Orientador: Rita de Cassia Bianchi / Banca: Natália Mundim Tôrres / Banca: Guilherme de Miranda Mourão / Resumo: Com a expansão dos centros urbanos e das atividades agrícolas, as áreas do bioma Cerrado no estado de São Paulo vêm sendo transformadas em paisagens altamente fragmentadas constituídas em grande parte por fragmentos pequenos. A perda e a fragmentação do habitat tem sido um dos principais fatores responsáveis pelo declínio populacional e pela extinção local de espécies com baixa densidade populacional, baixa taxa de reprodução, alta demanda por espaço e especialista alimentar, como o tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla). É conhecido que algumas espécies de mamíferos modificam seus padrões de atividade frente às perturbações antrópicas e até em relação aos efeitos da perda de habitat. Diante disso, os objetivos deste estudo foram avaliar se a área e o isolamento do fragmento, a porcentagem de vegetação nativa e a disponibilidade hídrica da paisagem são importantes para explicar a ocupação dos fragmentos pelo tamanduá-bandeira, e verificar se há diferenças no padrão de atividade entre as populações de tamanduás que ocupam os fragmentos menores (< 2.015 ha) e a população que ocupa o fragmento maior (10.285 ha). Os dados de presença e ausência dos tamanduás-bandeira em cada um dos vinte fragmentos de vegetação nativa localizados no nordeste do estado de São Paulo foram coletados através de armadilhas fotográficas. A influência da temperatura e da pluviosidade na probabilidade de detecção dos tamanduás e a importância das variáveis de fragmento e de paisagem na probabilidade... / Abstract: With the expansion of urban areas and agricultural activities, the Cerrado's areas in São Paulo state have been transformed in highly fragmented landscapes consisting largely of small fragments. Habitat loss and fragmentation have been one of the main factors responsible for population decline and local extinction of species with low population density, low reproduction rate, high spatial demand and diet specialist, such as the giant anteater (Myrmecophaga tridactyla). It is known that some species of mammals modify their activity patterns in face of anthropic disturbances and even in relation to the habitat loss effects. On this, the aims of this study were to evaluate if the patch's area and the isolation, the native vegetation percentage and water availability in the landscape are important to explain the patches occupancy by the giant anteater, and verify if there are differences in the activity pattern between the anteaters populations that inhabit the smaller patches (<2,015 ha) and the population that occupies the larger patch (10,285 ha). The presence and absence data of the giant anteaters in each one of the twenty patches of native vegetation located in the northeast of the São Paulo state were collected through camera traps. The temperature and rainfall influence on the detection probability of the anteaters and the importance of the patch and landscape variables on the occupancy probability of the patches by the species were evaluated through single-season ... ( / Mestre

Submitted by Gisele Lamberti Zanirato null (gisele_zanirato@yahoo.com.br) on 2017-07-07T15:51:00Z No. of bitstreams: 1 Diss Gisele L Zanirato rep.pdf: 1048307 bytes, checksum: 64d1df70f421a6b3857410fbad214c61 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-07-13T17:37:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 zanirato_gl_me_sjrp.pdf: 1048307 bytes, checksum: 64d1df70f421a6b3857410fbad214c61 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-13T17:37:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 zanirato_gl_me_sjrp.pdf: 1048307 bytes, checksum: 64d1df70f421a6b3857410fbad214c61 (MD5) Previous issue date: 2017-06-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com a expansão dos centros urbanos e das atividades agrícolas, as áreas do bioma Cerrado no estado de São Paulo vêm sendo transformadas em paisagens altamente fragmentadas constituídas em grande parte por fragmentos pequenos. A perda e a fragmentação do habitat tem sido um dos principais fatores responsáveis pelo declínio populacional e pela extinção local de espécies com baixa densidade populacional, baixa taxa de reprodução, alta demanda por espaço e especialista alimentar, como o tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla). É conhecido que algumas espécies de mamíferos modificam seus padrões de atividade frente às perturbações antrópicas e até em relação aos efeitos da perda de habitat. Diante disso, os objetivos deste estudo foram avaliar se a área e o isolamento do fragmento, a porcentagem de vegetação nativa e a disponibilidade hídrica da paisagem são importantes para explicar a ocupação dos fragmentos pelo tamanduá-bandeira, e verificar se há diferenças no padrão de atividade entre as populações de tamanduás que ocupam os fragmentos menores (< 2.015 ha) e a população que ocupa o fragmento maior (10.285 ha). Os dados de presença e ausência dos tamanduás-bandeira em cada um dos vinte fragmentos de vegetação nativa localizados no nordeste do estado de São Paulo foram coletados através de armadilhas fotográficas. A influência da temperatura e da pluviosidade na probabilidade de detecção dos tamanduás e a importância das variáveis de fragmento e de paisagem na probabilidade de ocupação dos fragmentos pela espécie foram avaliadas através de modelos de ocupação de estação única. O Critério de Informação de Akaike corrigido (AICc) foi utilizado para a seleção dos melhores modelos e o teste de Mardia Watson Wheeler foi usado para verificar possíveis diferenças no padrão de atividade entre as populações que ocupam os fragmentos menores e a população presente no fragmento maior. O padrão de atividade dos tamanduás não foi influenciado pela área do fragmento, no entanto, a probabilidade de ocupação dos fragmentos pela espécie foi maior nos fragmentos com áreas maiores e em fragmentos com maior porcentagem de vegetação nativa ao redor. Portanto, a conservação de fragmentos maiores e de fragmentos com maior porcentagem de vegetação nativa ao redor é de grande importância para a conservação de tamanduás-bandeira no nordeste do estado de São Paulo. / With the expansion of urban areas and agricultural activities, the Cerrado’s areas in São Paulo state have been transformed in highly fragmented landscapes consisting largely of small fragments. Habitat loss and fragmentation have been one of the main factors responsible for population decline and local extinction of species with low population density, low reproduction rate, high spatial demand and diet specialist, such as the giant anteater (Myrmecophaga tridactyla). It is known that some species of mammals modify their activity patterns in face of anthropic disturbances and even in relation to the habitat loss effects. On this, the aims of this study were to evaluate if the patch’s area and the isolation, the native vegetation percentage and water availability in the landscape are important to explain the patches occupancy by the giant anteater, and verify if there are differences in the activity pattern between the anteaters populations that inhabit the smaller patches (<2,015 ha) and the population that occupies the larger patch (10,285 ha). The presence and absence data of the giant anteaters in each one of the twenty patches of native vegetation located in the northeast of the São Paulo state were collected through camera traps. The temperature and rainfall influence on the detection probability of the anteaters and the importance of the patch and landscape variables on the occupancy probability of the patches by the species were evaluated through single-season occupancy models.The corrected Akaike Information Criterion (AICc) was used to select the best models and the Mardia Watson Wheeler test was used to verify possible differences in the activity pattern between the populations that inhabit the smaller patches and the population present in the larger patch. The activity pattern of the anteaters was not influenced by the patch’s area, however, the occupancy probability of the patches by the species was higher in the larger patches and in patches with higher native vegetation percentage around. Therefore, the conservation of larger patches and of the patches with higher native vegetation percentage around them is of great importance for the anteater conservation in the northeast of the São Paulo state.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-29T14:42:08Z No. of bitstreams: 2 Tese - Marina Zanin Gregorini - 2014.pdf: 10952620 bytes, checksum: bc9f9431ac9ea502525179cb6f912f05 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-10-30T10:07:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Marina Zanin Gregorini - 2014.pdf: 10952620 bytes, checksum: bc9f9431ac9ea502525179cb6f912f05 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-30T10:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Marina Zanin Gregorini - 2014.pdf: 10952620 bytes, checksum: bc9f9431ac9ea502525179cb6f912f05 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Nosso trabalho teve como objetivo investigar o efeito da perda e fragmentação de habitat sobre os felinos (Carnivora: Felidae), testando hipóteses relacionadas ao tema, bem como fazendo inferências para a conservação. Apresentamos aqui três capítulos no formato de artigo científico e uma breve discussão geral, que consiste na compreensão geral proveniente dos resultados dos três primeiros. Iniciamos essa tese com uma revisão sistemática e quantitativa da literatura sobre o efeito da perda e fragmentação do habitat sobre felinos. Esse trabalho consistiu no passo inicial dessa tese, pois permitiu identificar as lacunas de conhecimento, tendências gerais e metodologias eficientes a serem aplicadas nas outras etapas do trabalho. No entanto, nossa revisão se estende além da avaliação do “estado da arte”, pois testamos também hipóteses relativas a alocação do esforço de pesquisa. / Nosso trabalho teve como objetivo investigar o efeito da perda e fragmentação de habitat sobre os felinos (Carnivora: Felidae), testando hipóteses relacionadas ao tema, bem como fazendo inferências para a conservação. Apresentamos aqui três capítulos no formato de artigo científico e uma breve discussão geral, que consiste na compreensão geral proveniente dos resultados dos três primeiros. Iniciamos essa tese com uma revisão sistemática e quantitativa da literatura sobre o efeito da perda e fragmentação do habitat sobre felinos. Esse trabalho consistiu no passo inicial dessa tese, pois permitiu identificar as lacunas de conhecimento, tendências gerais e metodologias eficientes a serem aplicadas nas outras etapas do trabalho. No entanto, nossa revisão se estende além da avaliação do “estado da arte”, pois testamos também hipóteses relativas a alocação do esforço de pesquisa.

Orientador: Milton Cezar Ribeiro / Resumo: Modificações da cobertura do solo, perturbações antropogênicas e mudanças climáticas na região Neotropical têm sido associadas à crise da biodiversidade. Nesta tese, o objetivo principal foi investigar os efeitos que a estrutura da paisagem (incluindo a perturbação antropogênica) e a qualidade do habitat têm na distribuição espacial, nos padrões de movimento e na seleção de habitat da queixada - Tayassu pecari. Esta espécie é o único ungulado florestal Neotropical que forma grandes bandos e é uma espécie-chave nos ecossistemas florestais, pois sua extinção local pode causar perdas adicionais de biodiversidade por meio de efeitos em cascata. Ainda assim, pouco se sabe sobre uso do espaço e movimentos de queixadas em escala fina. Para tanto, estudamos a distribuição e movimentação da espécie em diferentes escalas e biomas do Brasil, investigando quais variáveis de paisagem influenciaram a mesma em diferentes escalas e ordens de seleção. Nossos resultados mostram fortes efeitos negativos da modificação da paisagem e fragmentação do habitat na distribuição de queixadas, restando apenas 47% do território brasileiro com áreas adequadas para a espécie. Verificamos que menos da metade de todas as áreas protegidas nos biomas Cerrado e Mata Atlântica têm um habitat adequado para a queixada. Para a análise do movimento, rastreamos 30 indivíduos com colares de GPS de julho de 2013 a outubro de 2016 no Pantanal e no Cerrado do estado do Mato Grosso do Sul. Nossos principais resultados mos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Land cover modifications, anthropogenic disturbances and climate change in the Neotropical region have been linked to the biodiversity crisis. This thesis proposal was to investigate the effects that landscape structure (including anthropogenic disturbance) and habitat quality have in the spatial distribution, in the movement patterns and in the habitat selection of the white-lipped peccary - Tayassu pecari (WLP). This species is the only Neotropical forest ungulate that forms large herds, and it is a keystone species in forest ecosystems because its local extinction may cause additional biodiversity losses through cascading effects. Still, little is known about WLPs space use and fine-scale movement. For that aim we studied the species distribution and movements in different scales and biomes of Brazil, investigating which landscape variables would influence the species in different scales and orders of selection. Our findings show strong negative effects of landscape modification and habitat fragmentation on white-lipped peccary distribution, with only 47% of the Brazilian territory with suitable areas for the species. We also found that less than half of all protected areas in the Cerrado and the Atlantic Forest biomes have suitable habitat for WLP. For the movement analysis we tracked 30 individuals with GPS collars from July 2013 to October of 2016 in the Pantanal and in the Cerrado of Mato Grosso do Sul state. Our main results showed a positive selection of WLP for fore... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Invasões biológicas representam atualmente a segunda maior ameaça à biodiversidade e dois fatores são considerados os mais importantes para o sucesso de invasões: pressão de propágulos e distúrbios. Um tipo de distúrbio antrópico que pode promover invasões, por mudar a quantidade de habitats alterados e a extensão de bordas entre eles e habitats nativos, é a perda de habitat. Apesar da reconhecida importância da pressão de propágulos e dos distúrbios, poucos estudos os investigaram simultaneamente e, os que o fizeram, apresentam limitações, como escalas espaciais pequenas e correlações entre os determinantes, dificultando a compreensão da importância relativa e interações entre eles. Cachorros são os carnívoros mais abundantes no mundo. Em áreas rurais, a maioria mantém comportamento de animal de vida de livre, interagindo com e afetando espécies nativas através de predação, transmissão de doenças e competição. Usando um banco de dados obtido através de armadilhas fotográficas e censo da população de cachorros em uma região de Mata Atlântica de 300,000 ha, avaliamos a importância relativa e interações entre pressão de propágulos e distúrbios para a invasão por cachorros. Selecionamos 12 paisagens de 2830 ha cada, variando de 10 a 50% de floresta nativa remanescente. Em cada uma, alocamos através de amostragem aleatória estratificada 8 pontos de amostragem em florestas nativas, onde uma armadilha fotográfica foi instalada por &sim;42 dias consecutivos. Todos os domicílios em cada paisagem foram visitados para a contagem do número de cachorros. A pressão de propágulos foi quantificada como a densidade de cachorros criados e a média e mediana das distâncias entre os locais de criação e a floresta nativa mais próxima; e distúrbios, como a proporção da paisagem ocupada por floresta nativa e total (nativa e exótica) e a extensão de bordas entre florestas nativas e áreas abertas. Através da identificação de cachorros nas fotos e considerando cada paisagem como uma unidade amostral, nós comparamos por AICc modelos de abundância (N-mixture) para estimar a abundância de cachorros em florestas nativas, considerando a detecção imperfeita. O único modelo selecionado indica que a abundância de cachorros em florestas nativas é maior onde a densidade de cachorros é mais alta e a cobertura florestal total é menor (&omega;i=0.82). A densidade de cachorros criados foi mais importante que a distribuição espacial dos indivíduos, e a cobertura floresta total mais importante que a extensão de bordas, para a abundância de cachorros invasores. A abundância estimada de cachorros variou de 12 a 79 (30.9 ± 19.5), e a proporção de cachorros criados que invadem florestas de 6 a 21% (12 ± 6%), entre as paisagens. Nossos resultados indicam que a perda de habitat é tão importante quanto a pressão de propágulos para a invasão de florestas nativas por cachorros, mas seus efeitos são aditivos em vez de sinérgicos. Dado que cachorros frequentemente realizam movimentos longos em áreas abertas, nós levantamos a hipótese de que a capacidade de deslocamento é a causa do efeito desprezível da distribuição espacial dos indivíduos criados sobre a invasão, e que florestas representam barreiras a estes movimentos, tornando o efeito da cobertura florestal mais importante do que o efeito da extensão de bordas (mais relacionada a extensão de acesso a floresta). Além disso, o número e proporção de cachorros invasores são expressivos, colocando o cachorro na posição de carnívoro mais abundante em remanescentes florestais. Junto com os conhecidos impactos severos de cachorros sobre espécies nativas, estes números sugerem a urgência de planos de ação para controlar a invasão por cachorros. Além dos métodos tradicionais de controle populacional, o contexto da paisagem deve ser levado em conta nestes planos. Paisagens muito desmatadas devem ser priorizadas, e manter e restaurar florestas também devem ser valorizados pelos efeitos negativos sobre invasões biológicas. Por fim, dada a associação da invasão por cachorros com a perda de habitat e com a densidade de cachorros e da população humana, sugerimos que pelo menos parte dos efeitos negativos sobre mamíferos nativos usualmente atribuídos ao desmatamento e a caça podem ser causados pela invasão por cachorros / Biological invasions are currently the second main threat to biodiversity and two drivers are considered as the most important for invasions success: propagule pressure and disturbance. An anthropogenic disturbance that can promote invasions, by changing the amount of altered habitats and the extension of edges between altered and native habitats, is habitat loss. Despite the recognized importance of propagule pressure and disturbance, few studies have simultaneously investigated these factors, and those that did so present limitations, such as small spatial scales and correlations between drivers, impairing our understanding of the relative importance and interactions between these drivers. Dogs are the most abundant carnivores worldwide; in rural areas, most are free ranging, interacting and affecting native species through predation, disease transmission and competition. Using a camera trap dataset and censuses of dog populations obtained across a 300,000-ha Atlantic forest region, we evaluated the relative importance and interactions of propagule pressure and disturbance as drivers of dog invasion. We selected 12 2830-ha landscapes, ranging from 10 to 50% remaining native forest. Within each, we selected through a random-stratified sample 8 forest sites where a camera trap was set for &sim;42 consecutive days. All households in each landscape were visited to count the number of dogs. Propagule pressure was quantified as the density of raised dogs, and mean and median distances between locations where dogs were raised and the nearest forest; and disturbance as the proportion of the landscape occupied by native forest and by total forest (native and exotic), and edge extension between native forest and open areas. By identifying individual dogs in the photos and considering each landscape as a sampling unit, we compared through AICc N-mixture models to estimate the abundance of dogs within forests, considering imperfect detection. The only selected model indicates that dog abundance in forests is higher where the density of raised dogs is higher and where total forest cover is lower (&omega;i=0.82). Density of raised dogs was more important than the spatial distribution of individuals, and total forest cover more important than edge extension, in determining the abundance of invading dogs. The estimated dog abundance varied from 12 to 79 (30.9 ± 19.5), and the proportion of raised dogs that invade forests from 6 to 21% (12 ± 6%), across landscapes. Our results indicate that habitat loss is as important as propagule pressure in driving the invasion of native forests by dogs, but their effects are additive rather than synergic. Given that dogs frequently make long movements in open areas, we hypothesize that dog vagility is the cause of the negligible effect of spatial distribution of raised individuals on invasion, and that forests represent barriers to these movements, making the effect of forest cover more important than the effect of edge extension (more related to the extension of access to forests). Moreover, the number and proportion of invading dogs are impressive, ranking dogs as the most abundant carnivore in forest remnants. Together with the known severe impacts of dogs on native species, these numbers suggest the urgency of action plans for controlling dog invasion. Beyond the traditional population control, landscape context should be taken into account within strategies to reduce impacts of dogs. Highly-deforested landscapes should be prioritized, and maintaining and restoring forests should be valued also by their negative effects on biological invasions. Finally, given the observed associations between dog invasion and both habitat loss and density of dogs and human populations, we suggest that at least part of the negative effects on native mammals currently attributed to deforestation and hunting can be caused by dog invasion

Hipóteses e sistemas ecológicos podem ser descritos pelos mais variados tipos de modelos teóricos. Modelos teóricos por sua vez descrevem sistemas idealizados e podem ser construídos sob diferentes abordagens. A ecologia foi profundamente influenciada por modelos ou hipóteses verbais construídos em uma abordagem predominantemente indutiva. Apesar de inspiradoras, tais hipóteses podem apresentar previsões que são logicamente falhas, uma vez que sistemas ecológicos são altamente complexos cujas trajetórias são difíceis de se prever intuitivamente. Neste sentido modelos teóricos quantitativos podem ser usados como ferramentas para traduzir hipóteses e deduzir previsões que podem ser confrontadas com dados reais. Modelos matemáticos são a forma mais tradicional e aceita de abordagem quantitativa. Apesar das vantagens analíticas da aplicação de modelos matemáticos, eles apresentam limitações para tratar de sistemas mais complexos e em escalas mais basais. Além disso, eles podem se tornar rapidamente complicados não só em termos de tratamento matemático mas também de entendimento por parte de um público mais biológico e empírico. Essa dificuldade de entendimento pode estar impedindo que estudos empíricos sejam fortemente embasados em teoria. Neste sentido, modelos computacionais pode ser uma solução promissora. Modelos computacionais podem ser criados para descrever sistemas virtuais que além de ser mais fáceis de serem desenvolvidos e entendidos por biólogos, permitem a inclusão de vários processos, variáveis e interações. Neste trabalho desenvolvemos um modelo baseado em indivíduos (IBM) para descrever comunidades com estocasticidade demográfica, interações intra e inter-específicas e dispersão. Com essa composição de modelo é possível combinar de diferentes maneiras três dos quatro processos presentes em hipóteses e teorias em ecologia, a saber: deriva, seleção e dispersão. No primeiro capítulo descrevemos os detalhes do modelo e como foi sua concepção e implementação. Ainda no neste capítulo simulamos o modelo explorando um espaço de parâmetros arbitrário, i.e. sem especificar um grupo ou sistema de estudo e analisamos o comportamento do modelo em relação à proporção de espécies persistentes ao fim da simulação e comparamos com a previsão do modelo determinístico de competição sem dispersão. No segundo capítulo aplicamos o modelo em uma versão não espacializada para avaliar dentro das premissas do modelo a consistência lógica das previsões da Hipótese da perturbação intermediária (IDH). No terceiro capítulo simulamos o modelo explorando um espaço de parâmetros baseados em dados empíricos de aves e avaliamos quais características das espécies as tornavam mais ou menos suscetíveis à extinção em paisagens com destruição de habitat. Por fim, discutimos brevemente sobre como o modelo apresentado o modelo apresentado e explorado aqui pode ser usado para diferentes propósitos e responder diferentes perguntas dentro dos contextos teóricos de cada capítulo da tese. E concluímos com algumas considerações finais sobre quais foram as contribuições de se desenvolver um modelo computacional e aplicá-lo a diferentes contextos nesta tese para a formação da doutoranda. / Ecological systems and hypothesis can be described by many different kinds of theoretical models. Theoretical models, on the other hand, are idealized descriptions of real systems that can be constructed under different approaches. Ecology was deeply influenced by verbal models or hypothesis under a inductive approach. Although inspiring, such hypothesis can be logically flawed, since ecological systems are highly complex which trajectories are difficult to predict by intuition. Accordingly quantitative theoretical models can be used as tools to translate hypotheses and deduce predictions that can be confronted with empirical data. Mathematical models are most traditional and well-accepted quantitative approach. Despite of the analytical advantages of using mathematical models , they have limitations to address the complexity of biological systems in lower scales. Furthermore, they become rapidly complicated not only in terms of mathematical treatment but also in terms of comprehension by a biological and empirical audience. This difficulties might prevent that theoretical studies predictions play its role of ground empirical studies. In this sense, computer simulation models can be a promising solution. Computer simulation models are more flexible to include various processes, variables and interaction than mathematical models. Furthermore, they create virtual systems that are easier to be developed and understood by biologists. Here, we developed an individual based model (IBM) to describe communities with stochastic demography, intra and inter-specific interactions and dispersion. With this configuration we can build models combining of different manners three of the four processes present in hypotheses and theories in ecology: drift, selection and dispersal. In the first chapter we describe the model details of implementation and conceptions. We also simulated the model to explore a broad parameter space of competing systems, without specifying a group or system of study; we then analyze the model behavior regarding the proportion of persistent species in the end of the simulation and compared the results with the predictions of deterministic model with competition, without dispersion. In the second chapter we apply the model in a non spatialized version of it to assess the logical consistency of the predictions of the Intermediate disturbance hypothesis (IDH). In the third chapter we used the model to describe fragmented landscapes. We explored a parameter parameters based on empirical data of birds and we evaluate which characteristics of the species made them more or less susceptible to extinction in landscapes with habitat destruction. Finally, we discussed briefly how the model can be used for different purposes and some of the future directions within the theoretical contexts of each chapter of the thesis. We conclude the thesis with a reflexion on how the development and exploration of computer model in this thesis contributed to the student ecological background.

Hipóteses e sistemas ecológicos podem ser descritos pelos mais variados tipos de modelos teóricos. Modelos teóricos por sua vez descrevem sistemas idealizados e podem ser construídos sob diferentes abordagens. A ecologia foi profundamente influenciada por modelos ou hipóteses verbais construídos em uma abordagem predominantemente indutiva. Apesar de inspiradoras, tais hipóteses podem apresentar previsões que são logicamente falhas, uma vez que sistemas ecológicos são altamente complexos cujas trajetórias são difíceis de se prever intuitivamente. Neste sentido modelos teóricos quantitativos podem ser usados como ferramentas para traduzir hipóteses e deduzir previsões que podem ser confrontadas com dados reais. Modelos matemáticos são a forma mais tradicional e aceita de abordagem quantitativa. Apesar das vantagens analíticas da aplicação de modelos matemáticos, eles apresentam limitações para tratar de sistemas mais complexos e em escalas mais basais. Além disso, eles podem se tornar rapidamente complicados não só em termos de tratamento matemático mas também de entendimento por parte de um público mais biológico e empírico. Essa dificuldade de entendimento pode estar impedindo que estudos empíricos sejam fortemente embasados em teoria. Neste sentido, modelos computacionais pode ser uma solução promissora. Modelos computacionais podem ser criados para descrever sistemas virtuais que além de ser mais fáceis de serem desenvolvidos e entendidos por biólogos, permitem a inclusão de vários processos, variáveis e interações. Neste trabalho desenvolvemos um modelo baseado em indivíduos (IBM) para descrever comunidades com estocasticidade demográfica, interações intra e inter-específicas e dispersão. Com essa composição de modelo é possível combinar de diferentes maneiras três dos quatro processos presentes em hipóteses e teorias em ecologia, a saber: deriva, seleção e dispersão. No primeiro capítulo descrevemos os detalhes do modelo e como foi sua concepção e implementação. Ainda no neste capítulo simulamos o modelo explorando um espaço de parâmetros arbitrário, i.e. sem especificar um grupo ou sistema de estudo e analisamos o comportamento do modelo em relação à proporção de espécies persistentes ao fim da simulação e comparamos com a previsão do modelo determinístico de competição sem dispersão. No segundo capítulo aplicamos o modelo em uma versão não espacializada para avaliar dentro das premissas do modelo a consistência lógica das previsões da Hipótese da perturbação intermediária (IDH). No terceiro capítulo simulamos o modelo explorando um espaço de parâmetros baseados em dados empíricos de aves e avaliamos quais características das espécies as tornavam mais ou menos suscetíveis à extinção em paisagens com destruição de habitat. Por fim, discutimos brevemente sobre como o modelo apresentado o modelo apresentado e explorado aqui pode ser usado para diferentes propósitos e responder diferentes perguntas dentro dos contextos teóricos de cada capítulo da tese. E concluímos com algumas considerações finais sobre quais foram as contribuições de se desenvolver um modelo computacional e aplicá-lo a diferentes contextos nesta tese para a formação da doutoranda. / Ecological systems and hypothesis can be described by many different kinds of theoretical models. Theoretical models, on the other hand, are idealized descriptions of real systems that can be constructed under different approaches. Ecology was deeply influenced by verbal models or hypothesis under a inductive approach. Although inspiring, such hypothesis can be logically flawed, since ecological systems are highly complex which trajectories are difficult to predict by intuition. Accordingly quantitative theoretical models can be used as tools to translate hypotheses and deduce predictions that can be confronted with empirical data. Mathematical models are most traditional and well-accepted quantitative approach. Despite of the analytical advantages of using mathematical models , they have limitations to address the complexity of biological systems in lower scales. Furthermore, they become rapidly complicated not only in terms of mathematical treatment but also in terms of comprehension by a biological and empirical audience. This difficulties might prevent that theoretical studies predictions play its role of ground empirical studies. In this sense, computer simulation models can be a promising solution. Computer simulation models are more flexible to include various processes, variables and interaction than mathematical models. Furthermore, they create virtual systems that are easier to be developed and understood by biologists. Here, we developed an individual based model (IBM) to describe communities with stochastic demography, intra and inter-specific interactions and dispersion. With this configuration we can build models combining of different manners three of the four processes present in hypotheses and theories in ecology: drift, selection and dispersal. In the first chapter we describe the model details of implementation and conceptions. We also simulated the model to explore a broad parameter space of competing systems, without specifying a group or system of study; we then analyze the model behavior regarding the proportion of persistent species in the end of the simulation and compared the results with the predictions of deterministic model with competition, without dispersion. In the second chapter we apply the model in a non spatialized version of it to assess the logical consistency of the predictions of the Intermediate disturbance hypothesis (IDH). In the third chapter we used the model to describe fragmented landscapes. We explored a parameter parameters based on empirical data of birds and we evaluate which characteristics of the species made them more or less susceptible to extinction in landscapes with habitat destruction. Finally, we discussed briefly how the model can be used for different purposes and some of the future directions within the theoretical contexts of each chapter of the thesis. We conclude the thesis with a reflexion on how the development and exploration of computer model in this thesis contributed to the student ecological background.

Invasões biológicas representam atualmente a segunda maior ameaça à biodiversidade e dois fatores são considerados os mais importantes para o sucesso de invasões: pressão de propágulos e distúrbios. Um tipo de distúrbio antrópico que pode promover invasões, por mudar a quantidade de habitats alterados e a extensão de bordas entre eles e habitats nativos, é a perda de habitat. Apesar da reconhecida importância da pressão de propágulos e dos distúrbios, poucos estudos os investigaram simultaneamente e, os que o fizeram, apresentam limitações, como escalas espaciais pequenas e correlações entre os determinantes, dificultando a compreensão da importância relativa e interações entre eles. Cachorros são os carnívoros mais abundantes no mundo. Em áreas rurais, a maioria mantém comportamento de animal de vida de livre, interagindo com e afetando espécies nativas através de predação, transmissão de doenças e competição. Usando um banco de dados obtido através de armadilhas fotográficas e censo da população de cachorros em uma região de Mata Atlântica de 300,000 ha, avaliamos a importância relativa e interações entre pressão de propágulos e distúrbios para a invasão por cachorros. Selecionamos 12 paisagens de 2830 ha cada, variando de 10 a 50% de floresta nativa remanescente. Em cada uma, alocamos através de amostragem aleatória estratificada 8 pontos de amostragem em florestas nativas, onde uma armadilha fotográfica foi instalada por &sim;42 dias consecutivos. Todos os domicílios em cada paisagem foram visitados para a contagem do número de cachorros. A pressão de propágulos foi quantificada como a densidade de cachorros criados e a média e mediana das distâncias entre os locais de criação e a floresta nativa mais próxima; e distúrbios, como a proporção da paisagem ocupada por floresta nativa e total (nativa e exótica) e a extensão de bordas entre florestas nativas e áreas abertas. Através da identificação de cachorros nas fotos e considerando cada paisagem como uma unidade amostral, nós comparamos por AICc modelos de abundância (N-mixture) para estimar a abundância de cachorros em florestas nativas, considerando a detecção imperfeita. O único modelo selecionado indica que a abundância de cachorros em florestas nativas é maior onde a densidade de cachorros é mais alta e a cobertura florestal total é menor (&omega;i=0.82). A densidade de cachorros criados foi mais importante que a distribuição espacial dos indivíduos, e a cobertura floresta total mais importante que a extensão de bordas, para a abundância de cachorros invasores. A abundância estimada de cachorros variou de 12 a 79 (30.9 ± 19.5), e a proporção de cachorros criados que invadem florestas de 6 a 21% (12 ± 6%), entre as paisagens. Nossos resultados indicam que a perda de habitat é tão importante quanto a pressão de propágulos para a invasão de florestas nativas por cachorros, mas seus efeitos são aditivos em vez de sinérgicos. Dado que cachorros frequentemente realizam movimentos longos em áreas abertas, nós levantamos a hipótese de que a capacidade de deslocamento é a causa do efeito desprezível da distribuição espacial dos indivíduos criados sobre a invasão, e que florestas representam barreiras a estes movimentos, tornando o efeito da cobertura florestal mais importante do que o efeito da extensão de bordas (mais relacionada a extensão de acesso a floresta). Além disso, o número e proporção de cachorros invasores são expressivos, colocando o cachorro na posição de carnívoro mais abundante em remanescentes florestais. Junto com os conhecidos impactos severos de cachorros sobre espécies nativas, estes números sugerem a urgência de planos de ação para controlar a invasão por cachorros. Além dos métodos tradicionais de controle populacional, o contexto da paisagem deve ser levado em conta nestes planos. Paisagens muito desmatadas devem ser priorizadas, e manter e restaurar florestas também devem ser valorizados pelos efeitos negativos sobre invasões biológicas. Por fim, dada a associação da invasão por cachorros com a perda de habitat e com a densidade de cachorros e da população humana, sugerimos que pelo menos parte dos efeitos negativos sobre mamíferos nativos usualmente atribuídos ao desmatamento e a caça podem ser causados pela invasão por cachorros / Biological invasions are currently the second main threat to biodiversity and two drivers are considered as the most important for invasions success: propagule pressure and disturbance. An anthropogenic disturbance that can promote invasions, by changing the amount of altered habitats and the extension of edges between altered and native habitats, is habitat loss. Despite the recognized importance of propagule pressure and disturbance, few studies have simultaneously investigated these factors, and those that did so present limitations, such as small spatial scales and correlations between drivers, impairing our understanding of the relative importance and interactions between these drivers. Dogs are the most abundant carnivores worldwide; in rural areas, most are free ranging, interacting and affecting native species through predation, disease transmission and competition. Using a camera trap dataset and censuses of dog populations obtained across a 300,000-ha Atlantic forest region, we evaluated the relative importance and interactions of propagule pressure and disturbance as drivers of dog invasion. We selected 12 2830-ha landscapes, ranging from 10 to 50% remaining native forest. Within each, we selected through a random-stratified sample 8 forest sites where a camera trap was set for &sim;42 consecutive days. All households in each landscape were visited to count the number of dogs. Propagule pressure was quantified as the density of raised dogs, and mean and median distances between locations where dogs were raised and the nearest forest; and disturbance as the proportion of the landscape occupied by native forest and by total forest (native and exotic), and edge extension between native forest and open areas. By identifying individual dogs in the photos and considering each landscape as a sampling unit, we compared through AICc N-mixture models to estimate the abundance of dogs within forests, considering imperfect detection. The only selected model indicates that dog abundance in forests is higher where the density of raised dogs is higher and where total forest cover is lower (&omega;i=0.82). Density of raised dogs was more important than the spatial distribution of individuals, and total forest cover more important than edge extension, in determining the abundance of invading dogs. The estimated dog abundance varied from 12 to 79 (30.9 ± 19.5), and the proportion of raised dogs that invade forests from 6 to 21% (12 ± 6%), across landscapes. Our results indicate that habitat loss is as important as propagule pressure in driving the invasion of native forests by dogs, but their effects are additive rather than synergic. Given that dogs frequently make long movements in open areas, we hypothesize that dog vagility is the cause of the negligible effect of spatial distribution of raised individuals on invasion, and that forests represent barriers to these movements, making the effect of forest cover more important than the effect of edge extension (more related to the extension of access to forests). Moreover, the number and proportion of invading dogs are impressive, ranking dogs as the most abundant carnivore in forest remnants. Together with the known severe impacts of dogs on native species, these numbers suggest the urgency of action plans for controlling dog invasion. Beyond the traditional population control, landscape context should be taken into account within strategies to reduce impacts of dogs. Highly-deforested landscapes should be prioritized, and maintaining and restoring forests should be valued also by their negative effects on biological invasions. Finally, given the observed associations between dog invasion and both habitat loss and density of dogs and human populations, we suggest that at least part of the negative effects on native mammals currently attributed to deforestation and hunting can be caused by dog invasion

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2015-10-26T17:20:43Z No. of bitstreams: 2 Tese - Mirian Cristina de Almeida - 2014.pdf: 3747648 bytes, checksum: 13c1f1a05ac42038a4f30dce37f26119 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-27T14:40:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Mirian Cristina de Almeida - 2014.pdf: 3747648 bytes, checksum: 13c1f1a05ac42038a4f30dce37f26119 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-27T14:40:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Mirian Cristina de Almeida - 2014.pdf: 3747648 bytes, checksum: 13c1f1a05ac42038a4f30dce37f26119 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Loss and habitat fragmentation at the landscape scale, the land use and local integrity of habitats (e.g. riparian forests), associated with the social structure of rural lands are factors that can determine the loss of species. These could be greater where of landscapes is homogenized by the same type of land use, such as in agricultural areas. This has important consequences and could be determine that Conservation Biology practices are not based only on Protected Areas. These approaches applied to aquatic insects occurring in Cerrado of Goiás state show that endangered species of Odonata, distributed in the central and south region presented a historical habitat loss of 76%. Regional assessment according to the criteria of the IUCN, a total of 34.8% of species would be in some category of threat, these 71.5% were Critically Endangered, 22,8% Endangered and 4.9% would be vulnerable. Local environmental variables, spatial structure of habitat and matrix in buffers of 250 meters and habitat spatial structure and matrix in the landscapes of 25 by 25 kilometers explained the local richness of Odonata adults in streams. Richness decreases with increase in pasture in the 250 meters buffers and crop in the landscape and increases with the opening canopy. For Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera (EPT) immature, richness increases with increasing riparian forest 250 meters buffers, with the opening of canopy and the average conductivity of the water. When we consider the habitat integrity (riparian) associated with the structure of rural property around protected areas, the integrity of riparian vegetation as measured by NDVI was lower in the Buffer Zone of sustainable protect areas associated with small farms. The area of the property dedicated to the cultivation and cattle size has direct impacts to lower NDVI values. / A perda e a fragmentação de habitats na escala da paisagem, o uso do solo e a integridade local de habitats (e.g. mata ciliar), associadas à estrutura social das propriedades rurais são fatores que podem determinar a perda de espécies. Esta perda poderia ser maior onde a matriz das paisagens é homogeneizada por um mesmo tipo de uso do solo, como nas áreas agrícolas. Isto tem consequências importantes e fazem com que as práticas da Biologia da Conservação não se baseiem apenas nas Áreas Protegidas. Estas abordagens aplicadas aos insetos aquáticos ocorrentes no Cerrado do estado de Goiás demonstram que as espécies ameaçadas de Odonata, distribuídas na região centro e sudoeste apresentaram uma perda histórica de 76% de habitat. Na avaliação regional de acordo com os critérios da IUCN, um total de 34,8% das espécies estariam ameaçadas, das quais 71,5% estariam Criticamente Ameaçadas, 22,8% estariam Ameaçadas e 4,9% Vulneráveis. As variáveis ambientais locais, a estrutura espacial de habitat e da matriz em área de influência de 250 metros e a estrutura espacial de habitat e matriz nas paisagens de 25 por 25 quilômetros explicaram a riqueza local de adultos de Odonata em córregos. A riqueza diminui com o aumento de pastagem na área de influência de 250 metros e lavoura na paisagem e aumenta com a abertura de dossel. Para os imaturos de Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera (EPT), a riqueza aumenta com o aumento da quantidade de mata ciliar a 250 metros, com a abertura de dossel e a condutividade da água. Quando consideramos a integridade de habitat (mata ciliar) associada a estrutura da propriedade rural ao redor de áreas protegidas, a integridade da vegetação ripária medida pelo NDVI foi menor na Zona de Amortecimento da Unidade de Uso sustentável associada a pequenas propriedades. A área da propriedade dedicada ao cultivo e o tamanho do rebanho tem impactos diretos para valores menores de NDVI.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-05-22T20:00:54Z No. of bitstreams: 2 Tese - Daniel de Paiva Silva - 2014.pdf: 10957994 bytes, checksum: 6f0100ece2bde63eead33101bf358768 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Rejected by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com), reason: Sei que já enviou o comprovante, mas não conta a ata e o TECA não está onde deveria. on 2017-05-25T11:39:37Z (GMT) / Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-05-25T18:42:10Z No. of bitstreams: 2 Tese - Daniel de Paiva Silva - 2014.pdf: 10957994 bytes, checksum: 6f0100ece2bde63eead33101bf358768 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-05-26T14:45:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Daniel de Paiva Silva - 2014.pdf: 10957994 bytes, checksum: 6f0100ece2bde63eead33101bf358768 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T14:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Daniel de Paiva Silva - 2014.pdf: 10957994 bytes, checksum: 6f0100ece2bde63eead33101bf358768 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-02-28 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The world we live in faces fast and intense environmental changes, deeply related to human activities, which directly or indirectly are related to the current biodiversity crisis. Thus, the existence of quality biological, ecological, and distributional data is of utmost importance for the support of active conservation practices. Nonetheless, both Linnean (lack of taxonomical data) and Wallacean (lack of distributional data) shortfalls are important setbacks hindering the effectiveness of conservationist decisions. The data harbored in museums and overall collections is excellent to support conservational measures. Nonetheless, usually this data is biased and needs to be adequately filtered before being used. Insect and arthropod species are under sampled, what impedes them to be properly considered under Conservation Biogeography frameworks. In such scenario, even insect groups with relatively known biology and ecology are neglected in practical conservation actions. Despite that, with the advent of new computational tools allied with good theories and good distributional data of insect species, it is possible to contemplate those biological groups in concrete and efficient conservation actions. Therefore, in the first part of this thesis, considering bees from the Megachile genus (Chapter 1) and from the Meliponini tribe (Chapter 2), we evaluated potential biases affecting those data, but also evaluate potential areas for new field surveys. The Wallacean shortfalls are commonly used to justify the implementation of new field surveys. Therefore, in the second part of this thesis, we used the new occurrences of the bee species [Aglae caerulea (Apidae: Eulgossini) – Chapter 3; and the exotic species, Lithurgus huberi (Apidae: Lithurgini) – Chapter 4] allied with distribution modelling to predict these species potential distributions and indicate areas for future new samplings. On the third and last part of the thesis, we considered a regional spatial scale and habitat loss and fragmentation questions to address their effects on the bee biodiversity from the Cerrado biome found within the Goiás state. In Chapter 5, we evaluated the effects of anthropic areas amount and their isolation on two orchid-bee species from the Cerrado (Eulaema nigrita and Eufriesea auriceps), which apparently are not affected by the increase of anthropic areas in this biome. Later, in the last chapter (Chapter 6), we evaluated the response of all bee community we sampled in Cerrado areas within state of Goiás, as well as the sub groups of eusocial and solitary species, to the landscape structure of our sampling areas, considering different local spatial scales. / O mundo vive rápidas e intensas mudanças ambientais intimamente relacionadas às atividades humanas e que, direta ou indiretamente, estão relacionadas à atual crise de biodiversidade. Assim, a existência de dados biológicos, ecológicos e distribucionais de qualidade é de extrema importância dar suporte a tomada de ações práticas de conservação. Entretanto, os déficits Linneanos (falta de dados taxonômicos) e Wallaceanos (falta de dados distribucionais) são importantes problemas que impedem a efetiva tomada de decisões conservacionistas. Neste contexto, dados provenientes de museus e coleções, após cuidadosa filtragem, são excelentes para apoiarem tais ações. Em geral, esta informação é enviesada e necessita de cuidado adequado antes de ser utilizada. Espécies de artrópodes e insetos são sub amostrados, impedindo sua utilização em propostas práticas de conservação utilizadas na Biogeografia da Conservação. Neste cenário, mesmo grupos cuja ecologia e biologia são bem conhecidas, acabam não sendo utilizados. Apesar disso, o advento de novas ferramentas computacionais aliados a boas teorias e bons dados de distribuição das espécies de insetos, é possível a contemplação do uso de vários grupos entomológicos em ações concretas de conservação. Assim, na primeira parte da presente tese, considerando abelhas do gênero Megachile (Capítulo 1) e da tribo Meliponini (Capítulo 2), nós analisamos os eventuais vícios de amostragem existentes nos dados de ocorrência das espécies destes gêneros, descrevendo o estado atual do conhecimento da distribuição destas abelhas e áreas para potenciais amostragens futuras. Os déficits Wallaceanos são frequentemente utilizados como justificativa para a realização de novos inventários biológicos. Deste modo, na segunda parte desta tese, nós utilizamos novas ocorrências de duas espécies de abelhas (Agale caerulea (Apidae: Euglossini) – Capítulo 3; e a espécie invasora Lithurgus huberi (Apidae: Lithurgini) – Capítulo 4) com abordagens de modelagens de distribuição potencial para predizer suas distribuições e indicar locais ideias para novas coletas. Na terceira e última parte desta tese, considerando-se uma escala espacial mais regional, nós consideramos questões de perda de habitats e fragmentação sobre a biodiversidade de abelhas do Cerrado goiano. No capítulo 5, nós avaliamos os efeitos da quantidade de habitat e isolamento sobre duas espécies de abelhas das orquídeas do Cerrado (Elaema nigrita e Eufriesea auriceps), que, aparentemente não são afetadas pelo aumento de áreas antrópicas no bioma. Por fim, no último capítulo (Capítulo 6), nós avaliamos a resposta de toda a comunidade de abelhas coletadas em áreas de Cerrado de Goiás, bem como a resposta das espécies de grupos de abelhas solitárias e eusociais, à estrutura da paisagem dos nossos pontos de coletas, em diferentes escalas espaciais locais.