Diversidad funcional y diversidad filogenética en los bosques secos del sur del Ecuador

El concepto tradicional de reglas de ensamblaje refleja la idea de que las especies no co-ocurren al azar sino que están restringidos en su co-ocurrencia por la competencia interespecífica o por un filtrado ambiental. En está tesis abordé la importancia de los procesos que determinan el ensamble de la comunidad en la estructuración de los Bosques Secos en el Sur del Ecuador. Este estudio se realizó en la región biogeográfica Tumbesina, donde se encuentra la mayor concentración de bosques secos tropicales bien conservados del sur de Ecuador, y que constituyen una de las áreas de endemismo más importantes del mundo. El clima se caracteriza por una estación seca que va desde mayo a diciembre y una estación lluviosa de enero a abril, su temperatura anual varía entre 20°C y 26°C y una precipitación promedio anual entre 300 y 700 mm. Mi primer tema fue orientado a evaluar si la distribución de los rasgos funcionales a nivel comunitario es compatible con la existencia de un filtro ambiental (filtrado del hábitat) o con la existencia de un proceso de limitación de la semejanza funcional impuesta por la competencia inter-específica entre 58 especies de plantas leñosas repartidas en 109 parcelas (10x50m). Para ello, se analizó la distribución de los valores de cinco rasgos funcionales (altura máxima, densidad de la madera, área foliar específica, tamaño de la hoja y de masa de la semilla), resumida mediante varios estadísticos (rango, varianza, kurtosis y la desviación estándar de la distribución de distancias funcionales a la especies más próxima) y se comparó con la distribución esperada bajo un modelo nulo con ausencia de competencia. Los resultados obtenidos apoyan que tanto el filtrado ambiental como la limitación a la semejanza afectan el ensamble de las comunidades vegetales de los bosques secos Tumbesinos. Un segundo tema fue identificar si la diversidad funcional está condicionada por los gradientes ambientales, y en concreto si disminuye en los ambientes más estresantes a causa del filtrado ambiental, y si por el contrario aumenta en los ambientes más benignos donde la competencia se vuelve más importante, teniendo en cuenta las posibles modificaciones a este patrón general a causa de las interacciones de facilitación. Para abordar este estudio analizamos tanto las variaciones en la diversidad funcional (respecto a los de los cinco rasgos funcionales empleados en el primer capítulo de la tesis) como las variaciones de diversidad filogenética a lo largo de un gradiente de estrés climático en los bosques tumbesinos, y se contrastaron frente a las diversidades esperadas bajo un modelo de ensamblaje completamente aleatorio de la comunidad. Los análisis mostraron que tan sólo la diversidad de tamaños foliares siguió el patrón de variación esperado, disminuyendo a medida que aumentó el estrés abiótico mientras que ni el resto de rasgos funcionales ni la diversidad funcional multivariada ni la diversidad filogenética mostraron una variación significativa a lo largo del gradiente ambiental. Un tercer tema fue evaluar si los procesos que organizan la estructura funcional de la comunidad operan a diferentes escalas espaciales. Para ello cartografié todos los árboles y arbustos de más de 5 cm de diámetro en una parcela de 9 Ha de bosque seco y caractericé funcionalmente todas las especies. Dicha parcela fue dividida en subparcelas de diferente tamaño, obteniéndose subparcelas a seis escalas espaciales distintas. Los resultados muestran agregación de estrategias funcionales semejantes a escalas pequeñas, lo que sugiere la existencia bien de filtros ambientales actuando a escala fina o bien de procesos competitivos que igualan la estrategia óptima a dichas escalas. Finalmente con la misma información de la parcela permanente de 9 Ha. Nos propusimos evaluar el efecto y comportamiento de las especies respecto a la organización de la diversidad taxonómica, funcional y filogenética. Para ello utilicé tres funciones sumario espaciales: ISAR- para el nivel taxonómico, IFDAR para el nivel funcional y IPSVAR para el nivel filogenética y las contrastamos frente a modelos nulos que describen la distribución espacial de las especies individuales. Los resultados mostraron que en todas las escalas espaciales consideradas para ISAR, IFDAR y IPSVAR, la mayoría de las especies se comportaron como neutras, es decir, que están rodeados por la riqueza de diversidad semejante a la esperada. Sin embargo, algunas especies aparecieron como acumuladoras de diversidad funcional y filogenética, lo que sugiere su implicación en procesos competitivos de limitación de la semejanza. Una pequeña proporción de las especies apareció como repelente de la diversidad funcional y filogenética, lo que sugiere su implicación en un proceso de filtrado de hábitat. En este estudio pone de relieve cómo el análisis de las dimensiones alternativas de la biodiversidad, como la diversidad funcional y filogenética, puede ayudarnos a entender la co-ocurrencia de especies en diversos ensambles de comunidad. Todos los resultados de este estudio aportan nuevas evidencias de los procesos de ensamblaje de la comunidad de los Bosques Estacionalmente secos y como las variables ambientales y la competencia juegan un papel importante en la estructuración de la comunidad. ABSTRACT The traditional concept of the rules assembly for species communities reflects the idea that species do not co-occur at random but are restricted in their co-occurrence by interspecific competition or an environmental filter. In this thesis, I addressed the importance of the se processes in the assembly of plant communities in the dry forests of southern Ecuador. This study was conducted in the biogeographic region of Tumbesina has the largest concentration of well-conserved tropical dry forests of southern Ecuador, and is recognized as one of the most important areas of endemism in the world. The climate is characterized by a dry season from May to December and a rainy season from January to April. The annual temperature varies between 20 ° C and 26 ° C and an average annual rainfall between 300 and 700 mm. I first assessed whether the distribution of functional traits at the level of the community is compatible with the existence of an environmental filter (imposed by habitat) or the existence of a limitation on functional similarity imposed by interspecific competition. This analysis was conducted for 58 species of woody plants spread over 109 plots of 10 x 50 m. Specifically, I compared the distribution of values of five functional traits (maximum height, wood density, specific leaf area, leaf size and mass of the seed), via selected statistical properties (range, variance, kurtosis and analyzed the standard deviation of the distribution of the closest functional species) distances and compared with a expected distribution under a null model of no competition. The results support that both environmental filtering and a limitation on trait similarity affect the assembly of plant communities in dry forests Tumbesina. My second chapter evaluated whether variation in functional diversity is conditioned by environmental gradients. In particular, I tested whether it decreases in the most stressful environments because of environmental filters, or if, on the contrary, functional diversity is greater in more benign environments where competition becomes more important (notwithstanding possible changes to this general pattern due to facilitation). To address this theme I analyzed changes in both the functional diversity (maximum height, wood density, specific leaf area, leaf size and mass of the seed) and the phylogenetic diversity, along a gradient of climatic stress in Tumbes forests. The observed patterns of variation were contrasted against the diversity expected under a completely random null model of community assembly. Only the diversity of leaf sizes followed the hypothesis decreasing in as trait variation abiotic stress increased, while the other functional traits multivariate functional diversity and phylogenetic diversity no showed significant variation along the environmental gradient. The third theme assess whether the processes that organize the functional structure of the community operate at different spatial scales. To do this I mapped all the trees and shrubs of more than 5 cm in diameter within a plot of 9 hectares of dry forest and functionally classified each species. The plot was divided into subplots of different sizes, obtaining subplots of six different spatial scales. I found aggregation of similar functional strategies at small scales, which may indicate the existence of environmental filters or competitive processes that correspond to the optimal strategy for these fine scales. Finally, with the same information from the permanent plot of 9 ha, I evaluated the effect and behavior of individual species on the organization of the taxonomic, functional and phylogenetic diversity. The analysis comprised three spatial summary functions: ISAR- for taxonomic level analysis, IFDAR for functional level analysis, and IPSVAR for phylogenetic level analysis, in each case the pattern of diversity was contrasted against null models that randomly reallocate describe the spatial distribution of individual species and their traits. For all spatial scales considering ISAR, IFDAR and IPSVAR, most species behaved as neutral, i.e. they are surrounded by the diversity of other traits similar to that expected under a null model. However, some species appeared as accumulator of functional and phylogenetic diversity, suggesting that they may play a role in competitive processes that limiting similarity. A small proportion of the species appeared as repellent of functional and phylogenetic diversity, suggesting their involvement in a process of habitat filtering. These analysis highlights that the analysis of alternative dimensions of biodiversity, such as functional and phylogenetic diversity, can help us understand the co-occurrence of species in the assembly of biotic communities. All results of this study provide further evidence of the processes of assembly of the community of the seasonally dry forests as environmental variables and competition play an important role in structuring the community.

Fatores abióticos condicionantes da distribuição de espécies arbóreas em quatro formações florestais do Estado de São Paulo

No estudo das comunidades florestais, estabelecer a importância relativa dos fatores que definem a composição e a distribuição das espécies é um desafio. Em termos de gradientes ambientais o estudo das respostas das espécies arbóreas são essenciais para a compreensão dos processos ecológicos e decisões de conservação. Neste sentido, para contribuir com a elucidação dos processos ecológicos nas principais formações florestais do Estado de São Paulo (Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas, Floresta Ombrófila Densa Submontana, Floresta Estacional Semidecidual e Savana Florestada) este trabalho objetivou responder as seguintes questões: (I) a composição florística e a abundância das espécies arbóreas, em cada unidade fitogeográfica, variam conforme o gradiente edáfico e topográfico?; (II) características do solo e topografia podem influenciar na previsibilidade de ocorrência de espécies arbóreas de ampla distribuição em diferentes tipos vegetacionais? (III) existe relação entre o padrão de distribuição espacial de espécies arbóreas e os parâmetros do solo e topografia? O trabalho foi realizado em parcelas alocadas em unidades de conservação (UC) que apresentaram trechos representativos, em termos de conservação e tamanho, das quatro principais formações florestais presentes no Estado de São Paulo. Em cada UC foram contabilizados os indivíduos arbóreos (CAP ≥ 15 cm), topografia, dados de textura e atributos químicos dos solos em uma parcela de 10,24 ha, subdividida em 256 subparcelas. Análises de correspodência canônica foram aplicadas para estabelecer a correspondência entre a abundância das espécies e o gradiente ambiental (solo e topografia). O método TWINSPAN modificado foi aplicado ao diagrama de ordenação da CCA para avaliar a influência das variáveis ambientais (solo e topografia) na composição de espécies. Árvores de regressão \"ampliadas\" (BRT) foram ajustadas para a predição da ocorrência das espécies segundo as variáveis de solo e topografia. O índice de Getis-Ord (G) foi utilizado para determinar a autocorrelação espacial das variáveis ambientais utilizadas nos modelos de predição da ocorrência das espécies. Nas unidades fitogeográficas analisadas, a correspondência entre o gradiente ambiental (solo e topografia) e a abundância das espécies foi significativa, especialmente na Savana Florestada onde observou-se a maior relação. O solo e a topografia também se relacionaram com a semelhança na composição florística das subparcelas, com exceção da Floresta Estacional Semicidual (EEC). As principais variáveis de solo e topografia relacionadas a flora em cada UC foram: (1) Na Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas (PEIC) - teor de alumínio na camada profunda (Al (80-100 cm)) que pode refletir os teor de Al na superfície, acidez do solo (pH(H2O) (5-25 cm)) e altitude, que delimitou as áreas alagadas; (2) Na Floresta Ombrófila Densa Submontana (PECB) - altitude, fator que, devido ao relevo acidentado, influencia a temperatura e incidência de sol no sub-bosque; (3) Na Savana Florestada (EEA) - fertilidade, tolerância ao alumínio e acidez do solo. Nos modelos de predição BRT, as variáveis químicas dos solos foram mais importantes do que a textura, devido à pequena variação deste atributo no solo nas áreas amostradas. Dentre as variáveis químicas dos solos, a capacidade de troca catiônica foi utilizada para prever a ocorrência das espécies nas quatro formações florestais, sendo particularmente importante na camada mais profunda do solo da Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas (PEIC). Quanto à topografia, a altitude foi inserida na maioria dos modelos e apresentou diferentes influências sobre as áreas de estudo. De modo geral, para presença das espécies de ampla distribuição observou-se uma mesma tendência quando à associação com os atributos dos solos, porém com amplitudes dos descritores edáficos que variaram de acordo com a área de estudo. A ocorrência de Guapira opposita e Syagrus romanzoffiana, cujo padrão variou conforme a escala, foi explicada por variáveis com padrões espaciais agregados que somaram entre 30% e 50% de importância relativa no modelo BRT. A presença de A. anthelmia, cujo padrão também apresentou certo nível de agregação, foi associada apenas a uma variável com padrão agregado, a altitude (21%), que pode ter exercido grande influência na distribuição da espécie ao delimitar áreas alagadas. T. guianensis se associou a variáveis ambientais preditoras com padrão espacial agregado que somaram cerca de 70% de importância relativa, o que deve ter sido suficiente para estabelecer o padrão agregado em todas as escalas. No entanto, a influência dos fatores ambientais no padrão de distribuição da espécie não depende apenas do ótimo ambiental da espécie, mas um resultado da interação espécie-ambiente. Concluiu-se que: (I) características edáficas e topográficas explicaram uma pequena parcela da composição florística, em cada unidade fitogeográfica, embora a ocorrência de algumas espécies tenha se associado ao gradiente edáfico e topográfico; (II) a partir de características dos solos e da topografia foi possível prever a presença de espécies arbóreas, que apresentaram particularidades em relação a sua associação com o solo de cada fitofisionomia; (III) a partir de associações descritivas o solo e a topografia influenciam o padrão de distribuição espacial das espécies, na proporção em que contribuem para a presença das mesmas.

Abundancia y distribución de especies depredadoras sometidas a control en gestión cinegética: estudio de caso representativo de la urraca (Pica pica) en la comarca de la Marina Baja

El presente estudio tiene como objeto analizar la abundancia y distribución de la urraca en función de las diferentes matrices de usos del suelo y gradientes ambientales. Este trabajo se ha centrado en la Comarca de la Marina Baja (Alicante), una región con 578,8 Km² de superficie. La zona cuenta con una vegetación climática de carrascal de termotipo mesomediterráneo y ombrotipo seco y subhúmedo. Se han realizado un total de 396 transectos para estimar la abundancia de la urraca durante los años 2006-2008, en diferentes matrices del paisaje: natural, abandono, regadío y secano. Las abundancias relativas, la evolución de la especie, el efecto sobre otras especies de caza y el efecto que tiene el control poblacional de las urracas se ha obtenido de 21 encuestas realizadas a los gestores de los terrenos cinegéticos. El análisis de los resultados, muestra una mayor abundancia de los individuos en zonas de cultivo de secano (IKA=0.76 aves/km) y cultivos abandonados (IKA=0.73 aves/km), siendo los valores medios anuales cada vez mayores desde el inicio del muestreo. El análisis múltiple de regresión lineal de la abundancia de urraca con la matriz de usos del suelo muestra una relación significativa y positiva con el abandono antiguo (p<0.01), el frutal de secano y las zonas húmedas (p<0.05), mientras que no hay relación significativa (p>0.05) con los índices del paisaje. El análisis ANOVA muestra que las variables significativas influyentes sobre el número de urracas son: matriz de usos del suelo, latitud/ombroclima, continentalidad y la interacción usos del suelo:continentalidad (p<0.05). La urraca ha experimentado un aumento en sus poblaciones desde principios de la primera década del actual siglo. Los cotos que realizan un control sobre la población de urracas tienen un efecto positivo que se ve reflejado en la menor afección sobre otras especies cinegéticas.

Caracterização da estruturação espacial dos povoamentos da epifauna do litoral rochoso do distrito de Mercúfi. província de Cabo Delgado (Norte de Moçambique), com uso de Sistema de Informação Geográfica: distribuição, abundância, diversidade e conservação

Dissertação de mest. em Estudos Marinhos e Costeiros, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Univ. do Algarve, 2002

Estudio de los bosques subtropicales de montaña de la "reserva ecológica de uso múltiple Serranías de Zapla" (Jujuy, Argentina): composición florística, distribución de la vegetación y caracterización bioclimática

Se presenta el estudio de la composición y distribución de la vegetación a lo largo de un gradiente ambiental en los bosques subtropicales de montaña o Yungas de la “Reserva Ecológica de Uso Múltiple Serranías de Zapla” (Provincia de Jujuy, Argentina). Se utilizó la metodología fitosociológica de Braun-Blanquet y la “Tipología Bioclimática de la Provincia de Jujuy” basada en la “Clasificación Bioclimática de la Tierra”. Se realizaron 120 transectos y confeccionaron los inventarios fitosociológicos correspondientes; en cada inventario se relevaron las especies presentes en los estratos arbóreo, arbustivo y herbáceo y se consignaron los índices de abundancia-dominancia de dichas especies, asimismo se determinó la riqueza específica y la frecuencia de cada una de las especies registradas. Se identificaron en total 257 especies vegetales pertenecientes a 194 géneros y a 66 familias botánicas. Se determinó la riqueza a nivel especies y de familias en cada estrato de vegetación, se establecieron los tipos biológicos presentes y se confeccionó un espectro biológico que refleja adecuadamente el tipo de formación vegetal que se desarrolla en el área de estudio. Se analizaron las variaciones en la composición florística, abundancia-dominancia, frecuencia y riqueza de las especies a lo largo del gradiente ambiental existente. Se realizó la caracterización bioclimática general del área estudiada, para ello se utilizó la información proporcionada por la “Tipología Bioclimática de la Provincia de Jujuy”, también se realizó la caracterización bioclimática de cada transecto, para lo cual se calcularon los Índices de termicidad (It) y ombrotérmicos (Io) utilizando datos de temperatura estimados en función de la altitud y de precipitación que fueron extrapolados de los datos climáticos de seis localidades de referencia ubicadas dentro del área; a partir de estos datos se confeccionó una Tabla Bioclimática...

Resposta da assembleia de formigas na interface solo-serapilheira a um gradiente de alteração ambiental

O estudo objetivou avaliar a resposta da assembleia de formigas que nidificam na interface solo-serapilheira a um gradiente de alteração ambiental. O estudo foi realizado em três ambientes com diferentes usos do solo: fragmento florestal, sistema agroflorestal (SAF) e pastagem situados em região de domínio da mata atlântica no sudeste do Brasil. Em cada ambiente foram demarcadas 10 parcelas de 1 m² e todos os ninhos de formigas encontrados foram registrados. Foram encontrados 215 ninhos (103 no fragmento florestal, 64 no sistema agroflorestal e 48 na pastagem), de 31 espécies. O número acumulado de espécies foi maior no fragmento florestal que na pastagem, mas não diferiu do SAF. A composição de espécies foi diferente entre o fragmento florestal e os outros dois ambientes. A riqueza média de espécies de formigas por parcela foi maior no fragmento florestal e menor na pastagem. A quantidade de serapilheira não foi um fator importante para as diferenças na riqueza de espécies. Atividades humanas que reduzam a heterogeneidade da vegetação alteram a composição e diminuem a riqueza de espécies das assembleias de formigas.

Um novo conceito de monitoramento e comunicação ambiental: a rede européia para a avaliação da qualidade do ar usando plantas bioindicadoras (EuroBionet)

Apesar de todo o progresso alcançado na redução da emissão de poluentes atmosféricos durante as últimas décadas, a poluição do ar ainda representa um dos principais problemas ambientais nos centros urbanos da Europa. Plantas bioindicadoras têm um papel cada vez maior no controle da qualidade do ar, já que seu uso comprova e demonstra os efeitos negativos da poluição em seres vivos de uma maneira facilmente inteligível, inclusive para leigos. Em uma rede de municípios, o projeto pan-europeu EuroBionet utiliza plantas bioindicadoras para a avaliação de possíveis efeitos da poluição aérea. Através de um conceito de comunicação específico, os resultados científicos do projeto são traduzidos e divulgados de uma forma que chama a atenção do público em geral e que sensibiliza a população urbana. Desta forma, pretende-se induzir a uma mudança no comportamento e aumentar a aceitação de medidas corretivas. No presente trabalho, os objetivos científicos e de comunicação do projeto EuroBionet são apresentados. Os primeiros resultados da exposição de plantas de tabaco em dez cidades européias, durante os meses de agosto e setembro de 2000, demonstram um gradiente de impacto de ozônio do norte para o sul e centro da Europa, com efeitos leves na Escócia e Dinamarca e fortes nas plantas expostas na Itália, França, Áustria e sul da Alemanha.

Biodisponibilidade de metais na baía da Ilha Grande, RJ: avaliação pelas técnicas de bivalves transplantados (Nodipecten nodosus) e difusão de filmes finos por gradiente de concentração

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Cágado-de-barbelas (Phrynops geoffroanus (Schweigger, 1812), Testudines: Chelidae) como modelo para ecotoxicologia evolutiva: relacionamento entre contaminação ambiental, condição e variabilidade genética

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Uso das técnicas de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT) e ultrafiltração com fluxo tangencial no estudo da labilidade de Al(III) e Cu(II) em sistemas aquáticos

Pós-graduação em Química - IQ

Determinação de Cd, Cu, Ni, Pb e Zn em águas marinhas oriundas da Bacia Potiguar utilizando a técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT)

The DGT technique has been used to determine and better understand the dynamics and bioavailability of metals in the sea near to marine outfalls. In this work, the DGT was assessed for the determination of Cd, Pb, Cu, Zn and Ni in marine water samples from Potiguar Basin in its conventional aspect (binding agent, Chelex-100 and diffusive agent: Diffusive polyacrylamide gel (D) and restrictive (R)) and determination of Pb and Cd through its alternative aspect (binding agent: Saccharomyces cerevisiae immobilized in agarose gels and diffusive agent: 3MM Chromatography Paper). The deployment curves for long periods of immersion in the sample, showed a good linear correlation for the conventional aspect to Zn (D: R²=0.9586, R: R²=0.9444), Ni (D: R²=0.9789, R: R²=0.9286) and Cu (D: R²=0.764, R: R²=0.8143), and alternative to Pb (R²=0.9228) and Cd (R²=0.9673). The results of the organic and inorganic composition analysis in conventional aspect, showed that for every element there is no significant fraction of organic compounds in the sample. In addition, considering the alternative aspect, the comparison of obtained and expected masses suggests that some of the Pb is not labile and that the main retention mechanism of Pb for S. Cerevisiae occurs through ion exchange

Avaliação da membrana P81 como agente ligante da técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT) para determinação de mercúrio em sistemas aquáticos

Worldwide environmental degradation is an undesirable byproduct resulting from the increasing demand for natural resources. Water sources are suffering intense contamination since they usually receive a huge amount of domestic and industrial effluents - which are mostly wasted without proper treatment - inserting a large number of pollutants in the environment, heavy metals included. Mercury holds great toxicological importance because, under some physicochemical conditions in a water environment, Hg (II) ion turns into methylated compounds stemming from this element, such as methylmercury CH3Hg, which is highly toxic for the aquatic community in which bioaccumulation occurs. Nowadays passive sampling techniques are being developed to enable the analytical procedures which are applied in environmental monitoring. Diffusive gradients in thin-films technique (DGT) has been proven an interesting tool for the determination of labile metal species due to its in situ application. The DGT technique consists of a piston-like device on which the following series of agents is disposed: a binding agent (conventionally Chelex 100 resin), a diffusive agent, usually a polyacrylamide gel, and a membrane filter. Nevertheless, the agents conventinally used for this technique don't usually show satisfactory results in mercury sampling. The main goal of this study was to evaluate the phosphate-treated cellulose membrane (Whatman P 81), an alternative material, as binding agent in the DGT to determine labile mercury fractions in aquatic systems. In this context, we conducted a study of the behavior of this material in relation with system variables, pH and ionic strength. Afterwards we performed immersions of the DGT devices in real and enriched samples and in situ aiming the determination of mercury

Métodos geoelétricos aplicados ao diagnóstico ambiental subsuperficial do Cemitério Municipal de Rio Claro, SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

O fitoplâncton como discriminador ambiental dos reservatórios do Sistema Cantareira (SP)

Pós-graduação em Ciências Ambientais - Sorocaba

O fitoplâncton como discriminador ambiental dos reservatórios do Sistema Cantareira (SP)

Pós-graduação em Ciências Ambientais - Sorocaba