Application of species distribution models to explain and predict the distribution, abundance and assemblage structure of nearshore temperate reef fishes

 Aim: The purpose of this study was to create predictive species distribution models (SDMs) for temperate reef-associated fish species densities and fish assemblage diversity and richness to aid in marine conservation and spatial planning. Location: California, USA. Methods: Using generalized additive models, we associated fish species densities and assemblage characteristics with seafloor structure, giant kelp biomass and wave climate and used these associations to predict the distribution and assemblage structure across the study area. We tested the accuracy of these predicted extrapolations using an independent data set. The SDMs were also used to estimate larger scale abundances to compare with other estimates of species abundance (uniform density extrapolation over rocky reef and density extrapolations taking into account variations in geomorphic structure). Results: The SDMs successfully modelled the species-habitat relationships of seven rocky reef-associated fish species and showed that species' densities differed in their relationships with environmental variables. The predictive accuracy of the SDMs ranged from 0.26 to 0.60 (Pearson's r correlation between observed and predicted density values). The SDMs created for the fish assemblage-level variables had higher prediction accuracies with Pearson's r values of 0.61 for diversity and 0.71 for richness. The comparisons of the different methods for extrapolating species densities over a single marine protected area varied greatly in their abundance estimates with the uniform extrapolation (density values extrapolated evenly over the rocky reef) always estimating much greater abundances. The other two methods, which took into account variation in the geomorphic structure of the reef, provided much lower abundance estimates. Main conclusions: Species distribution models that combine geomorphic, oceanographic and biogenic habitat variables can reliably predict spatial patterns of species density and assemblage attributes of temperate reef fishes at spatial scales of 50 m. Thus, SDMs show great promise for informing spatial and ecosystem-based approaches to conservation and fisheries management. © 2015 John Wiley

Integrating edge effects into studies of habitat fragmentation: a test using meiofauna in seagrass

Habitat fragmentation is thought to be an important process structuring landscapes in marine and estuarine environments, but effects on fauna are poorly understood, in part because of a focus on patchiness rather than fragmentation. Furthermore, despite concomitant increases in perimeter:area ratios with fragmentation, we have little understanding of how fauna change from patch edges to interiors during fragmentation. Densities of meiofauna were measured at different distances across the edges of four artificial seagrass treatments [continuous, fragmented, procedural control (to control for disturbance by fragmenting then restoring experimental plots), and patchy] 1 day, 1 week and 1 month after fragmentation. Experimental plots were established 1 week prior to fragmentation/disturbance. Samples were numerically dominated by harpacticoid copepods, densities of which were greater at the edge than 0.5 m into patches for continuous, procedural control and patchy treatments; densities were similar between the edge and 0.5 m in fragmented patches. For taxa that demonstrated edge effects, densities exhibited log-linear declines to 0.5 m into a patch with no differences observed between 0.5 m and 1 m into continuous treatments. In patchy treatments densities were similar at the internal and external edges for many taxa. The strong positive edge effect (higher densities at edge than interior) for taxa such as harpacticoid copepods implies some benefit of patchy landscapes. But the lack of edge effects during patch fragmentation itself demonstrates the importance of the mechanisms by which habitats become patchy.

Ecologia da paisagem: mapeamento da vegetação da Reserva Biológica da Serra do Japi, Jundiaí, SP, Brasil

Foi realizado o mapeamento da vegetação da Reserva Biológica (REBIO) Municipal da Serra do Japi, Jundiaí, SP, por meio de fotointerpretação analógica, em escala 1:30.000. O mapa foi digitalizado e transferido para computador pelo sistema de informação geográfica (Idrisi) e posteriormente para o programa Corel Draw. Foram identificadas, mapeadas e descritas oito unidades de paisagem (UP) sendo três antrópicas (solo exposto, campo antrópico e reflorestamento homogêneo) e cinco naturais (floresta estacional semidecidual montana dossel uniforme - microfanerófitos; floresta estacional semidecidual montana dossel uniforme - mesofanerófitos; floresta estacional semidecidual montana dossel emergente; floresta estacional semidecidual aluvial dossel emergente e refúgio montano arbustivo). As unidades naturais somaram 98,46% do total dos 2.071,20 ha da área, indicando que a Reserva vem cumprindo seu papel na preservação do ecossistema em questão. No entanto, como algumas unidades não tem expressiva representatividade na área, e como existe grande extensão de floresta no entorno da Reserva, sugere-se a ampliação e a transformação da mesma em uma unidade que contemple inclusive a visitação pública como forma de auxiliar no processo de conservação. Sugere-se que a área seja transformada em parque estadual, cujo nome poderia ser Parque Estadual da Serra do Japi.

A study of habitat fragmentation in Southeastern Brazil using remote sensing and geographic information systems (GIS)

The purpose of this work was to study fragmentation of forest formations (mesophytic forest, riparian woodland and savannah vegetation (cerrado)) in a 15,774-ha study area located in the Municipal District of Botucatu in Southeastern Brazil (São Paulo State). A land use and land cover map was made from a color composition of a Landsat-5 thematic mapper (TM) image. The edge effect caused by habitat fragmentation was assessed by overlaying, on a geographic information system (GIS), the land use and land cover data with the spectral ratio. The degree of habitat fragmentation was analyzed by deriving: 1. mean patch area and perimeter; 2. patch number and density; 3. perimeter-area ratio, fractal dimension (D), and shape diversity index (SI); and 4. distance between patches and dispersion index (R). In addition, the following relationships were modeled: 1. distribution of natural vegetation patch sizes; 2. perimeter-area relationship and the number and area of natural vegetation patches; 3. edge effect caused by habitat fragmentation, the values of R indicated that savannah patches (R = 0.86) were aggregated while patches of natural vegetation as a whole (R = 1.02) were randomly dispersed in the landscape. There was a high frequency of small patches in the landscape whereas large patches were rare. In the perimeter-area relationship, there was no sign of scale distinction in the patch shapes, In the patch number-landscape area relationship, D, though apparently scale-dependent, tends to be constant as area increases. This phenomenon was correlated with the tendency to reach a constant density as the working scale was increased, on the edge effect analysis, the edge-center distance was properly estimated by a model in which the edge-center distance was considered a function of the to;al patch area and the SI. (C) 1997 Elsevier B.V. B.V.

Análise espaço temporal da dimensão fractal de matas ciliares na alta bacia do rio Passa Cinco - centro Leste do Estado de São Paulo

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

Mapeamento de fragmentos de mata no município de Maringá, PR: uma abordagem da ecologia da paisagem

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise da qualidade ambiental na cidade de Osvaldo Cruz/SP

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

O efeito do contexto da paisagem e da estrutura de habitat sobre abelhas e vespas silvestres em fragmentos de cerrado

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Diversidade das comunidades de peixes de riachos em função da estrutura da paisagem em microbacias da bacia do rio Corumbataí, SP

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

Fragmentação florestal: efeitos em múltipla escala sobre a diversidade de aves em remanescentes florestais no noroeste do Estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dinâmica populacional de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) em milho safra e safrinha e competição entre Telenomus remus Nixon (Hymenoptera: Scelionidae) e Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise de um conjunto de procedimentos metodológicos para a delimitação de corredores verdes (Greenways) ao longo de cursos fluviais

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Estoque de biomassa e carbono florestal em unidades de paisagem na Amazônia: uma análise a partir da abordagem metodológica ecologia da paisagem

O presente trabalho tem por objetivo central demonstrar a variabilidade existente na floresta no que tange aos estoques de biomassa e carbono florestal acima do solo, a partir da identificação e caracterização, com base em técnicas de sensoriamento remoto, de unidades de paisagem em uma área situada no município de Belterra, região oeste do Estado do Pará, a partir da matriz teórico-conceitual da abordagem Ecologia da Paisagem. Para o alcance de tal proposição, a metodologia empregada partiu da revisão da literatura sobre o tema, aquisição de dados cartográficos e orbitais, uso de técnicas de sensoriamento remoto, coleta de dados em campo, tratamento e análise estatística. O trabalho está dividido em quatro capítulos, seguidos pelas considerações gerais da obra. Partindo da matriz teórico-metodológica da Ecologia da Paisagem, analisa-se a dinâmica socioambiental do município de Belterra, que atualmente experimenta a expansão das atividades agrícolas, com destaque para a agricultura mecanizada da soja. A partir da análise multitemporal de imagens Landsat do município pôde-se avaliar a distribuição da cobertura florestal existente no mesmo, bem como o padrão espacial de distribuição das principais unidades de paisagem identificadas. Considerando esse recorte, realizou-se a coleta de dados em campo via inventário florestal em quatro tipologias florestais (floresta de alto platô, floresta de baixo platô, vegetação secundária e tensão ecológica) para obtenção de parâmetros morfométricos da vegetação e posterior quantificação dos estoques de biomassa e carbono contidos em cada unidade, bem como observar o comportamento estrutural da floresta nas mesmas. A adoção da paisagem como escala espacial de análise mostrou-se bastante satisfatória na quantificação dos estoques de biomassa e carbono florestal ao permitir considerar a influência da dinâmica socioeconômica na redução desses estoques. Além disso, possibilitou constatar que o reconhecimento da heterogeneidade da cobertura florestal é um elemento fundamental para a obtenção de estimativas de carbono de acordo com as características estruturais da vegetação, que varia de acordo com a topografia do terreno, com as espécies existentes e com as características geográficas, o que envolve a tipologia climática, as características geomorfológicas, pedológicas e geológicas da área.

Ecologia de paisagem aplicada à análise ambiental do sítio arqueológico PA-BA-84: Alunorte em Barcarena-PA

Uma das tarefas da pesquisa em Arqueologia da Amazônia é compreender as relações entre as populações humanas pretéritas e a floresta tropical úmida. É muito importante definir as unidades de paisagem no contexto do processo de ocupação humana e assim, integrar esses dados ao contexto dos sítios arqueológicos. Este estudo tem como objetivo definir a composição de unidades de paisagem atual do sítio arqueológico PA-BA-84: ALUNORTE, em termos taxonômicos, utilizando a abordagem geográfica da Ecologia de Paisagem como uma eficiente ferramenta na política de preservação do patrimônio arqueológico. Esta abordagem sistêmica destaca a interdependência mútua dos elementos da paisagem e as interações entre estes, gerando duas unidades espaciais de análise do sítio arqueológico: o micromeio e o macromeio. A classificação taxonômica das unidades de paisagem está relacionada com a aplicação de diferentes escalas espaciais, onde o geossistema refere-se às escalas de menor detalhe para a análise do macromeio do sítio, enquanto as unidades geofácies e geótopo relacionam-se às escalas de maior detalhe referentes à análise do micromeio. O resgate das informações ambientais passa pelo uso sensoriamento remoto e o geoprocessamento da imagem SPOT, como uma ferramenta eficaz para a definição das unidades de paisagem. A classificação da imagem foi otimizada com o classificador baseado em redes neurais, com trabalhos de campo e com dados do Programa de Arqueologia Preventiva na área do Projeto Bauxita Paragominas/PA. Desta forma, a definição das unidades de paisagem do sitio Alunorte passa pela associação de classificação não supervisionada com classificação supervisionada. Os resultados mostraram que o geossistema do macromeio é constituído por oito geofácies, representadas por áreas construídas, áreas de cultivo agrícolas, rios, praias, várzea, vegetação em áreas alagadas, capoeira adulta e capoeira jovem. A delimitação espacial do geossistema obedece aos limites da bacia hidrográfica do rio Murucupi. O micromeio é definido a partir do sistema de nascente do rio Murucupi e apresenta cinco geofácies que são constituídas por áreas construídas, rios, praias, várzea, capoeira adulta e capoeira jovem. O sítio está assentado sobre rampas de colúvio, a qual é constituída por rampas inferior, média e superior, o que está diretamente relacionado com os geotópos que cobrem o relevo do micromeio. Na rampa superior foi registrada a maior concentração de vestígios arqueológicos, o que representa, certamente, o local do assentamento humano pretérito, no processo de ocupação pré-histórico, iniciado há mil anos, o que coincide com uma paleogeofácies de manguezal na praia de Itupanema. O geossistema é caracterizado por um alto grau de antropização representado a partir de ciclos cada vez mais curtos de regeneração da cobertura vegetal. Esta degradação afeta diretamente o patrimônio arqueológico, por isso, os estudos que visam preservar esse patrimônio, preocupados com o resgate do processo de ocupação da Amazônia, devem priorizar a preservação conjunta do mesmo com o geossistema em que está inserido.

Contribuição do cadastro ambiental rural na conservação de recursos naturais nos limites de duas bacias hidrográficas amazônicas

A conversão de floresta primária para outros usos alternativos do solo vem ocorrendo aceleradamente na região amazônica. Esse processo tem ocorrido em grande parte por conta do desenvolvimento da atividade pecuarista, agricultura em larga escala e de subsistência, exploração madeireira comercial e mineração. Nesse contexto, a fim de promover a conservação dos recursos naturais, o Governo brasileiro adotou o sistema de unidades de conservação, terras indígenas e quilombolas. Além disso, foram criados instrumentos como o Cadastro Ambiental Rural – CAR objetivando mapear e monitorar as propriedades rurais quanto ao atendimento do disposto no Código Florestal brasileiro, considerando principalmente as áreas com restrição legal ao uso do solo. Assim, esta pesquisa procurou avaliar a capacidade das áreas de reserva legal em garantir a conservação dos recursos naturais em propriedades rurais, utilizando-se para tanto dados do CAR e produtos temáticos de uso e cobertura da terra oriundos de projetos institucionais federais. Para isto, foram avaliadas duas bacias amazônicas, considerando os princípios de ecologia de paisagem e com o uso de métricas de paisagem. Os resultados apontam duas áreas com características diferenciadas, sendo uma de maior capacidade de conservação de recursos e outra mais fragmentada, sendo também observadas propriedades rurais de diferentes características e importâncias na conservação de recursos dentro de cada bacia estudada.