Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2206.pdf: 3099113 bytes, checksum: 6ffbb2835ce4fa5f313d8a237c6540b9 (MD5) Previous issue date: 2009-01-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / Biological diversity may influence the structure and functioning of communities in several ways, for example, altering the species resource complementarity. However, traditional diversity measures (such as species richness or diversity indices as Shannon or Simpson) have being considered as rough biodiversity estimators. In that sense, several authors suggest that measures taking in account phylogenetic or functional relationships among species would be better predictors than those traditional measures. We can split this thesis in three fractions relatively distinct. The first, compounded by the first chapter, is a brief review on the properties of two promising approaches in Ecology measures of phylogenetic diversity and functional diversity. We present and discuss briefly the major concepts, approaches and applications of these measures that are relatively new to Community Ecology. Podemos divir esta tese em três partes relativamente distintas. The second part, represented by the second chapter, is more theoretical and suggests a simple manner to incorporate the intraspecific variability in functional traits in a functional diversity measure. In this chapter, we demonstrate throught simulations and using empirical data, that it is possible to include the functional variability existing within local populations, and also the variability that exists among populations occurring in disticnt geographical areas. The third section is compoused by the third and fourth chapters where we investigated the effects of different fire frequencies in the structure of cerrado communities. How does fire structures the cerrado woody species in terms of their relatedness and functional traits? In the third chapter we analised the phylogenetic and functional diversities of the cerrado woody species under annual fires, biannual fires, and under fire exclusion for 12 years. We discuss the consequences of an increasing in fire frequency upon these diversities, and also which is the contribution of rare species to those measures. We found that under annual fires functional diversity is reduced significantly, that is, fire selects similar individuals in their functional traits when compared to communities under biannual or fire exclusion. Therefore, high frequency fire is an environmental filter selecting functionally similar species. Also, we show that rare species are important to this diversity. However, we did not find any difference for phylogenetic diversity, that is, different fire frequencies do not change species relatedness in average. Therefore, functional diversity might be somehow independent from evolutionary history. In the fourth chapter we studied the herbaceous-undershrubby species. We investigated the effects of different fire frequencies in total above-ground biomass and also the biomass of functional groups (the tussock grass Tristachya leiostachya Nees, other grasses, woody species, and dry biomass) in savannas subjected to annual fires, biennial fires, and protected from fire in a 12 yr period. Protection from fire during 12 yr resulted in the accumulation of total biomass, which was more than twofold higher in the protected site than in the annually burned site. The negative correlation of T. leiostachya with other grasses and woody species in the annually burned site supports the idea that frequent fires favor this species, and may indicate an outcompeting effect. Therefore, knowledge not only about biomass but especially about its functional components is important to provide a better understanding of the processes and consequences involving different burning strategies. / A diversidade biológica pode influenciar a estrutura e o funcionamento das comunidades de muitas maneiras, como, por exemplo, alterando a complementaridade no uso de recursos pelas espécies. Nesse sentido, muitos autores têm sugerido que medidas que incorporem informações sobre as relações de parentesco das espécies (filogenia) ou das suas características funcionais devem ser melhores previsores dos processos ecológicos das comunidades. Podemos dividir esta tese em três partes relativamente distintas. A primeira, composta pelo primeiro capítulo, consiste em uma breve revisão das propriedades de duas abordagens promissoras em Ecologia medidas de diversidade filogenética e medidas de diversidade funcional. Apresentamos e discutimos os principais conceitos, abordagens e aplicações dessas medidas, que são relativamente novas para a Ecologia de comunidades. A segunda parte, representada pelo segundo capítulo, pode ser considerada mais teórica por sugerir uma maneira de incorporar a variação funcional em indivíduos da mesma espécie (variabilidade intraespecífica) em uma medida de diversidade funcional. Nesse capítulo, demonstramos através de simulações e utilizando dados empíricos de comunidades arbustivo-arbóreas de cerrado que é possível incluir a variação funcional que existe dentro de populações locais e também a variação que existe entre populações que ocorrem em regiões geográficas distintas. A terceira parte da tese é composta pelo terceiro e quarto capítulos. Neles investigamos os efeitos de diferentes frequências de fogo na estruturação de comunidades de plantas do cerrado. Como o fogo estrutura as comunidades arbustivoarbóreas do cerrado em termos das relações de parentesco das espécies e de suas características funcionais? No terceiro capítulo, analisamos as diversidades filogenética e funcional do componente arbustivo-arbóreo sob queimadas anuais, bienais e sob exclusão do fogo por 12 anos. Nesse capítulo, discutimos a influência do aumento da frequência de fogo sobre essas diversidades e também investigamos qual a contribuição das espécies raras nesse contexto. Encontramos que um regime de queima anual reduz significativamente a diversidade funcional da comunidade arbustivo-arbórea, isto é, seleciona indivíduos funcionalmente mais similares em comparação a comunidades sob queima bienal ou sob ausência de fogo. Portanto, o fogo em alta frequência age como um filtro ambiental selecionando indivíduos mais similares em suas características funcionais. Ainda, mostramos que as espécies raras têm uma contribuição importante para a diversidade funcional e, assim, para os padrões encontrados. No entanto, não encontramos diferença para a diversidade filogenética, ou seja, diferentes regimes de fogo não alteram a quantidade de informação em termos de história evolutiva nas comunidades estudadas. Assim, a diversidade funcional pode ser independente da história evolutiva das comunidades. No quarto capítulo nos voltamos para o componente herbáceo-subarbustivo. Estudamos os efeitos do fogo na biomassa total e de grupos funcionais desse componente, que apresenta uma relação muito mais íntima com o fogo. Os grupos funcionais que estudamos foram: i) a gramínea Tristachya leiostachya (capim-flecha), que é a espécie dominante nas áreas abertas do parque; ii) demais gramíneas; iii) plantas lenhosas; e iv) biomassa seca. Nesse capítulo, investigamos os efeitos dos diferentes regimes de fogo na biomassa desses grupos e também como eles estão relacionados entre si. O capim-flecha, além de rebrotar rapidamente e adquirir altos valores de biomassa um ano após a última queimada, segue aumentando sua biomassa e a biomassa seca conforme a frequência de fogo diminui. O acúmulo de biomassa aumenta a indisponibilidade de nutrientes para as demais espécies do componente herbáceo, além de aumentar o sombreamento. Isso poderia explicar a menor biomassa de gramíneas na área protegida do fogo e o valor constante da biomassa de lenhosas nas três áreas. Portanto, nesse capítulo, corroboramos a idéia de que o capim-flecha têm papel fundamental na dinâmica do fogo das savanas (campo cerrado) estudadas.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-09-19T21:47:36Z No. of bitstreams: 1 LeonardoHenriqueTeixeiraPinto_TESE.pdf: 6347370 bytes, checksum: 7e4c7fd1b6d9c592bdf652c6591c248c (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-09-22T19:20:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LeonardoHenriqueTeixeiraPinto_TESE.pdf: 6347370 bytes, checksum: 7e4c7fd1b6d9c592bdf652c6591c248c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-22T19:20:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonardoHenriqueTeixeiraPinto_TESE.pdf: 6347370 bytes, checksum: 7e4c7fd1b6d9c592bdf652c6591c248c (MD5) Previous issue date: 2017-05-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A biodiversidade afeta positivamente diversas fun??es ecossist?micas. No entanto, os mecanismos pelos quais a biodiversidade afeta os ecossistemas ainda s?o pouco compreendidos e requerem novos estudos experimentais destinados a identificar seus componentes. Estudos anteriores sugeriram que comunidades de plantas mais diversas podem proporcionar mais estabilidade aos ecossistemas, devido aos efeitos de complementaridade e redund?ncia. A diversidade das esp?cies de plantas pode atuar em diferentes n?veis das propriedades de um ecossistema. Um exemplo claro ? o efeito da diversidade de plantas sobre a din?mica de nutrientes nos ecossistemas terrestres. A diversidade de plants pode alterar as taxas de ac?mulo de nutrientes no solo e, tamb?m, a carga de nutrientes para os sistemas aqu?ticos. No entanto, os impactos antr?picos nos ecossistemas t?m causado a perda de habitats e, tamb?m, de biodiversidade. Tais perdas acabar?o por comprometer as fun??es dos ecossistemas e seus servi?os associados, que s?o vitais para o bem-estar humano. Portanto, o desenvolvimento de projetos de restaura??o ? fundamental para mitigar os impactos antr?picos e para a conserva??o da biodiversidade. Projetos de restaura??o oferecem a possibilidade de desenvolver um conhecimento s?lido sobre o funcionamento dos ecossistemas diante diferentes tipos de perturba??es. Para alcan?ar esse conhecimento, precisamos realizar experimentos de restaura??o baseados no conhecimento cient?fico para avaliar a variabilidade, a previsibilidade e a confiabilidade do funcionamento dos ecossistemas restaurados. Neste contexto, esta tese de doutorado ? baseada em tr?s experimentos que testaram como a diversidade de plantas e suas caracter?sticas funcionais poderiam influenciar o funcionamento dos ecossistemas restaurados. Os objetivos dessa tese foram: (i) investigar quais esp?cies de plantas e caracter?sticas funcionais s?o mais eficientes paraa reten??o de nutrientes no solo, reduzindo assim as perdas por lixivia??o e seu consequente impacto nos ecossistemas aqu?ticos; (ii) testar os efeitos da riqueza de esp?cies vegetais e da diversidade filogen?tica para o sucesso da restaura??o de uma floresta rip?ria rec?m restaurada (i.e. o sucesso foi medido como produ??o de biomassa e sobreviv?ncia das plantas); e (iii) avaliar a influ?ncia de uma esp?cie de planta invasora sobre as din?micas de nutrientes no solo e na ?gua do solo em comunidades de pastagem com diferentes n?veis de diversidade funcional. Os experimentos realizados para esta tese est?o de acordo com estudos recentes que investigam como diferentes medidas de biodiversidade e, tamb?m, diferentes fontes de estresse podem afetar o funcionamento dos ecossistemas. Os principais resultados desta tese revelam que (i) apenas uma esp?cie de planta (Mimosa tenuiflora) influenciou a limpeza da ?gua e a reten??o de nutrientes do solo. Al?m disso, tra?os funcionais relacionados ao conte?do de mat?ria seca da parte a?rea (SDMC) e ao teor de ?gua da raiz (RWC) foram mais importantes para o controle de fun??es ecossist?micas individuais relacionadas ? reten??o de ?gua e nutrientes no solo. De outro modo, somente tra?os funcionais relacionados ? produ??o de biomassa nas plantas afetaram a multifuncionalidade do ecossistema; (ii) o uso de esp?cies filogeneticamente distantes pode aumentar o sucesso da restaura??o afetando positivamente a produ??o de biomassa nas plantas; e (iii) a diversidade funcional das plantas promoveu, parcialmente, a limpeza da ?gua e, tamb?m, a fertilidade do solo em pastagens restaurados, mas n?o impediu a invas?o. Esp?cies invasoras, por sua vez, comprometem a influ?ncia da diversidade de plantas nativas na din?mica de nutrientes no solo, uma vez que afetam negativamente a produ??o de biomassa das plantas nativas. Esse efeito tem o potencial para criar um feedback positivo para novas invas?es. Tais resultados podem servir de suporte para o desenvolvimento de futuros projetos de restaura??o com ?nfase no controle de esp?cies invasoras e na restaura??o do funcionamento dos ecossistemas, uma vez que pode indicar quais esp?cies s?o mais adequadas para maximizar a fertilidade do solo e, tamb?m, a qualidade da ?gua do solo. Por fim, esta tese oferece uma contribui??o para o aprofundarmos o entendimento a respeito dos feedbacks entre plantas e solos. / Biodiversity positively affects several ecosystem functions. Nevertheless, the mechanisms by which biodiversity affects ecosystems are still poorly understood and call for new experimental studies designed to identify its underlying components. Previous studies have suggested that more diverse plant communities can provide more ecosystem stability due to complementarity and redundancy effects. Plant species diversity can act on different levels of the ecosystem properties. A clear example is the effect of plant diversity on nutrient dynamics of terrestrial ecosystems. Plant diversity can alter rates of soil nutrient accumulation and nutrient loading in aquatic systems. However, human impacts on natural ecosystems are leading to habitat and biodiversity loss. Such losses will ultimately jeopardize ecosystem functions and its associated services that are vital for human well-being. Therefore, the development of adequate restoration projects is paramount to mitigate anthropogenic impacts, while contributing to the conservation of biodiversity. Restoration projects offer the possibility to develop a solid knowledge on the functioning of ecosystems facing disturbance. For achieving this knowledge, we need to conduct theory-based restoration experiments in order to assess the variability, predictability and reliability of functioning from restored ecosystems. In this context, this PhD thesis is based on three experiments testing how plant diversity and functional traits would influence the functioning of restored ecosystems. The objectives are to investigate (i) the plant species and traits that are most efficient for retaining nutrients in the soil, thus reducing nutrient leaching losses and its consequent impact on aquatic systems; (ii) the effects of plant species richness and phylogenetic diversity on restoration success (measured as biomass production and plant survival) in a recently restored riparian forest; and (iii) the influence of an invasive alien plant species on soil and soil water nutrients in communities with different levels of functional diversity. The experiments conducted during this thesis are in accordance with recent studies that investigate how different measures of biodiversity and sources of stress could affect ecosystem functioning. The main results of this thesis reveal that (i) only one species (Mimosa tenuiflora) could influence water cleaning and soil nutrient content. Additionally, plant traits related to shoot dry matter content (SDMC) and root water content (RWC) are more important for controlling individual functions related to water and nutrient retention in the soil, while only traits related to biomass production affected ecosystem multifunctionality; (ii) the use of phylogenetically distant species can increase restoration success by positively affecting plant biomass production; and (iii) plant functional diversity partially promotes water cleaning and soil fertility in restored systems, nevertheless did not prevent invasion. In turn, invasive species disrupts the influence of plant diversity on soil nutrient dynamics by jeopardizing native plant biomass production thus, potentially, creating a positive feedback for further invasions. These results support future restoration projects focusing on invasive species control and ecosystem functions, indicating which species are most suitable for restoration to maximizing soil fertility and soil water quality. Finally, this thesis offers a contribution to the knowledge of plant-soil feedbacks.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-07-12T18:34:58Z No. of bitstreams: 2 Tese - Fernando Landa Sobral - 2017.pdf: 4318937 bytes, checksum: 708b794873ab478ce41764a3c2942ea2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-13T10:38:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Fernando Landa Sobral - 2017.pdf: 4318937 bytes, checksum: 708b794873ab478ce41764a3c2942ea2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-13T10:38:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Fernando Landa Sobral - 2017.pdf: 4318937 bytes, checksum: 708b794873ab478ce41764a3c2942ea2 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-04-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The diversity of species naturally inhabiting an insular location is ultimately snapeO Uy tne combined processes of colonization, speciation and extinction, and firstly by the set of environmental, ecological, historical and evolutionary factors that determine the interchange of these processes. However, the diversity of species currently inhabiting many islands around the globe is also shaped by the introduction process. Using the functional traits and phylogenetic relationships of bird species, we investigated how different natural and anthropogenic mechanisms have shaped the species diversity on different continental and oceanic islands distributed around the globe. In the first chapter, rve investigated whether the species introduction compensates for the ecological and evolutionary information lost following the species extinction. In general, we found that introduced species have ecological roles and evolutionary histories different from extinct species. This means that introductions truly do not compensate for extinctions. In the second chapter, we investigated whether biogeographic, environmental and anthropogenic factors can explain the proportion of introduced bird species across different islands, and what the impact of these introductions on the functional and phylogenetic diversity of assemblages. We found that the proportion of introduced bird species is negatively mediated by the native species richness, and positively by the human population size found across the islands. In addition, we found that the ecological selectivity observed in introductions of bird species has decreased the mean functional diversity, but not the mean phylogenetic diversity, among species occurring across the insular assemblages. This shows that ecological patterns do not always reflect evolutionary patterns observed among species. Finally, in the third chapter we accessed the functional distance among visitor bird species and resident bird species to investigate the colonization success of insulai locations. We found that when species occur as visitors across the islands, they show a higher functional distance to the nearest resident species than when they occur as residents. This indicites that the failure in the colonization process of insular locations increases with the functional distance to the nearest resident species, which corroborates the pre-adaptation to the environment hypothesis. / A diversidade de espécies naturalmente habitando uma localidade insular é ultimamente moldada pelos processos combinados de colonização, especiação e extinção, e primeiramente pelo conjunto de fatores ambientais, ecológicos, históricos e evolutivos, que determinam o intercâmbio desses processos. Entretanto, a diversidade de espdcies atualmente habitando muitas ilhas ao redor do globo também 6 moldada pelo processo de introdução. Usando os atributos funcionais e as relações de parentesco de espécies de aves, nós investigamos como diferentes mecanismos naturais e antrópicos tem moldada a diversidade de espécies em diferentes ilhas continentais e oceânicas distribuídas ao redor do globo. No primeiro capitulo, nós investigamos se a introdução de espécies compensa pelas informagOes ecol6gicas e evolutivas perdidas por meio da extingSo de espdcies. De maneira geral, nós encontramos que as espécies introduzidas possuem papéis ecológicos e histórias evolutivas diferentes das espdcies extintas. Isso significa que as introdug6es verdadeiramente ndo compensam pelas exting6es. No segundo capitulo, n6s investigamos se determinados fatores biogeográficos, ambientais e antrópicos podem explicar a proporção de espécies de aves introduzidas ao longo de diferentes ilhas, e qual o impacto dessas introdug6es sobre a diversidade funcional e filogendtica das assembleias. N6s encontramos que a proporgSo de espdcies de aves introduzidas d mediada negativamente pela riqueza de espdcies nativas, e positivamente pelo tamanho da populagSo humana encontrada nas ilhas. Aldm disso, n6s encontramos que a seletividade ecol6gica observada nas introdug6es de espdcies de aves tem reduzido a diversidade funcional mddia, mas n6o a diversidade filogenetica mddia, entre as espdcies ocorrentes ao longo das assembleias insulares. Isso mostra que os padr6es ecol6gicos nem sempre refletem os padroes evolutivos observados entre as espdcies. Finalmente, no terceiro capftulo n6s acessamos a distdncia funcional entre espdcies de aves visitantes e espdcies de aves residentes para investigar o sucesso na colonizagio de localidades insulares. Nos encontramos que quando as espdcies ocorrem como visitantes ao longo das ilhas, elas mostram uma distdncia funcional maior para as espdcies residentes mais proximas do que quando elas ocorrem como residentes. Isso indica que a falha no processo de colonizagSo de localidades insulares aumenta com a dist6ncia funcional para as espécies residentes mais próximas, o que corrobora a hipótese de pré-adaptação ao ambiente.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-15T10:47:06Z No. of bitstreams: 1 julianaalvesresende.pdf: 4187528 bytes, checksum: 3a29cc184829c26eb33ffecc869ae841 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-02-26T12:21:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 julianaalvesresende.pdf: 4187528 bytes, checksum: 3a29cc184829c26eb33ffecc869ae841 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T12:21:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 julianaalvesresende.pdf: 4187528 bytes, checksum: 3a29cc184829c26eb33ffecc869ae841 (MD5) Previous issue date: 2013-12-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Digestão anaeróbia é uma alternativa sustentável para utilização de dejetos animais como insumo energético. Neste contexto, a dinâmica da comunidade microbiana, inativação de patógenos ou mesmo disseminação de genes de resistência durante o processo de biodigestão se torna relevante. Este trabalho avaliou a diversidade taxonômica (domínios Bacteria e Archaea) e a persistência de grupos bacterianos de relevância e resistência a drogas antimicrobianas, em dois biodigestores contínuos de escala piloto operados a temperatura ambiente em duas estações, verão e inverno. O substrato era composto de fezes bovinas frescas diluídas com água de lavagem dos pisos (sólidos totais de 2 a 3%). Amostras do biogás foram coletadas para determinação dos teores de metano. Para análises físico-químicas dos afluentes (carregamento inicial) e efluentes, alíquotas foram coletadas ao longo de 60 dias de fermentação para análises de sólidos totais, voláteis e pH. Análises das comunidades microbianas foram realizadas por PCR quantitativo (qPCR), PCR-single strand conformation polymorphism (SSCP) e análise metagenômica. A densidade de diferentes grupos bacterianos foi realizada por contagem direta. Linhagens bacterianas foram identificadas bioquimicamente utilizando kits comerciais. A susceptibilidade a drogas foi determinada por diluição em ágar. Quantificação de genes que codificam resistência aos macrolídeos (ermB), aminoglicosídeos (aphA2) e beta-lactâmicos (blaTEM-1) foram observadas por qPCR. A taxonomia de bactérias clinicamente relevantes foi ainda avaliada, por similaridade, a partir de um banco de dados criado com 30 sequências de DNA codificadoras para o 16S rRNA de bactérias potencialmente patogênicas. Independente da estação, o processo de biodigestão apresentou desempenho semelhante, com taxas de rendimento médio e teores de metano, 59,2% no verão e 53,7% no inverno. A dinâmica e os valores médios do número de cópias do gene V3 Bacteria e Archaea também foram semelhantes. Ocorreram alterações na composição (filo e famílias) das comunidades microbianas entre as estações e estas mudanças não influenciaram na produção de metano. Provavelmente, ocorreu uma redundância de grupos capazes de realizar funções similares. Foram verificadas reduções significativas de grupos bacterianos de relevância clínico-microbiológica viáveis em ambas as estações. Apesar disso, bactérias multirresistentes foram detectadas tanto nos afluentes como nos efluentes. Cocos Gram-positivos (CGP), o grupo mais prevalente, foi resistente à penicilina e levofloxacino, enquanto resistência à ampicilina, ampicilina-sulbactam e cloranfenicol foi observado com maior frequência entre os bacilos Gram-negativos da família Enterobacteriaceae (ENT) e não fermentadores (BGN NF). Enterococcus spp. foram os CGP isolados com maior frequência e entre os BGN, Escherichia coli foi o mais abundante. Houve redução no número de cópias de todos os genes de resistência (ermB, aphA2 e blaTEM-1) durante o processo de biodigestão, porém mantidos níveis preocupantes nos efluentes. Taxonomia bacteriana avaliada por similaridade das sequências mostrou Clostridium spp., Acinetobacter e Strenotrophomonas como as bactérias mais identificadas. Apesar dos dados apresentados nesse estudo endossarem a digestão anaeróbia como solução importante para reciclagem e produção de energia, levanta preocupações sobre riscos de caráter sanitários durante o processo. Além disso, discussões a respeito do uso de antimicrobianos na pecuária leiteira são necessárias. / Anaerobic digestion is a sustainable alternative to using animal waste as an energy source. In this context, the dynamics of the microbial community, inactivation of pathogens or even spread of resistance genes during the process of digestion becomes relevant. This study evaluated the taxonomic diversity (Bacteria and Archaea domains) and the persistence of bacterial groups of relevance and resistance to antimicrobial drugs, analyzing two continuous pilot scale digesters operated at ambient temperature in two seasons, summer and winter. The substrate was composed fresh cow dung diluted with water for washing floors (total solids 2 to 3%). Biogas samples were collected to determine the levels of methane. For physico-chemical analysis of influent (initial load) and effluent, aliquots were collected during 60 days of fermentation for analyzes of total volatile solids and pH. Analyzes of microbial communities were performed by quantitative PCR (qPCR), PCR-single-strand conformation polymorphism (SSCP) analysis and metagenomics. The density of different bacterial groups was performed by direct counting. Bacterial strains were identified biochemically using commercial kits. The drug susceptibility was determined by the agar dilution method. Quantification of genes encoding resistance to macrolides (ermB), aminoglycosides (aphA2) and beta-lactams (blaTEM-1) were observed by qPCR. The taxonomy of clinically relevant bacteria was further evaluated by similarity from a database created with 30 DNA sequences coding for 16S rRNA of potentially pathogenic bacteria. Independent of season, the process of digestion showed similar performance, with rates average yield and percent methane, 59.2% in summer and 53.7% in winter. The dynamics and the average values of the number of copies of the gene V3 Bacteria and Archaea were also similar. Changes occurred in the composition (phylum and families) of the microbial communities between seasons and these changes did not influence the production of methane. Probably occurred a redundancy group able to perform similar functions. Significant reductions of bacterial groups of clinical and microbiological relevance viable in both seasons were observed. Despite this, multiresistant bacteria were detected in both the affluents and effluents. Gram-positive cocci (GPC), the most prevalent group was resistant to penicillin and levofloxacin, while ampicillin, ampicillin-sulbactam, chloramphenicol was observed more frequently among Gram-negative rods of the Enterobacteriaceae family (ENT) and not fermenters (NF GNR). Enterococcus spp. were most frequently GPC isolated and among the GNR, Escherichia coli was the most abundant. There was reduction in the number of copies of all the resistance genes (ermB, aphA2 and blaTEM-1) during the process of digestion, however, the effluent still showing concerning levels. Bacterial taxonomy evaluated by similarity of the sequences showed Clostridium spp., Acinetobacter and Strenotrophomonas were the bacteria more identified. In spite the data presented in this study showed anaerobic digestion as an important solution to recycling and energy production, raises concerns about health risks of character during the process. In addition, discussions regarding the use of antimicrobials in dairy farming are needed.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-01-07T15:35:40Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fábio Martins Labecca - 2015.pdf: 2107333 bytes, checksum: cf5e7e0ac514e7f834e6ed7aab735b5d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-01-07T15:37:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fábio Martins Labecca - 2015.pdf: 2107333 bytes, checksum: cf5e7e0ac514e7f834e6ed7aab735b5d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T15:37:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fábio Martins Labecca - 2015.pdf: 2107333 bytes, checksum: cf5e7e0ac514e7f834e6ed7aab735b5d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The increasing demand for timber and pulpwood has triggered an increase in areas of tree monocultures. The effects of native vegetation conversion in such monocultures have been extensively debated, but the consequences of this land use change to functionality and evolutionary history conservation have been little studied. Here, we evaluated how the avifauna responds to nature ecosystem conversion in tree monocultures by quantifying changes in local diversity (alpha diversity) and in assemblage composition (beta diversity), in their functional and phylogenetic components. We compiled forty paired bird lists in native vegetation areas and in comparable tree monoculture areas. Changes in alpha diversity were quantified by paired tests of observed values in native vegetation and in tree monocultures, and changes in assemblages composition through additive partitioning of beta diversity in nestedness and turnover components. We observed that tree monocultures are impoverished in number of species, supporting lower functional richness and less functionally similar assemblages. This demonstrates that environmental filter selecting and limiting similarity processes concurrently modify functional structure of bird assemblages, resulting in loss of functional complementarity and redundancy. Species in tree monocultures are also evolutionary younger and less related to each other. We showed that bird assemblages in tree monoculture are composed largely by functionally and phylogenetic different species from that assemblages in native vegetation. Body size, diet and foraging traits were the major functional traits in predicting the absence of the species in tree monocultures. Alson, we show that annual average temperature, annual average pluviosity and stage of understory development in tree monocultures are important predictors of diversity loss in these type of monoculture. / A crescente demanda por madeira e celulose tem desencadeado um aumento das áreas de monocultura florestal. Os efeitos da conversão de áreas de vegetação nativa nesse tipo de monocultura, por sua vez, vêm sendo extensamente debatidos. As consequências dessa mudança no uso do solo para a funcionalidade e conservação da história evolutiva foram até agora pouco estudadas. Neste estudo, nós avaliamos como a avifauna responde a conversão de ecossistemas naturais em monoculturas florestais, quantificando mudanças na diversidade local (diversidade alfa) e na composição dessas assembleias (diversidade beta) em seus componentes funcional e filogenético. Para isto, compilamos quarenta listas pareadas de aves em áreas de vegetação nativa e em áreas comparáveis de monocultura florestal. As mudanças na diversidade alfa foram testadas por testes pareados dos valores observados em vegetação nativa e em monoculturas florestais, e as mudanças na composição das assembleias através da partição aditiva da diversidade beta nos componentes de aninhamento e substituição. Observamos que as áreas de monocultura florestal são empobrecidas no número de espécies, suportam menor riqueza funcional e são menos similares funcionalmente. Isto demonstra que os processos de filtro ambiental e de similaridade limitante modificam a estrutura funcional das assembleias de aves de forma concomitante, resultando em perda de complementaridade e também de redundância funcional. As espécies presentes em áreas de monocultura são também evolutivamente mais jovens e menos aparentadas entre si. Mostramos que as assembleias de monoculturas florestais são compostas em grande parte por espécies funcionalmente e filogeneticamente diferentes daquela avifauna em vegetação nativa. Tamanho corpóreo, dieta e estratégias de forrageamento se mostraram as características funcionais importantes na predição da ausência das espécies em monoculturas florestais. Ainda, mostramos que temperatura e pluviosidade média anual, e o estádio de desenvolvimento do sub-bosque são importantes preditores da perda de diversidade nesse tipo de monocultura.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-30T11:36:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - José Hidasi Neto - 2014.pdf: 3792842 bytes, checksum: ac6893c5aaeb4d139717d30a68da2123 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-30T14:38:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - José Hidasi Neto - 2014.pdf: 3792842 bytes, checksum: ac6893c5aaeb4d139717d30a68da2123 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-30T14:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - José Hidasi Neto - 2014.pdf: 3792842 bytes, checksum: ac6893c5aaeb4d139717d30a68da2123 (MD5) Previous issue date: 2014-10-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / (Sem resumo em outra língua) / Listas Vermelhas de espécies ameaçadas categorizam os organismos vivos de acordo com a proximidade de serem extintos. Entretanto, essas listas ignoram diferenças ecológicas e evolutivas entre as espécies. Para determinar se ações conservacionistas baseadas em LV são efetivas para a proteção da diversidade funcional (FD, do inglês “functional diversity) e filogenética (PD, do inglês “phylogenetic diversity”) de comunidades naturais precisamos saber se categorias de ameaça das LV possuem espécies com atributos ecológicos e histórias evolutivas distintas. Além disso, como espécies normalmente interagem em escala local, essa escala seria a mais indicada para quantificar perdas consideráveis de FD e PD. Sendo assim, no Capítulo 1, utilizamos 21 características ecológicas e as relações filogenéticas para todas as aves do Brasil a fim de determinar se espécies em categorias de ameaça das Listas Vermelhas global da IUCN, brasileira, e de seis estados brasileiros representam perdas maiores de FD e PD do que seria esperado pela extinção aleatória de aves. Analisamos a eficiência das listas vermelhas em escala nacional, regional e local, esperando que a FD e PD de aves fosse melhor representada na escala local, pois é nela onde ocorrem as interações bióticas. Encontramos que, independente da escala, as categorias de ameaça das Listas Vermelhas capturaram, de maneira geral, perdas de FD e PD iguais ou menores ao esperado ao acaso. Portanto, ações conservacionistas baseadas somente nas categorias das Listas Vermelhas não protegem mais FD e PD das aves brasileiras do que se o mesmo número de espécies (em cada categoria) fosse preservado ao acaso. No capítulo 2, sugerimos uma forma de integrar o grau de ameaça, atributos ecológicos e história evolutiva para medir o nível de prioridade de conservação de espécies. Utilizamos esse protocolo para medir a prioridade de conservação dos mamíferos do mundo. De modo geral, espécies mais prioritárias tenderam a ser mais ameaçadas, além de estarem concentradas nas regiões de alguns hotspots de biodiversidade, como o Cerrado, Indo-Burma, Mata Atântica e Sundaland. Esses resultados possuem grandes consequências na conservação de espécies pois categorias de LV são normalmente utilizadas como ferramentas para a formulação de políticas relacionadas à conservação da biodiversidade

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:21:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fernando Landa Sobral.pdf: 687284 bytes, checksum: 9d1a927bc9b256832a9a05b06ad62d7e (MD5) Previous issue date: 2011-05-26 / Communities are assemblages of co-occurring species that potentially interact with each other. They are the result not only of a series of ecological processes or "assembly rules", but also of past and ongoing evolutionary processes. In recent years, the assembly rules have received increased attention from ecologists and two different processes have been explored: environmental filtering and limiting similarity. As the processes involved in the formation of the assemblages appear to vary in a manner dependent on scale, it is expected that such assembly rules have different effects over different spatial scales. Understanding this relationship between ecological processes and spatial scales in which they act has been a great challenge among scholars. In this context, the incorporation of phylogenetic and functional data to diversity classical approaches have established the basis for an emerging area of research in community ecology, promoting the development of many tools to detect the underlying structure of the assemblages and, therefore, to infer the processes assembly responsible for the formation of the assemblages. Here, we demonstrate how the use of different measures of phylogenetic and functional diversity along with the use of different null models can be a promising approach in solving paradigms still poorly understood, discussing how such methods can increase the predictive power of this growing area of research. / As comunidades são assembleias de espécies co-ocorrentes que interagem potencialmente umas com as outras. Elas são resultado não apenas de uma série de processos ecológicos ou regras de montagem , mas também de processos evolutivos passados e contínuos. Nos últimos anos, as regras de montagem têm recebido maior atenção dos ecólogos e dois processos diferentes têm sido explorados: os filtros ambientais e a similaridade limitante. Como os processos envolvidos na formação das assembleias parecem variar de uma forma dependente de escala, espera-se que tais regras de montagem tenham diferentes efeitos ao longo de diferentes escalas espaciais. Compreender essa relação entre os processos ecológicos e as escalas espaciais nas quais eles atuam tem sido um grande desafio entre os estudiosos. Nesse contexto, a incorporação de dados filogenéticos e funcionais às abordagens clássicas de diversidade tem estabelecido a base de uma emergente área de pesquisa em ecologia de comunidades, impulsionando o desenvolvimento de muitas ferramentas para detectar a subjacente estrutura das assembleias e, portanto, inferir os processos de montagem responsáveis pela formação das assembleias. Aqui, demonstramos como a utilização de diferentes medidas de diversidade filogenética e funcional juntamente com o uso de diferentes modelos nulos pode ser uma abordagem promissora na solução de paradigmas ainda pouco compreendidos, discutindo como tais métodos podem aumentar o poder preditivo dessa crescente área de pesquisa.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-05-02T14:03:32Z No. of bitstreams: 2 Tese - Franciele Parreira Peixoto - 2017.pdf: 8334533 bytes, checksum: 7734e779e227ff5ab84bc8cfc9f9212b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-05-02T14:03:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Franciele Parreira Peixoto - 2017.pdf: 8334533 bytes, checksum: 7734e779e227ff5ab84bc8cfc9f9212b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-02T14:03:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Franciele Parreira Peixoto - 2017.pdf: 8334533 bytes, checksum: 7734e779e227ff5ab84bc8cfc9f9212b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / The concept of ecological niche describes the set of biotic and abiotic conditions for which the species can maintain populations and define the species geographical range. The ecological niche is multidimensional, which means that is a function of several species characteristics. These characteristics can change fastly or can vary very slowly, remaining conserved throughout the evolutionary time, which characterizes the niche conservatism (i.e., the tendency of the species retaining the ancestral niche along the evolutionary time). Retaining the ancestral niche implies a smaller group capacity. Retaining the ancestral niche implies that the group is less able to adapt outside the distribution boundaries defined by the ecological niche. Therefore, the way that characteristics linked to the niche evolved along the time is determinant to generate differential patterns of diversity among taxa. In fact, niche conservatism has been raised as a relevant factor to explain the latitudinal gradient of diversity, as well as the biota formation of different habitats. Conservation of ecological tolerances implies an inheritance of a limited ability to colonize and establish in different habitats. On the other hand, some groups can be ecologically more flexible and colonize new habitats through the niche evolution, probably related to specific functional adaptations that allow the establishment of species. The objective of this work was to evaluate the diversity patterns of terrestrial mammals to infer about the main ecological, evolutionary and historical-biogeographical processes. / O conceito de nicho ecológico descreve o conjunto de condições bióticas e abióticas nas quais as espécies podem manter populações e define a área de distribuição das espécies. O nicho ecológico é multidimensional e, desse modo, é função de várias características das espécies. Essas características podem mudar rapidamente ou podem variar de forma muito lenta, permanecendo conservadas ao longo do tempo evolutivo, o que caracteriza a conservação de nicho (i.e., a tendência de as espécies manterem o nicho ancestral ao longo do tempo evolutivo). Reter o nicho ancestral implica em menor capacidade do grupo em se adaptar fora dos limites de distribuição definidos pelo nicho ecológico. Portanto, o modo como as características ligadas ao nicho evoluíram ao longo do tempo é determinante para gerar padrões diferenciais de diversidade entre táxons. De fato, a conservação de nicho tem sido levantada como fator relevante para explicar o gradiente latitudinal de diversidade, bem como a formação da biota de diferentes habitats. A conservação de tolerâncias ecológicas em algumas linhagens implica na herança de uma capacidade limitada de colonizar e se estabelecer em diferentes habitats. Por outro lado, alguns grupos podem ser ecologicamente mais flexíveis e colonizar novos habitats através da evolução de nicho, provavelmente relacionada a adaptações funcionais específicas que possibilitam o estabelecimento das espécies. Este trabalho teve como objetivo geral avaliar padrões de diversidade de mamíferos terrestres para inferir acerca dos principais processos ecológicos, evolutivos e histórico-biogeográficos atuantes. No primeiro capítulo, testei a hipótese de conservação de nicho climático (Grinnelliano) de Chiroptera. Encontrei fortes evidências de que a estase evolutiva pode ter sido importante para algumas famílias do grupo, o que chama a atenção para a importância da não-estacionariedade na evolução de nicho ambiental. No segundo capítulo, investiguei o gradiente global de dissimilaridade filogenética de mamíferos terrestres. Identifiquei regiões onde a perda de linhagens (diferença de diversidade filogenética) é o que determina o gradiente de dissimilaridade (transições com desertos e limites entre regiões biogeográficas), bem como regiões onde a troca de linhagens foi mais importante para gerar padrões de diversidade beta filogenética (elevadas altitudes). Esses padrões foram diferentes entre três ordens de mamíferos analisadas, demonstrando a importância da capacidade de dispersão e da capacidade de estabelecimento, possivelmente condicionada à evolução nicho. No terceiro capítulo, investiguei padrões locais de diversidade filogenética e funcional de mamíferos africanos. Concluí que a história de colonização e diversificação diferencial entre grupos de mamíferos parece estar relacionada com a flexibilidade ecológica e a habilidade de lidar com mudanças climáticas. De forma geral, os resultados dos três capítulos convergiram para a importância da história evolutiva de diferentes grupos taxonômicos (desde ordem até gênero e espécie) para compreender os padrões de diversidade atuais.

Clearly established conservation priorities are urgently required for taxa and ecosystems in critical need of conservation. This helps to identify and document taxa most in need of conservation attention, and provides an index of the state of degeneration of biodiversity. Including as much relevant information as possible in a prioritisation assessment will deliver the most accurate classification, yet these variables should not overly complicate the prioritisation process. Conservation assessments depend not just on the taxon’s susceptibility to threat (i.e. risk of extinction, or Red List assessments), but also the conservation value, irreplaceability and nature and intensity of the threats. Research into the value and applicability of conservation prioritisation tools at a regional scale, allowed for the assessment of the extinction risk as well as subsequent priority ranking of South African mammals. At the outset research was directed towards investigating South African mammals in accordance with their respective regional and global World Conservation Union (IUCN) Red List and Red Data Book assessments. The regional Red List assessment drastically improved local knowledge of the current extinction risk of various mammals, and identified 57 marine and terrestrial mammals to be highly threatened. Up to date regional extinction risk assessments, allowed for the investigation of whether a human activity threat index derived from six human activity variables across South Africa could be used to highlight mammals threatened with extinction while also being exposed to high human activity. Evidence indicated various threatened and lower risk mammals were exposed to high human activity throughout their range, pointing to high potential threat and future increase in extinction risk. For relevant prioritisation to take place, components of vulnerability (IUCN Red List assessments, and occupancy data), irreplaceability (endemism and taxonomic distinctiveness), and threat measures (body mass and human density in a taxa distributional range) was introduced into relational priority assessment which allowed for a simplified approach in determining conservation priorities for taxa under various region-specific conditions. The use of different sets of information clearly affected the priority rankings. South African Chiroptera and Carnivora was used as a case study to addresses whether a simple measure of taxonomic diversity can be used as a proxy for different measures of phylogenetic diversity in determining regional conservation priority of taxa, when such information is limited. Evidence does suggest that the utilisation of the simple taxonomic diversity measure may provide the appropriate information on evolutionary diversity. Two theoretical concepts were proposed to address some potential shortcomings in the conservation prioritisation arena. The Orange List method offers a system to identify “species [or taxa] of high national importance or of high conservation value” (South African National Environmental Management: Biodiversity Act 2004). In turn the Green Data List essentially represents a radical shift in the traditional approach to the management of both threatened and invasive taxa. Throughout this thesis, evidence do point to smaller mammals being of high conservation concern in South Africa, with the members from the Orders Rodentia, Chiroptera and Insectivora being constantly identified as high conservation priority. Apart from contributing to our current understanding of the conservation importance/priority of South Africa mammals, this current thesis has resulted in a robust understanding of various assessment techniques. / Thesis (DPhil (Zoology))--University of Pretoria, 2007. / Zoology and Entomology / unrestricted

La biodiversité marine et terrestre subit de multiples perturbations dues à la pression anthropique ainsi qu'au changement global, qui peuvent affecter la diversité spécifique et le fonctionnement des écosystèmes associés. Dans ce contexte, la cartographie des indices de diversité permet d'analyser les variations spatio-temporelles de la diversité spécifique, et d'identifier des régions à caractère prioritaire dans un cadre de gestion. Le premier objectif de cette thèse est d'évaluer la pertinence des deux approches disponibles pour la cartographie des indices de diversité, ici considérée sans la prise en compte de variables explicatives dans un modèle pour l'interpolation spatiale : (i) l'approche indirecte qui consiste à interpoler individuellement chaque espèce des assemblages échantillonnés, puis à calculer a posteriori l'indice de diversité sur l'ensemble de la zone étudiée, (ii) l'approche directe qui consiste à calculer a priori l'indice au niveau des assemblages, puis à l'interpoler sur l'ensemble de la zone d'étude. Nous montrons que les deux approches présentent des limites importantes pour cartographier rigoureusement les indices de diversité. En effet, d'une part l'approche indirecte est difficile à mettre en œuvre en pratique due à la forte proportion des espèces rares dans le milieu naturel (données zéro inflatées). D'autre part, le non-respect de la propriété mathématique de l'addivitié des indices rend l'approche directe non pertinente pour l'interpolation. Le second objectif de la thèse est d'étudier la variabilité spatio-temporelle de la diversité des assemblages de poissons démersaux en mer Méditerranée, région présentant un grand intérêt scientifique, de par sa forte diversité ainsi que des conditions environnementales et anthropiques contrastées qui s'y exercent. Une approche multi-composante et multi-échelle a été adoptée pour analyser un jeu de données constitué de 19 886 traits de chalut réalisés entre 10 à 800 m de profondeur dans le cadre des campagnes scientifiques annuelles MEDITS effectuées depuis 1994 dans la zone nord Méditerranéenne ainsi qu'en Algérie plus récemment. Nous montrons que la diversité des assemblages de poissons démersaux ne suit pas le gradient longitudinal traditionnellement attendu et/ou observé pour d'autres groupes faunistiques pour aucun des indices et échelles analysés. Néanmoins, nous avons identifié des hotspots de richesse spécifique à Malte, dans la zone Ibérique, et les mers Egée et Ionienne. En revanche, l'équitabilité, les divergences taxonomique, phylogénétique et fonctionnelle n'ont pas présentés de tels hotspots, mais se sont révélées spatialement hétérogènes au sein de chaque région. D'autre part toutes les composantes de la diversité étudiées sont stables au cours des deux dernières décennies. Ce travail apporte des éléments de connaissance essentiels dans cette zone pour la cartographie d'indices de diversité par de futurs modèles incluant des variables explicatives abiotiques et/ou biotiques qui, compte tenu de ce qui a été souligné par le premier volet de la thèse, constituerait une alternative pour l'interpolation spatiale des indices. Toutefois, des efforts restent nécessaires pour identifier et acquérir des données pertinentes à l'échelle de la zone d'étude sur les facteurs biotiques et abiotiques susceptibles d'influencer la distribution de la diversité des assemblages demersaux, par exemple, les interactions entre espèces, l'effort de pêche à partir des données Vessel Monitoring System. Dans l'ensemble, les résultats de cette thèse confirment la nécessité d'utiliser des indices complémentaires lors de l'élaboration des stratégies de suivi de la diversité et la localisation de zones prioritaires de protection, et a permis d'identifier des indices proxies pour suivre les poissons démersaux en Méditerranée. D'autre part, elle met en évidence les limites et le besoin d'avancées méthodologiques pour une cartographie pertinente des indices de diversité. / Increasing human pressures and global environmental change may severely affect species diversity and ecosystems? functioning. In this context, mapping diversity indices allows monitoring spatial and/or temporal variation in diversity, and helps identifying areas for effective conservation planning. The first objective of this thesis is to evaluate the relevance of using the two available diversity indices' mapping approaches without explanatory variables: i) the indirect approach interpolating each individual species distribution over the studied area, then computing a posteriori the diversity index, (ii) the community-level approach interpolating directly a diversity index over the studied area. We show that mapping index by interpolation methods used in the frame of direct or indirect approach suffers from two main limitations. Firstly, diversity indices are not additive making the direct approach irrelevant to use the direct approach. Secondly, many species in natural communities are scarce (i.e. zero inflated data) making difficult to apply the indirect approach. The second objective of this thesis is to study large spatio-temporal diversity of demersal fish assemblages in the Mediterranean Sea, an area of a particular scientific interest, both for its high diversity and direct human pressure in this region. A multi-component and multi-scale approach was applied to analyze a dataset of 19,886 hauls from 10 to 800 m depth performed annually during the last two decades by standardized scientific bottom trawl field surveys across the Mediterranean Sea, within the MEDITS program. We show that the diversity of demersal fish assemblages sampled by trawl do not follow the observed or expected decreasing longitudinal/latitudinal diversity gradients, for any of the indices and spatial scales analysed. However, we identified hotspots of species richness at both local and regional scales in the Iberian region, Malta, the Eastern Ionian and Aegean seas. In contrast, evenness as well as taxonomic, phylogenetic and functional divergences did not show regional hotspots. All studied diversity components remained stable over the last two decades. Finally, our analysis represents an essential step towards future studies focused on the drivers shaping demersal fish communities? diversity in the Mediterranean Sea using models that will include biotic and/or abiotic explanatory variables to map diversity indices. However, it will require identification and availability of accurate data of these variables at the scale of the Mediterranean Sea (e.g. species interactions, fishing effort from Vessel Monitoring System (VMS) data). Overall, our results highlight the need of using complementary diversity indices through different spatial scales when developing monitoring strategies and defining protected areas. They also identify suitable proxies to monitor demersal fish communities in the Mediterranean Sea. Moreover, this work underlines the main limits of approaches for mapping diversity indices, and the need of further developments in this field.