Sumário. Parte 1 Os organismos e seu ambiente 21. Capítulo 1 A teia da vida 2. Capítulo 2 O ambiente físico 22. Respondendo a questões ecológicas 14

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1 Sumário Capítulo 1 A teia da vida 2 Malformações e declínio em populações de anfíbios: ESTUDO DE CASO 2 Introdução 3 CONCEITO 1.1 Os eventos no mundo natural estão interligados. 3 Conexões na natureza 3 CONCEITO 1.2 A ecologia é o estudo científico das interações entre os organismos e seu ambiente. 8 O que é ecologia? 8 CONCEITO 1.3 Os ecólogos avaliam hipóteses concorrentes sobre os sistemas naturais com observações, experimentos e modelos. 14 Respondendo a questões ecológicas 14 Ferramentas Ecológicas 1.1 Planejando experimentos ecológicos 16 ESTUDO DE CASO REVISITADO Malformações e declínio em populações de anfíbios 17 Análise de Dados 1.1 Predadores introduzidos são uma das causas do declínio das populações de anfíbios? 18 CONEXÕES NA NATUREZA Missão impossível? 19 Parte 1 Os organismos e seu ambiente 21 Capítulo 2 O ambiente físico 22 A variação climática e a abundância do salmão: ESTUDO DE CASO 22 Introdução 23 CONCEITO 2.1 O clima é o componente mais importante do ambiente físico. 23 Clima 23 CONCEITO 2.2 Os ventos e as correntes oceânicas resultam de diferenças na radiação solar ao longo da superfície terrestre. 26 Circulação atmosférica e oceânica 26 CONCEITO 2.3 Os padrões de circulação atmosférica e oceânica de larga escala estabelecem os padrões globais de temperatura e precipitação. 31 Padrões climáticos globais 31 CONCEITO 2.4 Os climas regionais refletem a influência de oceanos e continentes, montanhas e vegetação. 34 Influências climáticas regionais 34 Análise de Dados 2.1 Como as alterações na cobertura vegetal influenciam o clima? 37 CONCEITO 2.5 As variações climáticas sazonais e de longo prazo estão associadas a variações na posição da Terra em relação ao Sol. 38 A variação climática ao longo do tempo 38 CONCEITO 2.6 Salinidade, acidez e concentração de oxigênio são os principais determinantes do ambiente químico. 44 O ambiente químico 44

2 xviii Sumário ESTUDO DE CASO REVISITADO A variação climática e a abundância do salmão 46 CONEXÕES NA NATUREZA Variação climática e ecologia 46 Capítulo 3 A biosfera 50 O Serengeti americano 12 séculos de alterações nas Grandes Planícies: ESTUDO DE CASO 50 Introdução 51 CONCEITO 3.1 Os biomas terrestres são caracterizados pelas formas de crescimento da vegetação dominante. 51 Biomas terrestres 51 Ferramentas Ecológicas 3.1 Diagramas climáticos 54 Análise de Dados 3.1 Como a mudança climática afeta o bioma de campos? 62 CONCEITO 3.2 As zonas biológicas nos ecossistemas de água doce estão associadas à velocidade, profundidade, temperatura, transparência e composição química da água. 71 Zonas biológicas de água doce 71 CONCEITO 3.3 As zonas biológicas marinhas são determinadas pela profundidade do oceano, disponibilidade de luz e estabilidade do substrato do fundo. 74 Zonas biológicas marinhas 74 ESTUDO DE CASO REVISITADO O Serengeti americano 12 séculos de alterações nas Grandes Planícies 80 CONEXÕES NA NATUREZA Pesquisa ecológica de longo prazo 81 Capítulo 4 Lidando com a variação ambiental: temperatura e água 84 Rãs congeladas: ESTUDO DE CASO 84 Introdução 85 CONCEITO 4.1 Cada espécie tem uma faixa de tolerâncias ambientais que determina sua distribuição geográfica potencial. 85 Respostas à variação ambiental 85 CONCEITO 4.2 A temperatura de um organismo é determinada pelas trocas de energia com o ambiente externo. 88 Variação na temperatura 88 Análise de Dados 4.1 Como a espessura da pelagem influencia a atividade metabólica em endotérmicos? 97 CONCEITO 4.3 O equilíbrio hídrico de um organismo é determinado pelas trocas de água e solutos com o ambiente externo. 98 Variação na disponibilidade hídrica 98 ESTUDO DE CASO REVISITADO Rãs congeladas 105 CONEXÕES NA NATUREZA Tolerância à dessecação, tamanho do corpo e raridade 106 Capítulo 5 Lidando com a variação ambiental: energia 109 Corvos fabricantes de ferramentas: ESTUDO DE CASO 109 Introdução 110 CONCEITO 5.1 Os organismos obtêm energia a partir da luz solar, de compostos químicos inorgânicos ou por meio do consumo de compostos orgânicos. 110 Fontes de energia 110 CONCEITO 5.2 A energia luminosa e química capturada pelos autótrofos é convertida em energia armazenada nas ligações carbono-carbono. 112 Autotrofia 112 Análise de Dados 5.1 A aclimatização afeta o equilíbrio energético das plantas? 116 CONCEITO 5.3 Limitações ambientais resultaram na evolução de rotas bioquímicas que aumentam a eficiência da fotossíntese. 117 Rotas fotossintéticas 117 CONCEITO 5.4 Os heterótrofos têm adaptações para adquirir e assimilar eficientemente a energia de uma diversidade de fontes orgânicas. 123 Heterotrofia 123 Ferramentas Ecológicas 5.1 Isótopos estáveis 124 ESTUDO DE CASO REVISITADO Corvos fabricantes de ferramentas 129 CONEXÕES NA NATUREZA Uso de ferramentas: adaptação ou comportamento aprendido? 130

3 Sumário xix Parte 2 Ecologia evolutiva 135 Capítulo 6 Evolução e ecologia 136 Caça de troféus e evolução não intencional: ESTUDO DE CASO 136 Introdução 137 CONCEITO 6.1 A evolução pode ser vista como variação genética ao longo do tempo ou como um processo de descendência com modificação. 137 O que é evolução? 137 CONCEITO 6.2 A seleção natural, a deriva genética e o fluxo gênico podem causar a variação na frequência de alelos em uma população ao longo do tempo. 140 Mecanismos da evolução 140 CONCEITO 6.3 A seleção natural é o único mecanismo evolutivo que causa evolução adaptativa de modo consistente. 144 Evolução adaptativa 144 CONCEITO 6.4 Os padrões evolutivos de longo prazo são moldados por processos de larga escala, tais como especiação, extinções em massa e radiação adaptativa. 148 A história evolutiva da vida 148 CONCEITO 6.5 As interações ecológicas e a evolução exercem profunda influência recíproca. 154 Os efeitos conjuntos da ecologia e da evolução 154 ESTUDO DE CASO REVISITADO Caça de troféus e evolução não intencional 155 CONEXÕES NA NATUREZA O impacto humano na evolução 156 Análise de Dados 6.1 A predação por aves causa evolução em populações de mariposa? 157 Capítulo 7 Histórias de vida 160 A história do Nemo: ESTUDO DE CASO 160 Introdução 161 CONCEITO 7.1 Os padrões de histórias de vida variam entre espécies e dentro da mesma espécie. 161 Diversidade de histórias de vida 161 CONCEITO 7.2 Os padrões reprodutivos podem ser classificados ao longo de vários contínuos. 169 Contínuos de histórias de vida 169 CONCEITO 7.3 Existem compensações (trade-offs) entre as características de histórias de vida. 172 Compensações 172 Análise de Dados 7.1 Há uma compensação (trade-off) entre as reproduções atual e atrasada do papa-moscas-de-colarinho? 175 CONCEITO 7.4 Os organismos enfrentam diferentes pressões seletivas nos diferentes estágios do ciclo de vida. 176 Evolução do ciclo de vida 176 ESTUDO DE CASO REVISITADO A história do Nemo 179 CONEXÕES NA NATUREZA Territorialismo, competição e história de vida 180 Capítulo 8 Ecologia comportamental 182 Assassinos de filhotes: ESTUDO DE CASO 182 Introdução 183 CONCEITO 8.1 Uma abordagem evolutiva ao estudo sobre o comportamento leva a predições testáveis. 183 Uma abordagem evolutiva ao comportamento 183 CONCEITO 8.2 Animais fazem escolhas comportamentais que aumentam seu ganho energético e reduzem seu risco de se tornarem presas. 186 Comportamento de forrageio 186 CONCEITO 8.3 Os comportamentos de acasalamento refletem os custos e os benefícios do cuidado parental e da defesa do parceiro. 192 Comportamento de acasalamento 192

4 xx Sumário CONCEITO 8.4 Existem vantagens e desvantagens na vida em grupos. 197 Vivendo em grupos 197 Análise de Dados 8.1 O efeito de diluição protege os esqueitistas-dos-mares da predação de peixes? 198 ESTUDO DE CASO REVISITADO Assassinos de filhotes 199 CONEXÕES NA NATUREZA As respostas comportamentais aos predadores têm amplos efeitos ecológicos 200 Parte 3 Populações 203 Capítulo 9 Distribuição e abundância de populações 204 Das florestas de algas-pardas aos vazios de ouriços: ESTUDO DE CASO 204 Introdução 205 CONCEITO 9.1 Populações são entidades dinâmicas que variam em tamanho no tempo e no espaço. 205 Populações 205 CONCEITO 9.2 As distribuições e abundâncias de organismos são limitadas pela adequação do hábitat, fatores históricos e dispersão. 209 Distribuição e abundância 209 Análise de Dados 9.1 Espécies herbáceas introduzidas modificaram a ocorrência de queimadas nas florestas secas do Havaí? 212 CONCEITO 9.3 Muitas espécies têm distribuição fragmentada de populações dentro de sua amplitude geográfica. 213 Amplitude geográfica 213 CONCEITO 9.4 A distribuição de indivíduos dentro de uma população depende da localização dos recursos essenciais, dispersão e interações comportamentais. 216 Distribuição dentro de populações 216 CONCEITO 9.5 As abundâncias e distribuições de populações podem ser estimadas por contagens em áreas específicas, métodos de distâncias, estudos de marcação e recaptura e modelos de nicho. 217 Estimando abundâncias e distribuições 217 Ferramentas Ecológicas 9.1 Estimando a abundância 219 ESTUDO DE CASO REVISITADO Das florestas de algas-pardas aos vazios de ouriços 221 CONEXÕES NA NATUREZA Dos ouriços aos ecossistemas 223 Capítulo 10 Crescimento e controle populacional 226 O crescimento da população humana: ESTUDO DE CASO 226 Introdução 227 CONCEITO 10.1 Tabelas de vida mostram como taxas de sobrevivência e de reprodução variam com idade, tamanho ou estágio do ciclo de vida. 228 Tabelas de vida 228 CONCEITO 10.2 Dados das tabelas de vida podem ser usados para projetar o futuro da estrutura etária, do tamanho e da taxa de crescimento de uma população. 231 Estruturas etárias 231 Ferramentas Ecológicas 10.1 Estimando taxas de crescimento populacional de uma espécie ameaçada 235 CONCEITO 10.3 Populações podem crescer exponencialmente quando as condições são favoráveis, mas o crescimento exponencial não continua indefinidamente. 236 Crescimento exponencial 236 Análise de Dados 10.1 Como o crescimento populacional mudou ao longo do tempo? 238

5 Sumário xxi CONCEITO 10.4 O tamanho populacional pode ser determinado por fatores dependentes e independentes da densidade. 240 Efeitos da densidade 240 CONCEITO 10.5 A equação logística impõe limites ao crescimento e mostra como uma população pode se estabilizar em seu tamanho máximo: a capacidade de suporte. 242 Crescimento logístico 242 ESTUDO DE CASO REVISITADO O crescimento da população humana 244 CONEXÕES NA NATUREZA A pegada ecológica 245 Capítulo 11 Dinâmica de populações 249 Um mar em perigo: ESTUDO DE CASO 249 Introdução 250 CONCEITO 11.1 Padrões de crescimento populacional abrangem crescimento exponencial, crescimento logístico, flutuações e ciclos regulares. 251 Padrões de crescimento populacional 251 CONCEITO 11.2 Dependência da densidade atrasada pode causar flutuações no tamanho das populações. 254 Dependência da densidade atrasada 254 CONCEITO 11.3 O risco de extinção aumenta muito em populações pequenas. 257 Extinção de populações 257 Análise de Dados 11.1 Como a variação em λ afeta o crescimento da população? 258 CONCEITO 11.4 Nas metapopulações, grupos de populações espacialmente isoladas estão conectados pela dispersão. 263 Metapopulações 263 ESTUDO DE CASO REVISITADO Um mar em perigo 266 CONEXÕES NA NATUREZA De baixo para cima e vice-versa 267 Parte 4 Interações entre organismos 271 Capítulo 12 Competição 272 Competição em plantas carnívoras: ESTUDO DE CASO 272 Introdução 273 CONCEITO 12.1 A competição ocorre entre indivíduos de duas espécies que partilham um recurso que limita seu crescimento, sobrevivência ou reprodução. 273 Competição por recursos 273 CONCEITO 12.2 A competição, tanto direta quanto indireta, pode limitar a distribuição e a abundância das espécies competidoras. 276 Características gerais da competição 276 CONCEITO 12.3 As espécies competidoras têm mais probabilidade de coexistir quando utilizam os recursos de maneiras diferentes. 279 Exclusão competitiva 279 Análise de Dados 12.1 A competição com uma espécie nativa de mosquito evitará a propagação de uma espécie de mosquito introduzida? 284 CONCEITO 12.4 O resultado da competição pode ser alterado por condições ambientais, interações de espécies, distúrbios e evolução. 285 Alterando o resultado da competição 285 ESTUDO DE CASO REVISITADO Competição em plantas carnívoras 288 CONEXÕES NA NATUREZA O paradoxo da diversidade 289 Capítulo 13 Predação e herbivoria 292 Os ciclos da lebre-americana: ESTUDO DE CASO 292 Introdução 293

6 xxii Sumário CONCEITO 13.1 A maioria dos predadores tem dietas amplas, ao passo que a maioria dos herbívoros tem dietas relativamente restritas. 294 Predadores e herbívoros 294 CONCEITO 13.2 Os organismos desenvolveram uma ampla gama de adaptações que os ajudam a obter alimento e a evitar que se tornem presas. 297 Adaptações às interações exploratórias 297 Análise de Dados 13.1 Espécies diferentes de herbívoros selecionam genótipos diferentes de plantas? 300 CONCEITO 13.3 A predação e a herbivoria podem afetar muito as comunidades ecológicas, às vezes transformando um tipo de comunidade em outro. 302 Efeitos da exploração em comunidades 302 CONCEITO 13.4 Ciclos populacionais podem ser causados por interações exploratórias. 306 Exploração e ciclos populacionais 306 ESTUDO DE CASO REVISITADO Os ciclos da lebre-americana 310 CONEXÕES NA NATUREZA Medo, hormônios e a dinâmica de populações 312 Capítulo 14 Parasitismo 315 Parasitas escravizadores: ESTUDO DE CASO 315 Introdução 316 CONCEITO 14.1 Parasitas normalmente alimentam-se apenas de um ou de alguns indivíduos hospedeiros. 317 A história natural dos parasitas 317 CONCEITO 14.2 Os hospedeiros têm adaptações para se defender dos parasitas, e os parasitas têm adaptações para superar essas defesas. 319 Defesas e contradefesas 319 Análise de Dados 14.1 Um simbionte defensivo aumentaria sua frequência em uma população hospedeira submetida ao parasitismo? 321 CONCEITO 14.3 As populações de parasitas e hospedeiros podem evoluir juntas, cada uma em resposta à seleção imposta pela outra. 323 Coevolução parasita-hospedeiro 323 CONCEITO 14.4 Os parasitas podem reduzir a população de hospedeiros e alterar o resultado da interação de espécies, causando, assim, mudanças nas comunidades. 326 Efeitos ecológicos dos parasitas 326 CONCEITO 14.5 Modelos simples da dinâmica hospedeiro-patógeno sugerem formas para controlar o estabelecimento e a propagação de doenças. 330 Dinâmica e propagação de doenças 330 ESTUDO DE CASO REVISITADO Parasitas escravizadores 334 CONEXÕES NA NATUREZA De substâncias químicas à evolução e aos ecossistemas 335 Capítulo 15 Mutualismo e comensalismo 338 Os primeiros agricultores: ESTUDO DE CASO 338 Introdução 339 CONCEITO 15.1 Nas interações positivas, nenhuma espécie é prejudicada e os benefícios são maiores do que os custos para pelo menos uma espécie. 339 Interações positivas 339 CONCEITO 15.2 Cada parceiro em uma interação mutualista atua de modo que atenda a seus próprios interesses ecológicos e evolutivos. 346 Características do mutualismo 346 Análise de Dados 15.1 As micorrizas transferem mais fósforo para as raízes das plantas que fornecem mais carboidratos? 349 CONCEITO 15.3 As interações positivas afetam a abundância e a distribuição das populações, assim como a composição das comunidades ecológicas. 350 Consequências ecológicas das interações positivas 350 ESTUDO DE CASO REVISITADO Os primeiros agricultores 353 CONEXÕES NA NATUREZA Das mandíbulas à ciclagem de nutrientes 354

7 Sumário xxiii Parte 5 Comunidades 357 Capítulo 16 A natureza das comunidades 358 Alga assassina! : ESTUDO DE CASO 358 Introdução 359 CONCEITO 16.1 Comunidades são grupos de espécies que interagem e ocorrem juntas no mesmo lugar e ao mesmo tempo. 359 O que são comunidades? 359 CONCEITO 16.2 Diversidade e composição de espécies são importantes descritores da estrutura das comunidades. 362 Estrutura de comunidades 362 CONCEITO 16.3 Comunidades podem ser caracterizadas por redes complexas de interações diretas e indiretas que variam em intensidade e direção. 367 Interações de múltiplas espécies 367 Ferramentas Ecológicas 16.1 Medidas da intensidade de interação 371 Análise de Dados 16.1 Quais os efeitos de espécies invasoras sobre a diversidade de espécies? 375 ESTUDO DE CASO REVISITADO Alga assassina! 376 CONEXÕES NA NATUREZA É preciso se comprometer para acabar com invasões 376 Capítulo 17 Mudanças em comunidades 379 Um experimento natural de proporções montanhosas: ESTUDO DE CASO 379 Introdução 380 CONCEITO 17.1 Agentes de mudança atuam sobre comunidades ao longo de múltiplas escalas temporais e espaciais. 381 Agentes de mudança 381 CONCEITO 17.2 Sucessão é a mudança na composição de espécies ao longo do tempo em resposta a agentes de mudança abióticos e bióticos. 383 Fundamentos da sucessão 383 CONCEITO 17.3 Experimentos mostram que os mecanismos de sucessão são diversos e dependentes do contexto. 387 Mecanismos de sucessão 387 CONCEITO 17.4 Comunidades podem seguir caminhos sucessionais diferentes e apresentar estados alternativos. 393 Estados estáveis alternativos 393 Análise de Dados 17.1 Que tipos de interações entre espécies conduzem a sucessão em florestas de montanha? 394 ESTUDO DE CASO REVISITADO Um experimento natural de proporções montanhosas 397 CONEXÕES NA NATUREZA Sucessão primária e mutualismo 398 Capítulo 18 Biogeografia 401 O maior experimento ecológico na Terra: ESTUDO DE CASO 401 Introdução 402 CONCEITO 18.1 Padrões de diversidade e distribuição de espécies variam em escalas espaciais global, regional e local. 403 Biogeografia e escala espacial 403 CONCEITO 18.2 Os padrões globais de diversidade e composição de espécies são influenciados por área e isolamento geográfico, história evolutiva e clima global. 408 Biogeografia global 408 CONCEITO 18.3 Diferenças regionais na diversidade de espécies são influenciadas pela área e pela distância, que por sua vez determinam o balanço entre as taxas de imigração e extinção. 416 Biogeografia regional 416 Ferramentas Ecológicas 18.1 Curvas de espécie-área 418 Análise de Dados 18.1 Invasões de espécies influenciam as curvas de espécie-área? 419 ESTUDO DE CASO REVISITADO O maior experimento ecológico na Terra 422

8 xxiv Sumário CONEXÕES NA NATUREZA A diversidade da floresta pluvial tropical beneficia os humanos 424 Capítulo 19 Diversidade de espécies em comunidades 426 Movido a pradaria? ESTUDO DE CASO 426 Introdução 427 CONCEITO 19.1 A diversidade de espécies difere entre as comunidades por conta de variações no pool regional de espécies, nas condições abióticas e nas interações de espécies. 427 Membros da comunidade 427 CONCEITO 19.2 Teoriza-se que a partição de recursos diminui a competição e aumenta a diversidade de espécies. 431 Partição de recursos 431 CONCEITO 19.3 Processos como distúrbio, estresse, predação e interações positivas podem mediar a disponibilidade de recursos, promovendo, assim, a coexistência e a diversidade de espécies. 434 Mediação de recursos e coexistência 434 Análise de Dados 19.1 Como predação e dispersão interagem para influenciar a riqueza de espécies? 440 CONCEITO 19.4 Muitos experimentos mostram que a diversidade de espécies é positivamente relacionada a funções da comunidade. 442 As consequências da diversidade 442 ESTUDO DE CASO REVISITADO Movido a pradaria? 444 CONEXÕES NA NATUREZA Barreiras aos biocombustíveis: o enigma da parede celular vegetal 446 Parte 6 Ecossistemas 449 Capítulo 20 Produtividade 450 Vida nas profundezas submarinas: ESTUDO DE CASO 450 Introdução 451 CONCEITO 20.1 A energia nos ecossistemas origina-se com a produção primária pelos autótrofos. 452 Produção primária 452 Ferramentas Ecológicas 20.1 Sensoriamento remoto 456 Análise de Dados 20.1 O desmatamento influencia as concentrações de CO 2 atmosférico? 458 CONCEITO 20.2 A produção primária líquida é limitada por fatores ambientais físicos e bióticos. 459 Controles ambientais sobre a produção primária líquida 459 CONCEITO 20.3 Os padrões globais de produção primária líquida são reflexo das limitações climáticas e dos tipos de biomas. 464 Padrões globais de produção primária líquida 464 CONCEITO 20.4 A produção secundária é gerada por meio do consumo de matéria orgânica pelos heterótrofos. 466 Produção secundária 466 ESTUDO DE CASO REVISITADO Vida nas profundezas submarinas 467 CONEXÕES NA NATUREZA Sucessão e evolução movidas pela energia nas comunidades das fontes hidrotermais 468 Capítulo 21 Fluxo energético e teias alimentares 472 Toxinas em locais remotos: ESTUDO DE CASO 472 Introdução 473 CONCEITO 21.1 Níveis tróficos descrevem as posições alimentares dos grupos de organismos nos ecossistemas. 473 Relações alimentares 473

9 Sumário xxv CONCEITO 21.2 A quantidade de energia transferida de um nível trófico para o próximo depende da qualidade do alimento, bem como da abundância e da fisiologia do consumidor. 475 Fluxo energético entre os níveis tróficos 475 CONCEITO 21.3 Alterações na abundância dos organismos de um nível trófico podem influenciar o fluxo energético em diversos níveis tróficos. 480 Cascatas tróficas 480 Análise de Dados 21.1 A identidade dos organismos influencia o fluxo energético entre os níveis tróficos? 484 CONCEITO 21.4 Teias alimentares são modelos conceituais de interações tróficas de organismos em um ecossistema. 485 Teias alimentares 485 ESTUDO DE CASO REVISITADO Toxinas em locais remotos 491 CONEXÕES NA NATUREZA Transporte biológico de poluentes 492 Capítulo 22 Oferta e ciclagem de nutrientes 495 Uma crosta frágil: ESTUDO DE CASO 495 Introdução 496 CONCEITO 22.1 Aportes nutricionais em ecossistemas ocorrem por meio da decomposição química dos minerais das rochas ou por meio da fixação de gases atmosféricos. 497 Nutrientes: necessidades e fontes 497 CONCEITO 22.2 Transformações químicas e biológicas nos ecossistemas alteram a forma química e a oferta de nutrientes. 501 Transformações dos nutrientes 501 Análise de Dados 22.1 A lignina sempre inibe a decomposição? 503 CONCEITO 22.3 Os nutrientes circulam através dos componentes dos ecossistemas. 505 Ciclos e perdas de nutrientes 505 Ferramentas Ecológicas 22.1 Instrumentação de bacias hidrográficas 509 CONCEITO 22.4 Os ecossistemas de água doce e marinhos recebem aporte de nutrientes dos ecossistemas terrestres. 511 Nutrientes em ecossistemas aquáticos 511 ESTUDO DE CASO REVISITADO Uma crosta frágil 514 CONEXÕES NA NATUREZA Nutrientes, distúrbios e espécies invasoras 515 Parte 7 Ecologia aplicada e de larga escala 519 Capítulo 23 Biologia da conservação 520 Pássaros e bombas podem coexistir? ESTUDO DE CASO 520 Introdução 521 CONCEITO 23.1 A biologia da conservação é uma ciência interdisciplinar que aplica os princípios da ecologia para a conservação da biodiversidade. 521 Biologia da conservação 521 CONCEITO 23.2 A biodiversidade está sendo reduzida globalmente. 524 O declínio da biodiversidade 524 CONCEITO 23.3 As principais ameaças à biodiversidade incluem perda de hábitat, espécies invasoras, sobre-exploração, poluição, doenças e mudanças climáticas. 528 Ameaças à biodiversidade 528 Análise de Dados 23.1 As emissões de óxido nítrico diferem estatisticamente entre parcelas com e sem kudzu? 531 CONCEITO 23.4 Biólogos da conservação usam muitas ferramentas e trabalham em múltiplas escalas para manejar as populações em declínio. 535 Abordagens à conservação 535

10 xxvi Sumário Ferramentas Ecológicas 23.1 Investigação forense na biologia da conservação 537 CONCEITO 23.5 Priorizar espécies ajuda a maximizar a biodiversidade que pode ser protegida com recursos limitados. 539 Classificação de espécies para proteção 539 ESTUDO DE CASO REVISITADO Pássaros e bombas podem coexistir? 542 CONEXÕES NA NATUREZA Algumas questões sobre as queimadas 543 Capítulo 24 Ecologia da paisagem e manejo de ecossistemas 546 Lobos na paisagem de Yellowstone: ESTUDO DE CASO 546 Introdução 547 Ferramentas Ecológicas 24.1 Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) 548 CONCEITO 24.1 A ecologia da paisagem examina padrões espaciais e suas relações com os processos ecológicos. 549 Ecologia da paisagem 549 CONCEITO 24.2 Perda e fragmentação de hábitat diminuem as áreas de hábitat, isolam populações e alteram condições nas bordas dos hábitats. 553 Perda e fragmentação de hábitat 553 Análise de Dados 24.1 Até que ponto os efeitos de borda penetram em fragmentos florestais? 558 CONCEITO 24.3 A biodiversidade pode ser mais bem preservada por grandes reservas conectadas através da paisagem e protegidas de áreas de uso humano intenso. 559 Planejamento de reservas naturais 559 CONCEITO 24.4 O manejo de ecossistemas é um processo colaborativo cuja meta principal é a manutenção da integridade ecológica em longo prazo. 563 Manejo de ecossistemas 563 ESTUDO DE CASO REVISITADO Lobos na paisagem de Yellowstone 565 CONEXÕES NA NATUREZA Futuras mudanças na paisagem de Yellowstone 566 Capítulo 25 Ecologia global 570 Épicas tempestades de poeira: ESTUDO DE CASO 570 Introdução 571 CONCEITO 25.1 Os elementos químicos, em uma escala global, movem-se entre seus reservatórios geológicos, atmosféricos, oceânicos e biológicos. 571 Ciclos biogeoquímicos globais 571 Análise de Dados 25.1 Quanto o ph do oceano diminuirá no século XXI? 574 CONCEITO 25.2 A Terra está aquecendo devido às emissões antropogênicas de gases do efeito estufa. 579 Mudança climática global 579 CONCEITO 25.3 Emissões antropogênicas de enxofre e nitrogênio causam deposição ácida, alteram a química do solo e afetam a saúde dos ecossistemas. 585 Deposição ácida e deposição de nitrogênio 585 CONCEITO 25.4 A redução do ozônio na estratosfera e seu aumento na troposfera representam riscos para os organismos. 589 Ozônio atmosférico 589 ESTUDO DE CASO REVISITADO Épicas tempestades de poeira 592 CONEXÕES NA NATUREZA A poeira como um vetor de impactos ecológicos 594 Apêndice: Algumas medidas métricas usadas em ecologia 597 Respostas das questões de legendas das figuras e das questões de revisão 599 Glossário 623 Créditos das fotos 635 Referências 639 Índice 663