Universidade Federal da Bahia Estrutura de Comunidades Anfíbios Anuros Marcelo Felgueiras Napoli 2006 Assembléia ou Comunidade ? Conceitos primários Conceito de Comunidade Abstrata: grupo abstrato de organismos que ocorrem em uma paisagem. Parte da premissa que há um nível de integração entre suas partes que poderia se denominado: organísmico ou quaseorganísmico. Conceito de Comunidade Concreta: coleção de organismos achados em local e período específicos. É formalizado pela unidade amostral (réplica, parcela, plot) que limita e compartimentaliza a variação na composição das espécies no espaço e no tempo = o conteúdo de uma unidade amostral é a definição operacional de uma comunidade. Conceitos primários Assembléia ou Comunidade ? Conceito de Assembléia: semelhante ao conceito de comunidade concreta. Espécies independentes e que não interagem Conotação indesejável Por que estudar comunidades biológicas? Conceitos primários Quais espécies vivem neste local? INVENTÁRIO: E AGORA? NOS BASTA SABER A LISTA DE ESPÉCIES? Procuramos responder o POR QUÊ da questão: QUEM vive com QUEM e POR QUÊ? O que controla a diversidade de espécies? Como as espécies respondem a alterações do ambiente? Como as espécies respondem a distúrbios? Como as espécies respondem quando as manipulamos? Diversidade de Espécies Conceitos primários Diversidade = Inventário (lista de espécies) ? Whittaker (1972): “ Diversidade no sentido estrito é a riqueza de espécies e é aproximadamente medida como o número de espécies em uma amostra de tamanho padronizado”. McCune & Grace (2002: 25): “Riqueza de espécies é definida como o número de espécies em uma unidade amostral ou outra área específica... é uma medida intuitiva da diversidade.” Então, por intuição: Qual das unidades é a mais diversa? aaaaaaa f y aaaaaaa fffffff yyyyyyy Conceitos primários Diversidade de Espécies: diversidade ALFA Níveis de diversidade (Whittaker 1960, 1965, 1972) Diversidade Alfa: diversidade em réplicas individuais; Riqueza de espécies Equitabilidade Uso tradicional de índices: medem probabilidades. D0 (riqueza de espécies) = somatório simples Diversidade de Simpson = mede a probabilidade de dois indivíduos pegos aleatoriamente serem de espécies diferentes. Shannon-Wiener (H’)= mede o conteúdo de informação de uma réplica, isto é, quanto maior for a incerteza sobre um indivíduo pertencer à uma determinada espécie, maior será a diversidade da réplica. Diversidade de Espécies: diversidade ALFA Conceitos primários Exemplos Sp A Sp B Plot 1 99 1 Plot 2 50 50 H´ Plot 1 = 0,024 H’ Plot 2 = 0,30 Você consegue entender a semelhança entre as réplicas quanto à composição de espécies que possuem? Diversidade de Espécies: diversidade BETA Conceitos primários Definição: é a variação na composição das espécies observada entre as réplicas analisadas. Alterações na composição das espécies ao longo de gradientes: Ambientais (fisiografias distintas do ecossistema ou Bioma) Topográficos (altitudinais) Geográficos (distância) Dois tipos de análise de diversidade BETA são comuns e importantes: • Análise direta de gradiente: variação na composição da comunidade tomando-se por base variáveis do ambiente (p.ex., umidade e temperatura); • Análise indireta de gradiente: variação na composição da comunidade tomando-se por base variáveis de fauna (p.ex., riqueza e abudância) [=species turnover, Vellend 2001, caso especial de Diversidade Beta] spE spD Notar que não usamos índices; Notar o formato da tabela; Notar o uso de gráficos de dispersão sobrepostos. spB spC Ordenação DIRETA de gradiente: exemplo spA Conceitos primários spF Diversidade de Espécies: diversidade BETA spF spD spE Ordenação INDIRETA de gradiente: exemplo 1 spB spC Matriz de associação spA Conceitos primários Diversidade de Espécies: diversidade BETA Conceitos primários Diversidade de Espécies: diversidade BETA Ordenação INDIRETA de gradiente: exemplo 2 Estudos de comunidades de anuros - Brasil BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA Quais são as perguntas via de regra feitas nos trabalhos de comunidades desenvolvidos no Brasil nos estudos de comunidades de anuros? Quais são as espécies que ocorrem na área (de pequenas poças à toda uma região); Onde estão localizadas (microhábitats) Onde são mais comuns ou raras? Quais são seus períodos reprodutivos na área de estudo? Como “partilham” os recursos espaciais e temporais disponíveis na área de estudo? E os Métodos? Unidades amostrais sem padronização: Área total das réplicas desigual; Tipos de réplicas por microambientes com n desigual; Esforço de procura ativa e/ou passiva desigual; Espécimes coligidos como testemunha não citados ao final da publicação; Comparação entre as áreas feitas por índices de similaridade, índices de riqueza e/ou diversidade ou somente tabelamento das espécies por microambiente. Estudos de comunidades de anuros - Brasil BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA Quais são os ambientes estudados via de regra? Ambientes com corpos d´água, via de regra, poças ou margem de lagoas. Áreas de mata: limitadas a poças e lagoas internas às matas; Áreas secas e de borda não são investigadas. E os resultados? Como são apresentados? Caracteriza-se o ambiente estudado, principalmente quanto à vegetação, presença e tipos de corpos d´água, pluviosidade média mensal e temperatura média mensal ; Utiliza-se um ou mais transectos; Lista-se as espécies inventariadas por ambiente examinado; Descreve-se onde foram visualizadas as espécies por microhabitats; Cita-se o período de atividade reprodutiva de cada espécie com dados de história natural; Relaciona-se a atividade reprodutiva com temperatura e pluviosidade e, via de regra, conclui-se que ambas estas relacionadas à atividade reprodutiva das espécies por meio de um gráfico de regressão linear, mesmo quando os dados não são normais ou de variância semelhante; não é utilizada a análise de regressão parcial ou múltipla para os diversos fatores climáticos fornecidos. BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA E os resultados? Como são apresentados? (Cont.) EXEMPLOS Pode-se ter adicionado: Índices de similaridade entre as áreas amostradas (índice de Jacard); Índices de riqueza e de diversidade (via de regra, Shannon-Wiener). EXEMPLOS SUGESTÃO BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA EXEMPLO/SUGESTÃO Distribuição espacial: exemplo 1 BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA EXEMPLO/SUGESTÃO Distribuição espacial: exemplo 2 BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA EXEMPLO/SUGESTÃO Distribuição espacial: exemplo 3 BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA EXEMPLO Período de atividade reprodutiva: exemplo 1 BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA EXEMPLO Período de atividade reprodutiva: exemplo 2 BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA EXEMPLO Associação variáveis ambientais vs. variáveis de fauna Distribuição temporal da riqueza de anuros adultos (barras brancas) e de girinos (barras hachuradas), pluviosidade média acumulada dos cinco dias anteriores à coleta (linha) e temperatura (linha pontilhada), no conjunto dos dez corpos d’água estudados, no período de janeiro de 2003 a março de 2004 (J a M). BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA SUGESTÃO Associação variáveis ambientais vs. variáveis de fauna SUGESTÃO BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA E os processos que levam à estruturação das comunidades? São questionados? Faz-se delineamento adequado para respondê-los? O QUE VOCÊ CONLCUI PELO QUE DISCUTIMOS ATÉ AGORA? BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA SUGESTÃO RECOMENDAÇÕES para se estudar uma comunidade de anuros Estabelecer as réplicas por sorteio, levando-se em conta as diferentes fisiografias do ambiente e microambientes Não repetir réplicas, a fim de aumentar o universo amostral; Se a pergunta a ser respondida não objetivar variação temporal, tentar concentrar a amostragem da área no menor número possível de períodos; Rigor na coleta ativa: Mesmo esforço horas/homem trabalho em cada réplica; Réplicas de mesma área e formato; Alternância de equipes de coleta em cada réplica; Alternância do horário de início e seqëência de coleta nas réplicas; Aquisição dos pontos de coleta de variáveis ambientais nas réplicas de maneira padronizada: BRASIL: aspectos descritivos – diversidade ALFA SUGESTÃO RECOMENDAÇÕES para se estudar uma comunidade de anuros Variáveis ambientais sugeridas para estudos de comunidades de anfíbios anuros: Densidade de plantas lenhosas (método do quadrante centrado, Krebs, 1999); Densidade de folhagem (estratos vegetais); Porcentagem de cobertura de serapilheira; Profundidade de serapilheira; Densidade de bromélias por: espécie, tamanho, altura, com/sem água, com/sem insolação direta, com/sem serapilheira; Altitude (se gradientes altitudinais); Latitude (de gradientes latitudinais); Temperatura: microambientes, manhã, terde e noite Velocidade da corrente de água no corpo d´água; pH, salinidade da água no solo; Tipos de predadores aquáticos; Umidade do ar; Umidade dos microambientes: serapilheira, solo e bromélias. Estudos de diversidade Beta: variação em GRADIENTES SUGESTÃO RECOMENDAÇÕES para se estudar uma comunidade de anuros Variáveis de fauna sugeridas para estudos de comunidades de anfíbios anuros: Riqueza de espécies; Abundância de espécies: notar que, neste caso, procura-se por padrões gerais de distribuição da comunidade de anuros no ecossistema estudado, e não a estimativa concreta da densidade de determinada espécie no ambiente (neste último caso, o método poderia subestimar tal densidade – Por quê?) DESAFIO DESAFIO O gráfico abaixo apresenta resultados obtidos quanto ao estudo de uma comunidade de anuros em Floresta Tropical. As espécies estão representadas, levando-se em consideração o tipo de microambiente que ocupam, o modo de reprodução e o número total de espécimes por espécie. Além disso, o gráfico oferece informações sobre período diário de atividade e modo de forrageio. Embora ocorra um elevado número de espécies de anuros no local estudado, o autor sugeriu que as espécies podem coexistir devido à ausência ou a pouca pressão de competição interespecífica. Esta “fraca” pressão de competição interespecífica foi relacionada (1) à heterogeneidade do ambiente, (2) à homogeneidade do microclima no microambiente e a diferentes padrões (3) de uso de microambientes e (4) circadianos. Observando-se atentamente o gráfico notamos que o mesmo é capaz de nos fornecer informações que subsidiam as sugestões sobre a ausência ou baixa competição elencadas pelo autor. Com base nos dados fornecidos cite qual(is) desta(s) “causa(s)” está(ão) claramente relacionada(s) no gráfico (basta fornecer a numeração) e comente sucintamente como a utilização e disponibilidade destes recursos ambientais concorreriam para evitar os efeitos aventados no “princípio da exclusão competitiva”. Em sua resposta, extraia do texto e/ou gráfico as variáveis pertinentes de ambiente/fauna e cite-as de maneira contextualizada. BIBLIOGRAFIA BÁSICA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Bastazini, C. V. 2006. Anfíbios da Restinga do município de Mata de São João, Bahia, Brasil: que variáveis ambientais estão associadas à composição dos anuros. Dissertação de Mestrado, não publicada. PPG Ecologia e Biomonitoramento. Universidade Federal da Bahia, Salvador. Duellman & Trueb, L. 1994. Biology of Amphibians. Baltimore, The Johns Hopkins University Press. Heyer, W. R., Donnelly, M. A., McDiarmid, R.W., Hayec, C.L. & Foster, M. 1994. Measuring and monitoring biological diversity. Standard methods for amphibians. Smithsonian Institution Press, Washington . Magnusson, W. E. & Mourão, G. 2003. Estatística sem matemática. Editora Planta, Londrina. McCune, B. & Grace, J. B. 2002. Analysis of ecological communities. MjM Software Design, Glenedem Beach, Oregon. Munduruca, J. F. V. 2005. Gradientes ambientais e composição da comunidade de anuros da Reserva Camurujipe, Mata de São João, Bahia, Brasil. Dissertação de Mestrado, não publicada. PPG Ecologia e Biomonitoramento. Universidade Federal da Bahia, Salvador. Pough, F. H., Andrews, R. M., Cadle, J. E., Crump, M. L., Savitzky, A. H. & Wells, K. D. 1998. Herpetology. Prentice-Hall Inc., New Jersey.