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Dinâmica populacional de Melanoides tuberculatus (Müller, 1774) em um riacho impactado da Vila do Abraão, Ilha Grande, Angra dos Reis, RJ, Brasil / Dinâmica populacional de Melanoides tuberculatus (Müller, 1774) em um riacho impactado da Vila do Abraão, Ilha Grande, Angra dos Reis, RJ, BrasilIgor Christo Miyahira 26 February 2010 (has links)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Melanoides tuberculatus (Müller, 1774) é um gastrópode dulceaquícola de origem afroasiática, atualmente com uma distribuição cosmopolita, devido a seu comportamento
invasivo. Utilizamos em nosso trabalho o nome Melanoides tuberculatus por acreditar ser o mais correto para a espécie, pois também é encontrado na literatura o nome Melanoides
tuberculata (Müller, 1774), combinação que não atende os preceitos do ICZN. Recuperamos registros em 52 países, sendo 25 na área nativa e 27 na área exótica de distribuição da espécie. Esta espécie foi recentemente introduzida em um riacho na Vila do Abraão (Ilha Grande), possivelmente através do despejo de água de aquário. O objetivo do trabalho foi avaliar a dinâmica populacional deste caramujo neste novo ambiente, assim como seus efeitos sobre a fauna acompanhante, durante dois anos, de julho/2006 até maio/2008, com coletas bimensais. O riacho foi dividido em oito pontos de coleta (P1, o mais a montante até P8, mais a jusante). As coletas foram realizadas através de duas metodologias, coleta direta e Surber. Os animais coletados foram triados, contados e identificados na menor categoria taxonômica possível.Fatores ambientais foram mensurados em cada ponto de coleta. Os testes parasitológicos e identificação do sexo foram realizados com os animais provenientes da coleta direta. Os exemplares de M. tuberculatus foram divididos em quatro classes de tamanho (CL) de acordo com a largura do animal (CL1 0,01 até 2,99 mm; CL2 3,00 até 5,99 mm; CL3 6,00 até 8,99 mm e CL4 >9,00 mm). Os dados foram analisados usando planilha Excel e o pacote estatístico SYSTAT 12. A população de M. tuberculatus apresentou um crescimento em quatro fases: lag, crescimento exponencial, queda e estabilização, diferindo do encontrado nos demais moluscos deste riacho, que apresentaram flutuações populacionais irregulares. O pico populacional foi em novembro/2007 com 3156 exemplares. A espécie se reproduz o ano todo,
porém com um pico entre maio/2007 e novembro/2007, quando os indivíduos da CL1 representaram mais de 50% do total. A mortalidade se concentra nos indivíduos maiores (CL3 e CL4), a CL4 sempre representando menos de 5% dos animais coletados. Os testes parasitológicos foram todos negativos, não sendo encontradas interações com a helmintofauna. Observamos apenas fêmeas na população, tratando-se possivelmente de uma
população inteiramente partenogenética. A espécie formou grandes agregados populacionais, com uma densidade máxima estimada de 47555 ind./m2, sendo o trecho onde a espécie foi
primariamente detectada (P6-P8) o que apresentou as maiores densidades. A biomassa retirada foi de 4,578 kg e foram observados dois picos de biomassa, em março/2007 e novembro/2007. A dispersão de M. tuberculatus neste riacho foi predominantemente ativa, em um processo contra a corrente: em julho/2006 a espécie só ocorria entre o P6 e o P8, em
setembro/2006 a identificamos no P5 e em maio/2007 no P4. As médias de tamanho nos pontos de coleta recém colonizados eram sempre maiores que nos pontos colonizados há mais
tempo. O agrupamento obtido na Análise Discriminante com os dados da comunidade de macroinvertebrados reflete a alteração da comunidade provocada por M. tuberculatus, juntando os pontos de coleta onde não há a presença da espécie exótica e em outro grupo os pontos onde a espécie já ocorre, entre estes dois extremos ficaram os pontos colonizados durante o estudo. Foi observado o efeito negativo de M. tuberculatus sobre Chironomidae, Odonata e Pisidium punctiferum (Guppy, 1867) (regressões com tendência negativa e p<0,05). Estas espécies também foram menos abundantes nos pontos de coleta nos quais a espécie exótica ocorria. Efeitos não conclusivos foram observados sobre outros grupos. Concluímos que M. tuberculatus apresentou um crescimento populacional em quatro fases, como o demonstrado para outras espécies exóticas invasoras; sua dispersão ao longo do riacho ocorre de forma ativa e, alterou a estrutura da comunidade afetando negativamente outras espécies. / Melanoides tuberculatus (Müller, 1774) is an afro-asiatic freshwater gastropod but nowadays with a cosmopolitan distribution, due his invasive behavior. In this study are used
the name Melanoides tuberculatus, it is also found in literature the name Melanoides tuberculata (Müller, 1774), this last name is not in accordance with ICZN rules. We found reports of this species in 52 countries, 25 in native area of distribution and 27 in exotic area. This species was recently introduced in a stream in Vila do Abraão (Ilha Grande), possibly by an aquarist. The aim of this work was to evaluate M. tuberculatus population dynamics in the new habitat, as also the effects of this snail over the fauna. The study was conducted between July/2006 and May/2008 with collections every two months. The stream was divided in eight collecting stations, being P1 the most upstream and P8 the most upstream. In each collecting station were performed two collecting methodologies, timed search and Surber. Collected animals were screened, counted, measured and identified to the lowest possible taxonomic level. Environmental factors were measured in each collection station. Melanoides tuberculatus specimens were divided in four size classes (CL) according to the animal width(CL1 0.01 to 2,99 mm; CL2 3.00 to 5.99 mm; CL3 6.00 to 8.99 mm e CL4
>9.00 mm). Data analysis was done in Excel and SYSTAT 12. The M. tuberculatus population showed a four stages growth: lag, exponential growth, falling and stabilization, a
pattern different from others freshwater snails in this stream. Population maximum size was reached in November/2007, when was collected 3156 snails. This species reproduced along the year but with a reproduction peak from May/2007 to September/2007, when CL1 represented more than 50% of collected snails. Mortality was concentrated in biggest specimens (CL3 e CL4), CL4 represented less than 5% of collected snails. All parasitological tests were negative, so interactions with helminthes in the study period are nonexistent. Males are not observed in this population, being a entire partenogenetic population. Melanoides tuberculatus reached a dense population in this stream; maximum estimated density was 47555 snails/m2 on the place that this snail was first observed (P6-P8). Estimated removed
biomass was 4,578 kg and was observed two biomass peaks in March/2007 and November/2007. Melanoides tuberculatus dispersal in this stream was active going upstream, reaching P5 in September/2006 and P4 in May/2007. The average size in recently colonized collection stations was bigger than in the other collection stations at the same time. Community composition groups obtained in Discriminant Analysis was influenced by distribution of M. tuberculatus in the stream, in one group was joined the collection stations without M. tuberculatus, in other group the stations with M. tuberculatus. The negative effect of this species was observed over Chironomidae, Odonata and Pisidium punctiferum (Guppy,
1867) (regression with negative tendencies and p<0,05). This species were less abundant in collect stations where M. tubercuatus occurs. Finally, we conclude that M. tuberculatus had a population growth in four stages, as described for other exotic invasive species; dispersion in this stream was active and changed community structure with negative effects over other species.
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Dinâmica populacional de Melanoides tuberculatus (Müller, 1774) em um riacho impactado da Vila do Abraão, Ilha Grande, Angra dos Reis, RJ, Brasil / Dinâmica populacional de Melanoides tuberculatus (Müller, 1774) em um riacho impactado da Vila do Abraão, Ilha Grande, Angra dos Reis, RJ, BrasilIgor Christo Miyahira 26 February 2010 (has links)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Melanoides tuberculatus (Müller, 1774) é um gastrópode dulceaquícola de origem afroasiática, atualmente com uma distribuição cosmopolita, devido a seu comportamento
invasivo. Utilizamos em nosso trabalho o nome Melanoides tuberculatus por acreditar ser o mais correto para a espécie, pois também é encontrado na literatura o nome Melanoides
tuberculata (Müller, 1774), combinação que não atende os preceitos do ICZN. Recuperamos registros em 52 países, sendo 25 na área nativa e 27 na área exótica de distribuição da espécie. Esta espécie foi recentemente introduzida em um riacho na Vila do Abraão (Ilha Grande), possivelmente através do despejo de água de aquário. O objetivo do trabalho foi avaliar a dinâmica populacional deste caramujo neste novo ambiente, assim como seus efeitos sobre a fauna acompanhante, durante dois anos, de julho/2006 até maio/2008, com coletas bimensais. O riacho foi dividido em oito pontos de coleta (P1, o mais a montante até P8, mais a jusante). As coletas foram realizadas através de duas metodologias, coleta direta e Surber. Os animais coletados foram triados, contados e identificados na menor categoria taxonômica possível.Fatores ambientais foram mensurados em cada ponto de coleta. Os testes parasitológicos e identificação do sexo foram realizados com os animais provenientes da coleta direta. Os exemplares de M. tuberculatus foram divididos em quatro classes de tamanho (CL) de acordo com a largura do animal (CL1 0,01 até 2,99 mm; CL2 3,00 até 5,99 mm; CL3 6,00 até 8,99 mm e CL4 >9,00 mm). Os dados foram analisados usando planilha Excel e o pacote estatístico SYSTAT 12. A população de M. tuberculatus apresentou um crescimento em quatro fases: lag, crescimento exponencial, queda e estabilização, diferindo do encontrado nos demais moluscos deste riacho, que apresentaram flutuações populacionais irregulares. O pico populacional foi em novembro/2007 com 3156 exemplares. A espécie se reproduz o ano todo,
porém com um pico entre maio/2007 e novembro/2007, quando os indivíduos da CL1 representaram mais de 50% do total. A mortalidade se concentra nos indivíduos maiores (CL3 e CL4), a CL4 sempre representando menos de 5% dos animais coletados. Os testes parasitológicos foram todos negativos, não sendo encontradas interações com a helmintofauna. Observamos apenas fêmeas na população, tratando-se possivelmente de uma
população inteiramente partenogenética. A espécie formou grandes agregados populacionais, com uma densidade máxima estimada de 47555 ind./m2, sendo o trecho onde a espécie foi
primariamente detectada (P6-P8) o que apresentou as maiores densidades. A biomassa retirada foi de 4,578 kg e foram observados dois picos de biomassa, em março/2007 e novembro/2007. A dispersão de M. tuberculatus neste riacho foi predominantemente ativa, em um processo contra a corrente: em julho/2006 a espécie só ocorria entre o P6 e o P8, em
setembro/2006 a identificamos no P5 e em maio/2007 no P4. As médias de tamanho nos pontos de coleta recém colonizados eram sempre maiores que nos pontos colonizados há mais
tempo. O agrupamento obtido na Análise Discriminante com os dados da comunidade de macroinvertebrados reflete a alteração da comunidade provocada por M. tuberculatus, juntando os pontos de coleta onde não há a presença da espécie exótica e em outro grupo os pontos onde a espécie já ocorre, entre estes dois extremos ficaram os pontos colonizados durante o estudo. Foi observado o efeito negativo de M. tuberculatus sobre Chironomidae, Odonata e Pisidium punctiferum (Guppy, 1867) (regressões com tendência negativa e p<0,05). Estas espécies também foram menos abundantes nos pontos de coleta nos quais a espécie exótica ocorria. Efeitos não conclusivos foram observados sobre outros grupos. Concluímos que M. tuberculatus apresentou um crescimento populacional em quatro fases, como o demonstrado para outras espécies exóticas invasoras; sua dispersão ao longo do riacho ocorre de forma ativa e, alterou a estrutura da comunidade afetando negativamente outras espécies. / Melanoides tuberculatus (Müller, 1774) is an afro-asiatic freshwater gastropod but nowadays with a cosmopolitan distribution, due his invasive behavior. In this study are used
the name Melanoides tuberculatus, it is also found in literature the name Melanoides tuberculata (Müller, 1774), this last name is not in accordance with ICZN rules. We found reports of this species in 52 countries, 25 in native area of distribution and 27 in exotic area. This species was recently introduced in a stream in Vila do Abraão (Ilha Grande), possibly by an aquarist. The aim of this work was to evaluate M. tuberculatus population dynamics in the new habitat, as also the effects of this snail over the fauna. The study was conducted between July/2006 and May/2008 with collections every two months. The stream was divided in eight collecting stations, being P1 the most upstream and P8 the most upstream. In each collecting station were performed two collecting methodologies, timed search and Surber. Collected animals were screened, counted, measured and identified to the lowest possible taxonomic level. Environmental factors were measured in each collection station. Melanoides tuberculatus specimens were divided in four size classes (CL) according to the animal width(CL1 0.01 to 2,99 mm; CL2 3.00 to 5.99 mm; CL3 6.00 to 8.99 mm e CL4
>9.00 mm). Data analysis was done in Excel and SYSTAT 12. The M. tuberculatus population showed a four stages growth: lag, exponential growth, falling and stabilization, a
pattern different from others freshwater snails in this stream. Population maximum size was reached in November/2007, when was collected 3156 snails. This species reproduced along the year but with a reproduction peak from May/2007 to September/2007, when CL1 represented more than 50% of collected snails. Mortality was concentrated in biggest specimens (CL3 e CL4), CL4 represented less than 5% of collected snails. All parasitological tests were negative, so interactions with helminthes in the study period are nonexistent. Males are not observed in this population, being a entire partenogenetic population. Melanoides tuberculatus reached a dense population in this stream; maximum estimated density was 47555 snails/m2 on the place that this snail was first observed (P6-P8). Estimated removed
biomass was 4,578 kg and was observed two biomass peaks in March/2007 and November/2007. Melanoides tuberculatus dispersal in this stream was active going upstream, reaching P5 in September/2006 and P4 in May/2007. The average size in recently colonized collection stations was bigger than in the other collection stations at the same time. Community composition groups obtained in Discriminant Analysis was influenced by distribution of M. tuberculatus in the stream, in one group was joined the collection stations without M. tuberculatus, in other group the stations with M. tuberculatus. The negative effect of this species was observed over Chironomidae, Odonata and Pisidium punctiferum (Guppy,
1867) (regression with negative tendencies and p<0,05). This species were less abundant in collect stations where M. tubercuatus occurs. Finally, we conclude that M. tuberculatus had a population growth in four stages, as described for other exotic invasive species; dispersion in this stream was active and changed community structure with negative effects over other species.
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The role of different modes of interactions among neighbouring plants in driving population dynamicsLin, Yue 22 January 2013 (has links)
The general aim of my dissertation was to investigate the role of plant interactions in driving population dynamics. Both theoretical and empirical approaches were employed. All my studies were conducted on the basis of metabolic scaling theory (MST), because the complex, spatially and temporally varying structures and dynamics of ecological systems are considered to be largely consequences of biological metabolism. However, MST did not consider the important role of plant interactions and was found to be invalid in some environmental conditions. Integrating the effects of plant interactions and environmental conditions into MST may be essential for reconciling MST with observed variations in nature. Such integration will improve the development of theory, and will help us to understand the relationship between individual level process and system level dynamics.
As a first step, I derived a general ontogenetic growth model for plants which is based on energy conservation and physiological processes of individual plant. Taking the mechanistic growth model as basis, I developed three individual-based models (IBMs) to investigate different topics related to plant population dynamics:
1. I investigated the role of different modes of competition in altering the prediction of MST on plant self-thinning trajectories. A spatially-explicit individual-based zone-of-influence (ZOI) model was developed to investigate the hypothesis that MST may be compatible with the observed variation in plant self-thinning trajectories if different modes of competition and different resource availabilities are considered. The simulation results supported my hypothesis that (i) symmetric competition (e.g. belowground competition) will lead to significantly shallower self-thinning trajectories than asymmetric competition as predicted by MST; and (ii) individual-level metabolic processes can predict population-level patterns when surviving plants are barely affected by local competition, which is more likely to be in the case of asymmetric competition.
2. Recent studies implied that not only plant interactions but also the plastic biomass allocation to roots or shoots of plants may affect mass-density relationship. To investigate the relative roles of competition and plastic biomass allocation in altering the mass-density relationship of plant population, a two-layer ZOI model was used which considers allometric biomass allocation to shoots or roots and represents both above- and belowground competition simultaneously via independent ZOIs. In addition, I also performed greenhouse experiment to evaluate the model predictions. Both theoretical model and experiment demonstrated that: plants are able to adjust their biomass allocation in response to environmental factors, and such adaptive behaviours of individual plants, however, can alter the relative importance of above- or belowground competition, thereby affecting plant mass-density relationships at the population level. Invalid predictions of MST are likely to occur where competition occurs belowground (symmetric) rather than aboveground (asymmetric).
3. I introduced the new concept of modes of facilitation, i.e. symmetric versus asymmetric facilitation, and developed an individual-based model to explore how the interplay between different modes of competition and facilitation changes spatial pattern formation in plant populations. The study shows that facilitation by itself can play an important role in promoting plant aggregation independent of other ecological factors (e.g. seed dispersal, recruitment, and environmental heterogeneity).
In the last part of my study, I went from population level to community level and explored the possibility of combining MST and unified neutral theory of biodiversity (UNT). The analysis of extensive data confirms that most plant populations examined are nearly neutral in the sense of demographic trade-offs, which can mostly be explained by a simple allometric scaling rule based on MST. This demographic equivalence regarding birth-death trade-offs between different species and functional groups is consistent with the assumptions of neutral theory but allows functional differences between species. My initial study reconciles the debate about whether niche or neutral mechanisms structure natural communities: the real question should be when and why one of these factors dominates.
A synthesis of existing theories will strengthen future ecology in theory and application. All the studies presented in my dissertation showed that the approaches of individual-based and pattern-oriented modelling are promising to achieve the synthesis.
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