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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.41.2011.tde-20012012-160435
Documento
Autor
Nome completo
Rodolpho Credo Rodrigues
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Prado, Paulo Inácio de Knegt López de (Presidente)
Melo, Adriano Sanches
Pardini, Renata
Título em português
Uso de modelos de distribuição de abundância na análise da relação entre diversidade de aves e variáveis ambientais e antrópicas
Palavras-chave em português
Diversidade
Fragmentação
Lognormal
Produtividade
Série logarítmica
Resumo em português
Modelos de distribuição de abundâncias relativas das espécies (DAE) representam um dos mais gerais padrões em ecologia de comunidades, denominado de curva côncava. Este padrão, mostra que independente do grupo taxonômico ou ambiente, as espécies comuns e mais abundantes são poucas e a maioria das espécies é rara. Estes modelos são úteispara descrever a diversidade em comunidades naturais por que mostram como o número de indivíduos é distribuído entre as espécies e portanto, representam o grau de dominância nas comunidades. Um dos principais objetivos da ecologia de comunidades é entender como fatores ambientais em escalas globais, regionais e locais podem determinar a riqueza e abundância de espécies dentro das comunidades. Apesar do conhecimento acerca destes padrões, a ocorrência de processos em escalas diferentes dificulta a escolha de um ou mais deles como determinantes da diversidade nas comunidades. Assim, nosso objetivo foi avaliar qual a importância relativa do aumento da produtividade, biogeografia, destruição e fragmentação de habitats sobre a determinação da diversidade em comunidades de aves de sub bosque. Para isto, nós utilizamos dados compilados de uma das maiores bases de dados sobre estudos deste grupo para a região sudeste do Brasil e selecionamos 104 localidades amostradas por meio do método de rede de neblina nesta região. Porém, devido às características ambientais e do esforço amostral realizado em cada local serem diferentes, as estimativas de diversidade realizadas a partir destes estudos poderiam ser afetadas, impossibilitando a comparação entre estas comunidades. Assim, no primeiro capítulo desta dissertação, nós avaliamos o efeito da variação do esforço amostral nas estimativas de diversidade realizadas por dois modelos de distribuição de abundância de espécies, o de série logarítmica e o lognormal. O primeiro possui um parâmetro denominado alfa e o segundo outro parâmetro chamado sigma, sendo que ambos medem a dominância em comunidades e são apontados como independentes do esforço amostral empregado. Através de simulações computacionais onde foram geradas comunidades fictícias e amostras destas comunidades, nós avaliamos a frequência de detecção do modelo correto e o viés da estimativa dos parâmetros destes modelos a partir de amostras com intensidades diferentes. Nós encontramos que o modelo de série logarítmica foi detectado com maior eficiência a partir de amostras com intensidades variáveis e que seu parâmetro sofreu menos viés em relação ao modelo lognormal e seu parâmetro. Assim, nós concluímos que o modelo de série logarítmica foi menos sensível à variação do esforço amostral que o lognormal e, portanto, mais útil para a comparação da diversidade entre comunidades. No capítulo seguinte, nós procedemos com a análise da relação dos fatores ambientais e antrópicos sobre a diversidade de aves. Nossas hipóteses foram que a produtividade poderia afetar positivamente a diversidade nas comunidades de aves de sub bosque, assim como o efeito histórico e biogeográfico poderia afetar diferentemente a diversidades em determinadas regiões. Porém, devido à perda e a fragmentação de habitats causada pelo homem sobre a paisagem, estes padrões poderiam ser afetados negativamente, o que poderia acontecer de forma semelhante ou diferente em localidades mais ou menos produtivas, ou situadas em diferentes regiões biogeográficas. Nossos resultados mostraram uma forte relação positiva da produtividade com a diversidade de aves mensurada pelo parâmetro alfa do modelo de série logarítmica, o que significa que a produtividade diminuiu a dominância nestas comunidades da forma esperada. Este efeito, quando adicionado ou interagindo com o efeito negativo das variáveis que mediam perda e fragmentação de habitats, foi considerado tão plausível quanto o efeito isolado da produtividade sobre a diversidade. Porém, a incerteza sobre a existência de efeitos fracos ou ausência de efeito da perda e fragmentação em conjunto com a produtividade nos levaram a concluir em favor de um efeito preponderante da produtividade sobre a diversidade de aves de sub bosque, ao menos na escala analisada em nosso estudo. O efeito biogeográfico, foi menos evidente que o efeito da produtividade, mesmo por que parte de seu efeito é causado pela produtividade. A partir destes resultados, nós concluímos que a influência da produtividade parece ser mais foi determinante sobre o grau de dominância nestas comunidades. Entretanto, o papel tanto da perda quanto da fragmentação de habitats em conjunto com a produtividade pode explicar de forma equivalente a variação da dominância nas comunidades avaliadas por nós, o que aponta para a importância de se considerar ambos fatores e escalas para explicar a diversidade de aves nesta região.
Título em inglês
Species abundance distribution models on analysis of relation between bird diversity and environmental and anthropic variables
Palavras-chave em inglês
Diversity
Fragmentation
Lognormal
Logseries
Productivity
Resumo em inglês
Species abundance distribution models represent one of the most general patterns in community ecology and is called as hollow or concave curve. This pattern shows that regardless of taxonomic group or enviroment, the most and common species are few and the most species are rare. These models are useful to describe the diversity in natural communities because they show how the number of individuals is distributed among species and thus, the degree of dominance in the communities. A major goal of community ecology is understand how environmental factors on global, regional and local scales determine the richness and abundance of species within communities. Despite the knowledge about these patterns, the occurrence of processes at different scales difficult the choice of one or more of them as determinants of diversity in communities. Thus, our objective was to evaluate the relative importance of productivity, biogeography, habitat destruction and fragmentation on the determination of diversity in understory bird communities. For this, we used data compiled from one of the largest databases of studies of this group for the southeast region of Brazil and selected 104 sites sampled by the method of mist nets in this region. However, due to habitat characteristics and sampling effort carried out at each site are different, the diversity estimates made from these studies could be affected, making it impossible to compare these communities. Thus, in the first chapter of this thesis, we evaluated the effect of varying sampling effort on diversity estimates made by two models of distribution of species abundance, the logseries and lognormal SAD models. The first has a parameter called alpha and the second sigma parameter, which both measure the dominance in communities and are appointed as independent of the sampling effort employed. Through computer simulations where they were generated fictitious communities and samples of these, we evaluated the frequency of detection of the correct model and the bias of the estimated parameters of these models from samples with different intensities. We find that the logseries model has been detected with greater efficiency from samples with varying intensities and its parameter has less bias toward the lognormal model and its parameter. Thus, we conclude that the logseries model was less sensitive to variation of sampling effort that the lognormal and therefore more useful to compare the diversity between communities. In the next chapter, we proceed with the analysis of the relationship between environmental and anthropogenic factors on the diversity of birds. Our hypotheses were that productivity could positively affect the diversity in understory bird communities, as well as the effect of biogeography could lead to different diversity in certain regions. However, due to habitat loss and fragmentation caused by humans on the landscape, these patterns could be affected negatively, which could happen in a way similar or different in more or less productive locations, or in sites at different biogeographical regions. Our results showed a strong positive relationship of productivity with the diversity of birds measured by the parameter alpha of the logseries model, which means that productivity decreased dominance in these communities. This effect, when added to or interacting with the negative effect of the variables that mediate loss and fragmentation of habitats, was considered as plausible as the isolated effect of productivity on diversity. However, uncertainty about the existence of weak effects or no effect of the loss and fragmentation together with productivity led us to conclude in favor of a predominant effect of productivity on understory birds diversity, at least on the scale considered in our study. The biogeographic effect was less evident that the effect of productivity, even for that part of its effect is caused by productivity. From these results, we conclude that the influence of productivity on the diversity of understory birds seems more preponderant to determine the degree of dominance in these communities. However, the role of both the loss and fragmentation of habitats together with productivity should be considered to explain the dominance variation in communities assessed by us, which points to the importance of considering both factors and scales to explain the diversity of birds in this region.
 
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Data de Publicação
2012-01-27
 
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