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Previous issue date: 2014-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The relationship between ecosystem productivity and biological diversity or PDR
(English "productivity-diversity relationships") has become a research area in ecology that has
contributed to increasing knowledge about the functioning of ecosystems. Ecologists have
found variations in the shape of PDR, such as positive or negative linear, unimodal “humpshaped”
or "U-shaped" and unrelated described. There is evidence that PDR is positive linear
in regional scale and unimodal in local scale when the regional dissimilarity in species
composition increases with productivity in lagoon systems. However, there are in literature,
variations in the PDR in phytoplankton on a local scale, which allows us to suggest that
environmental factors may affect this relationship locally. Reservoirs are spatially
heterogeneous ecosystems, since they have compartments with conditions ranging from lentic
in dam until lotic in tributary. This study aimed to: assess the shape of the PDR in
phytoplankton reservoirs in local (compartments) and regional (reservoirs) scale; assess the
relationship between regional dissimilarity in species composition and regional average
productivity; and test the potential of environmental factors such as productivity measures and
other physical and chemical factors as descriptors of phytoplankton diversity on scale spatial
adopted. For this, were chosen 23 sampling points distributed in seven reservoirs located in
the watershed of the river Paraíba, semi-arid northeast of Brazil. Samples were collected at
these points to determine the availability of nutrients (total nitrogen, ammonia, nitrite, nitrate,
orthophosphate and total phosphorus), phytoplankton biomass and richness. It was used the
nutrient availability and phytoplankton biomass as measures of productivity and species
richness as a measure of diversity. Some physical and chemical factors of water, such as
temperature, pH, conductivity, turbidity, dissolved oxygen, total dissolved solids and salinity
were obtained from field equipment. Regression analyses were performed to verify the shape
of the relationship between measures of productivity and diversity, and between regional
dissimilarity in species composition and the regional average productivity. Generalized linear
models analyses were done to test the potential of environmental factors as descriptors of the
richness of phytoplankton. The shape of the PDR did not vary with spatial scale, linear negative and unimodal relationships were observed. The regional dissimilarity decreased with
the regional average productivity. The models indicated that local richness was influenced by
physical and chemical factors besides productivity measures. It was concluded that the form
of PDR was independent of spatial scale using reservoirs as units of study, situation attributed
to the effect of eutrophication on reducing the differences between the species composition of
the compartments within each reservoir, generating losses in the diversity of these
ecosystems. Furthermore, analysis of the models showed indications that the PDR on a local scale can be influenced by physical and chemical environmental factors. / A relação entre a produtividade do ecossistema e diversidade biológica ou PDR (do
inglês “productivity-diversity relationships”) tornou-se uma área de pesquisa em ecologia que
tem contribuído cada vez mais para o conhecimento sobre o funcionamento dos ecossistemas.
Os ecologistas têm verificado variações na forma desta PDR, tais como linear positiva ou
negativa, unimodal em forma de “corcunda” ou em forma de “U” e sem relação descrita.
Existem evidências que a PDR é linear positiva em escala regional e unimodal em escala local
quando a dissimilaridade regional na composição de espécies aumenta com a produtividade
em sistemas lagunares. No entanto, encontram-se na literatura, variações na forma da PDR em
fitoplâncton na escala local, o que permite sugerir que fatores ambientais podem interferir
localmente nesta relação. Reservatórios são ecossistemas espacialmente heterogêneos, pois
apresentam compartimentos com condições que variam de lêntica na barragem até lótica nos
rio tributário. Este trabalho objetivou: avaliar a forma da PDR em fitoplâncton de
reservatórios em escala local (compartimentos) e regional (reservatórios); avaliar a relação
entre a dissimilaridade regional na composição de espécies e produtividade média regional; e
testar o potencial de fatores ambientais, tais como medidas de produtividade e outros fatores
físicos e químicos como descritores da diversidade fitplanctônica nas escalas espaciais
adotadas. Para isto, foram escolhidos 23 pontos de amostragem distribuídos em sete
reservatórios localizados na bacia hidrográfica do rio Paraíba, semiárido nordestino do Brasil.
Amostras foram coletadas nestes pontos para determinação da disponibilidade de nutrientes
(nitrogênio total, amônia, nitrito, nitrato, fósforo total e ortofosfato), biomassa e riqueza
fitoplanctônica. Utilizou-se a disponibilidade de nutrientes e biomassa fitplanctônica como
medidas de produtividade e a riqueza de espécies como medida de diversidade. Alguns fatores
físicos e químicos da água, tais como temperatura, pH, condutividade elétrica, turbidez,
oxigênio dissolvido, sólidos totais dissolvidos e salinidade foram obtidos através de
equipamento de campo. Análises de regressão foram feitas para verificar a forma da relação
entre as medidas de produtividade e a diversidade, e entre a dissimilaridade regional na
composição de espécies e a produtividade média regional. Análises de modelos lineares
generalizados foram feitas para testar o potencial de fatores ambientais como descritores da
riqueza fitoplanctônica. A forma da PDR não variou com a escala espacial, foram observadas
relações lineares negativas e unimodais. A dissimilaridade regional diminuiu com a
produtividade média regional. Os modelos indicaram que a riqueza local foi influenciada por
fatores físicos e químicos além das medidas de produtividade. Conclui-se que a forma da
PDR foi independente da escala espacial utilizando reservatórios como unidades de estudo,
situação atribuída ao efeito da eutrofização em reduzir as diferenças entre a composição de espécies dos compartimentos dentro de cada reservatório, gerando perdas na diversidade
destes ecossistemas. Além disso, a análise dos modelos mostraram indícios que a PDR em
escala local pode ser influenciada por fatores físicos e químicos do ambiente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/2254 |
| Date | 20 February 2014 |
| Creators | Costa, Davi Freire da |
| Contributors | Dantas, Ênio Wocyli, Barbosa, José Etham de Lucena, Moura, Ariadne do Nascimento |
| Publisher | Universidade Estadual da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação - PPGEC, UEPB, Brasil, Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB, instname:Universidade Estadual da Paraíba, instacron:UEPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 3142297049636768902, 600, 600, 600, 600, 524871450381110278, 8720082068366305046, 2075167498588264571 |
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