Ecologia de Populações e Comunidades

Transcrição

1 Ecologia de Populações e Comunidades Profa. Isabel Belloni Schmidt Dept. Ecologia UnB isabels@unb.br Biogeografia

2 O que é Ecologia? O que é Biogeografia Estudo de padrões de distribuição e abundância de organismos; interações entre organismos e destes com o meio abiótico. O que é Biogeografia? Estudo de padrões de distribuição da diversidade biológica considerando fatores geográficos e históricos (tempo ecológico e geológico).

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4 Extinções em massa tempo geológico

5 Padrões de biodiversidade

6 Padrões de diversidade Relação espécie-área área populações risco extinções área heterogeneidade nichos disponíveis heterogeneidade amb. diversid. de recursos diversid. de nichos = diversidade de espécies O que é Biogeografia? Estudo de padrões de distribuição da diversidade biológica considerando fatores geográficos e históricos (tempo ecológico e geológico).

7 Regiões Biogeográficas (Alfred R. Wallace)

8 Deriva Continental

9 Variações climáticas

10 Variações climáticas Como são feitas medidas de temperatura do ar há anos atrás? [CO 2 ] = 270ppm [CO 2 ] = 370ppm

11 Se variações climáticas são naturais, então as mudanças climáticas atuais são naturais?

12 E as taxas de extinção atuais de espécies? 6 o evento geológico de extinção em massa; Causado por humanos; Taxa 2 ou 3x maior que a taxa de extinção de fundo típica da histórica geológica da Terra; Predição: extinção de 50% das espécies em 100 anos; Atualmente, usos antrópicos correspondem a 50% da energia disponível para a vida no planeta; Taxa de extinção em décadas e não em milhares de anos.

13 Por que há mais espécies nos trópicos? Hipótese: - Relação espécie-área

14 Hipótese do tempo (Wallace 1878) Eoceno: - 54 mi. anos Oligoceno: - 38 mi. anos Mioceno: - 24 mi. anos Último máx. glacial: ~10 mil anos atrás Presente

15 Trópicos vs. áreas temperadas Diferenças em: - Produtividade primária; - Condições extremas (não só temperatura: mangues, alagados, desertos...)

16 O que influencia padrões de biodiversidade? Quantidade de recursos (luz, água, temperatura, nutrientes); Heterogeneidade espacial (topografia, geologia, microhabitats); Heterogeneidade climática (diária e anual); Interações biológicas.

17 Teoria de Janzen & Connell (1972)

18 Espécies abundantes vs. espécies raras

19 Fatores filogenéticos Inércia evolutiva; Por que só há mamíferos marsupiais na Austrália? Mamíferos placentados e marsupiais têm nichos ecológicos necessariamente diferentes?

20 Convergência Evolutiva

21 Teoria de Biogeografia de Ilhas Robert MacArthur & E. O. Wilson 1960s Tenta explicar diferenças na riqueza de espécies em ilhas E. O. Wilson Robert MacArthur

22 O que é uma ilha? Qualquer fragmento de um ecossistema/habitat isolado de outro ecosistema/habitat similar Terra rodeada de água Topos de morros rodeados por áreas baixas Lagos rodeados por terra Vegetação natural rodeada por monocultura Kipukas florestas não destruídas por lava vulcânica Campos úmidos do Cerrado

23 Teoria de Biogeografia de Ilhas Predições: - Número esperados de espécies em equilíbrio numa ilha depende das taxas de imigração e extinção; - Equilíbrio: taxa de imigração = taxa de extinção; - Ou seja: para cada espécie extinta, uma nova espécie coloniza a ilh.

24 Premissas e parâmetros do modelo Premissas: - Existe um continente = fonte de espécies imigrantes; - Extinções e migrações de espécies são aleatórias (não há superioridade competitiva ou de dispersão entre espécies) Parâmetros (efeitos) : 1) Tamanho de ilha (pequena vs. grande); 2) Proximidade com o continente: (longe vs. perto).

25 Immigration rate Taxa de imigração & distância entre ilha e continente Imigrantes vindos do continente; Distância da ilha (isolamento) afeta taxas de colonização (imigração); Ilhas + próximas maior taxa de imigração Por que? Maior probabilidade de chegada Far island Near island Number of resident species Com o aumento no número de espécies na ilha, diminui a taxa de imigração. Por que? número de espécies probabilidade de chegada de spp. novas

26 Taxa de extinção & tamanho da ilha Extinction rate Tamanho da ilha afeta taxa de extinção: Ilhas menores maiores taxas de extinção Por que? Menor diversidade de habitats Área menor populações menores maior risco de extinção Small island Large island Number of resident species Com aumento do número de espécies na ilha, aumentam as taxas de extinção. Por que? número de espécies competição; número de espécies número de espécies que podem se extinguir

27 Taxas de imigração ou extinção Teoria de Biogeografia de Ilhas Equilíbrio = conjunto das taxas de imigração e extinção: Ilha longe Ilha perto Ilha pequena Ilha grande Quais ilhas têm a menor e a maior riqueza de espécies? Equilíbrio dinâmico composição de spp. pode variar; Ou seja, no equilíbrio o número de spp. é constante mas a composição de espécies da comunidade não. Número de espécies

28 Extinction or immigration rate Teoria de Biogeografia de Ilhas Efeito do alvo: ilhas maiores são alvos mais fáceis de ser atingidos Number of resident species Efeito resgate: Ilhas mais próximas do continente podem ter menos extinções porque a chegada de novos indivíduos da mesma espécie é muito frequente.

29 Biogeografia de ilhas e conservação Modelo conceitual para entender processos resultantes da fragmentação de habitats em populações e comunidades; Sugere ferramentas para a conservação. Área antes contínua é subdividida e isolada, por ações antrópicas

30 Taxas de imigração ou extinção Fragmento = ilha Área antes contínua é subdividida e isolada, por ações antrópicas. Ilha perto Ilha pequena Quão rápida é a extinção de espécies em novos fragmentos? Ilha longe Ilha grande Ponto de equilíbrio demora para ser atingido (décadas ou séculos); Déficit de extinção Número de espécies

31 Consequências da fragmentação: efeito de borda Interior da borda do fragmento: Umidade; Luz Temperatura Vento Parasitas e predadores. Borda com qualidade reduzida redução do tamanho efetivo do fragmento riqueza de spp. menor que o esperado.

32 Ferramentas de conservação Corredores ecológicos Efeito resgate, reduz o isolamento entre fragmentos menor extinção e maior número de espécies em equilíbrio

33 Ferramentas de conservação Restauração Aumenta o tamanho efetivo dos fragmentos potencial aumento do número de espécies no equilíbrio

34 Padrões de diversidade Dispersão e vicariância Por que só há mamíferos marsupiais na Austrália? Mamíferos placentados e marsupiais têm nichos ecológicos necessariamente diferentes?

35 Dispersão e vicariância

36 Dispersão vs. vicariância Mesmas espécies ocorrendo em áreas disjuntas de savana na América do Sul. O que explica este padrão biogeográfico: Dispersão ou Vicariância? Último máx. glacial: ~10 mil anos atrás

37 Dispersão vs. vicariância Complexo Maui Nui: 1 único vulcão, ilhas interconectadas Dispersão Vicariância

38 Deriva Continental

39 Planejamento Próxima aula 31 outubro: PROVA 2 (25% da nota) Capítulos: 14 a 21 + material no Moodle Relatório 2ª prática: - dados dos censos de plantio - faltantes Terceiro módulo: Ecologia aplicada - Invasões biológicas, restauração, extrativismo, mudanças climáticas, etc.

40 Resumo da(s) aula(s) Sugestão