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Tipo do documento: Tese
Título: Relações espaciais e ambientais da biodiversidade em florestas tropicais
Autor: Landeiro, Victor Lemes 
Primeiro orientador: Magnusson, William Ernest
Primeiro coorientador: Bini, Luís Mauricio
Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar questões referentes à ecologia espacial e como as análises espaciais podem ajudar os ecólogos a entender os padrões de distribuição de espécies. Inicialmente fizemos uma revisão da literatura mais atual sobre ecologia espacial e tentamos explicar alguns conceitos básicos através de simulação de dados para ilustrar diversas possibilidades com que os ecólogos podem se deparar. Em uma segunda etapa nós avaliamos a importância de definir bem as variáveis espaciais para serem incluídas em modelos ecológicos, avaliando a diferença entre análises usando uma matriz de distância que define rotas de dispersão pelo curso d´água e rotas de dispersão em linha reta, sobre a terra. Uma das técnicas mais recentes e utilizadas da ecologia espacial, os autovetores espaciais, podem ser tão flexíveis na geração de padrões espaciais que não importa qual matriz de distâncias é utilizada que os mesmos padrões serão gerados. Usando dados de peixes, de insetos aquáticos (Trichoptera) e dados simulados nós mostramos que a técnica de autovetores não é tão flexível como esperado. Portanto, a definição correta da matriz de distâncias é muito importante para que uma análise adequada seja feita. Em um próximo passo nós avaliamos duas abordagens para analisar dados ecológicos. Uma delas, usando dados brutos e a outra usando matrizes de distância. Uma discussão recente sobre o uso dessas duas abordagens se instalou na ecologia, porém ainda não há um consenso sobre quando usar cada uma delas. Assim, nós usamos e comparamos as duas abordagens para analisar dados de distribuição de Trichoptera em 89 riachos da Amazônia central, distribuídos em 3 regiões distintas (Reserva Ducke, áreas do PDBFF e no município de Presidente Figueiredo). Nós avaliamos o efeito da extensão espacial e da heterogeneidade ambiental nas análises da distribuição das espécies de Trichoptera. Os fatores ambientais foram os mais relacionados com a distribuição de Trichoptera em todas as escalas analisadas. Analisamos a distribuição de anuros em 72 parcelas amostrais da Reseva Ducke e observamos que o padrão de distribuição das espécies é muito relacionado ao tipo de reprodução das espécies. Espécies de anuros com reprodução aquática são mais bem explicadas por padrões ambientais enquanto as espécies com reprodução terrestre são mais explicadas por padrões espaciais. Desta forma, anuros com reprodução aquática são mais indicados para estudos de monitoramento biológico e avaliação de efeitos de alterações ambientais do que o uso de anuros com reprodução terrestre ou que o uso de ambos. Por fim, nós avaliamos a concordância nos padrões de distribuição de 22 grupos taxonômicos (15 de plantas e 7 de animais) amostrados da Reserva Ducke. Avaliamos também se é possível reduzir a resolução taxonômica de espécies para gêneros e a resolução numérica, de abundância para dados de presença e ausência sem a perda de informações importantes. Observamos que o uso de dados de presença e ausência e que identificações em nível de gênero são suficientes para analisar o padrão de distribuição dos grupos analisados. Houve grande concordância no padrão de distribuição das espécies de plantas, enquanto os grupos de animais foram pouco concordantes. Os fatores ambientais foram os mais relacionados à alta concordância entre os grupos, mostrando que o ambiente é o principal responsável pela distribuição das plantas na Reserva Ducke. Embora alguns grupos tenham apresentado forte padrão espacial não houve relação entre a concordância entre os grupos e os fatores espaciais. Os grupos mais concordantes, e possíveis candidatos a grupos substitutos, foram lianas da família Bignoniaceae, ervas, samambaias e árvores das famílias Lecythidaceae e Fabaceae.
Abstract: This study aimed to evaluate issues related to spatial ecology and how spatial analysis can help ecologists to understand patterns of species distribution. Initially, we reviewed the current literature on spatial ecology and illustrated basic concepts with simulated data represented various situations that ecologists frequently face. In a second step we evaluated the importance of clearly defining the spatial variables to be included in ecological models, assessing the differences between analyses using a matrix that defines dispersal routes through stream distance and routes of dispersal in a straight line overland. One of most frequently used techniques spatial ecology, spatial eigenvector functions, is generally considered to be so flexible in generating spatial patterns that it should generate the same patterns no matter what distance matrix is used. Using data from fish, aquatic insects (Trichoptera) and simulated data, we show that the technique of eigenvectors is not as flexible as expected. Therefore, the correct definition of the matrix of distances is important for an effective analysis. In the next step, we evaluated two approaches to analyze ecological data. One of them uses raw data and the other using distance matrices. A recent discussion on the use of these two approaches has been polemical and we try to clarify what types of questions each of these approaches is better able to analyze. To do this we used data on the distribution of Trichoptera in 92 streams of central Amazonia, sampled in three distinct regions (Ducke Reserve, at PDBFF areas, and at the municipality of Presidente Figueiredo). We also evaluated the effect of spatial extent and environmental heterogeneity to on the distribution of Trichoptera species. We found that environmental factors were more related to the distribution of Trichoptera than undefined factors that caused spatial clumping at all scales examined. We analyzed the distribution of anuran species at 72 sample plots in Ducke Reserve and observed that the species distribution pattern is much related to the type of reproduction of the species. The distribution of species with aquatic reproduction is better explained by environmental patterns, while species with terrestrial reproduction are better explained by spatial patterns. We conclude that anurans with aquatic reproduction are better indicated for biomonitoring and for studies evaluating the consequences of environmental disturbances than the use of species with terrestrial reproduction or than the use of both. Finally, we evaluated the congruence in the distribution patterns of 22 taxa (15 plants and 7 animal groups) sampled at Ducke reserve. We also evaluated if it is possible to reduce the taxonomic resolution of species to genera and the numeric resolution from abundance data to presence-absence data with little loss of information. Presence-absence data and genus-level identification was sufficient to capture most of the spatial patterns of most groups. There was strong congruence in the distribution pattern of plant groups, while animal groups were less concordant. Measured environmental factors were closely related to the high congruence among the groups, indicating that environment is primarily responsible for the distribution of plants in the Ducke Reserve. Although some groups showed strong spatial patterns, there was no relationship between the congruence among groups and spatial factors. The groups that were more concordant with other groups, and possible candidates as surrogates, were the lianas of the family Bignoniaceae, herbs, ferns, and trees of the families Fabaceae and Lecythidaceae.
Palavras-chave: Ecologia espacial
Ecologia de comunidades
Distribuição de espécies
Área(s) do CNPq: ECOLOGIA::ECOLOGIA DE ECOSSISTEMAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Sigla da instituição: INPA
Departamento: Coordenação de Pós Graduação (COPG)
Programa: Biologia (Ecologia)
Citação: LANDEIRO, Victor Lemes. Relações espaciais e ambientais da biodiversidade em florestas tropicais. Manaus: [s.n.], 2011. x, 145 f. Tese (Biologia (Ecologia)) - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/1854
Data de defesa: 21-Nov-2011
Aparece nas coleções:Doutorado - ECO

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