Why do some species have geographically varying responses to fire history?

A capacity to predict the effects of fire on biota is critical for conservation in fire-prone regions as it assists managers to anticipate the outcomes of different approaches to fire management. The task is complicated because species' responses to fire can vary geographically. This poses challenges, both for conceptual understanding of post-fire succession and fire management. We examine two hypotheses for why species may display geographically varying responses to fire. 1) Species' post-fire responses are driven by vegetation structure, but vegetation - fire relationships vary spatially (the 'dynamic vegetation' hypothesis). 2) Regional variation in ecological conditions leads species to select different post-fire ages as habitat (the 'dynamic habitat' hypothesis). Our case study uses data on lizards at 280 sites in a ~ 100 000 km2 region of south-eastern Australia. We compared the predictive capacity of models based on 1) habitat associations, with models based on 2) fire history and vegetation type, and 3) fire history alone, for four species of lizards. Habitat association models generally out-performed fire history models in terms of predictive capacity. For two species, habitat association models provided good discrimination capacity even though the species showed geographically varying post-fire responses. Our results support the dynamic vegetation hypothesis, that spatial variation in relationships between fire and vegetation structure results in regional variation in fauna-fire relationships. These observations explain how the widely recognised 'habitat accommodation' model of animal succession can be conceptually accurate yet predictively weak. © 2014 The Authors.

Os efeitos da estrutura de habitat sobre as comunidades de aranhas em uma floresta de caatinga do nordeste brasileiro

The inherent complexity of natural communities is a challenge to our understanding about how the habitat influences the abundance, local distribution and species diversity. The habitat can influence community structure in multiple ways and elucidate these relationships has provoked a lot of debate in ecology. The habitat heterogeneity hypothesis states that an increase in habitat heterogeneity (number of habitats) leads to an increase in species diversity in the landscape due to an expansion in niche dimensions. This study aims to identify whether this hypothesis is valid for the spiders that inhabit a locality in the Caatinga of northeastern Brazil. Cursorial and arboreal spiders were sampled in 30 plots within an area of Caatinga together with measures of environmental complexity, habitat heterogeneity and environmental parameters related to multiple aspects of vegetation architecture and species composition of woody plants. Stepwise multiple regressions were used to define which local environmental parameters best explain the variation in arboreal and cursorial spiders richness. Then a NMDS (Nonmetric multidimensional scaling) was used to reduce the number of predictive variables to those who are the most important and best represent the variation in spiders richness associated with the environment they were sampled. The results show a clear segregation between the guilds of arboreal and cursorial spiders, both related to what kind of environmental variables best explain its variation as well as in relation to what part of the vegetation they occupy

Short-term changes caused by fire and mowing in Brazilian Campos grasslands with different long-term fire histories

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Distribuição e abundância de espécies arbóreas em cerradões no Pantanal, Estado do Mato Grosso do Sul, Brasil

Os cerradões no Pantanal ocorrem em áreas não inundáveis da planície e são importantes para a economia regional. Das áreas de cerradão são retiradas madeiras para construção de cercas, currais e galpões. Apesar da grande importância dos recursos vegetais do cerradão, existem poucas informações para embasar sua conservação e uso sustentável. Este trabalho teve como objetivos estudar a abundância, a distribuição das espécies arbóreas e correlações com a fertilidade do solo em áreas de cerradão (savana florestada) do Pantanal Sul Mato-grossense. Foram estudadas seis áreas de cerradão na sub-região da Nhecolândia, por meio de 30 pontos quadrantes, totalizando 120 árvores amostradas, com circunferência a altura do peito (CAP) > 15 cm, em cada área. As comparações florísticas, de abundância das espécies e de fertilidade do solo, foram efetuadas por análises de componentes principais (PCA). As áreas mostraram-se heterogêneas, apresentando diferentes níveis de fertilidade do solo, estrutura e composição da vegetação. Dois cerradões foram agrupados em termos de fertilidade do solo e de estrutura da vegetação, apresentando muitas árvores de Qualea grandiflora Mart., espécie que ocorreu associada a solos com maiores teores de fósforo. Outros dois cerradões apresentaram composição florística mais semelhante que os demais, apesar de ocorrerem em solos com diferentes níveis de fertilidade, indicando perturbação antrópica.

Influence of the riparian zone phytophysiognomies on the longitudinal distribution of fishes: evidence from a Brazilian savanna stream

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Post-fire succession of small mammals in the Cerrado of central Brazil

In the Cerrado savannas from Brazil fire events are common and strongly influence the vegetation structure and, consequently, the associated small mammals. In this paper, we investigate changes in the structure of small mammal communities related to sites of different post-fire ages. Mammals were captured in similar Cerrado sites that differed in time since the last burn ( 1 to 26 yr). We sampled six sites in the wet season of 1997 ( phase 1) and, three years later, six sites in the wet and dry seasons ( phase 2). Six rodent species and four marsupials were captured. Community composition changed drastically as a function of time since fire. The diversity and abundance of small mammals reached maximum values in the early successional stages. The rodent Calomys tener was present only in early seral stages. The rodent Bolomys lasiurus was more frequent in mid-successional stages and decreased in later seral stages, and the rodent Oryzomys subflavus occupied all successional stages. The marsupial Gracilinanus agilis was dominant in the area that did not burn for at least 23 yr. Changes in composition of the community of small mammals were more accelerated in early successional stages, when there are more drastic vegetational changes. The ability of small mammals to cope with Cerrado fires and the great dissimilarity among post-burning seral stages suggest that a mosaic of areas representing different post-fire seral stages could increase the regional diversity of this group.

Bird species of black water inundation forests in the Jau National Park (Amazonas state, Brazil): their contribution to regional species richness

We compared the relative contribution of blackwater inundation forest (igapo) and unflooded (terra firme) forest for regional bird species diversity in the lower Rio Negro region. For analyses of habitat preference we used mist-net samples and an unpublished bird species check-list. The igapo forest had lower bird species diversity than the terra firme forest. However, some 14% of the forest bird species in the region are restricted to igapo forest. Species composition was found to be distinct between the understories of the two forest types. Common forest bird guilds in the Neotropics such as ant-following birds avoid igapo forest. The differential habitat selection among birds in the inundated and unflooded forest is likely to result from vegetation structure and biological interactions such as aggressive behaviour. Since the inundated forest has a typical biota, conservation efforts needs to be directed to protect these habitats. Unfortunately, inundation forests are threatened by several human actions, especially dam construction. The extent of protected areas in the Brazilian Amazon is insufficient for the adequate protection of the inundated habitats, because it includes only 3% of the total area.

Estrutura e dinâmica sucessional de um fragmento de floresta estacional semidecidual com diferentes históricos de pertubação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uso de cercas-vivas por aves em uma paisagem fragmentada de mata atlântica semidecídua

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Recolonização de uma área restaurada por morcegos da família Phyllostomidae: padrões de diversidade e uso do espaço

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBRC

Caracterização da comunidade de quirópteros (Mammalia) em áreas naturais e manejadas da Floresta Nacional do Tapajós, PA - Brasil

Os quirópteros representam 25 % da mastofauna mundial. São os mamíferos neotropicais mais diversificados e abundantes. A Amazônia brasileira apresenta cerca de 128 espécies de morcegos registradas. Eles possuem uma grande variabilidade morfológica, a qual os permite ocupar diferentes nichos tráficos no ecossistema. São muito importantes para a manutenção e regeneração dos ecossistemas em que vivem. São eficientes na dispersão de sementes, polinização e no controle biológico de insetos e constituem ótimos bioindicadores do estado e das dinâmicas sofridas por esses ecossistemas. O presente estudo objetivou caracterizar a quiropterofauna de uma região da Floresta Nacional do Tapajós, Pará, Brasil, em áreas de floresta primária, capoeira e de um experimento de corte seletivo de madeira. O nível de impacto sobre a comunidade de morcegos desse manejo e da área de capoeira foi comparado aos testemunhos de mata primária em cada habitat e em seus micro-habitats, ou fisionomias: matrizes de sub-bosques, clareiras e pátios de armazenamento de madeira. A comparação se deu através de análises de distribuição, diversidade, abundância, número de espécies e densidade das guildas. Foram amostradas 55 espécies, a maioria frugívoras, representantes de seis famílias. Ao comparar o número de espécies e a diversidade, as áreas de exploração exibem algum impacto, mas não tão acentuado como as áreas de capoeira. As amostras sugerem que a vegetação secundária proporciona uma maior densidade de quirópteros na comparação entre habitats. Mas poucas espécies são favorecidas por esta estrutura de vegetação. As guildas mais favorecidas nesta vegetação são de morcegos frugívoros/onívoros e insetívoros aéreos. A comparação entre fisionomias sugere que os quirópteros de sub-bosque evitam espaços abertos na vegetação. Os processos de sucessão aqui observados apresentam dinâmicas que necessitam de acompanhamento periódico, para a formulação de um modelo mais próximo da realidade.

Colonização por anfíbios e lagartos de áreas reflorestadas no Platô Saracá, região de Porto Trombetas-Pará

Poucos estudos têm considerado a colonização pela fauna em áreas reflorestadas após mineração. Para determinar os padrões de colonização por anfíbios e lagartos de áreas de reflorestamento em Porto Trombetas, Pará, foram examinadas a composição, riqueza e abundância de espécies, e as características biológicas de anfíbios e lagartos que ocupam áreas reflorestadas. Também foi avaliado o efeito da estrutura da vegetação e da distância da floresta nativa sobre a comunidade de anfíbios dos reflorestamentos. Anfíbios e lagartos foram amostrados ao longo de oito campanhas em oito áreas de reflorestamento e quatro áreas de floresta nativa através de procura ativa e com a utilização de poças artificiais para a reprodução de anfíbios. Foram registradas 20 espécies de anfíbios e 20 espécies de lagartos, sendo 14 espécies de anfíbios e 11 de lagartos em reflorestamentos e 19 espécies de anfíbios e 16 de lagartos em floresta nativa. Entre os anfíbios, Leptodactylus sp., Osteocephalus oophagus e Allobates femoralis foram as espécies mais abundantes nos dois ambientes e entre os lagartos, Gonatodes humeralis e Leposoma guianense foram as espécies mais abundantes em reflorestamentos e floresta nativa, respectivamente. Espécies de anfíbios de reprodução terrestre ou que utilizam pequenos corpos d’água temporários para a desova e lagartos arborícolas foram os grupos mais abundantes nos reflorestamentos. Espécies fossoriais e semifossoriais de anfíbios e lagartos de liteira foram os principais grupos ausentes nos reflorestamentos, sugerindo que o atual estágio da sucessão da vegetação ainda não oferece microhábitats apropriados para algumas espécies. A riqueza de espécies de anfíbios foi maior em áreas com maior cobertura do dossel. Áreas com maior cobertura de dossel tiveram maior abundância de Leptodactylus sp., Osteocephalus oophagus e Allobates femoralis. Apenas quatro espécies de anfíbios utilizaram as poças artificiais para desova e não houve relação significativa do número de espécies que utilizaram estas poças com a distância para a floresta nativa ou com a cobertura do dossel. Osteocephalus oophagus desovou em poças a maiores distâncias e A. femoralis em poças mais próximas em relação à floresta nativa. Os resultados evidenciam que a fauna de anfíbios e lagartos nas diferentes áreas de reflorestamento é um subconjunto da fauna da floresta nativa, e compreendem espécies florestais que indicam a importância relativa destas áreas para a conservação da fauna local.

A fauna de califorídeos e sarcofagídeos (Insecta, Diptera) das matas e clareiras com diferentes coberturas vegetais da base de extração petrolífera, Bacia do Rio Urucu, Coari, Amazonas

Este trabalho foi realizado na base de extração petrolífera, bacia do rio Urucu, Coari, Amazonas, nos meses de abril, junho e outubro de 2007, em 16 áreas, sendo 12 de clareiras e quatro de matas, categorizadas em quatro ambientes (C1,C2,C3 e MT) conforme o tipo de cobertura vegetal. O objetivo do mesmo foi estudar a composição, abundância, riqueza e diversidade de Calliphoridae e Sarcophagidae (Insecta, Diptera) como também avaliar a possibilidade destes táxons serem utilizados como parâmetros para avaliação do estado de recuperação vegetal das áreas de clareiras. Foram coletados 7.215 califorídeos (três subfamílias, oito gêneros e 16 espécies), sendo que as espécies Chloroprocta idioidea (Robineau-Desvoidy,1830) (88,06%) e Paralucilia adespota Dear,1985 (4,35%) foram as mais abundantes. Os padrões de abundância de califorídeos não diferiram entre os ambientes, porém os ambientes foram distintos em relação a riqueza estimada e diversidade, formando dois grupos (C1-C2) e (C3-MT). A análise de ordenação (escalonamento multidimensional não-métrico) demonstrou que os ambientes diferiram entre si, como também uma maior semelhança entre C1-C2 e entre C3-MT, em relação à estrutura de comunidades de califorídeos. Na família Sarcophagidae foram coletados 3.547 espécimes, distribuídos em 10 gêneros, 6 subgêneros e 23 espécies, sendo que as espécies Sarcodexia lambens (Wiedemann,1830) (47,05%) e Peckia (Peckia) chrysostoma (Wiedemann,1830) (19,11%) foram as mais abundantes. Nesta família os padrões de abundância, riqueza estimada e diversidade diferiram entre os ambientes e separaram os mesmos em dois grupos, um de clareiras (C1,C2 e C3) e o outro de mata (MT). A análise de ordenação (escalonamento multidimensional não-métrico) demonstrou uma separação entre a fauna de sarcofagideos das clareiras e das matas. A cobertura de dossel influenciou nos padrões de abundância da espécie Eumesembrinella randa (Walker, 1849) e de riqueza estimada de califorídeos. Na família Sarcophagidae apenas a abundância da espécie Peckia (Pattonella) intermutans (Walker,1861) foi maior nos ambientes com maiores porcentagens de coberturas de dossel. A abundância das espécies Oxysarcodexia amorosa (Schiner,1868), O. fringidea (Curran & Walley,1934), O. thornax (Walker,1849), P. (P.) chrysostoma e S. lambens apresentaram uma relação linear negativa com a cobertura de dossel. Estes resultados indicam a possibilidade do uso destes padrões como parâmetros na avaliação de mudança na estrutura da vegetação.

Padrões espaciais em comunidades de aves amazônicas

A Amazônia é a região que apresenta a maior riqueza de aves do planeta. Para que se possa entender a origem e os processos de manutenção dessa diversidade, são necessários estudos detalhados sobre os padrões de variação espacial das assembléias de aves por meio de comparações em diferentes escalas espaciais. Além disso, é essencial que se faça uma abordagem que integre os diversos fatores que podem estar interagindo e influenciando esses padrões. Esta tese é composta de três capítulos. No primeiro capítulo, a composição, as características ecológicas e os padrões de vulnerabilidade da avifauna da Estação Científica Ferreira Penna (ECFPn), Amazônia Oriental, são descritos. Uma lista de espécies atualizada para a área, com informações sobre o status de abundância, guilda trófica e tipo de hábitat, foi gerada. A vulnerabilidade das espécies foi acessada com base na avaliação dos padrões de raridade. No segundo capítulo, a avifauna da ECFPn é contextualizada regionalmente por meio da comparação da composição de espécies de diversos sítios representativos das áreas de endemismo definidas para aves na Amazônia. Foram consideradas diferentes categorias taxonômicas e ecológicas nessas análises, a fim de verificar se os padrões de distribuição diferem entre essas categorias e que fatores podem influenciar nos padrões apresentados. Por fim, o terceiro capítulo analisa a variação espacial da riqueza, abundância e similaridade em seis sítios de 100 ha ao longo de uma paisagem homogênea dominada por florestas de terra firme na ECFPn. As variações encontradas foram correlacionadas com a distância geográfica e com a estrutura da vegetação. A combinação desses estudos representa a ampliação do conhecimento sobre a avifauna na área de endemismo Xingu, além de utilizar pela primeira vez abordagens originais para investigar os padrões de distribuição da avifauna na Amazônia em várias escalas espaciais.

Efeitos do tipo de floresta e da estrutura de habitat em assembléias de primatas no sudoeste da Amazônia

A heterogeneidade ambiental expressa diferenças naturais entre áreas e é um fator determinante para a riqueza e abundância local de primatas. Neste estudo nós investigamos a composição e estrutura de assembléias de primatas em quatro tipos de floresta: floresta de terra firme, florestas de igapó sazonalmente inundáveis por rios de águas claras (aberta e densa) e cerradão na Reserva Biológica do Guaporé, sudoeste da Amazônia Brasileira. Além disso, avaliamos a associação entre a ocorrência e abundância dos primatas com diferenças estruturais das florestas. Realizamos 617,8 km de censos pelo método de transecção linear (~154 km por tipo de floresta) e avaliamos a estrutura da vegetação em 108 parcelas de 200 m² (0,54 ha por tipo de floresta). Dez espécies de primatas foram registradas durante os 11 meses deste estudo. A floresta de terra firme apresentou o maior número de espécies e a maior densidade de primatas, principalmente devido à presença exclusiva de Callicebus moloch e a maior abundância de Sapajus apella. A elevada densidade de Ateles chamek na floresta aberta inundável foi preponderante para a maior biomassa de primatas neste tipo de floresta. Nas florestas inundáveis e na terra firme, Ateles chamek e Sapajus apella responderam juntas por mais de 70% da biomassa de primatas, e no cerradão apenas Sapajus apella foi responsável por 68% da biomassa. Diferenças entre tipos de floresta na composição específica e abundância relativa de primatas foram associadas com o regime de inundação e com algumas variáveis de estrutura de habitat (densidade de árvores no sub-bosque e no dossel, abertura do dossel, altura total do dossel e densidade de palmeiras e lianas). Nossos resultados reforçam a importância de paisagens heterogêneas na Amazônia, pois estas áreas tendem a contribuir para uma maior diversidade de espécies em uma escala de paisagem.