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BIOLOGIA DA CONSERVAÇÃO IBB021 Modelo de Metapopulações AULA 6 Modelo Metapopulacional de Levins (1969) I. ECOLOGIA DA PAISAGEM • Conceitos e definições em ecologia da paisagem • Escala, padrões espaciais e processos ecológicos II. FRAGMENTAÇÃO DE HABITAT dP = cP(1-P) - eP dt • Padrões e processos e Teoria de Biogeografia de Ilhas (TBI) • Por que a TBI não é suficiente? A fragmentação como um processo de paisagem • Ferramentas para a conservação de habitats fragmentados c: taxa de colonização e: taxa de extinção Tamanho em equilibro da metapopulação (P) dado pelo balanço entre as taxas de extinção e colonizações da metapopulação Conservation for all Capítulos 4 e 5, literatura citada na aula O ESPAÇO É IMPLÍCITO Prof. Cintia Cornelius - UFAM Paisagens são Heterogêneas Amazonas Prof. Cintia Cornelius - UFAM Paisagens são Heterogêneas Rondônia Amazonas Rondônia Paisagem está composta por diferentes elementos como rios, manchas de hábitat de diferente qualidade e manchas de não-hábitat Abordagem de Ecologia da Paisagem PADRÃO ESPACIAL ENTRE OS DIFERENTES ELEMENTOS QUE COMPÕEM UMA PAISAGEM Os organismos se movimentam e persistem em paisagens heterogêneas ESPACIALMENTE EXPLÍCITA Prof. Cintia Cornelius - UFAM Prof. Cintia Cornelius - UFAM Paisagem: área espacialmente heterogênea em pelo menos um fator Amazonas 100 km Rondônia 10 km Características das paisagens: - heterogêneos / compostos por diferentes elementos - padrão espacial - sem escala predefinida Prof. Cintia Cornelius - UFAM Prof. Cintia Cornelius - UFAM Causas da formação de padrões de paisagem (heterogeneidade) Que é Ecologia da Paisagem? Abióticas (e.g. tipos de solo) Interações bióticas (e.g. dispersão, competição) Amazonas Rondônia “…estuda a interação entre padrões espaciais e processos ecológicos, isto é, as causas e consequências da heterogeneidade espacial em diferentes escalas.” http://es.wikipedia.org Perturbações (e.g., erupções volcánicas, furacões, fogo) Atividades antrópicas (e.g. desmatamento) Monica Turner et al. 2001 Prof. Cintia Cornelius - UFAM Prof. Cintia Cornelius - UFAM Hierarquia dos Processos Ecológicos Conceito de Escala • dimensão espacial o temporal de um objeto ou • um processo diferente de um nível de organização (Teoria de Hierarquias) Cada nível de organização é caracterizado por uma variedade de processos com sua própria escala temporal e espacial Prof. Cintia Cornelius - UFAM Nível Populacional taxa de crescimento (r) Nível Indivíduo Qualidade do Território Sucesso reprodutivo Nível de Paisagem Quantidade de Hábitat Dispersão Prof. Cintia Cornelius - UFAM Padrões de Paisagem Padrões de Paisagem Descrição Temporal dos padrões de paisagem Descrição temporal dos padrões de paisagem 1986 2001 Quanto mudou a cobertura de floresta no perímetro urbano de Manaus? Prof. Cintia Cornelius - UFAM 2001 Quanto mudou a cobertura de floresta no perímetro urbano de Manaus? Prof. Cintia Cornelius - UFAM Padrões de Paisagem Padrões de Paisagem Descrição temporal dos padrões de paisagem Descrição Quantitativa dos padrões de paisagem 1986 2001 Estrutura da paisagem • Composição • Configuração SIG para classificação de imagens de satélites Quanto mudou a cobertura de floresta no perímetro urbano de Manaus? Prof. Cintia Cornelius - UFAM Descrição dos Padrões de Paisagem Prof. Cintia Cornelius - UFAM Descrição dos Padrões de Paisagem Prof. Cintia Cornelius - UFAM Fragmentação de Hábitat Fragmentação de Hábitat Processos de paisagem envolvidos Diminuição da quantidade de hábitat Subdivisão de uma área continua Diminuição da área das manchas de hábitat Aumento do isolamento das manchas de hábitat O padrão mais frequentemente analisado em paisagens fragmentadas é a relação entre a riqueza de espécies e o tamanho dos fragmentos Debinski & Holt (2000) Conservation Biology 14:342-355 Número de Espécies (S) • • • • Prof. Cintia Cornelius - UFAM Tamanho do Fragmento (A) Prof. Cintia Cornelius - UFAM Prof. Cintia Cornelius - UFAM Fragmentação de Hábitat Teoria de Biogeografia de Ilhas Medida do Efeito do tamanho dos fragmentos Meta-Analise do efeito do tamanho do fragmento sobre a densidade populacional de espécies de Aves, Mamífero e Insetos Processos Ecológcios Colonização Extinção Bender et al (1998) Ecology 79 (2): 517-533 Prof. Cintia Cornelius - UFAM Prof. Cintia Cornelius - UFAM Teoria de Biogeografia de Ilhas Teoria de Biogeografia de Ilhas Processos Ecológcios Processos Ecológcios Extinção (Área) Extinção (Área) Colonização (Isolamento) Colonização (Isolamento) Prof. Cintia Cornelius - UFAM TBI - Relação Número de Espécies e Área Prof. Cintia Cornelius - UFAM TBI - Relação Número de Espécies e Área Alguns conceitos importantes que surgiram (extinção vs. área): Alguns conceitos importantes que surgiram (extinção vs. área): - Importância do valor z (inclinação da reta) Log (S) = c + z Log (A) z = taxa de perda de espécies com a diminuição da área Log (S) = z Log (A) + b z = taxa de perda de espécies com a diminuição da área Número de Espécies - Importância do valor z (inclinação da reta) z=0 z<0 Tamanho do Fragmento Prof. Cintia Cornelius - UFAM Prof. Cintia Cornelius - UFAM TBI - Relação Número de Espécies e Área Grupos de espécies de aves com diferentes respostas a fragmentação florestal em Alta Floresta, MT TBI - Relação Número de Espécies e Área Alguns conceitos que surgiram (extinção vs. área): Número de Espécies - Supersaturação de espécies - Redução de Fauna (“Relaxation Time”) - Colapso de fauna - Limiares de extinção - Dívida de Extinção Tamanho do Fragmento Lees & Peres 2006. Biological Conservation 133: 198-211 Prof. Cintia Cornelius - UFAM Prof. Cintia Cornelius - UFAM Dívida de Extinção Teoria de Biogeografia de Ilhas Limitações da TBI: • Fragmentos de hábitat não são ilhas oceânicas (hábitat vs. não-hábitat) • A matriz (área que envolve os fragmentos) não é homogênea • A matriz não é sempre inóspita (como a água rodeando uma ilha) • Outros processos associados a modificação da paisagem ✓efeito de borda ✓redução da qualidade de habitat (e.g., fogo, caça, gado) A fragmentação de habitat é um processo de paisagem Kuussaari et al 2009 Prof. Cintia Cornelius - UFAM Prof. Cintia Cornelius - UFAM Efeito de Borda Efeito de Borda ‣ Não é sempre um padrão fácil de detectar Sem efeito aparente Umidade Luz • Relação perímetro-área (fragmentos pequenos tem mais borda) • Influência das condições externas no interior do fragmento (> 100 m) ‣ ‣ microclima (abióticos) predação (bióticos) Murcia 1995 Prof. Cintia Cornelius - UFAM Caso hipotético ilustra a ausência aparente de um efeito de borda sobre a densidade de plántulas de uma espécie florestal Murcia 1995 Prof. Cintia Cornelius - UFAM Conectividade Movimento em Paisagens Fragmentadas Conceito chave em ecologia da paisagem • “Como a paisagem facilita ou impede o movimento de organismos” Taylor et al 1993 • compreende todos os aspectos que afetam a dispersão dos organismos entre manchas de hábitat Conectividade Estrutural Funcional Depende da configuração da paisagem Depende do comportamento dos organismo Prof. Cintia Cornelius - UFAM A matriz tem um papel importante nas paisagens fragmentadas Baguette & VanDyck 2007 Prof. Cintia Cornelius - UFAM Movimento em Paisagens Fragmentadas Matriz: ambiente que rodeia os fragmentos ‣ Permeabilidade ‣ Qualidade ‣ Estrutura ‣ Recuperação A taxa de movimento entre manchas de habitat é diferente entre grupos taxonómicos Bowne & Bowers 2004 Kupfer et al 2006 Prof. Cintia Cornelius - UFAM Discussão do dia 25/4 Trends in Ecology and Evolution 25 (6): 345 - 353 Prof. Cintia Cornelius - UFAM Prof. Cintia Cornelius - UFAM
