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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-13022008-180423 |
| Date | 19 December 2007 |
| Creators | Danilo Boscolo |
| Contributors | Jean Paul Walter Metzger, Pedro Ferreira Develey, Marco Aurélio Pizo Ferreira, Paulo de Marco Júnior, Paulo Inácio de Knegt López de Prado |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ecologia, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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