Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-05-26T04:06:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / Entender os processos pelos quais a diversidade beta é gerada é um dos principais objetivos da ecologia de comunidades. A teoria de metacomunidades trouxe novas formas de pensar sobre a estruturação das comunidades locais, incluindo processos presentes em diferentes escalas espaciais. Além de novas teorias, foram desenvolvidas novas técnicas que permitem identificar o padrão de distribuição de diversidade beta entre diferentes escalas, particionar a contribuição individual e compartilhada de efeitos ambientais, espaciais e temporais na estruturação das comunidades, e identificar locais e espécies que possuem relativa importância na geração da diversidade beta ao longo de gradientes ecológicos. Estas técnicas têm sido utilizadas com diferentes abordagens, como a diversidade funcional e a desconstrução das comunidades em grupos de espécies com traços relacionados. A distribuição espacial de comunidades de escarabeíneos (Coleoptera: Scarabaeinae) em áreas de Mata Atlântica em um cenário continente-ilha no sul do Brasil foi avaliada com o objetivo geral de identificar os processos que direcionam a distribuição da composição, abundância e biomassa das espécies em três escalas espaciais. A tese está dividida em quatro artigos científicos. O Artigo I tem como objetivo analisar a estrutura e a composição das assembleias de Scarabaeinae relacionando-as com a heterogeneidade ambiental de remanescentes florestais de Mata Atlântica. O Artigo II visa verificar em diferentes escalas espaciais os efeitos espaciais e da heterogeneidade ambiental na composição, abundância e biomassa de Scarabaeinae em remanescentes florestais de Mata Atlântica em um cenário de continente-ilha no sul do Brasil. No Artigo III foi avaliada a movimentação das espécies de Scarabaeinae em área de Mata Atlântica no sul do Brasil testando o protocolo de distância entre armadilhas de queda para estudos de biodiversidade dessa fauna. No Artigo IV investigaram-se em diferentes escalas espaciais os efeitos espaciais, temporais e da heterogeneidade ambiental utilizando as abordagens de diversidade funcional e desconstrução da comunidade. Para os Artigos I, II e IV o estudo foi desenvolvido em 20 sítios amostrais distribuídos em quatro localidades, duas no continente e duas na Ilha de Santa Catarina. A distribuição dos sítios amostrais é hierárquica e as localidades amostradas encontram-se isoladas. Os escarabeíneos foram amostrados através de protocolos padronizados (armadilhas de queda iscadas), durante o verão de 2012 (Artigo I e II) e 2013 (Artigo IV). O Artigo III foi desenvolvido na Unidade de Conservação Ambiental Desterro, uma área de proteção de Mata10Atlântica situada na Ilha de Santa Catarina. A movimentação das espécies de Scarabaeinae foi investigada através de experimento de marcação-soltura-recaptura entre novembro de 2013 e março de 2014. Os resultados gerais dos artigos sugerem: (i) várias espécies de Scarabaeinae estiveram associadas a determinadas características ambientais relacionadas à estrutura florestal da Mata Atlântica ou apresentaram associações com determinado sítio ou área de estudo amostrados no continente e na ilha, demonstrando a importância da distribuição espacial de áreas de Mata Atlântica com características ambientais espacialmente estruturadas para a manutenção e conservação da diversidade gama de Scarabaeinae; (ii) a importância relativa dos processos ecológicos envolvidos na estruturação das comunidades de Scarabaeinae amostradas em áreas de Mata Atlântica no sul do Brasil é dependente da escala espacial. A heterogeneidade ambiental é o principal direcionador da diversidade beta na escala local (sítios), enquanto efeitos espaciais (mass effects e limitação da dispersão) são mais importantes em largas escalas. O aumento da diversidade beta em escalas maiores parece ser resultante da limitação na capacidade de dispersão das espécies devido à fragmentação do hábitat e à presença de barreiras geográficas, especialmente entre continente-ilha. Em geral, a composição, abundância e biomassa de Scarabaeinae responderam de forma similar aos efeitos ambientais e espaciais; (iii) espécies com diferentes conjuntos de traços ecológicos parecem apresentar diferenças na habilidade de movimentação dentro da Mata Atlântica e, consequentemente, podem afetar de forma distinta a estruturação das comunidades locais de Scarabaeinae devido à maior ou menor limitação de dispersão. Ao investigar a movimentação das espécies de Scarabaeinae foi possível investigar o protocolo de distância entre armadilhas de queda utilizadas para a captura deste grupo. A nova distância de 100 m entre pares de armadilhas de queda iscadas é sugerida para substituir os 50 m anteriormente propostos por outros autores na amostragem padronizada de Scarabaeinae em florestas tropicais utilizando-se tanto fezes humanas como carne em decomposição como isca atrativa; (iv) a diversidade gama de Scarabaeinae foi atribuída principalmente à diversidade beta como consequência do aumento nas diversidades alfa e beta entre áreas quando comparadas as amostragens realizadas em 2012 e 2013. Índices de diversidade funcional podem ser utilizados como método complementar, mas não substitutivo, para investigar os efeitos ambientais, espaciais e temporais na distribuição das espécies. Ao desconstruir a comunidade, foi possível identificar dois grandes grupos de respostas entre 17 grupos funcionais avaliados. Em geral, filtros ambientais foram importantes nas escalas local e regional. Fatores espaciais foram mais importantes na escala intermediária, também suportando a dependência da escala dos processos ambientais, espaciais e temporais na distribuição e organização funcional de Scarabaeinae.<br> / Abstract : Understanding the processes generating beta diversity is a major goal of community ecology. Metacommunity theory brings new ways of thinking about the structure of local communities, including processes occurring at different spatial scales. In addition to new theories, new methods have been developed which allow identification of distribution patterns of beta diversity between spatial scales, partitioning of individual vs. shared contributions of environmental, spatial and temporal effects structuring communities, and for identification of species and sites that generate beta diversity along ecological gradients. These methods have been implemented using different approaches, such as functional diversity and community deconstruction into groups of species-related traits. In the following body of work, areas of Atlantic forest in southern Brazil were investigated within a mainland-island scenario, with the goal of identifying the processes driving composition, abundance and biomass distribution of dung beetle communities (Coleoptera: Scarabaeinae) at three different spatial scales. The thesis is divided into four scientific articles. Article I analyzed the structure and composition of Scarabaeinae assemblages by investigating their relationship with environmental variables in Atlantic forest remnants. Article II aimed to verify spatial and environmental variables effects on composition, abundance and biomass of dung beetles at different spatial scales. Article III evaluated the movement of Atlantic forest dung beetle species via distance between pitfall traps typically used in Scarabaeinae biodiversity studies. Article IV investigated spatial, temporal and environmental heterogeneity effects at different spatial scales using functional diversity and community deconstruction approaches. For Articles I, II and IV, the study was conducted on 20 sampling sites distributed among four areas, two on the mainland and two on the Island of Santa Catarina. The distribution of sampling sites is hierarchical, and the areas are isolated. Dung beetles were sampled using standard protocols (baited pitfall traps) during the summers of 2012 (Article I and II) and 2013 (Article IV). Article III was developed in the Desterro Environmental Conservation Unit, a protected Atlantic Forest area on the Island of Santa Catarina. Movement of dung beetle species was investigated using a mark-release-recapture experiment, performed between November 2013 and March 2014. The main results from articles suggest that: (i) some dung beetle species are associated with structural features of the Atlantic Forest, or with a particular site or study area on the mainland or island, demonstrating the importance of14spatial distribution of Atlantic Forest habitats with spatially structured environmental characteristics for the maintenance and conservation of gamma diversity; (ii) the relative importance of ecological processes structuring Scarabaeinae communities in southern Brazilian Atlantic forest depends on spatial scale. Environmental heterogeneity is the main driver of beta diversity at the local scale (sites), while spatial effects (mass effects and limited dispersal) are more important at larger scales. The increase in beta diversity at larger scales seems to result from limitation of species dispersal ability due to habitat fragmentation and geographical barriers, primarily between the mainland and island. In general, the composition, abundance and biomass of dung beetles all respond similarly to environmental and spatial effects; (iii) species with different sets of ecological traits seem to differ in patterns of movement, and consequently may differentially impact local Scarabaeinae community structure due to greater or lesser dispersal limitation. Our study included capture using baited pitfall traps, and the results indicate that 100 m between pairs of traps should replace the 50 m distance proposed by other authors for standardized sampling of dung beetles in tropical forests, using both human feces and rotten meat as bait; (iv) the gamma diversity of Scarabaeinae was primarily attributed to beta diversity, as a result of the increase in alpha and beta diversity between areas when compared the samples collected in 2012 and 2013. Functional diversity can be used as a complementary, but not substitutive, approach to traditional measures of community responses for testing environmental, spatial and temporal effects on species distribution. Community deconstruction yielded two groups of responses from the 17 functional groups evaluated. In general, environmental filters were important at both local and regional scales. Spatial factors were most important at intermediate scales, providing further evidence for scale dependency of environmental, spatial and temporal processes in dung beetle distribution and functional organization.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/133070 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Silva, Pedro Giovâni da |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Hernández, Malva Isabel Medina |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 232 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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