Ecologia de Populações e Comunidades · Parte 1 – Ecologia de Populações Teóricas – Estrutura de populações – Formas de amostragem – Histórias de vida – Dinâmica

Ecologia de Populações e Comunidades

Pavel [email protected]

Rodrigo Leonel [email protected]

LEAC (Base Ambiental) - UESC

Parte 1 – Ecologia de Populações

● Teóricas– Estrutura de populações– Formas de amostragem

– Histórias de vida– Dinâmica de populações– Metapopulações

– Competição inter-específica

– 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

Aula 1 – Estrutura de populações

Populações

Populações

● "Grupo de inivíduos de uma mesma espécie."

Foto: Guido Appenzeller

Populações

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

Populações

● Quantos indivíduos?

● Quem são eles?

● Onde eles estão?

● Como eles chegaram lá?

● ...Quantos indivíduos mesmo?

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

Ecologia de populações

Estrutura

Dinâmica

Populações






Abundância e densidade

● Abundância– Número total de indivíduos




● Abundância– Número de indivíduos em uma área



● Densidade– Número de indivíduos

por área

– Consequências?



● Densidade– Número de indivíduos

por área● Aumento da

competição● Maior atração de

predadores● Diluição de predação● Etc...


● Relação entre um parasitóide e a densidade do hospedeiro

● Variação:– Densidade do

hospedeiro

– Número de parasitóides

Hassel 1982 apud Begon, p.295


Hassel 1982 apud Begon, p.295

Parasitóides por mancha Taxa de parasitismo por mancha


Hassel 1982 apud Begon 2006, p.295

Parasitóides por mancha Taxa de parasitismo por mancha


Abundância e densidadeDensidade: número de indivíduos por mancha (ou por área...)

Total: 12 indivíduos, 4 manchas12 / 4 = 3 indivíduos/mancha



Densidade ponderada por recurso








Não representa bem a competição sofrida por cada indivíduo

Abundância e densidadeDensidade: intensidade média de competição sofrida pelos indivíduos

10 indivíduos em manchas com 5 indivíduos2 indivíduos em manchas com 1 indivíduo(10 * 5 + 2 * 1) / 12 = 52 / 12 = 4.3 indivíduos / mancha

Densidade ponderada por indivíduo


9 indivíduos em manchas com 9 indivíduos3 indivíduos em manchas com 1 indivíduo(9 * 9 + 3 * 1) / 12 = 84 / 12 = 7 indivíduos / mancha



9 indivíduos em manchas com 9 indivíduos3 indivíduos em manchas com 1 indivíduo(9 * 9 + 3 * 1) / 12 = 84 / 12 = 7 indivíduos / mancha


Representa melhor a competição sofrida por cada indivíduo

Populações






Populações






Estrutura etária

● Número de indivíduos de diferentes idades ou classes etárias

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

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



E se não sabemos a idade?

E se não sabemos a idade?

Estrutura de tamanho

Antes do fogo

Depois do fogo

● J-invertido– Exponencial negativa

– Taxas de mortalidade iguais entre as classes

– Supostamente indica equilíbrio

Malte Timpte

Tamanho, tempo e competição

● Coorte de Linum usitassimum (linho)

● Três densidades● Medidas em três

tempos

Classes ontogenéticas

(Pois nem sempre tamanho é documento)

Classes ontogenéticas

Talita Sampaio e Silva Talita Sampaio e Silva

Classes ontogenéticas - plantas

Talita Sampaio e Silva






Populações






Distribuição de indivíduos

Distribuições

Distribuição aleatória (Poisson) Pontos superdispersos (overdispersion) (hardcore inhibition)

Pontos agrupados (clumped) (Matern Cluster Process)

Distribuições

(Ricklefs, 2010)

Distribuição de Poisson

● 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)

Siméon-Denis Poisson (1781-1840)"A vida só serve pra fazer matemática e pra ensinar matemática"

Distribuição de Poisson

Siméon-Denis Poisson (1781-1840)"A vida só serve pra fazer matemática e pra ensinar matemática" (tradução livre)

P (x)=λ x

x!e−λ

Distribuições

Distribuição aleatória (Poisson) Pontos superdispersos (overdispersion) (hardcore inhibition)

Pontos agrupados (clumped) (Matern Cluster Process)

Média = variânciaÍnd. dispersão = 1

Média > variânciaÍnd. dispersão < 1

Média < variânciaÍnd. dispersão > 1

Distribuições

I=σ2

μIndica desvios da aleatoriedade

● 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?

I M=(NN−1)(1μ )(σ

2

μ +μ−1)

Distribuição

Distribuição de indivíduos

Múltiplas escalas

Múltiplas escalas

● K de Ripley– Número de pontos em

círculos centrados em cada ponto

Desvios da aleatoriedade; valores negativos indicam agrupamento

Distribuições

● Distribuição agregada:– Recursos em

manchas

Recursos para o indivíduo – onde estão?

● Grão-grosso– Enxerga o hábitat de

forma heterogênea

– Usam várias manchas em um curto tempo

● Grão-fino– Enxerga o hábitat de

forma homogênea

– Usam uma única mancha por muito tempo

Recursos para o indivíduo – onde estão?

● Grão-grosso ● Grão-fino

Distribuições

● Distribuição agregada:– Rebanho egoísta


Distribuições

● Distribuição superdispersa:– Recursos escassos

Calebe Mendes

Distribuições - exemplo

● Duas espécies de gramíneas invasoras

● Duas áreas de cerrado

● Dois transectos bem compridos

Urochloa decumbens Melinis minutiflora

Causas dos padrões

● Recursos distribuídos em manchas

● Competição intra-específica

● Facilitação● Distúrbios● Todas as anteriores...

Populações






Dispersão

● Movimento de indivíduos para longe de outros indivíduos– Sementes para longe

dos parentais

– Roedores dispersando entre fragmentos

– Etc...

Dispersão passiva

● Chuva de sementes– Sementes dispersas

pelo vento

– Não há controle sobre onde irão cair

Dispersão passiva

● Chuva de sementes– Maior parte cai perto

do parental

– Mas dispersão de longa distância também ocorre

Dispersão passiva por um agente mutualístico

● Sementes dispersas por animais– Aumenta a chance de

cair em um microhábitat favorável

– Relações normalmente mutualísticas

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

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

http://web.augsburg.edu/~capman/photoofmonth/Aphid-Winged-OnGrass-close.jpg

Dispersão ativa

● Exploração ativa do ambiente– Invertebrados fluviais

adultos

– Muitos vertebrados

Por que dispersar?

Por que dispersar?

● Reduz a competição com indivíduos aparentados

● Possibilita encontrar um ambiente mais favorável

Populações






O que é um indivíduo?



Ian Robertson


● Crescimento modular– Indivíduos compostos

por módulos e não têm forma ou tamanho definidos


● Geneta– "Indivíduo genético": o

produto de um zigoto.

● Módulos– Rametas, folhas,

pólipos, caules...


● 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

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

Dispersão clonal

● Crescimento clonal - falange

● Crescimento clonal - guerrilha

Dispersão clonal



Dispersão clonal



Dispersão clonal



Dispersão clonal



Dispersão clonal

● Ambientes aquáticos– Plantas se

fragmentam

– Fragmentos dispersos pela água ou por aves aquáticas

Rebrotamento

Bond & Midgley 2001. Ecology of sprouting in woody plants: the persistence niche. TREE 16:45-51.

Axillary

Branch epicormic

Stem epicormic

Basal

Miconia albicans (Melastomataceae)

Documents

Ecologia de Populações e Comunidades · Parte 1 – Ecologia de Populações Teóricas – Estrutura de populações – Formas de amostragem – Histórias de vida – Dinâmica