Uma Aplicação de Análise de Correspondência Retificada à Comunidades Aquáticas

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1 Um Aplcção de Análse de Correspondênc Retfcd à Comunddes Aquátcs 1 Introdução An Betrz Tozzo Mrtns 1 Vnderly Jnero 1 Tereznh Aprecd Guedes 1 Evnlde Benedto 2 Gustvo Henrque Z Alves 3 A nálse de correspondênc (AC) é um técnc desenvolvd pr nálse de ddos multvrdos em tbels de contngênc representndo, grfcmente, s lnhs e coluns por pontos. Trblhos poneros form publcdos por Fsher e Guttmn nos nos qurent (CLAUSEN, 1998) e, em segud, AC fo dfundd n Frnç por Benzécr (1969). Desde então, est técnc é plcd ns ms dverss áres de conhecmento. De cordo com Qunn e Keough (2002), Hll e Guche (1980), qundo os ddos são resumdos em um mtrz de dstâncs entre mostrs e qundo exste grnde dversdde no mbente, muts desss mores dstâncs corresponderão dus mostrs com nenhum espéce em comum. Isso ocson o efeto de rco e nálse de correspondênc retfcd (ACR) fo propost por Hll e Guche (1980) como um solução pr o problem. Por exemplo, em ecolog é muto comum os ddos consstrem de n locs (unddes mostrs) e p espéces (vráves). O obetvo desse trblho é relzr um nálse de correspondênc retfcd um conunto de ddos de 81 espéces de pexes em 17 lgos do Pntnl sul mto-grossense, dcentes os ros Prgu e Mrnd. 2 Mterl e Métodos 2.1 Mterl Neste estudo de cso utlzou-se um conunto de ddos do proeto Bodversdde e ecolog de dferentes comunddes quátcs em qutro mportntes plníces de nundção 1 DES UEM. e-ml: btmrtns@uem.br 2 NUPELIA UEM. 3 PEA UEM. 1

2 brslers - Unversdde Estdul de Mrngá (UEM), conduzdo em 17 lgos n regão do Psso do Lontr (Ro Mrnd), e em um regão representtv do Pntnl do ro Prgu, loclzd o norte d cdde de Corumbá compreendendo plníce de nundção contígu o ro Prgu e Mrnd. Os pexes form coletdos em setembro de 2011, com o uxílo de redes de rrsto de 20m, mlhs 1cm entre nós, fxdos em formol 10%, condcondos em scos plástcos, e trnsportdos o Lbortóro de Ecolog Energétc do Núcleo de Pesquss em Lmnolog, Ictolog e Aqucultur (Nupél-UEM) onde form dentfcdos, de cordo com Grç e Pvnell (2007), e seus ddos bométrcos form ferdos. 2.1 Métodos A nálse de correspondênc, segundo Hrdle e Smr (2007), determn índces que mostrm s relções entre s ctegors de vráves qulttvs ns lnhs e coluns de um tbel de contngênc, permtndo dentfcr qus ctegors ns coluns presentm peso mor em um lnh e vce-vers. Smlr à nálse de componentes prncps tem por obetvo reduzr dmensão d tbel, nesse cso, extrndo índces em ordem decrescente de mportânc tl que nformção prncpl d tbel poss ser resumd em espços mostrs de menor dmensão. O relconmento gráfco entre s lnhs e coluns d tbel que resultm d nálse de correspondênc é bsedo n representção ds ctegors lnhs e coluns e nterpretção ds posções reltvs dos pontos em termos dos pesos correspondentes às coluns e lnhs. Isso é obtdo trvés de um sstem de obtenção de índces por meo d decomposção d 2 medd de ssocção qu-qudrdo ( ), fornecendo s coordends de cd lnh e colun. A proxmdde de dos pontos no gráfco, fstdos d orgem, ndc um ssocção postv entre -lnh e -ésm colun, cso contráro, um ssocção negtv. Dstorções curvlínes, no entnto, podem surgr n representção gráfc resultnte de um ordenção por AC. Em prtculr, exste tendênc de grdentes un-dmensons serem dstorcdos em um rco no segundo exo de ordenção e tendênc ds mostrs estrem espçds de form desgul no prmero exo (HOLLAND, 2008). Segundo o utor, ACR super esses problems chtndo este rco e reesclndo s posções ds mostrs o longo de um exo. De cordo com os trblhos de Hll e Guch Jr (1980) e Hollnd (2008), plcção d AC nc trbundo rbtrrmente um peso ( x ) cd um ds mostrs, 1,...,n. O vlor represent bundânc d espéce n mostr. As espéces são ordends 2

3 clculndo os pesos pr cd mostr ( y ) como um méd ponderd onde s bundâncs são multplcds pelos pesos ds respectvs mostrs somdos em, e então dvddos pel bundânc totl pr quel espéce. Ou se, y n x 1, 1,...,p. (1) Em segud, s mostrs são re-ordends de form que o peso de cd mostr é obtdo clculndo méd ponderd onde s bundâncs são multplcds pelos pesos obtdos trvés d Equção 1 e dvddos pel bundânc totl pr quel mostr, x p y 1 Os pesos mostrs são pdronzdos de form que su méd se zero e su vrânc 1: n x 0 1 e n 2 x 1 1. Esse processo de clculr de form lternd pesos pr s mostrs e pr s espéces é repetdo té que os pesos estblzem. Pr conclur, ACR nc com um AC e segue com pssos de chtmento e reesclonmento dos exos. O procedmento ms smples de chtr o exo 1 é dvd-lo num número rbtráro de segmentos de tmnho gul. Dentro de cd segmento, os pesos no exo 2 são ustdos fzendo com que méd desse conunto de pesos se zero. As nálses form fets no mbente esttístco R (R Development Core Tem, 2011) utlzndo o pcote vegn (OKSANEN et l., 2013). 3 Resultdos e Dscussões D nálse de correspondênc retfc (ACR) form retdos pr nálse os dos prmeros exos porque os utovlores form mores que 0,20 de cordo com Mtthews (1998) pud Delrv et l. (2007). O prmero exo ACR presentou utovlor gul 0,78 e o segundo, 0,68. Fo possível observr seprção dos ddos em três grupos dstntos (A, B e C), os qus podem ser bologcmente explcdos. A segregção se dá devdo às dferençs de composção, rquez e bundânc d ctofun entre os locs. O grupo A grup os locs 12 e 17, pos ests dus lgos estão loclzs n plníce do ro Mrnd, lém de presentrem mor rquez de espéces dentre s dems. No grupmento B encontrm-se s lgos ssocds o ro Prgu, s qus presentm um rquez de espéces bx em 3

4 relção s lgos do ro Mrnd. Além dsso, é possível dstngur estes dos grupmentos (A e B) pel dferenç n composção d ctofun entre os dos ros, consderndo que estes ros presentm crcterístcs geomorfológcs e físco-químcs dstnts, refletndo em comunddes dferencds. Já o grupo C fo gerdo devdo à bx rquez e bundânc do locl 13, o qul presentou pens 3 espéces, um dentre s qus ocorrendo pens neste locl. Fgur 1. Exos I e II d nálse de correspondênc retfcd mostrndo 81 espéces de pexes em 17 loclzções. A, B e C representm os grupmentos que podem ser bologcmente explcdos. Em créscmo, os resultdos obtdos trvés d técnc de esclonmento multdmensonl (MDS) não presentrm explcção bológc dequd. 4 Conclusão A nálse de correspondênc retfcd possbltou nálse de ddos ecológcos com grndes dferençs de bundâncs e composção de espéces de pexe. As 81 espéces form ordends em 3 grupos: um com mor rquez de espéces e dferente composção de espéces dos dems (A), outro com bx rquez (C) e o tercero com composção e rquez semelhntes entre seus mbentes (B). Resslt-se nd que seprção dos grupos A e B 4

5 deve-se o fto de os locs de cd um desses grupos estrem ssocdos ros com crcterístcs dferentes, sendo su ctofun ssocd à su geomorfolog e crcterístcs físco-químcs. 5 Referêncs [1] BENZÉCRI, J. P. Sttstcl nlyss s tool to mke ptterns emerge from dt. In: Methodologes of Pttern Recognton. Ed. S. Wtnbe, p , [2] CLAUSEN, S.-E. Appled correspondence nlyss: n ntroducton. Sge Unversty Ppers Seres on Quntttve Applctons n the Socl Scences, n ,. Thousnd Oks, CA: Sge, [3] DELARIVA, R. L.; HAHN, N. S.; GOMES, L. C. Det of ctfsh before nd fter dmmng of the Slto Cxs reservor, Iguçu rver. Brzln rchves of bology nd technology. v. 50, n. 5, p , [4] GRAÇA, W. J.; PAVANELLI C. S.. Pexes d plníce de nundção do lto ro Prná e áres dcentes. Mrngá: EDUEM p. [5] HARDLE, W.; SIMAR, L. Appled multvrte sttscl nlyss. 2ed. New York: Sprnger, p. [6] HILL, M. O.; GAUCH JR, H. G. Detrended correspondence nlyss: n mproved ordnton technque. Vegetto. v. 42, p , [7] HOLLAND, S. M. Detrended correspondence nlyss (DCA). Tutorl Dsponível em: Acesso em: 18 de mrço de [8] MATTHEWS, W. J. Ptterns n Freshwter Fsh Ecology. 2ed. New York: Chpmn nd Hll p. [9] OKASANEN, et l. Communty ecology pckge. Dsponível em: Acesso em: 02 de mrço de [10] QUINN, G. P.; KEOUGH, M. J. Expermentl desgn nd dt nlyss for bologsts. UK, Cmbrdge Unversty Press, [11] R DEVELOPMENT CORE TEAM. R: A lnguge nd envronment for sttstcl computng. R Foundton for Sttstcl Computng, Venn, Austr. ISBN , Dsponível em: Acesso em: 20 mrço