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Comunidades e padrões de riqueza
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
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.
Estrutura da comunidade
Riqueza = número de espécies presentes em uma unidade geográfica definida
9 4
Diversidade
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
Mecanismos estruturadores
Exclusão competitiva e riqueza da comunidade
Exclusão competitiva
Redução da sobreposição de nichos
A B
EFEITO DA COMPETIÇÃO SOBRE RIQUEZA DA COMUNIDADE
EFEITO DA PREDAÇÃO SOBRE RIQUEZA
Estrelas-do-mar
Competidores
PredadorPisaster
Cracas MexilhõesBalanus Mytilus
EXPERIMENTO CLÁSSICO DE COEXISTÊNCIA MEDIADA POR PREDAÇÃO (PAINE 1966)
tempo
Remoção
%D
e co
bert
ura Mexilhões
Cracas
EFEITO DAS INTERAÇÕES POSITIVAS SOBRE RIQUEZA
Espécie A favorece B
Estágios iniciais
Condições do ambiente
A B
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
Mudança do ambiente físico por organismos
Organismos fundadores
Engenheiros do ecossistema
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
HIPÓTESE DA PERTURBAÇÃO INTERMEDIÁRIA
Biswas & Mallik 2010
PERTURBAÇÕES E PADRÕES DE RIQUEZA
Microhábitats e refúgios contra predadores
Espectro de recursos para exploração
Riqueza e heterogeneidade ambiental
Altitude e riqueza de espécies
Heterogeneidade em condições
OUTROS GRADIENTES DE RIQUEZA
Angel 1994
Grytnes & Vetaas 2002
Sanders et al. 2003
FATORES ABIÓTICOS
Efeito isolado
Conjunto de fatores relacionados
Área e isolamento
RELAÇÃO ESPÉCIES-ÁREA
Morcegos em cavernasBrunet & Medellin 2001
Kodric-Brown & Brown 1993Peixes em lagos no deserto
Diversidade de habitats
Biogeografia de ilhas
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
MACARTHUR & WILSON 1976
Imigração - Tamanho da ilha e efeito alvo
Extinção – tamanho populacional
Distância da ilha – efeito alvo e isolamento das populações
PADRÃO DE RIQUEZA X LATITUDE
Vertebrados
PADRÕES DE RIQUEZA X LATITUDE
1. Produtividade e energia
2. Estabilidade e previsibilidade climática
3. Macroecologia
4. Tempo evolutivo
5. Heterogeneidade
6. Janzen-Connell - para florestas tropicais
Hipóteses
1. PRODUTIVIDADE
Média 2001
Quantidade de energia disponível no sistema: tamanho das plantas, vigor e número de indivíduos
PADRÃO DE RIQUEZA E PRODUTIVIDADE
Maior amplitude de recursos
Aumento de indivíduos e populações viáveis
Especialização e riqueza de espécies
Produtividade e diversidade
Aumento do tamanho dos indivíduos
Interações competitivas
Redução da diversidade
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
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
HIPÓTESE DA ESTABILIDADE DO AMBIENTE
Sazonalidade impede especialização em nichos estreitos
3. HIPÓTESE DO EFEITO DO DOMÍNIO CENTRAL (“MID-DOMAIN EFFECT”)
4. HIPÓTESE DO EFEITO DAS GLACIAÇÕES
Efeitos diferenciados das glaciações entre as latitudes
Taxa de extinção e de colonização
Trópicos mantiveram reservatórios de diversidade
6. HIPÓTESE DE JANZEN-CONNELL (1970, 1971)
Abundância de herbívoros especializados
Regulação da população de plantas dominantes
EVIDÊNCIAS
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
Sucessão primária
Sucessão após distúrbio catastrófico
Dispersão e colonização de ambientes recém-surgidos
Sucessão secundária
Ocorre após perturbações não-catastróficas: presença de organismos residuais.
Mecanismos que governam sucessão
Balanço entre colonização e competição
Facilitação - inibição
Mas o clímax existe?
Distúrbios são frequentes e podem desestabilizar o clímax
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