comunidades e padrões de riqueza
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Comunidades e padrões de riqueza
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Cronograma
17/9 “Revisão” + Padrões de riqueza
24/9 Ecossistemas e exercicio 2
01/10 Conservação
08/10 Exercicio 3
15/10 Prova 2
22/10 Prova substitutiva
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Definição de comunidade
Assembléia de populações de espécies e suas interações, sendo que estas governam a estrutura e o funcionamento da comunidade.
A montagem da assembléia de espécies depende das 1) tolerâncias das espécies às condições físicas do ambiente 2) capacidade de colonização e dispersão e 3) interações entre as espécies.
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Estrutura da comunidade
Riqueza = número de espécies presentes em uma unidade geográfica definida
9 4
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Diversidade
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DIVERSIDADE
4 espécies8 indivíduos
4 espécies8 indivíduos
Qual é mais diversa?
Diversidade leva em conta riqueza e equitabilidade
Equitabilidade leva em conta a abundância (número de indivíduos) de cada espécie
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Mecanismos estruturadores
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Exclusão competitiva e riqueza da comunidade
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Exclusão competitiva
Redução da sobreposição de nichos
A B
EFEITO DA COMPETIÇÃO SOBRE RIQUEZA DA COMUNIDADE
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EFEITO DA PREDAÇÃO SOBRE RIQUEZA
Estrelas-do-mar
Competidores
PredadorPisaster
Cracas MexilhõesBalanus Mytilus
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EXPERIMENTO CLÁSSICO DE COEXISTÊNCIA MEDIADA POR PREDAÇÃO (PAINE 1966)
tempo
Remoção
%D
e co
bert
ura Mexilhões
Cracas
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EFEITO DAS INTERAÇÕES POSITIVAS SOBRE RIQUEZA
Espécie A favorece B
Estágios iniciais
Condições do ambiente
A B
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Distúrbios e seu papel na comunidade
Evento discreto que remove organismos, altera disponibilidade de recursos e muda ambiente físico. Evita que a comunidade atinja o K, impedindo exclusão competitiva
Depende da intensidade e escala
Frequência e intensidade
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Mudança do ambiente físico por organismos
Organismos fundadores
Engenheiros do ecossistema
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Distúrbios externos e dinâmica da comunidade
Abertura de novos espaços e reorganização da comunidade
Colonização das manchas – efeito do colonizador e adaptações das espécies ao ambiente
Organização da comunidade: competição ou aleatoriedade
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HIPÓTESE DA PERTURBAÇÃO INTERMEDIÁRIA
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Biswas & Mallik 2010
PERTURBAÇÕES E PADRÕES DE RIQUEZA
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Microhábitats e refúgios contra predadores
Espectro de recursos para exploração
Riqueza e heterogeneidade ambiental
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Altitude e riqueza de espécies
Heterogeneidade em condições
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OUTROS GRADIENTES DE RIQUEZA
Angel 1994
Grytnes & Vetaas 2002
Sanders et al. 2003
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FATORES ABIÓTICOS
Efeito isolado
Conjunto de fatores relacionados
Área e isolamento
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RELAÇÃO ESPÉCIES-ÁREA
Morcegos em cavernasBrunet & Medellin 2001
Kodric-Brown & Brown 1993Peixes em lagos no deserto
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Diversidade de habitats
Biogeografia de ilhas
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TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
MACARTHUR & WILSON 1976
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Imigração - Tamanho da ilha e efeito alvo
Extinção – tamanho populacional
Distância da ilha – efeito alvo e isolamento das populações
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PADRÃO DE RIQUEZA X LATITUDE
Vertebrados
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PADRÕES DE RIQUEZA X LATITUDE
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1. Produtividade e energia
2. Estabilidade e previsibilidade climática
3. Macroecologia
4. Tempo evolutivo
5. Heterogeneidade
6. Janzen-Connell - para florestas tropicais
Hipóteses
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1. PRODUTIVIDADE
Média 2001
Quantidade de energia disponível no sistema: tamanho das plantas, vigor e número de indivíduos
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PADRÃO DE RIQUEZA E PRODUTIVIDADE
Maior amplitude de recursos
Aumento de indivíduos e populações viáveis
Especialização e riqueza de espécies
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Produtividade e diversidade
Aumento do tamanho dos indivíduos
Interações competitivas
Redução da diversidade
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Limite inferior dos nutrientes
Limite superior da competição
RELAÇÃO INVERSA
PADRÕES PRODUTIVIDADE X RIQUEZA
Capacidade suporte (K) e tamanho populacional
Paradoxo do enriquecimento
Aumento dos indivíduos, populações e interações competitivas
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0
50
100
150
200
250
300
J F M A M J J A S O N D
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0Rainfall
Temperature
Ambientes estáveis
Persistência de especialistas
Saturação e exploração de recursos
Maior empacotamento de espécies
2. Estabilidade e previsibilidade climática
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HIPÓTESE DA ESTABILIDADE DO AMBIENTE
Sazonalidade impede especialização em nichos estreitos
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3. HIPÓTESE DO EFEITO DO DOMÍNIO CENTRAL (“MID-DOMAIN EFFECT”)
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4. HIPÓTESE DO EFEITO DAS GLACIAÇÕES
Efeitos diferenciados das glaciações entre as latitudes
Taxa de extinção e de colonização
Trópicos mantiveram reservatórios de diversidade
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6. HIPÓTESE DE JANZEN-CONNELL (1970, 1971)
Abundância de herbívoros especializados
Regulação da população de plantas dominantes
EVIDÊNCIAS
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Sucessão ecológica – governada por competição
Padrão de colonização e extinção direcional e contínuo de espécies em um local
Substituição gradual das espécies através de processos biológicos que ocorrem ao longo do tempo
PioneirasIniciais
Clímax/finaisSere ou intermediárias
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Sucessão primária
Sucessão após distúrbio catastrófico
Dispersão e colonização de ambientes recém-surgidos
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Sucessão secundária
Ocorre após perturbações não-catastróficas: presença de organismos residuais.
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Mecanismos que governam sucessão
Balanço entre colonização e competição
Facilitação - inibição
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Mas o clímax existe?
Distúrbios são frequentes e podem desestabilizar o clímax