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Previous issue date: 2010-01-25 / A general goal in community ecology is to understand how communities are
organized in space and time. An aspect of great interest is to evaluate how concordant
are the patterns of beta diversity depicted by different biological groups. If two
taxonomic groups present a similar spatial/temporal structure, only one of these groups
can be used as a surrogate group in conservation efforts or bioassessments. Also, a
strong correspondence between biological groups and physical classifications of the
habitat could help us to understand the reasons for spatial organization of communities.
Moreover, if communities respond to a priori classifications based on geological and
environmental features of the habitats, the selection of priority areas for conservation
distributed on the classes of a classification scheme could maximize the conservation of
overall biodiversity. Finally, to understand the main processes driving the organization
of communities, the relative role of different set of predictor variables can be
simultaneously evaluated. If species compositions are mainly predicted by
environmental variables then one can conclude that species sorting mechanisms are the
main drivers of community structure. On the other hand, if variables that represent
spatial structure of the environments are the main predictors of variation in species
composition, then neutral processes may be invoked to explain the structure of the
biological group under analysis. Therefore, the main goals of this thesis are: (i) to
evaluate the concordance among distinct biological groups; (ii) to evaluate the
correspondence between a priori physical classifications of the habitat and the
composition of assemblages and; (iii) to evaluate the relative role of environmental and
spatial predictors on the structure of local assemblages in a Neotropical floodplain. For
that, we used data sets on six biological groups (fish, benthic macroinvertebrates,
aquatic macrophytes, zooplankton, phytoplankton, and periphyton) which were gathered
during 2000 and 2001 in up to 36 aquatic environments of the Upper Paraná River
floodplain. Patterns of assemblage concordance were frequently observed. The main
mechanisms responsible for cross-taxon concordance were a similar response to
environmental/spatial gradients and biological interactions between species. The
mechanisms were identified after controlling for the effect of environmental/spatial
variables on the cross-taxon concordance and after evaluating the level of concordance
between species from each group that most likely are linked by biological interactions.
However, the levels of assemblage concordance were weak and varied conspicuously
with time. These results highlight that the use of surrogate groups is a flawed strategy to support conservation efforts in the Upper Paraná River floodplain. Nevertheless, the
classification scheme of the floodplain, considering mainly limnological and geological
aspects, was efficient to represent the structure of different aquatic assemblages. Thus,
conservation efforts and bioassessments of the aquatic flora and fauna can use this
classification scheme. However, the temporal variability also affected the consistency of
the correspondence and this issue should be further investigated. On the other hand,
temporal variables were not effective in predicting the structure of different biological
assemblages. Environmental and spatial variables were generally more important, but
also with low predictive power. Spatial variables were particularly important for large
organisms with low dispersal ability, such as sedentary fish and aquatic plants. On the
other hand, compared to spatial predictors, environmental variables were more
important to explain the structure of small-bodied organisms with high dispersal ability
(such as micro-algae) and organisms with migratory behavior. Nevertheless, all
variables had a low predictive power, probably due to the low extent of the
environmental and spatial gradients and to the lack of variables that represent relevant
processes for determining the structure of aquatic assemblages in floodplains. / Um objetivo geral em Ecologia é entender como as comunidades estão
organizadas no espaço e no tempo. Um aspecto de grande interesse para conservação é
avaliar as similaridades na estrutura espacial e temporal da composição de diferentes
grupos biológicos que habitam um mesmo ecossistema. Utilizando a abordagem de
grupos substitutos, se dois grupos biológicos apresentam estrutura espacial/temporal
similar, apenas um desses grupos concordantes poderia ser avaliado em esforços de
conservação ou biomonitoramento. A correspondência de comunidades a esquemas de
classificação física dos ecossistemas também auxilia o entendimento das razões para a
organização espacial das comunidades. Além disso, se as comunidades respondem a
classificações baseadas, por exemplo, em características geológicas e ambientais dos
hábitats, a seleção de prioritárias áreas amplamente distribuídas nas classes de tais
esquemas de classificação pode maximizar a conservação da biodiversidade regional de
um ecossistema. Finalmente, para entender os principais processos que direcionam a
organização das comunidades nos ecossistemas, o papel relativo de diferentes conjuntos
de variáveis preditoras na estrutura de diferentes assembléias de espécies pode ser
avaliado concomitantemente. Se as assembléias são principalmente afetadas por um
conjunto de variáveis ambientais, a conclusão que se chega é que os principais
mecanismos que controlam as composições das espécies estão relacionados com o nicho
ecológico. Por outro lado, se variáveis que representam as estruturas espaciais dos
ambientes são melhores preditoras, as composições das espécies são determinadas
devido a diferenças em suas capacidades de dispersão. Dessa forma, os objetivos gerais
da presente tese são: (i) avaliar a concordância entre distintos grupos biológicos; (ii)
avaliar a correspondência entre classificações físicas dos ecossistemas e a composição
das assembléias e; (iii) avaliar o papel relativo de diferentes preditores na estrutura das
assembléias em uma planície Neotropical. Para isso, utilizamos dados de seis grupos
biológicos aquáticos (peixes, macroinvertebrados bentônicos, macrófitas aquáticas,
zooplâncton, fitoplâncton e perifíton) coletados trimestralmente durante os anos de 2000
e 2001, em até 36 ambientes da planície de inundação do Alto rio Paraná. Padrões
freqüentes de concordância entre os grupos biológicos foram encontrados. Os
mecanismos mais prováveis para as concordâncias são respostas similares aos
gradientes ambiental e espacial, e interações biológicas entre as espécies. Esses foram
identificados após controlar o efeito das variáveis ambientais e espaciais na
concordância entre dois grupos e ao avaliar a concordância somente entre as espécies dos grupos concordantes que potencialmente são ligadas por interações biológicas.
Entretanto, as magnitudes das correlações entre dois grupos quaisquer foram baixas e
variaram conspicuamente ao longo do tempo. Esses resultados ressaltam que o uso de
grupos substitutos é uma estratégia pouco eficaz para subsidiar esforços de conservação
na planície de inundação do Alto rio Paraná. Entretanto, um esquema de classificação
dessa planície considerando principalmente aspectos limnológicos e geológicos foi
eficaz para representar a estrutura das diferentes grupos biológicos aquáticos. Dessa
forma, ações práticas para conservação da biodiversidade ou para o biomonitoramento
da flora e fauna podem se beneficiar desse esquema de classificação. Porém, a
variabilidade temporal afetou a consistência das classificações, e esse é um aspecto que
deve ser investigado detalhadamente em pesquisas futuras. Por outro lado, variáveis
temporais foram pouco eficazes para predizer a estrutura de composição das diferentes
assembléias na planície de inundação estudada. Apesar de também predizer fracamente
a estrutura das assembléias, as variáveis ambientais e espaciais foram as mais
importantes. Variáveis espaciais foram especialmente importantes para os organismos
com menor capacidade de dispersão, como plantas aquáticas e peixes sedentários. Por
outro lado, o filtro ambiental foi mais importante para explicar a estrutura de
composição de pequenos organismos com alta capacidade de dispersão (como microalgas)
e de organismos com comportamento migratório de reprodução. Entretanto, todas
as variáveis tiveram um baixo poder preditivo, provavelmente devido à baixa extensão
dos gradientes ambiental e espacial e à não inclusão de variáveis que representam
processos importantes para determinar a estrutura das assembléias aquáticas em
planícies de inundação.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tde/2635 |
| Date | 25 January 2010 |
| Creators | PADIAL, André Andrian |
| Contributors | BINI, Luis Mauricio |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Doutorado em Ecologia e Evolucao, UFG, BR, Ciencias Biologicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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