion of human activities is associated to a myriad of anthropogenic threats that affect tropical biodiversity, especially habitat loss and fragmentation, the continued human population growth and the expansion of infrastructure, as roads and highways. Although anthropogenic threats are expected to interact and to create mosaics of patches of varying quality, their additive and interaction effects on biodiversity, as well as the extent native species are able to use remnants of distinct quality, have yet been poorly studied. Indeed most studies focused on only one or few threats in isolation, on the patch rather than the landscape scale and did not considered the varying quality of remnants. Large mammals are a good study model as they have a set of traits that make them particularly vulnerable to several anthropogenic threats. Due to the difficulties in gathering data on these elusive species at adequate spatial scales, interviews with local residents have increasingly being used to access their distribution and can provide reliable information. By estimating the occurrence of 15 large mammal species through interviews with the head of 12 households within each of 20 landscapes across a 1-million ha post-frontier region in Amazonia, we investigated: (i) which habitat type at which spatial scale is associated with species occurrence, and (ii) the effects, relative importance and interactions of four anthropogenic threats - habitat cover, habitat fragmentation, human population density and road density - on species persistence. Presence/absence data across the surroundings of 227 households was analyzed using generalized linear mixed-effects models, and a two-step model selection based on Akaike’s Information Criteria. The persistence of larger and endangered species was not necessarily affected by habitat quality, but they responded to habitat cover mostly at larger spatial scales. The chance of persistence of all species - even the two smallest that were not affected by habitat loss alone - was disrupted by some combination of the four anthropogenic threats. Additive effects between anthropogenic threats were more important than their interaction in determining the occurrence of large mammals. While the effects of habitat loss were stronger than the effects of habitat fragmentation per se, road density was as important as habitat loss to species occurrence. Finally, there was no clear pattern in threat status or body size underlying the response of large mammals to combined anthropogenic threats. Our study suggest that protected areas in public or private lands in Amazonia should be large to secure the persistence of large mammals, but may include mosaics of primary and secondary forest. The findings also highlight the need to take into account the accumulated impacts of multiple threats simultaneously - particularly, the consequences of the expansion of the road network - in planning and management, as a way to avoid underestimating the chance of extinctions. Preventing Amazonian landscapes to become heavily deforested and altered is critical, as the persistence of even common species can be impaired, affecting one of the most important ecosystem services provided to local residents - bushmeat - and potentially eroding the value people attribute to forests

In spite tropical forests are the most important terrestrial global carbon sinks due to carbon storage in aboveground biomass, it is also the primary target of deforestation. The conversion of Tropical forests into anthropogenic areas might disrupt biological flux and also lead to severe microclimatic changes at forest edges. These combined effects can trigger profound changes in plant composition through both high mortality of fragmentation-sensitive species and proliferation of disturbed-adapted species which will ultimately impacts carbon storage. Thus, our main objective in this study was understand the role of human-induced disturbances in modulate the dimension of biomass loss at tropical forests. We applied a systematic literature review searching for empirical evidences that edge effects can drive biomass loss in tropical forests (Chapter 2). Our findings highlighted the gap of knowledge about the pattern and process related to biomass loss in tropical forests. To strengthen this understanding, we formulated a conceptual model linking landscape structure and patch-level attributes to severity of edge effects affecting aboveground biomass. Our model hypothesizes that habitat amount, isolation, time since edge creation, and the synergism between edge distance, patch size, and matrix type are the main drivers of biomass loss in anthropogenic tropical forests. We thus used a large plant dataset (18 503 trees ≥ 10 cm dbh) from 146 sites distributed across four Mexican and four Brazilian rainforest regions to test our conceptual model predictions, specifically the influence of forest cover, site isolation, edge distance, patch size and type of matrix on biomass (Chapter 3). We observed that carbon-rich sites presented species that are typical of old-growth forests (shade-tolerant, large-seeded, zoocoric) contrasting to carbon-poor sites composed by disturbed-adapted species (pioneer occupying the understory). Large shade-tolerant trees (≥ 40 cm dbh) were impacted severely by the combination of forest loss and edge effects. Edge distance, patch size, and the amount of open-matrix strongly influence small shade-tolerant trees (≤ 20 cm dbh). Although our results do not fully corroborate the initial predictions of the conceptual model, they support the idea that landscape composition interact with patch structure and ultimately impacts biomass stocks in fragmented tropical forests. Finally, we further investigated if the disturbance level of the region influences plant-structure responses to forest loss (Chapter 4). Biomass, but not plant density, was affected by forest loss in regions with intermediate disturbance levels, i.e. regions showing a combination of moderate deforestation (20-40% of remaining forest cover) disturbed during the past 30-60 years, high defaunation but harboring relictual populations of large-mammals, and areas mostly composed by heterogeneous matrices. In general, our findings highlight that both landscape composition and patch structure are the main drivers of biomass loss in Neotropical forests, and that the landscape context must be considered to obtain more reliable estimations of carbon emissions due to forest degradation. Landscape planning (e.g. restoration of forest cover) should be included in conservation strategies in order to sustain carbon storage. Moreover, we advocate that conservation initiatives will be less costly and more effective if implemented in areas under intermediate disturbance levels / Apesar das florestas tropicais serem a mais importante fonte mundial de carbono da porção terrestre do globo devido ao armazenamento de carbono na biomassa acima do solo, elas são também o alvo primário do desmatamento. A conversão das florestas Tropicais em áreas antropogênicas pode interromper o fluxo biológico e também levar a severas mudanças microclimáticas na borda dos fragmentos. A combinação desses efeitos pode engatilhar profundas mudanças na composição da vegetação através tanto da mortalidade de espécies sensíveis à fragmentação como também pela proliferação de espécies adaptadas distúrbios, com impactos finais nos estoques de carbono. Assim, o maior objetivo desse estudo foi compreender o papel dos distúrbios induzidos pelo homem na modulação da dimensão da perda de biomassa em florestas Tropicais. Nós aplicamos uma revisão sistemática da literatura procurando por evidências empíricas de que o efeito de borda pode levar a perda de biomassa em florestas tropicais (Capítulo 2). Nossos resultados destacam a lacuna de conhecimento entre padrões e processos relacionados à perda de biomassa em florestas Tropicais. Para fortalecer esse conhecimento, nós formulamos um modelo conceitual conectando estrutura da paisagem e atributos na escala do fragmento à severidade do efeito de borda, e assim afetando a biomassa acima do solo. Nosso modelo hipotetiza que a quantidade de hábitat, o isolamento, o tempo desde a formação da borda e o sinergismo entre tamanho do fragmento, distância da borda e tipo de matriz são os principais condutores de perda de biomassa em florestas Tropicais antropogênicas. Utilizando um grande banco de dados (18 503 árvores ≥ 10 cm dap) provenientes de 146 locais distribuídos em quatro regiões de floresta úmida no México e quatro no Brasil, nós então testamos as predições do nosso modelo conceitual. Especificamente, a influência da cobertura florestal, isolamento, distância da borda, tamanho do fragmento e tipo de matriz sobre a biomassa (Capítulo 3). Nós observamos que áreas com muito carbono apresentaram espécies típicas de florestas maduras (tolerantes ao sombreamento, zoocóricas, com sementes grandes) contrastando com áreas com pouco carbono compostas por espécies adaptadas à distúrbio (pioneiras ocupando o sub-bosque). Árvores grandes tolerantes ao sombreamento (≥ 40 cm dap) foram impactadas severamente pela combinação de perda de cobertura florestal e efeitos de borda. Distância da borda, tamanho do fragmento e a extensão da área de matriz aberta influenciaram fortemente as árvores pequenas tolerantes a sombreamento (≤ 20 cm dap). Apesar dos nossos resultados não corroborarem completamente as predições iniciais do nosso modelo conceitual, eles dão suporte à ideia de que a composição da paisagem interage com a estrutura do fragmento com impactos finais nos estoques de biomassa em florestas Neotropicais. Por fim, nós investigamos se o nível de distúrbio da região pode influenciar nas respostas da estrutura da vegetação à perda de cobertura florestal. Biomassa, mas não a densidade de indivíduos, foi afetada pela perda de cobertura florestal em regiões com nível intermediário de distúrbio, i.e. regiões apresentando uma combinação de níveis moderados de desmatamento (20-40% de cobertura florestal remanescente) em que a perturbação ocorreu ao longo dos últimos 30-60 anos, com alto grau de defaunação mas ainda abrigando populações relictuais de grandes mamíferos e, em sua maioria, compostos por uma matriz heterogênea. Em geral, nossos resultados destacaram que tanto a composição da paisagem como a estrutura do fragmento são os principais condutores de perda de biomassa em florestas Neotropicais e que o contexto da paisagem deve ser considerado para se obter estimativas mais confiáveis de emissão de carbono devido à degradação florestal. O planejamento da paisagem (e.g. restauração da cobertura florestal) deve ser incluído em estratégias de conservação em ordem de sustentar o armazenamento de carbono. Além disso, nós defendemos que iniciativas de conservação serão menos custosas e mais efetivas se implementadas em áreas sob níveis intermediários de distúrbio

In spite tropical forests are the most important terrestrial global carbon sinks due to carbon storage in aboveground biomass, it is also the primary target of deforestation. The conversion of Tropical forests into anthropogenic areas might disrupt biological flux and also lead to severe microclimatic changes at forest edges. These combined effects can trigger profound changes in plant composition through both high mortality of fragmentation-sensitive species and proliferation of disturbed-adapted species which will ultimately impacts carbon storage. Thus, our main objective in this study was understand the role of human-induced disturbances in modulate the dimension of biomass loss at tropical forests. We applied a systematic literature review searching for empirical evidences that edge effects can drive biomass loss in tropical forests (Chapter 2). Our findings highlighted the gap of knowledge about the pattern and process related to biomass loss in tropical forests. To strengthen this understanding, we formulated a conceptual model linking landscape structure and patch-level attributes to severity of edge effects affecting aboveground biomass. Our model hypothesizes that habitat amount, isolation, time since edge creation, and the synergism between edge distance, patch size, and matrix type are the main drivers of biomass loss in anthropogenic tropical forests. We thus used a large plant dataset (18 503 trees ≥ 10 cm dbh) from 146 sites distributed across four Mexican and four Brazilian rainforest regions to test our conceptual model predictions, specifically the influence of forest cover, site isolation, edge distance, patch size and type of matrix on biomass (Chapter 3). We observed that carbon-rich sites presented species that are typical of old-growth forests (shade-tolerant, large-seeded, zoocoric) contrasting to carbon-poor sites composed by disturbed-adapted species (pioneer occupying the understory). Large shade-tolerant trees (≥ 40 cm dbh) were impacted severely by the combination of forest loss and edge effects. Edge distance, patch size, and the amount of open-matrix strongly influence small shade-tolerant trees (≤ 20 cm dbh). Although our results do not fully corroborate the initial predictions of the conceptual model, they support the idea that landscape composition interact with patch structure and ultimately impacts biomass stocks in fragmented tropical forests. Finally, we further investigated if the disturbance level of the region influences plant-structure responses to forest loss (Chapter 4). Biomass, but not plant density, was affected by forest loss in regions with intermediate disturbance levels, i.e. regions showing a combination of moderate deforestation (20-40% of remaining forest cover) disturbed during the past 30-60 years, high defaunation but harboring relictual populations of large-mammals, and areas mostly composed by heterogeneous matrices. In general, our findings highlight that both landscape composition and patch structure are the main drivers of biomass loss in Neotropical forests, and that the landscape context must be considered to obtain more reliable estimations of carbon emissions due to forest degradation. Landscape planning (e.g. restoration of forest cover) should be included in conservation strategies in order to sustain carbon storage. Moreover, we advocate that conservation initiatives will be less costly and more effective if implemented in areas under intermediate disturbance levels / Apesar das florestas tropicais serem a mais importante fonte mundial de carbono da porção terrestre do globo devido ao armazenamento de carbono na biomassa acima do solo, elas são também o alvo primário do desmatamento. A conversão das florestas Tropicais em áreas antropogênicas pode interromper o fluxo biológico e também levar a severas mudanças microclimáticas na borda dos fragmentos. A combinação desses efeitos pode engatilhar profundas mudanças na composição da vegetação através tanto da mortalidade de espécies sensíveis à fragmentação como também pela proliferação de espécies adaptadas distúrbios, com impactos finais nos estoques de carbono. Assim, o maior objetivo desse estudo foi compreender o papel dos distúrbios induzidos pelo homem na modulação da dimensão da perda de biomassa em florestas Tropicais. Nós aplicamos uma revisão sistemática da literatura procurando por evidências empíricas de que o efeito de borda pode levar a perda de biomassa em florestas tropicais (Capítulo 2). Nossos resultados destacam a lacuna de conhecimento entre padrões e processos relacionados à perda de biomassa em florestas Tropicais. Para fortalecer esse conhecimento, nós formulamos um modelo conceitual conectando estrutura da paisagem e atributos na escala do fragmento à severidade do efeito de borda, e assim afetando a biomassa acima do solo. Nosso modelo hipotetiza que a quantidade de hábitat, o isolamento, o tempo desde a formação da borda e o sinergismo entre tamanho do fragmento, distância da borda e tipo de matriz são os principais condutores de perda de biomassa em florestas Tropicais antropogênicas. Utilizando um grande banco de dados (18 503 árvores ≥ 10 cm dap) provenientes de 146 locais distribuídos em quatro regiões de floresta úmida no México e quatro no Brasil, nós então testamos as predições do nosso modelo conceitual. Especificamente, a influência da cobertura florestal, isolamento, distância da borda, tamanho do fragmento e tipo de matriz sobre a biomassa (Capítulo 3). Nós observamos que áreas com muito carbono apresentaram espécies típicas de florestas maduras (tolerantes ao sombreamento, zoocóricas, com sementes grandes) contrastando com áreas com pouco carbono compostas por espécies adaptadas à distúrbio (pioneiras ocupando o sub-bosque). Árvores grandes tolerantes ao sombreamento (≥ 40 cm dap) foram impactadas severamente pela combinação de perda de cobertura florestal e efeitos de borda. Distância da borda, tamanho do fragmento e a extensão da área de matriz aberta influenciaram fortemente as árvores pequenas tolerantes a sombreamento (≤ 20 cm dap). Apesar dos nossos resultados não corroborarem completamente as predições iniciais do nosso modelo conceitual, eles dão suporte à ideia de que a composição da paisagem interage com a estrutura do fragmento com impactos finais nos estoques de biomassa em florestas Neotropicais. Por fim, nós investigamos se o nível de distúrbio da região pode influenciar nas respostas da estrutura da vegetação à perda de cobertura florestal. Biomassa, mas não a densidade de indivíduos, foi afetada pela perda de cobertura florestal em regiões com nível intermediário de distúrbio, i.e. regiões apresentando uma combinação de níveis moderados de desmatamento (20-40% de cobertura florestal remanescente) em que a perturbação ocorreu ao longo dos últimos 30-60 anos, com alto grau de defaunação mas ainda abrigando populações relictuais de grandes mamíferos e, em sua maioria, compostos por uma matriz heterogênea. Em geral, nossos resultados destacaram que tanto a composição da paisagem como a estrutura do fragmento são os principais condutores de perda de biomassa em florestas Neotropicais e que o contexto da paisagem deve ser considerado para se obter estimativas mais confiáveis de emissão de carbono devido à degradação florestal. O planejamento da paisagem (e.g. restauração da cobertura florestal) deve ser incluído em estratégias de conservação em ordem de sustentar o armazenamento de carbono. Além disso, nós defendemos que iniciativas de conservação serão menos custosas e mais efetivas se implementadas em áreas sob níveis intermediários de distúrbio