Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / We studied species richness, abundance and spatial-temporal distribution of tadpole communities in eight ponds in an area of Cerrado in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil. We carried out this study during a rainy season (October 2009 to March 2010). We determined the spatial and temporal niche breadth by standardized Levins index, and we used null models to explore the patterns of niche overlap. Additionally, we evaluated the influence of environmental descriptors and spatial distribution of ponds on the studied communities using redundancy analysis (RDA) applied to three phases of the rainy season (outset, middle and the end). We recorded tadpoles of 18 species belonging to four families: Hylidae, Leiuperidae, Leptodactylidae, and Microhylidae. Most species was considered specialist regarding to spatial niche breadth a (BA <0.20), and generalist regarding the temporal niche breadth (BA> 0.50). The spatial niche overlap did not differ from expected by chance, while the temporal niche overlap was clearly not random. Niche overlap was negatively correlated with ecomorphological guilds, even after removed the phylogenetic effects. This pattern seems figure a mechanism to reduce the competitive pressure among ecologically similar species. In relation to environmental and spatial components, these presented differential influence and importance along the rainy season. In early season pond area and the percentage of marginal vegetation up to 30 cm height were the descriptors related to community organization. During the full rainy season, the percentage of marginal vegetation up to 40 cm height, percentage of flat margin profile, pond depth, as well as two spatial co-variables explained the spatial distribution of species, followed by pure environmental variables and by pure spatial variables. At the end of rainy season no environmental or spatial and descriptor was included in the model. The importance of environmental descriptors of spatial components of spatially structured descriptors varied throughout the rainy season, indicating that dynamic processes occurs along the time are responsible for the organization of the studied communities. / Estudamos a riqueza, a abundância e a distribuição espaço-temporal de comunidades de girinos em oito poças em uma área de cerrado no estado do Mato Grosso do Sul, Brasil. Nós realizamos o presente estudo durante uma estação chuvosa (outubro de 2009 a março de 2010). Assim, determinamos a amplitude de nicho espacial e temporal, através do Índice de Levins padronizado e utilizamos modelos nulos para explorar os padrões de sobreposição de nicho. Adicionalmente, avaliamos influência de descritores ambientais e da distribuição espacial das poças sobre as comunidades de girinos estudadas. Para tanto, utilizamos análises de redundância (RDA), considerando três fases da estação chuvosa (início, meio e final). Registramos girinos de 18 espécies, pertencentes a quatro famílias: Hylidae, Leiuperidae, Leptodactylidae e Microhylidae. Em relação à amplitude de nicho espacial, a maioria das espécies foi considerada especialista em relação à utilização das poças (BA < 0,20), enquanto no nicho temporal a maioria foi considerada generalista (BA > 0,50). A sobreposição de nicho espacial não diferiu do esperado ao acaso, enquanto a sobreposição de nicho temporal foi claramente não aleatória. A sobreposição de nicho temporal apresentou correlação negativa com as guildas ecomorfológicas, mesmo após retirado o efeito filogenético. Tal padrão pode figurar um mecanismo de diminuição da pressão competitiva entre as espécies ecologicamente similares. Em relação aos componentes ambientais e espaciais, estes tiveram influência e importância diferenciadas ao longo da estação chuvosa. No início estação a área das poças e a porcentagem de vegetação marginal com até 30 cm de altura, foram os descritores relacionados à organização das comunidades. Durante a estação chuvosa plena, a porcentagem da vegetação marginal com até 40 cm de altura, a porcentagem de margens planas, a profundidade, bem como duas covariáveis espaciais explicaram a distribuição espacial das espécies, seguida pelas variáveis ambientais puras e pelas variáveis espaciais puras. Ao final da estação chuvosa nenhum descritor ambiental ou espacial foi incluído no modelo. A importância dos descritores ambientais, do componente espacial e dos descritores espacialmente estruturados variou ao longo da estação chuvosa, indicando que processos dinâmicos ao longo do tempo são responsáveis pela organização das comunidades larvárias estudadas.

Kyoto University (京都大学) / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第18312号 / 農博第2037号 / 新制||農||1020(附属図書館) / 学位論文||H26||N4819(農学部図書室) / 31170 / 京都大学大学院農学研究科地域環境科学専攻 / (主査)教授 天野 洋, 教授 田中 千尋, 教授 松浦 健二 / 学位規則第4条第1項該当

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-15T12:55:24Z No. of bitstreams: 1 TeseRNB.pdf: 4016225 bytes, checksum: f19817cea28780fc143ece6a86758413 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:14:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRNB.pdf: 4016225 bytes, checksum: f19817cea28780fc143ece6a86758413 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:15:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRNB.pdf: 4016225 bytes, checksum: f19817cea28780fc143ece6a86758413 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:15:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRNB.pdf: 4016225 bytes, checksum: f19817cea28780fc143ece6a86758413 (MD5) Previous issue date: 2014-06-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A community can be defined purely as a group of individuals in a certain area? Since the beginning of ecology as a science, many authors have proposed theories to explain the structure of plant communities and therefore the spatial variation. However, although the accumulated knowledge has advanced to challenge the theories with each other, we have not reached many consensus within the community ecology. Likewise it has not been an easy task to establish physical or functional boundaries between the plant communities in the field, has also not been easy to establish boundaries between theories, approaches and influences of diferents areas of science, such as the biogeografia and evolution. Although some researchers have been working on attempts to establish an integrated theory was not only achieved little success and earned the antipathy of many trends or incited passions in scientific circles. On the one hand, the structure of the plant community may be the result of chance that accumulates over time and space, or by environmental heterogeneity due to specific ecological adaptations of different species. On the other hand, the gradient study indicates recognition of closed communities separated by transitional areas whose influence among communities, such highly dynamic areas, regulate their diversity, as endemic center would be essential for management and maintenance actions. Thus, the thresholds may reflect discontinuities on many different levels, but all kinds of limits can help to draw the line where there is success or failure in the prevalence of survival, growth and reproduction, sufficient to prevent the extinction of a species. In this context, the objective of this work is especially to propose a new old way to look at the structure of plant communities, trying to recognize the principles of the proposed theories from the scale of influence on spatial variation in community composition. Still, considering the current context of environmental changes caused by human activities, we will evaluate the effect of artificial transitions in the structure and diversity of communities. Furthermore, given the important contribution of ecotonal areas as endemic centers, we evaluate the contribution of the occurrence of threatened species in these areas for the Brazilian ecosystems conservation status. In this analysis, greater focus was given to the Cerrado, as the Brazilian Phytogeographic Domain presenting transition areas with almost all other ecosystems, with the exception of Pampa. Our results indicated a greater heterogeneity among the grasslands than in the savanna, but in thin scales both guard similarity close to 1, with a higher similarity between samples than expected by chance. This allows us to consider that the fine-scale continuum theory applies to structuring of communities and its spatial variation. In a coarser scale, communities vary as of continuum, in which the case studied in Itirapina Ecological Station, the continuum is represented by the part of Coutinho's gradient ("Grassland – Savanna - Forest") as Grassland-Forest. However, within a mosaic of ecotones and homogeneous types of vegetation, we find gradients nested with the refinement of the scale. In this case, the influence of the scale in approaches to the structuring of the Cerrado communities could be related to fractals, from the recognition of repeated linked units. Considering the intense fragmentation of the Cerrado vegetation, the invasibility of the communities and the biodiversity loss by invasive alien species, it is necessary to carefully evaluate the effect of artificial transitions in the structure of plant communities and establish 3 effective measures of management of invasive grasses for the focus of established invasion. Still, one must consider the ecosystem conservation status are significantly influenced by the heterogeneity that should be considered in priority actions for conservation. / Uma comunidade pode ser definida puramente como o conjunto de indivíduos de determinada área ? Desde o ínicio da Ecologia enquanto ciência, muitos autores vêm propondo teorias que expliquem a estruturação das comunidades vegetais e, portanto, da variação espacial. Entretanto, ainda que o conhecimento acumulado tenha avançado com a contestação das teorias entre si, não alcançamos muitos consensos dentro da ecologia de comunidades. Da mesma forma que não tem sido uma tarefa fácil estabelecer limites físicos ou funcionais entre as comunidades vegetais em campo, também não tem sido fácil estabelecer fronteiras entre as teorias, abordagens e influências de principios de outras áreas da ciência, como por exemplo, a biogeografia e evolução. Ainda que alguns pesquisadores tenham se debruçado sobre tentativas para o estabelecimento de uma teoria integrada, não só foi alcançado pouco sucesso como ganhou a antipatia de diversas tendências ou acirrou ânimos no meio científico. Por um lado a estrutura da comunidade vegetal pode ser resultado do acaso que se acumula ao longo do tempo e do espaço, ou da heterogeneidade ambiental devido a adaptações ecológicas únicas de espécies diferentes. Por outro lado, o estudo de gradientes indica o reconhecimento de comunidades fechadas separadas por áreas de transição, cuja influência entre as comunidades, como áreas muito dinâmicas, regulam sua diversidade e, como centro de enemismos seriam essenciais para ações de gestão e conservação. Assim, os limites podem refletir descontinuidades em muitos níveis diferentes, mas todos os tipos de limites podem ajudar a desenhar a linha onde há sucesso ou fracasso no predomínio de sobrevivência, crescimento e reprodução, suficientes para evitar a extinção de uma espécie. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é sobretudo o de propor um nova velha forma para o olhar para a estrutura das comunidades vegetais, buscando reconhecer os princípios das teorias propostas a partir da influência da escala na variação espacial da composição das comunidades. Ainda, considerando o atual contexto de transformações ambientais causadas por atividades antrópicas, avaliaremos o efeito de transições artificiais na estrutura e diversidade das comunidades. Além disso, diante da importante contribuição das zonas ecotonais como centros de endemismos, avaliaremos a contribuição da ocorrência de espécies ameaçadas nessas zonas para o estado de conservação dos ecossistemas brasileiros. Nessa análise, maior foco foi dado ao Cerrado, visto que é o Domínio Fitogeográfico brasileiro apresentando áreas de transição com quase todos os outros ecossistemas, com exceção do Pampa. Nossos resultados indicaram uma maior heterogeneidade entre as formações campestres do que no savânicas, porém em escalas finas ambas guardam similaridade próximas de 1, sendo maior a similaridade entre as amostras do que a esperada ao acaso. Isso nos permite considerar que em escala fina a teoria do continuum se aplica a estruturação das comunidades e sua variação espacial. Em uma escala mais grossa, as comunidades variam como continuum, sendo nesse caso de estudo, na Estação Ecológica de Itirapina (EEI), o gradiente é representado por parte do gradiente de Coutinho (Campestre- Savânica-Floresta), como "Campestre-Savanica". No entanto, dentro de um mosaico de ecótonos e tipos de vegetação homogênea, encontramos gradientes aninhados com o refinamento da escala. Nesse caso, a influência da escala para as abordagens sobre a estruturação das comunidades de Cerrado poderiam estar relacionadas a teoria dos fractais, a partir do reonhecimento de repetições de unidades em cadeia. Considerandose a fragmentação intensa do cerrado, a invasibilidade das comunidades, e a perda de diversidade por invasão de espécies exóticas, é preciso cautelosamente avaliar o efeito de transições artificiais na estrutura das comunidades vegetais e estabelecer medidas eficientes de manejo de gramíneas invasoras para os focos já estabelecidos de invasão. Ainda, é preciso considerar que o estado de conservação dos ecossistemas são 2 influenciados significativamente pela heterogeneidade que deve ser considerada em ações prioritárias para a conservação.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / This thesis deals with the study of the tree component in a seasonal semideciduous forest (FES) with a good state of conservation. Initially, it was prepare a general introduction, showing the importance of the detailing study of forests well preserved, as comparative basis with disturbed forests. After this context, the thesis has been divided into two chapters. The first chapter tries to characterize the tree component of a hectare of FES, through the studies of floristic composition and horizontal and vertical structure, and the characterization of the soil. The species were classified accord the dominant stratum and in sucessional group. In this chapter were calculate the floristic similarities with other FES southeastern Brazil, based on the richness and abundance. In the second chapter was searched the formation of functional groups based on ecological attributes of the species. Therefore, it was used a similarity s dendrogram based on the presence/absence of attributes. The results showed that even in preserved forests have high spatial heterogeneity caused by natural gaps. The division of groups successional point to the concentration of late secondary species and low presence of pioneers in the strata. The similarity s analysis based on richness allowed the formation of four groups, and the similarity based on the abundance allowed closer areas with similar degree of conservation, even approaching the FES studied with other FESs in well conserved stage. These results demonstrate the high degree of maturity of the FES studied. In the delimitation of functional groups, four major groups were determined by their attributes: G1 - ornitocoric and light-demanding group; G2 - mastocoric and canopy light-demanding group; G3 - canopy, abiotic dispersion group and G4 - ornitocoric, shade-tolerant and the only group predominant in the understory. The G4 was the more abundant group. It was concluded that the tree community, although present natural gaps, is in a mature stage; the proximity between fragments of FES is a determinant factor in the floristic composition; fragments in similar conservation state have higher floristic similarity; the community tree has, at least, four big functional groups, which play different function in the ecosystem. The results obtained here have great contribution to the understanding of the ecological patterns and processes involved in these ecosystems. But there is a need for further studies that can for detail the communities tree structure and involves the formation of functional groups for better understanding of high diversity forests. / Esta dissertação trata do estudo do componente arbóreo em uma floresta estacional semidecidual (FES) em bom estado de conservação. Inicialmente, foi elaborada uma introdução geral, ressaltando a importância de estudos ecológicos detalhados em florestas preservadas, como base comparativa com florestas alteradas. Após esta contextualização, a dissertação foi dividida em dois capítulos. O primeiro buscou caracterizar, por meio da composição florística e da estrutura, horizontal e vertical, o componente arbóreo de um hectare de FES; além da caracterização do solo da área. As espécies foram classificadas conforme seu estrato dominante e quanto ao grupo sucessional. No mesmo capitulo, também foram calculadas similaridades florísticas, baseadas na riqueza e na abundância, com outras FES do sudeste brasileiro. No segundo capitulo buscou-se a formação de grupos funcionais baseados em atributos ecológicos das espécies. Para isso, foi utilizado um dendrograma de similaridade com base na presença/ausência dos atributos. Os resultados apontaram que mesmo florestas preservadas possuem alta heterogeneidade espacial, causada pelas clareiras naturais. A delimitação dos grupos sucessionais apontou para uma maior concentração de espécies secundárias tardias e pouca presença de pioneiras nos estratos formados. A análise de similaridade baseada na riqueza permitiu a formação de quatro grupos, e a similaridade baseado na abundância permitiu aproximar áreas com semelhante grau de conservação, inclusive aproximando a FES estudada com outras FESs em bom estágio de conservação. Foi possível, assim, determinar o elevado grau de maturidade da FES estudada. Na delimitação de grupos funcionais formaram-se quatro grandes grupos, determinados pelos seus atributos: G1 - grupo ornitocórico, demandante de luz direta, G2 - grupo mastocórico, de dossel demandante de luz direta, G3 - grupo formado por dispersão abiótica e do dossel e G4 - grupo ornitocórico, predominante do subdossel e sub-bosque e único grupo tolerante à sombra e o mais abundante em número de indivíduos. Concluiu-se que a comunidade arbórea, apesar de apresentar clareiras naturais, encontra-se em um estágio maduro; a proximidade entre fragmentos de FES é um fator importante na similaridade na composição florística; fragmentos em semelhante estado de conservação podem ter sua similaridade florística aproximada; a comunidade arbórea apresenta pelo menos quatro grandes grupos funcionais, que desempenham papeis distintos no ecossistema. Os resultados aqui obtidos trazem uma contribuição importante para o entendimento sobre os padrões e processos ecológicos envolvidos nesses ecossistemas, e reforça a necessidade de novos estudos, tanto para detalhamento da estrutura das comunidades arbóreas, quanto estudos que envolvam a formação de grupos funcionais para uma maior compreensão das florestas com alta diversidade. / Mestre em Ecologia e Conservação de Recursos Naturais

Múltiplos fatores determinam as interações entre espécies em redes ecológicas, tais como as barreiras nas suas morfologias, distribuições espaços-temporais, suas abundâncias relativas e histórias evolutivas. Novos métodos estão tornando possível avaliar a importância relativa desses fatores determinantes. Todavia a capacidade de avaliar a importância das histórias evolutivas das espécies é ainda limitada pela escassez de métodos que permitam incluir informações derivadas de filogenias independentes entre os preditores das interações. Esse estudo objetiva superar essa limitação através da inclusão das histórias evolutivas das espécies entre os potenciais determinantes das interações, permitindo a análise comparativa das suas importâncias como estruturadores das redes ecológicas. Usando conceitos dos campos de redes ecológicas e da ecofilogenia foram hipotetizados possíveis cenários filogenéticos preditores das frequências de interações. Para ilustrar o uso desses cenários foi usada a base de dados de uma rede beija-flor-planta da Mata Atlântica do sudeste brasileiro, e foram avaliadas as importâncias relativas das histórias evolutivas das espécies, suas abundâncias e acoplamentos nas suas morfologias e fenologias como determinantes das suas frequências de interações. Os resultados sugerem que as histórias evolutivas de beija-flores e plantas são mais importantes do que as suas abundâncias relativas em estruturar a rede, mas são menos importantes do que barreiras morfológicas e fenológicas. Com o uso de cenários filogenéticos, é oferecida uma extensão de um arcabouço conceitual e metodológico já amplamente utilizado por representar uma forma robusta e flexível de testar a importância de múltiplos fatores e suas combinações como determinantes das interações entre espécies em comunidades. / Multiple factors determine species interactions in ecological networks, such as morphological barriers, spatio-temporal distributions, relative species abundance and their evolutionary history. Novel methods are making it possible to evaluate the relative importance of each of these determinants factors. However, the lack of methods that allow us to incorporate information from independent phylogenies among the predictors of interactions limits our capacity of evaluating the relative importance of evolutionary histories. This work aims to overcome this limitation by including the evolutionary histories of species among the potential determinants of interactions, allowing the comparative analysis of its importance in structuring ecological networks. Different possible phylogenetic scenarios were hypothesized to predict frequencies of species interactions by combining concepts from the fields of ecological networks and ecophylogenetics. The usage of these scenarios is illustrated in a hummingbird-plant interaction network database from the Atlantic Forest in southeastern Brazil, in order to evaluate the relative importance of evolutionary histories of species, species relative abundances, and morphological and phenological barriers as determinants of species interactions frequencies. The results suggests that evolutionary histories of hummingbirds and plants are more important than their relative abundances in structuring their interaction network, but less important than morphological and phenological barriers. Phylogenetic scenarios usage offers an extension to a conceptual and methodological framework widely used by representing a robust and flexible way to evaluate the relative importance of multiple factors and their combinations as determinants of species interactions in communities.

O objetivo deste estudo foi determinar a natureza e a extensão dos efeitos de borda sobre a estrutura da comunidade de anuros de serapilheira da Estação Biológica de Boracéia (EBB). A EBB é uma unidade de conservação com 16.450 ha pertencente à Universidade de São Paulo (USP) e situa-se na Serra do Mar, domínio da Mata Atlântica, a uma altitude de 900m, em uma das regiões mais úmidas do Brasil. A comunidade de anuros de serapilheira foi amostrada entre maio de 2012 a outubro de 2013 nos limites da floresta nativa com cultivo de eucaliptos. Foram amostradas 63 parcelas de 5×5 m dispostas em sete transectos com nove faixas de distância da borda (-50, -25, 0, 25, 50, 75, 100, 125 e 150 m); além de sete parcelas na área-controle, totalizando 1.750 m2 amostrados.Para caracterizar o ambiente em cada faixa de distância, foram medidas as seguintes variáveis: temperatura e umidade relativa da serapilheira, profundidade da serapilheira, cobertura do dossel, diâmetro à altura do peito (DAP) e altura das árvores. Foram capturados 312 indivíduos de 23 espécies de anuros, sendo 19 endêmicas da Mata Atlântica. A comunidade apresentou alta diversidade de espécies (H` = 2,17).A riqueza e a diversidade de anuros aumentaram com a distância da borda florestal. A alta diversidade ß registrada (0,819) para a comunidade de anuros de serapilheira indicou uma alta taxa de substituição de espécies nas diferentes distâncias da borda.Houve maior variação da temperatura e umidade próxima à borda florestal e na área externa à floresta nativa.A riqueza e abundância de anuros foram negativamente correlacionadas com a temperatura e positivamente com a umidade da serapilheira, a densidade do dossel e o diâmetro das árvores.O cultivo de eucalipto pode ter minimizado os efeitos da borda sobre a comunidade de anuros. Os fatores de maior influência sobre a estrutura da comunidade de anuros de serapilheira foram as variações microclimáticas (até a faixa 75 m da borda) e estruturais (densidade do dossel e DAP). Diferentes respostas das espécies aos efeitos de borda indicaram duas faixas de transição para a comunidade de anuros de serapilheria ao longo do gradiente de distância. O primeiro ocorreu entre a borda e os primeiros 25 m no interior da floresta devido à drástica redução da riqueza e da abundância de espécies. O segundo ocorreu entre 50 e 75 m para o interior da floresta, alterando a composição de espécies. Em uma avaliação geral, a extensão dos efeitos de borda na EBB limitou-se a 50 m no interior da floresta. As espécies apresentaram respostas distintas aos efeitos da borda, porém, todas estas estão de acordo com o modelo transacional negativo, pois houve perda da qualidade do hábitat a partir da borda, o que afetou a riqueza e a abundância. / This study aimed at determine nature and extension of edge effects on the structure of a leaf-litter anuran community at the Ecological Station of Boracéia (EEB). EEB is a reserve with 16,450 ha belonging to University of São Paulo (USP) and lies at Serra do Mar, domain of Atlantic Forest, 900 m altitude, in one of the wettest regions of Brazil. The leaf-litter anuran community was sampled between May 2012 and October 2013, on the edge of a native forest with eucalypts cultivation. Sixty-three 5×5 m plots displayed in seven transects along nine distance strips of the edge (-50, -25, 0, 25, 50, 75, 100, 125 e 150 m) were sampled. To characterize the environment in each distance strip, the following measurements were taken: leaf-litter temperature and relative humidity, leaf-litter deepness, canopy cover, diameter at breast height (DBH) and height of trees. Three hundred and twelve individuals of 23 species were captured, being 19 endemic from Atlantic forests. The community presented high species diversity (H` = 2,17). Anuran richness and diversity increased with the distance from the forest edge. High ß diversity found for the leaf-litter anuran community (0.819) indicated a high species turn over along different distances from the edge. There were higher temperature and humidity variation near the edge and outside native forest. Anuran richness and abundance were negatively correlated to temperature and positively with leaf-litter humidity, canopy cover and DBH. Eucalypts cultivation could have minimized the edge effects on the anuran community. Factors most influencing the structure of the leaf-litter anuran community were microclimatic (until 75 m from the edge) and structural (canopy cover and DBH) variations. Different species responses to the edge effects indicated two transition strips for the leaf-litter anuran community along the distance gradient. The first occurred between the edge and the first 25 m inside the forest due to drastic reduction of species richness and abundance. The second occurred between 50 and 75 m inside the forest, changing species composition. In a general, the extension of the edge effects at EEB was limited at 50 m inside the forest. Species presented distinct responses to the edge effects, however, all of them agree with the negative transational model, because there were loss of habitat quality from the edge, which affected richness and abundance.

Orientadores: Andre Victor Lucci Freitas, Keith Spalding Brown Junior / Tese (doutorado) Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T08:56:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laps_RudiRicardo_D.pdf: 2534359 bytes, checksum: 993de8f2b64eef6ff9885740cbc14973 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A Floresta Atlântica é um dos ecossistemas mais ameaçados no mundo e as unidades de conservação são importantes para manutenção da biodiversidade nesta paisagem altamente fragmentada. A avifauna da Floresta Atlântica do sul da Bahia é rica, com muitos endemismos e espécies ameaçadas de extinção. Nós investigamos a composição da avifauna da RBU e áreas adjacentes com o objetivo de medir a importância dessa UC para a proteção das espécies, assim como a resposta da comunidade aos diferentes hábitats (cabrucas, capoeiras e fragmentos florestais). Nós comparamos os resultados obtidos para aves, morcegos, lagartos, anuros e samambaias dentro dessa matriz predominatemente florestal com uma segunda área com paisagem oposta (fragmentos florestais imersos em matriz de cabrucas). Resultados: Nós encontramos 333 espécies de aves, incluindo 17 ameaçadas. A escassez de aves cinegéticas indica que a pressão de caça é alta na região. As cabrucas (plantações de cacau sob floresta raleada) exibem riqueza e abundância de aves maior que os demais hábitats investigados, com a presença de espécies generalistas invasoras. Frugívoros e insetívoros de copas foram abundantes e ricos nas cabrucas. Entretanto, insetívoros e frugívoros de sub-bosque são sensíveis à simplificação do hábitat deste sistema agroflorestal e muitas espécies desapareceram. O efeito de borda agiu significantemente para algumas espécies, com insetívoros generalistas aumentando sua riqueza e abundância, porém com alguns insetívoros e frugívoros de sub-bosque diminuindo próximo às bordas. Algumas espécies podem ser indicadores de florestas, já que ocorrem somente em interior de fragmentos. O amplo consenso sobre a importância de plantações sombreadas (cabrucas) para a conservação da biodiversidade deve ser tomado com cautela, porque algumas espécies evitam esse hábitat, mas as florestas secundárias (capoeiras) podem ser importantes para conectar fragmentos em uma paisagem. Uma comparação de pequenos fragmentos e cabrucas em duas paisagens contrastantes mostrou que a conversão de florestas em cabrucas impactaram diferentemente o padrão de dominância de espécies e guildas de aves e morcegos, porém as assembléias nas cabrucas geralmente refletem aquelas observadas em florestas próximas. A riqueza e composição de espécies foram diferentes nas paisagens analisadas, e ambos hábitats (florestas e cabrucas) de Uruçuca/Ilhéus mostraram perda de espécies florestais comparados com os mesmos hábitats em Una. Nosso estudo mostra que, apesar das cabrucas serem matrizes permeáveis para muitas espécies, elas não são substitutas das florestas. Há diferenças pronunciadas entre as duas paisagens com respeito à habilidade das cabrucas manterem a riqueza de espécies. Independente do grupo biológico considerado, uma representatividade maior de floresta nativa na paisagem influencia positivamente a riqueza de espécies encontradas nas cabrucas. O contexto da paisagem também influencia a variabilidade espacial da composição de espécies para alguns grupos biológicos, reforçando a importância e a vulnerabilidade de pequenas manchas florestais remanescentes em paisagens dominadas por cabrucas. Estes resultados apontam a necessidade de preservar áreas de hábitat primário mesmo em paisagens onde as práticas de uso da terra são geralmente favoráveis à conservação da biodiversidade / Abstract: The Brazilian Atlantic forest is one of more threatened ecosystems in the world, and the conservation units are very important in maintenance of biodiversity in a landscape highly fragmented. The avifauna of the Brazilian Atlantic Forest of southern Bahia State is very rich, with many endemisms and threatened species. We explore the composition of avifauna of UBR and adjacent areas, and investigated the bird communities in different habitats nearby UBR with aim to measure its importance for species protection. We compare these results obtained by birds, bats, lizards, frogs and ferns in a forested matrix with a second area with opposite landscape (forest fragments in a cabruca matrix). Results: We found 333 species, including 17 species threatened. The paucity of game birds, like cracids an tinamous, indicate that the hunt pressure is high in the region. The shaded cocoa plantation exhibited greater richness and abundance of birds, with the presence of generalist species that invaded this habitat. Canopy insectivores and frugivores were highly profuse in cocoa plantations. However, understory insectivores and frugivores are sensible to habitat simplification of this agroforest system, and many species vanished. Edge effect was significant for some species, with generalist insectivores showing increase in richness and abundance, but some understory insectivores and frugivores decrease near edges. Some species can be used as forest indicators, since it occurred only in interior of fragments. The widely consensus about the importance of shaded plantations for conservation of biodiversity must take in caution, because some species avoid this habitat, but the early secondary forest can be important to connect fragments in this highly patchy landscape. A comparison of small fragments and cabrucas from contrastant landscapes showed that the conversion of forest to cabrucas impacted the dominance pattern of species and guilds differently regarding birds and bats, but species assemblages in cabrucas generally reflect those observed in nearby forests. Species richness and composition were different in these landscapes, and both habitats from Uruçuca showed losses of forest-dwelling species compared with those habitats from Una. Our study has shown that, although cabrucas can be permeable matrices for many species from the local biota, they are not forest surrogates. There were pronounced differences between the two landscapes with regard to the ability of cabrucas to maintain species richness. Irrespective of the biological group considered, a greater representation of native forest in the landscape positively influences the species richness reported in cabrucas. Landscape context also influenced the spatial variability of species composition for some biological groups, stressing the importance, and the vulnerability of the small forest patches remaining in landscapes dominated by shade plantations. These results point to the need to preserve sufficient areas of primary habitat even in landscapes where land use practices are generally favorable to the conservation of biodiversity / Doutorado / Ecologia de Comunidades / Doutor em Ecologia

Orientadores: Ricardo Jannini Sawaya, Denise de Cerqueira Rossa Feres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T18:39:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CorreaFilho_DecioTadeu_M.pdf: 2723996 bytes, checksum: 128827025a31fdb66d41e2abeb742135 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Anfíbios anuros possuem ciclo de vida complexo e as fases larvais e adultas podem ocupar ambientes totalmente distintos. Isso faz com que cada uma das fases esteja sujeita a diferentes pressões ambientais. Desta forma, girinos e adultos podem seguir caminhos evolutivos diferentes, ainda que apresentem as mesmas relações filogenéticas. O objetivo deste estudo foi investigar os aspectos ecológicos e evolutivos que atuam na estruturação de uma metacomunidade de anuros nas fases adulta e larval. Realizamos o estudo em uma região de Cerrado no sudeste do Brasil. O trabalho está dividido em dois capítulos. No primeiro, testamos se as comunidades de adultos e girinos são concordantes, e analisamos a influência das variáveis ambientais e espaciais na abundância e composição de espécies em cada fase ontogenética. No segundo capítulo, verificamos como a diversidade fenotípica se distribui ao longo da filogenia e como os corpos d'água influenciam a diversidade fenotípica e filogenética das espécies. Além disso, verificamos a evidência de filtros ambientais na montagem das comunidades estudadas a partir da associação entre atributos fenotípicos, relações filogenéticas e variáveis ambientais. Nossos resultados do primeiro capítulo indicam que as comunidades de adultos e girinos são concordantes, ou seja, são distribuídas de maneira similar entre os habitats. As variáveis ambientais foram mais importantes do que as espaciais, sendo a área da superfície e o hidroperíodo dos corpos d'água as características que melhor explicaram a distribuição dos adultos e girinos entre os corpos d'água. A maioria das espécies esteve associada aos habitats temporários de média a longa duração. Locais temporários não apresentam predadores importantes como peixes e retém água por tempo suficiente para a metamorfose dos girinos. No segundo capítulo, verificamos que os atributos fenotípicos nos adultos são mais conservados do que nos girinos. A diversidade fenotípica dos adultos é concentrada em poucos nós da filogenia, enquanto que nos girinos é dispersa pela filogenia. A metacomunidade de adultos é estruturada por filtros ambientais relacionados principalmente aos microhabitats de vocalização. Espécies da família Hylidae que vocalizam empoleiradas, por exemplo, são associadas aos locais com maior diversidade de vegetação na margem dos corpos d'água. Para os girinos não foi observada evidência de filtro ambiental. Além disso, não houve relação clara entre os atributos fenotípicos dos girinos e características ambientais como observado para os adultos. Entretanto, a maioria dos girinos esteve associada a locais que podem oferecer maior disponibilidade de recursos alimentares e menor risco de predação, como corpos d'agua temporários, de dossel aberto e com muita vegetação em seu interior. Concluímos que os adultos determinam a distribuição dos girinos nas comunidades. Entretanto, a escolha do habitat de reprodução é baseada em parte pelos atributos dos adultos, mas também ponderada por locais de melhor desenvolvimento e sobrevivência de sua larva. Nossos resultados ressaltam a complexidade da organização das comunidades de anuros, principalmente no que diz respeito às relações entre as fases ontogenéticas, e contribuem de forma inédita para melhor compreensão da organização de comunidades de animais de ciclo de vida complexo como os anuros / Abstract: Anuran amphibians have complex life cycles, and the larval and adult stages can occupy completely different environments. Thus, each stage is subject to different environmental pressures. Tadpoles and adults can follow different evolutionary paths even though they show the same phylogenetic relationships. The aim of this study was to investigate the ecological and evolutionary aspects structuring an anuran metacommunity in both larval and adult stages. We conducted this study in a savanna region in southeastern Brazil. The study comprises two chapters. In the first, we tested if tadpole and adult communities show community concordance. Then we analyzed the influence of environmental and spatial variables on the abundance and composition of species in each ontogenetic stage. In the second chapter, we verified how the phenotypic diversity is distributed throughout the phylogeny, and how water bodies affect phenotypic and phylogenetic diversity of species. Additionally, we verified the evidence of environmental filters acting in the community assembly based on the association among phenotypic traits, phylogeny, and environmental variables. Our results in the first chapter indicated that communities of adults and tadpoles are concordant, because they have a similar distribution across the set of water bodies. Environmental variables were more important than space, because area and hydroperiod of the water bodies were the variables that best explained the distribution of species for both ontogenetic stages. Most species were associated with medium and long-term temporary habitats. Temporary habitats have no important predators like fish and could retain water long enough for tadpoles to achieve metamorphosis. In the second chapter, we find that adult traits are more conserved, which was not observed for tadpoles. The phenotypic diversity of adults is concentrated in a few nodes, while in tadpoles it is widespread throughout phylogeny. The adult metacommunity is regulated by environmental filters related to vocalization microhabitats. Hylidae species that vocalize perched on vegetation, for instance, are associated with greater vegetation diversity on the edge of the water body. Tadpoles were not affected by environmental filters. Furthermore, there was not clear relationship between tadpole traits and environmental characteristics as observed for adults. However, most of the tadpoles were associated with sites that may offer greater availability of food resources and low predation risk, such as open canopy and temporary water bodies with vegetation inside. We conclude that adults determine the distribution of tadpoles. However, even if environmental filters affect adults, the choice of the breeding habitat is based in part by adult traits and also weighted for habitats that promote better development and survival of their larvae. Our results underscore the complexity involved in frog community assembly, particularly regarding the relationship between ontogenetic stages, and thus, contribute to a better understanding of the assembly of complex life cycle communities / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Ecosystems in the modern world face a vast array of disturbances, from globally shifting abiotic conditions, to increasingly variable extreme natural events, to high intensity discrete human-caused disturbances. Well-developed, applicable theoretical frameworks on how ecosystems can respond to and withstand these disturbances are needed for adequate management of valued ecological systems. To date, the most promising theoretical development for understanding ecological response to complex sets of disturbances is resilience. Ecological resilience acknowledges non-linear ecosystem behavior, incorporates the role of slowly changing environmental parameters in ecological dynamics, and offers one of the few potential methods to predict, and avoid, impending ecological collapse. However, as ecological resilience has evolved conceptually to include social, political, and economic fields, it has become increasingly difficult to clearly define in, and apply to, managed ecosystems. This dissertation pairs ecological resilience with other, well-established attributes of ecological response to disturbance, namely resistance, persistence, and recovery. By doing so, we can clearly define and quantify each attribute in a range of ecosystem types and over a variety of ecological scales. In Chapter 1, we use microcosm communities to test the relationship between one potential mechanism, landscape connectivity, and multiple attributes of ecological response to disturbance including resistance, resilience, and recovery. We find that each attribute responds uniquely to connectivity, and that generalizing the role of connectivity over all three may give an inaccurate prediction of how ecosystems may respond to individual disturbances. In Chapter 2, we experimentally investigate the presence of early warning indicators of approaching critical thresholds. Using water table drawdown treatments in bog, we test for critical slowing and increased autocorrelation as the bog approaches a transition to forest. We find that critical slowing is clear in composition and moss cover, but that autocorrelation is not apparent. The decoupling of critical slowing and increased autocorrelation could be due to a number of complex ecosystem dynamics, all of which are common in ecosystem management globally. Thus, early warning indicators likely need further development if they are to become applicable. In Chapter 3, we observationally study how conservation management actions may increase or decrease ecological resilience. In particular, we explore how invasive species management intensity correlates with changes in functional redundancy, response diversity, and spatial occurrence of regime shifts in Garry oak meadows. We find that more intense management correlates with less area lost to woody encroachment and increases in functional redundancy through time. However, the relationship was strongly mediated by individual landscape settings. Finally, in Chapter 4, we scale up to a provincial study, investigating persistence of ecosystems and large mammal species in the face of the continuous pressures of land use change. In the results from all four chapters, it is clear that individual attributes of ecological response to disturbance, i.e. resistance, persistence, resilience, or recovery, all play unique roles in ecosystem dynamics. Additionally, the metric chosen to quantify each attribute can play a pivotal role in how we interpret observed dynamics. The work in this dissertation highlights that we cannot understand or predict ecological response to disturbance without clear, measurable concepts. Around a single state of interest, resilience is only one among a suite of attributes that are important to understand. Its additional strength, of potentially predicting the occurrence of ecological thresholds, is still being developed as we explore methods of quantification and application in individual ecosystems. / Graduate

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Studies of biodiversity surveys and habitat requirements are essential in landscapes threatened by anthropogenic conversion, such as those that make up the Pampa biome. In the present study we determined the spatial distribution of richness of anurans at the Área de Proteção Ambiental (APA) do Ibirapuitã, the largest protected federal area within the Pampa biome in Brazil. Thus we: (1) describe the composition of anuran community regarding species richness, abundance, constancy of occurrence and reproductive modes; (2) compare the frogs composition with other localities of grassland southernmost of South America; (3) tested whether local variables of waterbodies, space and landscape are determinants of species richness, and (4) tested whether environmental heterogeneity influences the structure of anuran community. Sampling was carried from October to November 2012 and at November 2013, the searching at breeding sites method, tadpole collecting and examination of specimens housed in herpetological collections. A total of 64 waterbodies (40 ponds and 24 streams) were sampled for the anuran amphibians, as well as were recorded environmental descriptors in three scales: local, space, and landscape. We recorded the occurrence of 33 anuran species at the APA Ibirapuitã. The registered anurans are typical of open areas, and at least 10% of them are restricted of the grassland areas to the subtropical region of South America, including two endangered species at the global and state levels. Pseudopaludicola falcipes was the most abundant species and Hypsiboas pulchellus was the species most frequently recorded. Five reproductive modes were recorded, and the deposition and the development of exotrophic tadpoles in lentic waterbodies was the most common mode (57.5%). Cluster analysis revealed five groups with more than 50% similarity, whose structure was influenced by geographic distance, but can be partially interpreted by regional peculiarities. We used generalized regression models considering the set of descriptors as predictors of anuran species richness. Subsequently, we use a partition of variance to evaluate the independent and shared explicability between different sets of predictors. Finally, we use a Canonical Redundancy Analysis to explore the role of environmental descriptors on the species abundance of frogs in ponds and streams. The richness in ponds was influenced by the local variable representing the area of waterbodies. Already the abundance was correlated with the percentage of vegetation on the shores and the water temperature. In streams, the species richness of anurans was correlated with a local variable (number of strata of emergent vegetation) and a landscape variable (distance in relation to human residences). Species abundance was affected by higher vegetation strata (> 200 cm) on the shores and by water electrical conductivity. The combined contribution of local and landscape variables have important implications for understanding how amphibians are distributed in the grassland environment. Our work shows the importance of conserving grassland biomes which are increasingly threatened by human activities. / Studies of biodiversity surveys and habitat requirements are essential in landscapes threatened by anthropogenic conversion, such as those that make up the Pampa biome. In the present study we determined the spatial distribution of richness of anurans at the Área de Proteção Ambiental (APA) do Ibirapuitã, the largest protected federal area within the Pampa biome in Brazil. Thus we: (1) describe the composition of anuran community regarding species richness, abundance, constancy of occurrence and reproductive modes; (2) compare the frogs composition with other localities of grassland southernmost of South America; (3) tested whether local variables of waterbodies, space and landscape are determinants of species richness, and (4) tested whether environmental heterogeneity influences the structure of anuran community. Sampling was carried from October to November 2012 and at November 2013, the searching at breeding sites method, tadpole collecting and examination of specimens housed in herpetological collections. A total of 64 waterbodies (40 ponds and 24 streams) were sampled for the anuran amphibians, as well as were recorded environmental descriptors in three scales: local, space, and landscape. We recorded the occurrence of 33 anuran species at the APA Ibirapuitã. The registered anurans are typical of open areas, and at least 10% of them are restricted of the grassland areas to the subtropical region of South America, including two endangered species at the global and state levels. Pseudopaludicola falcipes was the most abundant species and Hypsiboas pulchellus was the species most frequently recorded. Five reproductive modes were recorded, and the deposition and the development of exotrophic tadpoles in lentic waterbodies was the most common mode (57.5%). Cluster analysis revealed five groups with more than 50% similarity, whose structure was influenced by geographic distance, but can be partially interpreted by regional peculiarities. We used generalized regression models considering the set of descriptors as predictors of anuran species richness. Subsequently, we use a partition of variance to evaluate the independent and shared explicability between different sets of predictors. Finally, we use a Canonical Redundancy Analysis to explore the role of environmental descriptors on the species abundance of frogs in ponds and streams. The richness in ponds was influenced by the local variable representing the area of waterbodies. Already the abundance was correlated with the percentage of vegetation on the shores and the water temperature. In streams, the species richness of anurans was correlated with a local variable (number of strata of emergent vegetation) and a landscape variable (distance in relation to human residences). Species abundance was affected by higher vegetation strata (> 200 cm) on the shores and by water electrical conductivity. The combined contribution of local and landscape variables have important implications for understanding how amphibians are distributed in the grassland environment. Our work shows the importance of conserving grassland biomes which are increasingly threatened by human activities.