Ecologia de Populações e Comunidades

Transcrição

1 Ecologia de Populações e Comunidades Pavel Dodonov pdodonov@gmail.com Rodrigo Leonel Orihuela rleonel7@gmail.com LEAC (Base Ambiental) - UESC

2 Parte 1 Ecologia de Populações Teóricas Estrutura de populações Formas de amostragem Histórias de vida Dinâmica de populações Metapopulações Competição interespecífica Predação Mutualismo Ecologia do movimento (bônus) Práticas Desenvolvimento de um projeto de pesquisa Reconhecimento de área, formulação de hipóteses Amostragem (duas práticas) Análise dos dados (uma prática Apresentação dos seminários Saída de campo

3 Aula 1 Estrutura de populações

4 Populações

5 Populações "Grupo de inivíduos de uma mesma espécie."

6 Foto: Guido Appenzeller

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14 Populações

15 Populações "Grupo de inivíduos de uma mesma espécie." Os indivíduos não são iguais Os indivíduos não estão distribuídos homogeneamente no espaço Os limites podem ser naturais Peixem em um lago Os limites podem ser arbitrários Gramíneas em uma parte de uma mata

16 Populações Quantos indivíduos? Quem são eles? Onde eles estão? Como eles chegaram lá?...quantos indivíduos mesmo?

17 Populações Quantos indivíduos? Abundância, densidade Quem são eles? Estrutura etária / de tamanho / espacial Onde eles estão? Estrutura espacial Como eles chegaram lá? Dispersão...Quantos indivíduos mesmo? Organismos individuais e modulares

18 Estrutura Ecologia de populações Dinâmica

20 Abundância e densidade Abundância Número total de indivíduos

21 Abundância e densidade Abundância Número total de indivíduos

22 Abundância e densidade Abundância Número de indivíduos em uma área

23 Abundância e densidade Abundância Número total de indivíduos Densidade Número de indivíduos por área Consequências?

24 Abundância e densidade Abundância Número total de indivíduos Densidade Número de indivíduos por área Aumento da competição Maior atração de predadores Diluição de predação Etc...

25 Abundância e densidade Relação entre um parasitóide e a densidade do hospedeiro Variação: Densidade do hospedeiro Número de parasitóides Hassel 1982 apud Begon, p.295

26 Abundância e densidade Parasitóides por mancha Taxa de parasitismo por mancha Hassel 1982 apud Begon, p.295

27 Abundância e densidade Parasitóides por mancha Taxa de parasitismo por mancha Hassel 1982 apud Begon 2006, p.295

28 Abundância e densidade

29 Abundância e densidade Densidade: número de indivíduos por mancha (ou por área...) Total: 12 indivíduos, 4 manchas 12 / 4 = 3 indivíduos/mancha

30 Abundância e densidade Densidade: número de indivíduos por mancha (ou por área...) Total: 12 indivíduos, 4 manchas 12 / 4 = 3 indivíduos/mancha Densidade ponderada por recurso

31 Abundância e densidade

32 Abundância e densidade Densidade: número de indivíduos por mancha (ou por área...) Total: 12 indivíduos, 4 manchas 12 / 4 = 3 indivíduos/mancha Densidade ponderada por recurso

33 Abundância e densidade Densidade: número de indivíduos por mancha (ou por área...) Total: 12 indivíduos, 4 manchas 12 / 4 = 3 indivíduos/mancha Densidade ponderada por recurso Não representa bem a competição sofrida por cada indivíduo

34 Abundância e densidade Densidade: intensidade média de competição sofrida pelos indivíduos 10 indivíduos em manchas com 5 indivíduos 2 indivíduos em manchas com 1 indivíduo (10 * * 1) / 12 = 52 / 12 = 4.3 indivíduos / mancha Densidade ponderada por indivíduo

35 Abundância e densidade Densidade: intensidade média de competição sofrida pelos indivíduos 9 indivíduos em manchas com 9 indivíduos 3 indivíduos em manchas com 1 indivíduo (9 * * 1) / 12 = 84 / 12 = 7 indivíduos / mancha Densidade ponderada por indivíduo

36 Abundância e densidade Densidade: intensidade média de competição sofrida pelos indivíduos 9 indivíduos em manchas com 9 indivíduos 3 indivíduos em manchas com 1 indivíduo (9 * * 1) / 12 = 84 / 12 = 7 indivíduos / mancha Densidade ponderada por indivíduo Representa melhor a competição sofrida por cada indivíduo

39 Estrutura etária Número de indivíduos de diferentes idades ou classes etárias

40 Tabela de vida estática Idade dos indivíduos pode ser medida Não é tão precisa quanto uma tabela de vida acompanhando uma coorte Mas ainda fornece informações úteis

41 Exemplo veados na Escócia Ilha de Rhum, Escócia Tabelas de vida de 1957 (estática) e 1966 (coorte) Controle populacional introduzido em 1957 Idade determinada pelos dentes Lowe 1969 apud Begon 2006, p. 102

42 Exemplo veados na Escócia

43 Exemplo veados na Escócia

44 E se não sabemos a idade?

45 E se não sabemos a idade?

46 Estrutura de tamanho

47 Antes do fogo Depois do fogo

48 J-invertido Exponencial negativa Taxas de mortalidade iguais entre as classes Supostamente indica equilíbrio Malte Timpte

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50 Tamanho, tempo e competição Coorte de Linum usitassimum (linho) Três densidades Medidas em três tempos

51 Classes ontogenéticas (Pois nem sempre tamanho é documento)

52 Classes ontogenéticas

53 Classes ontogenéticas - plantas Talita Sampaio e Silva Talita Sampaio e Silva

54 Classes ontogenéticas - plantas Talita Sampaio e Silva

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59 Distribuição de indivíduos

60 Distribuições Distribuição aleatória (Poisson) Pontos superdispersos (overdispersion) (hardcore inhibition) Pontos agrupados (clumped) (Matern Cluster Process)

61 Distribuições (Ricklefs, 2010)

62 Distribuição de Poisson Siméon-Denis Poisson ( ) "A vida só serve pra fazer matemática e pra ensinar matemática" Número de ocorrências de um evento em uma amostra de area fixa em um intervalo de tempo fixo O número mais comum é zero (eventos raros)

63 Distribuição de Poisson x λ λ P ( x)= e x! Siméon-Denis Poisson ( ) "A vida só serve pra fazer matemática e pra ensinar matemática" (tradução livre)

64 Distribuições Distribuição aleatória (Poisson) Média = variância Índ. dispersão = 1 Pontos superdispersos (overdispersion) (hardcore inhibition) Pontos agrupados (clumped) (Matern Cluster Process) Média > variância Índ. dispersão < 1 Média < variância Índ. dispersão > 1

65 Distribuições 2 σ I= μ Indica desvios da aleatoriedade

66 Distribuição Medida de agregação Índice de Morisita Selecionamos aleatoriamente dois indivíduos de uma amostra Quão provável é que eles estejam na mesma parcela, comparando com uma distribuição aleatória? ( )( )( N IM= 1 N 1 μ 2 σ +μ 1 μ )

67 Distribuição de indivíduos

68 Múltiplas escalas

69 Múltiplas escalas K de Ripley Número de pontos em círculos centrados em cada ponto Desvios da aleatoriedade; valores negativos indicam agrupamento

70 Distribuições Distribuição agregada: Recursos em manchas

71 Recursos para o indivíduo onde estão? Grão-grosso Grão-fino Enxerga o hábitat de forma heterogênea Enxerga o hábitat de forma homogênea Usam várias manchas em um curto tempo Usam uma única mancha por muito tempo

72 Recursos para o indivíduo onde estão? Grão-grosso Grão-fino

73 Distribuições Distribuição agregada: Rebanho egoísta Foto: Guido Appenzeller

74 Distribuições Distribuição superdispersa: Recursos escassos Calebe Mendes

75 Distribuições - exemplo Duas espécies de gramíneas invasoras Duas áreas de cerrado Dois transectos bem compridos

76 Urochloa decumbens Melinis minutiflora

77 Causas dos padrões Recursos distribuídos em manchas Competição intraespecífica Facilitação Distúrbios Todas as anteriores...

79 Dispersão Movimento de indivíduos para longe de outros indivíduos Sementes para longe dos parentais Roedores dispersando entre fragmentos Etc...

80 Dispersão passiva Chuva de sementes Sementes dispersas pelo vento Não há controle sobre onde irão cair

81 Dispersão passiva Chuva de sementes Maior parte cai perto do parental Mas dispersão de longa distância também ocorre

82 Dispersão passiva por um agente mutualístico Sementes dispersas por animais Aumenta a chance de cair em um microhábitat favorável Relações normalmente mutualísticas

83 Dispersão passiva por um agente mutualístico Ácaros em besouros rola-bosta ou besouros necrófagos Transportados entre manchas de recursos Atacam larvas que competiriam com os besouros

84 Dispersão "parcialmente ativa" Controle sobre início e fim da dispersão Afídios controlam quando entram e saem da corrente de ar Invertebrados fluviais controlam entrada e saída da corrente de água nth/aphid-winged-ongrass-close.jpg

85 Dispersão ativa Exploração ativa do ambiente Invertebrados fluviais adultos Muitos vertebrados

86 Por que dispersar?

87 Por que dispersar? Reduz a competição com indivíduos aparentados Possibilita encontrar um ambiente mais favorável

89 O que é um indivíduo?

90 O que é um indivíduo? Foto: Guido Appenzeller

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92 Ian Robertson

93 O que é um indivíduo? Crescimento modular Indivíduos compostos por módulos e não têm forma ou tamanho definidos

94 O que é um indivíduo? Geneta "Indivíduo genético": o produto de um zigoto. Módulos Rametas, folhas, pólipos, caules...

95 O que é um indivíduo? Crescimento clonal contribui com a resiliência da comunidade e do ecossistema frente às variações ambientais preenche lacunas na vegetação pode garantir a persistência de uma população pode aumentar a longevidade dos indivíduos

96 Integração fisiológica Transferência de recursos Módulos menores podem receber recursos de módulos maiores Pode cancelar os efeitos da competição entre módulos Conectado com rameta adulto Desconectado do rameta adulto