ECOLOGIA GEOGRÁFICA
Prof. Dr. José Alexandre Felizola Diniz Filho
Dr. Fabricio Villalobos
Departamento de Ecologia, ICB,
Universidade Federal de Goiás, BRASIL
([email protected] e [email protected])
2. DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA
DAS ESPECIES
Descrição e propriedades
Estrutura interna e limites
(processos demográficos)
Analise Comparativa
Métodos de análise
2.1. Descrição geral e propriedades
Estrutura interna (i.e.,
padrões espaciais de
abundância)
Tamanho e forma
Limites
Extensão de ocorrência
Tamanho (Área) da Distribuição
(Geographic range size) – no. De
células?
No. de células
Extensão
latitudinal
Extensão
longitudinal
Área de Ocorrência versus extensão
de ocorrência...
Extensão de ocorrência
Ocorrência “real”
Área de Ocorrência versus extensão
de ocorrência...
Extensão de ocorrência
?
Extensão de ocorrência
registros de ocorrência
O EFEITO DA ESCALA
Onde está o limite?
?
De fato, o limite e a
estrutura interna dependem
de processos demográficos
“Forma” da distribuição geográfica
Case: 663
Hharpyja_occur
Longitude (X Centroid): -118.5 Latitude: 53
1
Hharpyja_occur: 0
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
0.5
0.45
0.4
0.35
0.3
0.25
Rapoport
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Maurer
2.2. Estrutura Interna e Limites (aspectos conceituais)
O que determina a distribuição geográfica das espécies?
“As distribuições geográficas são um reflexo
espacial do nicho...”
1bB. A. Maurer
1c
x 2''
x 3''
x 2''
x 2'
x 3'
x 2'
x 1'
x 1''
x 1'
x 1''
definição de nicho ecológico proposta por Hutchinson (1957),
O que determina a distribuição
geográfica de uma espécie?
1.
Ambiente (Nicho)
1.1. Fatores Abióticos
1.2. Fatores Bioticos
2. História (dispersal)
Ausência da spp
por
falha
de
dispersão
Coexistência com outras
espécies (i.e., competação)
r>0
Sink
populations
com r < 0 por
exclusão competitiva
Sink populations
com r < 0 por
efeitos ambientais
Sink populations
em geral
Acesso por Dispersão
Limites geográficos, variação genética e dinâmica evolutiva
das distribuições geográficas
American Naturalist 150: 1-23
M. Kirkpatrick
N. Barton
Ernst Mayr
Padrão espacial na variabilidade genetica
intrapopulacional
2.3. Analise Comparativa das Distribuição Geográficas
(Várias espécies em um grupo taxonomico)
Distribuição de Freqüências do “Range”
200
Species
150
100
50
0
0
1 2 3 4 5 6 7 8
ln Geographic range size (cells)
9
Figure S1 – Range size frequency distribution of the 3837
species of New World birds used in the analysis
Implicações importantes para
conservação? Processos
naturais ou antrópicos?
Relações entre variáveis macroecológicas
Espécies abundantes são amplamente distribuídas…
Gaston & Blackburn (2000)
Gaston & Blackburn (2000)
Espécies com populações mais variáveis sáo mais amplamente
distribuídas …
Espécies de grande porte tendem a ser mais amplamente
distribuídas
Gaston & Blackburn (2000)
Brown (1995)
“ENVELOPES DE RESTRIÇÃO” entre variáveis macroecológicas
Brown &
Maurer 1987
Processos historicos...
1. Especiação (Probabilidade de especiação e tamanho da
distribuição);
2. Transformação (Dinâmica ecológica e especiação; tempo e
tamanho da distribuição; ciclo do taxon);
3. Extinção (probabilidade de extinção e tamanho da distribuição);
O “ciclo do taxon”
Padrão espacial no tamanho das áreas de
distribuição e efeito Rapoport
– áreas de distribuição geográficas em latitudes mais elevadas seriam
maiores, porque a tolerância sazonal das espécies geraria maiores
distribuições no espaço (Stevens, 1989)
Gradientes de diversidade
Analise de Rapoport: Métodos...
-
Método do Ponto Médio (“Midpoint method”, ou “individual
species”);
6000
Maximum latitudinal
extent
Latitudinal extent (km)
5000
4000
3000
2000
1000
0
-55
-45
-35
-25
-15
-5
5
15
Latitudinal midpoint
-
Bandas latitudinais (ou células) – Rohdes, Stevens, ou Pagel);
Stevens’
method
Rohdes’
method
(all spp)
Rohdes’
method
(centroids)
(extremes)
N = 5 spp
N = 5 spp
N = 5 spp
A questão das “restrições” geométricas
UNAM - México
Abordagem de
assembléia
(Stevens’ 2-D...)
2.4. Aspectos Metodológicos em Macroescala
Quad\especies
Sp1
Sp2
Sp3
...
Spn

A1
A2
A3
A4
...
Ak
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
...
...
...
...
1
1
1
1
0
0
1
...
1










RANGE
234
211
222
Riqueza
(S)
32
33
37
35
16

...
134
-
http://www.natureserve.org/
Case: 1102
call_peni_pl
X_CENTROID: -107.5 Y_CENTROID: 44.5
1
call_peni_pl: 0
0.95
Case: 1284
call_geof_pl
X_CENTROID: -103.5 Y_CENTROID: 35.5
1
call_geof_pl: 0
0.95
0.9
0.9
0.85
0.85
0.8
0.8
0.75
0.75
0.7
0.7
0.65
0.65
0.6
0.6
0.55
0.55
0.5
0.5
0.45
0.45
0.4
0.4
0.35
0.35
0.3
0.3
0.25
0.25
0.2
0.2
0.15
0.15
0.1
0.1
0.05
0.05
0
0
Extensão de ocorrência
registros de ocorrência
Extensão de ocorrência
Extensão de ocorrência =
Modelo conceitual/verbal
registros de ocorrência
Polígono mínimo
convexo?
Extensão de ocorrência
NICHO?
registros de ocorrência