The influence of habitat loss on biodiversity is related to a set of non-linear processes, which strongly affect isolation and connectivity and determine both extinction and colonization rates. Landscape changes due anthropogenic disturbances are driving not only species loss per se, but also loss of functions performed by those species, which could have important impacts on the provision of ecosystem services and ecosystem function. The objective of this dissertation is to move beyond our current understanding about landscape processes underpinning bird persistence and avian-mediated pest control in fragmented landscapes. In chapter 1, we systematically review the empirical evidence of landscape structure effects on avian-mediated pest control in agricultural systems worldwide in order to point out the main landscape processes underpinning ecosystem service provision and gaps in knowledge where research efforts should be focused. We have found 226 bird species that provide pest regulation worldwide, and a substantial proportion of those are native habitat-dependent species in tropical systems. Moreover, more heterogeneous landscapes, increased habitat amount, and decreased isolation among patches are positively associated with increased avian-mediated pest control rates. Then, using bird data collected in fragmented landscapes in the Brazilian Atlantic forest, in chapter 2 we test for community-level extinction thresholds across a range of biodiversity indices (taxonomic, functional, and phylogenetic diversity) in order to evaluate how much habitat is need to maintain sustainable ecosystem functioning and ecosystem resilience, and how matrix composition might affect these thresholds. In general, we have found that more permeable matrices are able to postpone species loss in fragmented landscapes. However, since habitat loss reaches 20% of habitat remaining, all aspects of biodiversity are compromised. Finally, in chapter 3 we investigate the cross-habitat spillover process - one of the main processes regulating avian-mediated pest control in tropical regions. Matrix composition is a key factor in facilitating species movement into matrices, as 24% of the species pool can spill over into coffee plantations, while spillover into pasture is nearly non-existent. Moreover, the interaction between forest cover and edge density is an important predictor of spillover when habitat amount is low. Our results suggest that landscape configuration and matrix composition should be considered when planning agricultural landscapes in order to ensure long-term persistence of biodiversity and ecosystem services provision / O efeito da perda de habitat sobre a biodiversidade está ligado a um conjunto de processos não-lineares que fortemente afetam a conectividade e o isolamento da paisagem, e determinam taxas de extinção e colonização. Mudanças na estrutura da paisagem desencadeadas por distúrbios antropogênicos levam não somente à perda de espécies per se, mas também a perda de funções que estas espécies desempenham no ecossistema, com importantes implicações em termos de funcionalidade e provisão de serviços ecossistêmicos. O objetivo geral desta tese é elucidar os processos, que ocorrem no nível da paisagem, que modulam a persistência de aves e, consequentemente, as funções destas aves na provisão do controle de pragas em paisagens fragmentadas. No primeiro capítulo da tese, nós revisamos sistematicamente as evidências empíricas dos efeitos da estrutura da paisagem sobre o controle de pragas provido por aves em sistemas agrícolas ao redor do mundo, identificando os processos, no nível da paisagem, subjacentes a este controle e as lacunas de conhecimento onde futuros esforços devem ser concentrados. Identificamos 226 espécies de aves provendo controle de pragas em sistemas agrícolas, sendo que uma porção substancial destas espécies em sistemas tropicais são dependentes de habitats nativos. Em geral, paisagens mais heterogêneas, com elevada cobertura de habitat nativo e menor isolamento entre fragmentos estão positivamente relacionados com elevadas taxas de controle de pragas provido por aves. Por conseguinte, no segundo capítulo, usamos dados de aves em paisagens fragmentadas emersas em diferentes contextos de matriz agrícola na Mata Atlântica brasileira, para testar limiares de extinção ao nível de comunidade. Foram usadas diferentes métricas de diversidade biológica (taxonômica, funcional e filogenética), com o intuito de avaliar o quanto de habitat é necessário para garantir o funcionamento e resiliência do ecossistema. Nós encontramos que matrizes mais permeáveis são capazes de postergar a perda de espécies em paisagens fragmentadas, no entanto, quando a perda de habitat alcança o limiar crítico de 20%, todos os aspectos da biodiversidade estão comprometidos, independentemente do tipo de matriz. Por fim, no capítulo 3, nós investigamos o processo de \'transbordamento\' (i.e. spillover), um dos principais processos reguladores da provisão do serviço de controle de pragas pela biota dependente de habitats nativos. Nós demonstramos que a composição da matriz é um fator determinante facilitando o movimento de espécies para as matrizes agrícolas, sendo que 24% do pool de espécies consegue utilizar matrizes de cafezal, enquanto este movimento é quase inexistente em matrizes de pastagem. Ademais, em paisagens com pouca cobertura florestal, a interação entre cobertura florestal e densidade de borda é um importante preditivo do spillover. Nossos resultados sugerem que a configuração da paisagem e a composição da matriz devem ser consideradas no planejamento de paisagens agrícolas para garantir a persistência em longo prazo da biodiversidade e a provisão de serviços ecossistêmicos

A perda e fragmentação de habitats são, atualmente, as principais ameaças à conservação da biodiversidade. Espécies que outrora tinham sua distribuição contínua são forçadas a sobreviver de forma segmentada, em populações menores e mais susceptíveis à extinção. Segundo a teoria de metapopulações, se extinções locais em fragmentos específicos puderem ser compensadas por recolonizações provenientes de populações adjacentes, uma espécie pode persistir apesar da fragmentação. Extinções e recolonizações são processos que dependem da estrutura da paisagem. Fragmentos pequenos e com baixa qualidade de habitat possuem maior probabilidade de extinção, assim como paisagens pouco conectadas e com alta resistência à dispersão de indivíduos têm menores taxas de recolonização. Modelos de dinâmica populacional espacialmente explícitos (MVPEE) possibilitam a análise da influência de diferentes tipos de paisagens sobre a persistência de espécies, contribuindo na decisão de estratégias para sua conservação. Esta tese teve o objetivo de identificar os fatores que afetam a persistência de três espécies de aves florestais endêmicas à Mata Atlântica (Chiroxiphia caudata, Xiphorhyncus fuscus e Pyriglena leucoptera) através de um MVPEE. Foram estudadas quatro paisagens do Planalto Atlântico de São Paulo que possuem florestas fragmentadas. A técnica de play-back foi utilizada para atestar a presença ou ausência das aves em 80 fragmentos dispersos por essas paisagens. Esses dados foram utilizados para gerar modelos logísticos de incidência capazes de estimar sua probabilidade de ocorrência de acordo com a cobertura e arranjo espacial da paisagem circundante. Ademais, o padrão de movimentação das aves entre fragmentos florestais foi determinado através de experimentos de play-back que as induziu a transpor a matriz, e pela translocação de indivíduos acompanhados por radio-telemetria. Os modelos de incidência indicaram que a probabilidade de ocorrência das aves em locais de matas fragmentadas depende em larga escala da distribuição espacial dos remanescentes florestais, sendo maior em locais onde o isolamento dos fragmentos é baixo. Esse efeito torna-se ainda mais importante em locais onde os fragmentos não são grandes o suficiente para prover as aves com todos os recursos necessários, forçando-as a buscá-los em matas adjacentes, mas não muito distantes entre si a ponto de coibir sua movimentação. Essa capacidade das aves de transpor a matriz inter-habitat, alcançando florestas próximas, foi confirmada pelos estudos de movimentação. As espécies estudadas são capazes de se movimentar entre fragmentos florestais próximos, mostrando-se ainda capazes de utilizar corredores de habitat ou árvores isoladas para facilitar sua passagem pela paisagem. Esses resultados indicam que os territórios das espécies estudadas podem incluir fragmentos isolados, porém funcionalmente conectados pela movimentação das aves, sendo que as condições mínimas para o estabelecimento destes territórios em termos de quantidade e espaçamento das florestas variam em função da espécie. Esses resultados, somados às informações bibliográficas sobre a biologia das espécies estudadas, foram utilizados para guiar a construção de um MVPEE ecologicamente calibrado, onde as células da paisagem foram definidas como sendo os territórios potenciais das aves. Esse modelo de viabilidade se mostrou de grande utilidade para avaliar os efeitos de variações estruturais da paisagem sobre a persistência de populações de pequenas aves territoriais. Simulações conduzidas tanto com paisagens artificiais como reais indicaram que, em uma escala espacial ampla, a persistência dessas espécies está em grande parte sujeita à quantidade de territórios que a paisagem pode suportar, mas não à sua agregação. No entanto, o aumento da densidade de florestas na paisagem leva a um aumento na quantidade de territórios possíveis, afetando positivamente a persistência das espécies. O MVPEE desenvolvido para esta tese permitiu conciliar uma análise estrutural de paisagens com a modelagem de dinâmicas populacionais, o que é considerado como um dos assuntos prioritários de pesquisa em ecologia de paisagens. / Habitat loss and fragmentation are currently the most important threats to the conservation of biodiversity. These processes may generate patchy landscapes where several species are forced to survive in small and isolated populations, which are very susceptible to local extinctions. According to the metapopulation theory, if local extinctions in specific patches can be compensated by re-colonization from surrounding populations, a species can persist despite fragmentation. Extinctions and re-colonizations are processes that depend directly on landscape structure. Small patches with low habitat quality have increased extinction probabilities, while poorly connected landscapes with high resistance to the dispersal of individuals have decreased re-colonization rates. Spatially explicit population viability models (SEPVM) allow analyses of the influence of different types of landscapes on the persistence of species, contributing to conservation strategies decision making. The objective of the current thesis was to identify the factors which affect the persistence of three forest bird species endemic to the Atlantic forest (Chiroxiphia caudata, Xiphorhynchus fuscus and Pyriglena leucoptera) through a SEPVM. Four different fragmented landscapes of the Atlantic plateau of São Paulo were chosen for this study. The playback technique was used to assess the incidence of the birds inside 80 forest fragments in these landscapes. These data were used to derive logistic incidence models to estimate their occurrence probabilities according to the cover and spatial pattern of the surrounding landscape. Furthermore, the movement pattern of the birds between forest fragments was inferred from playback experiments which induced birds to overcome the matrix, and through the translocation of individual birds which were followed by radio-telemetry. The incidence models indicated that the occurrence probability of the birds in places of fragmented habitat depends in large scale on the spatial distribution of forest remnants, being higher where patch isolation is low. This effect becomes even more important in places where habitat patches are not big enough to provided the birds with sufficient resources, forcing them to search for it in nearby forests, which shall not be further away than the birds\' aptitude to move through the landscape. Their ability to overcome the inter-habitat matrix, reaching close by forests, was confirmed by the experiments on individuals\' movements. The studied species are able to move between nearby forest patches, being even able to use habitat corridors or isolated trees to ease their passage through the landscape. These results indicate that the territories of the studied species can include isolated patches which are connected by birds\' movement. Also, the minimum conditions to the establishment of these territories in terms of amount and aggregation of forests varies according to the species. These results, added to bibliographical information on the studied birds\' biology, were used to guide the development of an ecologically scaled SEPVM, in which the landscape cells were defined as potential bird territories. This viability model was greatly useful to assess the effects of landscape structural changes on the persistence of small territorial birds\' populations. Simulations using both artificial and real landscapes indicated that, in a wide landscape scale, the persistence of these species is largely subjected to the amount of territories the landscape can bear, but not to its aggregation. Nevertheless, increases of forest density lead to a higher amount of possible territories, positively affecting the persistence of the species. The SEPVM developed for the current thesis allowed the reconciliation of a structural analysis of the landscape to dynamical population modeling, what is considered as a top priority research subject in landscape ecology.

Aims: (1.) to evaluate the historical development of a selected area, using certain indicators computed by Patch Analyst and Fragstas, (2.) to critically evaluate the possibility of using these indicators for landscape planning, (3.) to define the main factors driving the historical changes of landscape structure and to characterize changes in landscape function, and (4.) to propose an improvement of the current state of the area. Map layers including current and past landscape structures were produced using ArcGIS 9.2. Proposed have also been extreme variants of land use, its variants with an increased occurrence of shrubs, and layers showing crops cultivated in the area in the years 2003 - 2009. Some metrics were computed simultaneously by Patch Analyst and Fragstats and the outputs of both programs were compared. The data obtained were treated using STATISTICA 8.

A perda e fragmentação de habitats são, atualmente, as principais ameaças à conservação da biodiversidade. Espécies que outrora tinham sua distribuição contínua são forçadas a sobreviver de forma segmentada, em populações menores e mais susceptíveis à extinção. Segundo a teoria de metapopulações, se extinções locais em fragmentos específicos puderem ser compensadas por recolonizações provenientes de populações adjacentes, uma espécie pode persistir apesar da fragmentação. Extinções e recolonizações são processos que dependem da estrutura da paisagem. Fragmentos pequenos e com baixa qualidade de habitat possuem maior probabilidade de extinção, assim como paisagens pouco conectadas e com alta resistência à dispersão de indivíduos têm menores taxas de recolonização. Modelos de dinâmica populacional espacialmente explícitos (MVPEE) possibilitam a análise da influência de diferentes tipos de paisagens sobre a persistência de espécies, contribuindo na decisão de estratégias para sua conservação. Esta tese teve o objetivo de identificar os fatores que afetam a persistência de três espécies de aves florestais endêmicas à Mata Atlântica (Chiroxiphia caudata, Xiphorhyncus fuscus e Pyriglena leucoptera) através de um MVPEE. Foram estudadas quatro paisagens do Planalto Atlântico de São Paulo que possuem florestas fragmentadas. A técnica de play-back foi utilizada para atestar a presença ou ausência das aves em 80 fragmentos dispersos por essas paisagens. Esses dados foram utilizados para gerar modelos logísticos de incidência capazes de estimar sua probabilidade de ocorrência de acordo com a cobertura e arranjo espacial da paisagem circundante. Ademais, o padrão de movimentação das aves entre fragmentos florestais foi determinado através de experimentos de play-back que as induziu a transpor a matriz, e pela translocação de indivíduos acompanhados por radio-telemetria. Os modelos de incidência indicaram que a probabilidade de ocorrência das aves em locais de matas fragmentadas depende em larga escala da distribuição espacial dos remanescentes florestais, sendo maior em locais onde o isolamento dos fragmentos é baixo. Esse efeito torna-se ainda mais importante em locais onde os fragmentos não são grandes o suficiente para prover as aves com todos os recursos necessários, forçando-as a buscá-los em matas adjacentes, mas não muito distantes entre si a ponto de coibir sua movimentação. Essa capacidade das aves de transpor a matriz inter-habitat, alcançando florestas próximas, foi confirmada pelos estudos de movimentação. As espécies estudadas são capazes de se movimentar entre fragmentos florestais próximos, mostrando-se ainda capazes de utilizar corredores de habitat ou árvores isoladas para facilitar sua passagem pela paisagem. Esses resultados indicam que os territórios das espécies estudadas podem incluir fragmentos isolados, porém funcionalmente conectados pela movimentação das aves, sendo que as condições mínimas para o estabelecimento destes territórios em termos de quantidade e espaçamento das florestas variam em função da espécie. Esses resultados, somados às informações bibliográficas sobre a biologia das espécies estudadas, foram utilizados para guiar a construção de um MVPEE ecologicamente calibrado, onde as células da paisagem foram definidas como sendo os territórios potenciais das aves. Esse modelo de viabilidade se mostrou de grande utilidade para avaliar os efeitos de variações estruturais da paisagem sobre a persistência de populações de pequenas aves territoriais. Simulações conduzidas tanto com paisagens artificiais como reais indicaram que, em uma escala espacial ampla, a persistência dessas espécies está em grande parte sujeita à quantidade de territórios que a paisagem pode suportar, mas não à sua agregação. No entanto, o aumento da densidade de florestas na paisagem leva a um aumento na quantidade de territórios possíveis, afetando positivamente a persistência das espécies. O MVPEE desenvolvido para esta tese permitiu conciliar uma análise estrutural de paisagens com a modelagem de dinâmicas populacionais, o que é considerado como um dos assuntos prioritários de pesquisa em ecologia de paisagens. / Habitat loss and fragmentation are currently the most important threats to the conservation of biodiversity. These processes may generate patchy landscapes where several species are forced to survive in small and isolated populations, which are very susceptible to local extinctions. According to the metapopulation theory, if local extinctions in specific patches can be compensated by re-colonization from surrounding populations, a species can persist despite fragmentation. Extinctions and re-colonizations are processes that depend directly on landscape structure. Small patches with low habitat quality have increased extinction probabilities, while poorly connected landscapes with high resistance to the dispersal of individuals have decreased re-colonization rates. Spatially explicit population viability models (SEPVM) allow analyses of the influence of different types of landscapes on the persistence of species, contributing to conservation strategies decision making. The objective of the current thesis was to identify the factors which affect the persistence of three forest bird species endemic to the Atlantic forest (Chiroxiphia caudata, Xiphorhynchus fuscus and Pyriglena leucoptera) through a SEPVM. Four different fragmented landscapes of the Atlantic plateau of São Paulo were chosen for this study. The playback technique was used to assess the incidence of the birds inside 80 forest fragments in these landscapes. These data were used to derive logistic incidence models to estimate their occurrence probabilities according to the cover and spatial pattern of the surrounding landscape. Furthermore, the movement pattern of the birds between forest fragments was inferred from playback experiments which induced birds to overcome the matrix, and through the translocation of individual birds which were followed by radio-telemetry. The incidence models indicated that the occurrence probability of the birds in places of fragmented habitat depends in large scale on the spatial distribution of forest remnants, being higher where patch isolation is low. This effect becomes even more important in places where habitat patches are not big enough to provided the birds with sufficient resources, forcing them to search for it in nearby forests, which shall not be further away than the birds\' aptitude to move through the landscape. Their ability to overcome the inter-habitat matrix, reaching close by forests, was confirmed by the experiments on individuals\' movements. The studied species are able to move between nearby forest patches, being even able to use habitat corridors or isolated trees to ease their passage through the landscape. These results indicate that the territories of the studied species can include isolated patches which are connected by birds\' movement. Also, the minimum conditions to the establishment of these territories in terms of amount and aggregation of forests varies according to the species. These results, added to bibliographical information on the studied birds\' biology, were used to guide the development of an ecologically scaled SEPVM, in which the landscape cells were defined as potential bird territories. This viability model was greatly useful to assess the effects of landscape structural changes on the persistence of small territorial birds\' populations. Simulations using both artificial and real landscapes indicated that, in a wide landscape scale, the persistence of these species is largely subjected to the amount of territories the landscape can bear, but not to its aggregation. Nevertheless, increases of forest density lead to a higher amount of possible territories, positively affecting the persistence of the species. The SEPVM developed for the current thesis allowed the reconciliation of a structural analysis of the landscape to dynamical population modeling, what is considered as a top priority research subject in landscape ecology.

The influence of habitat loss on biodiversity is related to a set of non-linear processes, which strongly affect isolation and connectivity and determine both extinction and colonization rates. Landscape changes due anthropogenic disturbances are driving not only species loss per se, but also loss of functions performed by those species, which could have important impacts on the provision of ecosystem services and ecosystem function. The objective of this dissertation is to move beyond our current understanding about landscape processes underpinning bird persistence and avian-mediated pest control in fragmented landscapes. In chapter 1, we systematically review the empirical evidence of landscape structure effects on avian-mediated pest control in agricultural systems worldwide in order to point out the main landscape processes underpinning ecosystem service provision and gaps in knowledge where research efforts should be focused. We have found 226 bird species that provide pest regulation worldwide, and a substantial proportion of those are native habitat-dependent species in tropical systems. Moreover, more heterogeneous landscapes, increased habitat amount, and decreased isolation among patches are positively associated with increased avian-mediated pest control rates. Then, using bird data collected in fragmented landscapes in the Brazilian Atlantic forest, in chapter 2 we test for community-level extinction thresholds across a range of biodiversity indices (taxonomic, functional, and phylogenetic diversity) in order to evaluate how much habitat is need to maintain sustainable ecosystem functioning and ecosystem resilience, and how matrix composition might affect these thresholds. In general, we have found that more permeable matrices are able to postpone species loss in fragmented landscapes. However, since habitat loss reaches 20% of habitat remaining, all aspects of biodiversity are compromised. Finally, in chapter 3 we investigate the cross-habitat spillover process - one of the main processes regulating avian-mediated pest control in tropical regions. Matrix composition is a key factor in facilitating species movement into matrices, as 24% of the species pool can spill over into coffee plantations, while spillover into pasture is nearly non-existent. Moreover, the interaction between forest cover and edge density is an important predictor of spillover when habitat amount is low. Our results suggest that landscape configuration and matrix composition should be considered when planning agricultural landscapes in order to ensure long-term persistence of biodiversity and ecosystem services provision / O efeito da perda de habitat sobre a biodiversidade está ligado a um conjunto de processos não-lineares que fortemente afetam a conectividade e o isolamento da paisagem, e determinam taxas de extinção e colonização. Mudanças na estrutura da paisagem desencadeadas por distúrbios antropogênicos levam não somente à perda de espécies per se, mas também a perda de funções que estas espécies desempenham no ecossistema, com importantes implicações em termos de funcionalidade e provisão de serviços ecossistêmicos. O objetivo geral desta tese é elucidar os processos, que ocorrem no nível da paisagem, que modulam a persistência de aves e, consequentemente, as funções destas aves na provisão do controle de pragas em paisagens fragmentadas. No primeiro capítulo da tese, nós revisamos sistematicamente as evidências empíricas dos efeitos da estrutura da paisagem sobre o controle de pragas provido por aves em sistemas agrícolas ao redor do mundo, identificando os processos, no nível da paisagem, subjacentes a este controle e as lacunas de conhecimento onde futuros esforços devem ser concentrados. Identificamos 226 espécies de aves provendo controle de pragas em sistemas agrícolas, sendo que uma porção substancial destas espécies em sistemas tropicais são dependentes de habitats nativos. Em geral, paisagens mais heterogêneas, com elevada cobertura de habitat nativo e menor isolamento entre fragmentos estão positivamente relacionados com elevadas taxas de controle de pragas provido por aves. Por conseguinte, no segundo capítulo, usamos dados de aves em paisagens fragmentadas emersas em diferentes contextos de matriz agrícola na Mata Atlântica brasileira, para testar limiares de extinção ao nível de comunidade. Foram usadas diferentes métricas de diversidade biológica (taxonômica, funcional e filogenética), com o intuito de avaliar o quanto de habitat é necessário para garantir o funcionamento e resiliência do ecossistema. Nós encontramos que matrizes mais permeáveis são capazes de postergar a perda de espécies em paisagens fragmentadas, no entanto, quando a perda de habitat alcança o limiar crítico de 20%, todos os aspectos da biodiversidade estão comprometidos, independentemente do tipo de matriz. Por fim, no capítulo 3, nós investigamos o processo de \'transbordamento\' (i.e. spillover), um dos principais processos reguladores da provisão do serviço de controle de pragas pela biota dependente de habitats nativos. Nós demonstramos que a composição da matriz é um fator determinante facilitando o movimento de espécies para as matrizes agrícolas, sendo que 24% do pool de espécies consegue utilizar matrizes de cafezal, enquanto este movimento é quase inexistente em matrizes de pastagem. Ademais, em paisagens com pouca cobertura florestal, a interação entre cobertura florestal e densidade de borda é um importante preditivo do spillover. Nossos resultados sugerem que a configuração da paisagem e a composição da matriz devem ser consideradas no planejamento de paisagens agrícolas para garantir a persistência em longo prazo da biodiversidade e a provisão de serviços ecossistêmicos

Non-forest woody vegetation is an important landscape feature of agricultural/rural landscape. Ph.D. thesis deals with evaluation of current state of non-forest woody vegetation, historical development and changes in configuration and composition in landscape. Non-forest woody vegetation was investigated in two physical-geographical different model areas (Kutnohorsko Region and White Carpathians). The thesis is based on own data collected in the field and digitized on historical aerial photos and current ortho-photos. After that, data were analyzed in relation to natural conditions and changes of landscape structure since 50s of 20th century until present. Comparing both model areas, assumed differences in character of non-forest woody vegetation, species composition, dominated type as well as relation to habitats/locations were confirmed. However, rapid changes of landscape structure in the last 60 years were caused by the same driving forces such as re-allotment, mechanization and intensification of agriculture. After 1989, processes such extensification of agriculture and land abandonment played the main role in landscape, especially in mountain regions. The second aim of the Ph.D. thesis was to identify changes in spatial configuration of non- forest woody vegetation in two...

Habitat loss and fragmentation are considered the major threat to biodiversity at global scale. The main driving force behind this process is agricultural intensification that is based on pesticide overuse and expansion of monocultures resulting in landscape simplification as well as loss of species and associated ecosystem services. Despite recognized importance, little is known about how agricultural intensification affects the occurrence of different insect functional groups at multiple spatial scales in the Neoptropical region. The aim of this study is investigate how landscape structure and local factors (e.g. microclimate and pesticides) affect insect community and the provision of ecosystem services and disservices in crop matrix. For this, wasps (natural enemies), bees and flower flies (pollinators) were collected in 16 coffee plantations and in 16 forest fragments located in different landscape contexts in southeast Brazil. Moreover, the abundance of the coffee leaf miner Leucoptera coffeella (pest) and mortality rates related to predation (biological control) were estimated within coffee plantations. Landscape structure was represented by the following metrics: percentage of forest cover, landscape diversity and edge. These metrics were calculated at four spatial scales 250, 500, 750 and 1000 meters in the surroundings 0of coffee-forest interfaces. Over 13 months, we collected 13,658 wasps distributed in 86 species and 26 genres; 8,393 bees belonging to 116 species and 73 genres; and 4,984 flower flies within 63 species and 20 genres. Pest abundance and biological control varied from 5.3 to 32.5 % and from 12.7 to 72.8 %, respectively. Pest abundance was negatively correlated with the increment of forest cover and decreasing temperature. Species richness and abundance of wasps and bee species richness increased with increasing forest cover. The beta diversity of wasps and bees presented high values of nested component between pairs of interfaces located in landscapes with high and low forest cover indicating species loss in structurally simple landscapes dominated by monocultures. These results were found at all spatial scales from 250 to 1000 meters suggesting that forest conservation and restoration can enhance the balance between crop production and biodiversity conservation, and that it should be promoted at landscape scale. Increasing forest cover in crop dominated landscapes can result in higher availability of resources resulting in the high species diversity and provision of associated ecosystem services such as pollination and pest biological control. / A fragmentação e perda de habitats são consideradas as maiores ameaças à biodiversidade em escala global. A principal força condutora desses processos é a intensificação da agricultura, que se baseia no uso excessivo de pesticidas e expansão das monoculturas, resultando na simplificação da paisagem e na perda de espécies e de serviços ecossistêmicos associados a eles. Apesar da reconhecida importância, pouco se sabe sobre como a intensificação da agricultura afeta a ocorrência de diferentes grupos funcionais de insetos em múltiplas escalas espaciais na região Neotropical. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi analisar como a estrutura da paisagem e fatores locais (ex. microclima, pesticidas) afetam a comunidade de insetos e a provisão de serviços e desserviços na matrix agrícola. Para tanto, vespas (inimigos naturais), abelhas e sirfídeos (polinizadores) foram coletados em 16 plantações de café e em 16 fragmentos florestais adjacentes, situados em diferentes contextos de paisagem na região Sudeste do Brasil. Além disso, a abundância do inseto praga Leucoptera coffeella e sua taxa de mortalidade relacionada à predação (controle biológico) foram estimadas no interior dos cafezais. A estrutura da paisagem foi representada pelas métricas: porcentagem de cobertura florestal, diversidade da paisagem e densidade de bordas. Elas foram calculadas em quatro escalas espaciais: 250, 500, 750 e 1000 metros, no entorno das interfaces café-floresta. Dentre os resultados, destacamos que ao longo de 13 meses foram coletadas 13658 vespas - distribuídas em 86 espécies e 26 gêneros; 8393 abelhas - distribuídas em 116 espécies 73 gêneros; e 4984 sirfídeos - compreendendo 63 espécies e 20 gêneros. A abundância da praga e o controle biológico variaram de 5.3 a 32.5 % e de 12.7 a 72.8 %, respectivamente. A abundância de L. coffeella apresentou correlação negativa com o aumento de cobertura florestal e diminuição da temperatura. A riqueza de espécies e abundância de vespas e a riqueza de espécies de abelhas aumentaram com o incremento da cobertura florestal. A diversidade beta de vespas e abelhas apresentaram altos valores do componente \"nested\" entre pares de interfaces localizadas em paisagens com alta e baixa cobertura florestal, indicando a perda de espécies em paisagens simplificadas dominadas por monoculturas. Esses resultados foram encontrados em todas as escalas espaciais, entre 250 e 1000 metros, sugerindo que a conservação e restauração florestal podem melhorar o balanço entre a produção agrícola e a conservação da biodiversidade e que devem ser implantadas em escala de paisagem. O aumento de cobertura florestal em paisagens estruturalmente simplificadas pode aumentar a disponibilidade de recursos resultando no aumento de diversidade de espécies e da provisão de serviços ecossistêmicos como a polinização e o controle biológico de pragas.

O risco transmissão de hantavírus para humanos na Mata Atlântica está diretamente relacionado à abundância de duas espécies de roedores, Oligoryzomys nigripes e Necromys lasiurus, reconhecidas como os principais reservatórios destes vírus naquele bioma. Ambas as espécies são beneficiadas por alterações antrópicas, porém, pouco se sabe sobre quais parâmetros da estrutura da paisagem e a escala espacial (em termos de extensão e resolução) em que a paisagem influencia a abundância destas espécies. Este trabalho procura preencher essa lacuna de conhecimento e investigar como uma definição adequada de parâmetros e escalas pode afetar modelos de extrapolação espacial das abundâncias destas espécies, o que pode ter amplas implicações para um melhor controle da propagação de hantavírus. O trabalho foi desenvolvido em seis paisagens da Mata Atlântica no Planalto Paulista, próximas ao local do primeiro registro de hantavirose no Brasil, sendo três de mata contínua e três paisagens fragmentadas, as quais diferiam com relação à porcentagem de cobertura florestal (11, 31 e 49%). Os pequenos mamíferos foram coletados em contextos de fragmentos florestais, mata contínua e matriz, totalizando 104 pontos de coleta. A análise, baseada em uma abordagem de seleção de modelos, considerou a estrutura da paisagem em diferentes extensões espaciais ao redor dos pontos de coleta (raios de 200, 500 e 800 m), em três mapeamentos que diferiam quanto a suas resoluções espaciais (10, 30 e 260 m). A partir do melhor modelo selecionado para cada espécie e para cada resolução, foi feita uma extrapolação das abundâncias, através da qual comparou-se os resultados obtidos em cada mapeamento. Foram capturados 1074 indivíduos de O. nigripes, a maioria nos fragmentos florestais. A maior abundância observada ocorreu nos fragmentos da paisagem de 11% de mata, diminuindo gradativamente nas paisagens com maiores porcentagens de cobertura florestal. N. lasiurus foi quase que exclusivamente coletado na matriz e, a maioria, na paisagem de 11% de mata. A abundância de O. nigripes foi diferentemente influenciada pela cobertura florestal da paisagem dependendo do contexto (fragmentos, mata contínua e matriz) em que a espécie se encontrava e também foi influenciada pela cobertura florestal e densidade de borda em escala local (200 m). A abundância de N. lasiurus foi negativamente influenciada pela cobertura florestal em escalas mais locais e variou de acordo com o tipo de cultura agrícola. A escala que mais influenciou ambas as espécies foi a de 200 m. Os mapeamentos com resolução de 10 e 30 m foram mais semelhantes entre si do que quando comparados com o mapeamento de 260 m, o que se refletiu nos melhores modelos de abundância selecionados, assim como nas extrapolações das abundâncias. Nossos resultados mostram que estas duas espécies respondem à degradação das paisagens e que paisagens mais biodiversas impedem um grande aumento da abundância de espécies que atuam como reservatórios dos hantavírus. Os resultados reforçam a necessidade de serem tomadas medidas que impeçam ou diminuam o desmatamento e a degradação da Mata Atlântica, ou que incentivem a regeneração e restauração florestal, para que possam ser evitados outros surtos de hantavirose. Além disso, evidenciam a importância de se escolher adequadamente a resolução do mapeamento em estudos ecológicos, baseando-se em atributos biológicos da espécie estudada, e ressaltam que extrapolações de abundância das espécies reservatório feitas em escalas muito grosseiras (e.g. acima da escala de resposta das espécies) podem levar a erros expressivos, potencialmente reduzindo a efetividade de ações voltadas para o controle da propagação de hantavírus. / Hantavirus transmission risk to humans in the Atlantic Forest is directly related to the abundance of two rodents species, Oligoryzomys nigripes and Necromys lasiurus, recognized as the main reservoir species of Hantavirus in this biome. Both species benefit by landscape anthropogenic changes, however, the structural parameters and the spatial scale (in terms of extension and resolution) in which the landscape influences the abundance of these two species remains to be examined. This study aims to fill this research gap and specifically test how a proper definition of parameters and scales may affect spatial extrapolation models of the abundance of these species, what may have broad implications for a better control of Hantavirus. This study was conducted in Plateau Paulista, Atlantic Forest, near to the first Hantavirus case in Brazil. Six landscapes were selected, being three control areas (continuous forest) and three fragmented landscapes, which differ in relation to the forest cover percentage (11, 31 e 49%). Small mammals were colected in forest patches, continuous forest and matrix contexts, totaling 104 collect stations. We performed a model selecting approach considering the landscape structure in different spatial extensions around each colect station (200, 500 and 800 m radius) in three different mapping that differ in their spatial resolution (10, 30 and 260 m). The best selected model to each specie in each map resolution was used to extrapolate the species abundance for the entire fragmented landscapes studied, whereby the obtained results for each mapping resolution were compared. A total of 1074 individuals of O. nigripes were captured, most of them in forest patches. The highest abundance ocurred in forest patches of the 11% forest cover landscape, decreasing gradually in landscapes with higher forest cover percentage. N. lasiurus was almost exclusively colected in the matrix with most of the individuals being colected in the 11% forest cover landscape. The abundance of O. nigripes was differently influenced by the landscape forest cover depending on the context (forest patches, continous forest and matrix) in which the species was colected and it was influenced by forest cover and edge density at the local scale (200 m). The abundance of N. lasiurus was negatively influenced by forest cover at more local scales and varied according with type of crop. The scale that most influenced both species was 200 m. The 10 and 30 m resolution mappings were more similar to each other than with the 260 m resolution mapping, what reflected on the best selected models of abundance, as well as on the abundance extrapolations. Our results show that these two species respond to the landscape degradation and that more biodiverse landscapes prevent the increase of the species abundance that act as Hantavirus reservoirs. Ours results reinforce the need of measures that prevent or reduce the Atlantic Forest deforestation and degradation, or encourage the regeneration and forest restoration, in order to avoid other Hantavirus outbreaks. Besides, our results evidence the importance of chosing accordingly the mapping resolution in ecological studies, which should consider the biological traits of the studied species. Additionally we highlight that abundance extrapolations of reservoir species done in a very coarse grain resolution (e.g. above the species response scale) may lead to significant errors, potentially reducing the effectiveness of actions aimed at controlling Hantavirus spread.

As florestas representam o mais importante reservatório de carbono (C) dentre os ecossistemas terrestres e sua conversão para usos antrópicos da terra pode afetar o estoque de C na vegetação e no solo. Esse processo pode ser mediado pela composição e configuração da paisagem, em particular em função dos efeitos de borda nas áreas florestais e pelas mudanças no tipo de uso do solo e na idade das matas. Este trabalho tem como objetivo investigar como a distância da borda, as mudanças de uso do solo, a matriz e a idade da mata impactam os estoques de C na vegetação e no solo em paisagens fragmentadas de Mata Atlântica. Para isso, foram escolhidos doze fragmentos florestais (14 - 235 ha) em duas classes de idade (jovens: =70 anos) e em contato com diferentes tipos de matriz (plantações de Eucalipto, que têm menor contraste com a floresta, e campo antrópico, com maior contraste), onde foram estimados os estoques de C acima e abaixo do solo ao longo de dois transectos com 130 x 5 m perpendicular à borda de cada fragmento. No total foram amostrados 1.310 troncos e coletadas amostras de solo em três profundidades entre 0-30 cm e em quatro distâncias da borda, além de amostras de solo nos dois tipos de matriz. O estoque de C foi calculado por equações alométricas para a vegetação e por oxidação do C orgânico para o solo. Concorreram modelos lineares mistos com o estoque de C na vegetação ou no solo em função de diferentes combinações das variáveis: idade do fragmento, tipo de matriz e a distância da borda. Para o estoque de carbono no solo também concorreram modelos com combinações entre tipo de uso do solo e a declividade do terreno. O estoque de C teve média de 14,84 ± 5,67 Mg ha-1 na vegetação e 74,86 ± 19,0 Mg ha-1 no solo da floresta (profundidade 0-30 cm). O estoque de C na vegetação foi, conforme esperado, menor nas bordas de fragmentos antigos com matriz de campo, principalmente nos primeiros 40 m. No entanto, contrariamente ao esperado, em fragmentos jovens, o estoque de C foi invertido, sendo maior nas bordas, principalmente em contato com a matriz de eucalipto e nos primeiros 40 m da borda. Esse padrão foi determinado principalmente pela contribuição de C das árvores com DAP 10-20 cm, as quais foram responsáveis por grande parte do estoque de C (46%). O estoque de C no solo não foi explicado pela idade, matriz ou distância da borda, mas varia com a declividade dependendo do tipo de uso do solo: aumentou na floresta, diminuiu no eucaliptal e não variou no campo. Os resultados sugerem que os efeitos de borda têm um impacto diferente na biomassa aérea em fragmentos antigos (remanescentes) e jovens (regenerantes). Assim, os efeitos de borda podem estar beneficiando a comunidade vegetal presente nos fragmentos jovens e prejudicando a comunidade dos fragmentos antigos. O estoque de C do solo é pouco sensível às alterações da estrutura florestal (i.e. aos efeitos de borda e da idade da mata), porém responde ao tipo de uso do solo, sendo perdido quando este uso é mais intenso. Em suma, os resultados mostram que os estoques de C em paisagens que sofreram longo processo de desmatamento e fragmentação, como as da Mata Atlântica, são bastante heterogêneos e modulados pela estrutura da paisagem. Esse processo levou a importantes perdas nos estoques aéreos, enquanto os estoques no solo ainda permanecem altos, em particular em áreas florestais ou menos manejadas. Esse padrão espacial heterogêneo nos estoques de C em paisagens fragmentadas deve ser considerado em políticas públicas que visem fomentar serviços ecossistêmicos de regulação climática em florestas tropicais / Among terrestrial ecosystems, the forests compose the most important carbon reservoir and its conversion for anthropogenic use may affect the stored carbon in both vegetation and soil. In this context, the landscape structure (composition and configuration) can strongly modulated this process throughout edge effects and consequently by changes on land use and forest age. We aim investigate how edge effects, the changes on land use, the type of matrix and the forest age affects the carbon stock in fragmented landscapes in the Brazilian Atlantic Forest. For this, were chosen twelve forest fragments (14-235 ha) in two age classes (second growth =70 years) and in contact with different kinds of matrix (eucalyptus plantations - less contrasting edge and anthropogenic fields - more contrasting edge). In each forest fragment was stablished two perpendicular transects to the forest edge (130 x 5 m) were the stored carbon below and above-ground were estimated. In total were sampled 1.310 trunks and 756 soil samples in both types of matrix in four edge distances and carbon stored was calculated using alometric equations for vegetation and carbon organic oxidation for soil. Linear Mixed Models were building where the carbon stored above and below-ground could be a function of different combining variables: forest age, matrix type and edge distance. For the stored carbon below-ground were also included in the models the soil type and soil slope. The mean stored carbon above and below-ground was respectively 14.84 ± 5.67 Mg.ha-1 and 74.86 ± 19.0 Mg.ha-1. The stored carbon above-ground was lower in the edge (mainly first 40 m) in the most contrasting matrix (anthropogenic fields). However, unlike our hypothesis the stored carbon was reverse in the youngest forests with higher values in the edge (mainly in eucalyptus matrix and in the first 40m of the edge). This pattern can be assigned by the higher number of trees with DAP 10-20 which were responsible of the major part of the stored carbon (46%). The stored carbon below-ground has no relationship with the forest age, with the matrix type, neither with the edge distance. Although, it varies with the slope and land use: increase in the forest and decrease in eucalyptus plantations and does not change in the anthropogenic fields. Our results suggests that edge effects has different impact on stored carbon above-ground in old-growth and second-growth forests. The microclimatic changes due edge effects seems benefits second-growth forest composition while in old-growth forests, the opposite seems occurs. The carbon stored below-ground is little sensitive to changes on forest structure (i.e. edge effects and forest age), for another hand, it seems be strongly related with the land use type where the higher losses occurs when the land use is more intense. Nevertheless, the stored carbon above-ground are very heterogeneous and it should be due the intense process of deforestation and fragmentation of the Atlantic Forest. This intense process lead to important losses of stored biomass while the stored carbon below-ground remains higher mainly in forested areas or lesser managed lands. This heterogeneous pattern of stored carbon found in fragmented landscapes should be considered by decision makers aiming the provision of regulation ecosystem services mainly related to climate change in tropical forests

A pesquisa apresenta análises da estrutura da paisagem da Ilha Comprida com base em fundamentos teórico-metodológicos da Geoecologia ou Ecologia da Paisagem, conforme as abordagens geográficas e biológicas/ecológicas. Os mapeamentos foram elaborados em escala 1:15.000 por meio de fotointerpretação, controle de campo, Modelo Digital de Elevação (MDE) do terreno, associação entre unidades ambientais e antrópicas (vegetação, usos antrópicos, quaternárias, solos e potenciais de inundação) e aplicação de índices (métricas) de estrutura da paisagem. Os produtos cartográficos indicam áreas prioritárias para a conservação, considerando a melhor aptidão menor conflito entre as unidades antrópicos e ambientais e a distribuição dos fragmentos florestais. Em escala 1:30.000 são apresentados os mapas de: Unidades de Paisagens (UPs) da Ilha Comprida: Setor Boqueirão Sul Córrego da Barra Nova; Unidades de Paisagens (UPs) da Ilha Comprida: Setor Córrego da Barra Nova Boqueirão Norte; Aptidão para a Conservação das Unidades de Paisagens (UPs) da Ilha Comprida: Setor Boqueirão Sul Córrego da Barra Nova; Aptidão para a Conservação das Unidades de Paisagens (UPs) da Ilha Comprida: Setor Córrego da Barra Nova Boqueirão Norte. Em escala 1:60.000 são apresentados os mapas de: Classes de Áreas dos Fragmentos de Floresta Baixa de Restinga (FbR) na Ilha Comprida; Consequências do Efeito de Borda (50 m) Aplicado aos Fragmentos de Floresta Baixa de Restinga (FbR) na Ilha Comprida; Classes de Importância dos Fragmentos para a Conectividade da Floresta Baixa de Restinga (FbR) na Ilha Comprida; Classificação dos Fragmentos de Floresta Baixa de Restinga (FbR) para a Conservação na Ilha Comprida; Classes de Áreas dos Fragmentos de Floresta Alta de Restinga Úmida (FaRu) na Ilha Comprida; Consequências do Efeito de Borda (50 m) Aplicado aos Fragmentos de Floresta Alta de Restinga Úmida (FaRu) na Ilha Comprida; Classes de Importância dos Fragmentos para a Conectividade da Floresta Alta de Restinga Úmida (FaRu) na Ilha Comprida; Classificação dos Fragmentos de Floresta Alta de Restinga Úmida (FaRu) para a Conservação na Ilha Comprida; Classes de Áreas dos Fragmentos de Floresta Alta de Restinga (FaR) na Ilha Comprida; Consequências do Efeito de Borda (50 m) Aplicado aos Fragmentos de Floresta Alta de Restinga (FaR) na Ilha Comprida; Classes de Importância dos Fragmentos para a Conectividade da Floresta Alta de Restinga (FaR) na Ilha Comprida; Classificação dos Fragmentos de Floresta Alta de Restinga (FaR) para a Conservação na Ilha Comprida. Identificaram-se três setores heterogêneos na Ilha Comprida: entre o Boqueirão Sul e Pedrinhas com aptidão alta para a conservação e contínuos florestais prioritários para o estabelecimento de normas restritivas ao uso antrópico; entre Pedrinhas e o Boqueirão Norte, onde há uma condição intermediária de conservação, fragmentos retalhados e isolados por descontinuidades ambientais e perturbações antrópicas; e do Boqueirão Norte até a desembocadura de Icapara ocorre o setor mais urbanizado e com alterações permanentes nos componentes ambientais das paisagens. Um padrão observado nos três setores é a maior intensidade e recorrência de usos antrópicos em áreas próximas à praia. Os resultados mostram que integrar as análises geográficas e ecológicas da paisagem favorecem as estratégias de conservação. / The research presents analysis of landscape structure of the Ilha Comprida based on theoretical and methodology of Geoecology and Landscape Ecology, according with approaches geographical and biological/ecological. The maps were produce in 1:15,000 scale using photo interpretation, field control, Digital Elevation Model (DEM) of the terrain, the association between environmental and anthropic units (vegetation, anthropic uses, quaternaries, soils and potential flood) and application indices (metrics) of landscape structure. Cartographic products indicate priority areas for conservation, considering the best potential - less conflict between anthropic and environmental units - and the distribution of forest fragments.In 1:30.000 scale are presented the maps of: Landscape Units (UPs) of Ilha Comprida: Portion Boqueirão Sul Córrego da Barra Nova; Landscape Units (UPs) of Ilha Comprida: Portion Córrego da Barra Nova Boqueirão Norte; Potential for Conservation of Landscape Units (UPs) of Ilha Comprida: Portion Boqueirão Sul Córrego da Barra Nova; Potential for Conservation of Landscape Units (UPs) of Ilha Comprida: Portion Córrego da Barra Nova Boqueirão Norte. In 1:60.000 scale are presented the maps of: Classes Areas of Fragments of Restinga Low Forest (FbR) in Ilha Comprida; Consequences of Edge Effect (50 m) Applied to Fragments of Restinga Low Forest (FbR) in Ilha Comprida; Classes of Importance of Fragments for Connectivity of Restinga Low Forest (FbR) in Ilha Comprida; Classification of Fragments of Restinga Low Forest (FbR) for Conservation in Ilha Comprida; Classes Areas of Fragments of Wet Restinga Hight Forest (FaRu) in Ilha Comprida; Consequences of Edge Effect (50 m) Applied to Fragments of Wet Restinga Hight Forest (FaRu) in Ilha Comprida; Classes of Importance of Fragments for Connectivity of Wet Restinga Hight Forest (FaRu) in Ilha Comprida; Classification of Fragments of Wet Restinga Hight Forest (FaRu) for Conservation in Ilha Comprida; Classes Areas of Fragments of Restinga Low Forest (FbR) in Ilha Comprida; Classes Areas of Fragments of Restinga Hight Forest (FaR) in Ilha Comprida; Consequences of Edge Effect (50 m) Applied to Fragments of Restinga Hight Forest (FaR) in Ilha Comprida; Classes of Importance of Fragments for Connectivity of Restinga Hight Forest (FaR) in Ilha Comprida; Classes of Importance of Fragments for Connectivity of Restinga Hight Forest (FaR) in Ilha Comprida. Three different areas were identified in Ilha Comprida: between Boqueirão Sul and Pedrinhas with high potential for conservation and priority continuous forest for establishing restrictive regulation for the use anthropic; between Pedrinhas and Boqueirão Norte, where there is an intermediate condition of conservation, fragments cut and isolated by discontinuities environmental and anthropic disturbances; and between Boqueirão Norte to the Icapara inlet occurs the most urbanized area and permanent changes in environmental components of landscapes. A pattern observed in the three portions is the highest intensity and recurrence of anthropic uses in areas near the beach. The results showed integrate analysis geographic and ecological of landscape favors conservation strategies.