Ecologia e Ambiente I

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ECOLOGIA E AMBIENTE I
CAPÍTULO 4 - ECOLOGIA HUMANA: 
DESAFIOS PARA O DESENVOLVIMENTO 
SUSTENTÁVEL
Fernanda de Souza Sezerino
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Introdução
Os estudos ecológicos são imprescindíveis para compreender a dinâmica dos ecossistemas e as relações entre os
seres humanos e natureza. As propriedades das populações e comunidades são capazes de fornecer informações
ricas para o desenvolvimento da humanidade, seja pelo estoque de alimento e água, ou de matéria prima para a
produção de bens e serviços, assim como para a medicina, e, consequentemente, para o aumento da expectativa
de vida e melhoria da qualidade da vida humana (CAIN; BOWMAN; HACKER, 2018; ODUM, 2020).
Segundo Odum (2020), conhecer as relações e interações entre as espécies, as curvas de crescimento, os fluxos
energéticos dos ecossistemas, os nichos ecológicos, os estágios de sucessão ecológica, entre outros, são alguns
dos temas analisados pelos estudos da ecologia. Mas qual é a relação disso com a vida e o futuro da humanidade?
Ainda para o autor, os princípios do desenvolvimento do ecossistema, também chamado de sucessão ecológica,
têm ligações diretas e profundas com as relações entre os seres humanos e a natureza. Compreender este
processo é fundamental para a sobrevivência da espécie.
Os homens estão promovendo o prolongamento do estágio de crescimento dos ecossistemas, por meio das
tecnologias? Há uma grande contradição nesta temática. Veremos, nesta unidade, que apesar de acumular
conhecimento e criar novas tecnologias, estamos longe de alcançar a sustentabilidade dos fluxos energéticos.
Será que ainda há tempo para reverter os impactos das atividades humanas no processo de evolução da
biosfera? Vamos discutiremos este assunto ao longo dos estudos desta unidade! Boa leitura!
4.1 Alelopatia
Alelopatia é umas das interações ocorridas entre duas ou mais espécies, em que uma excreta compostos tóxicos
ou prejudiciais à outra espécie. Conheça as derivações do termo clicando a seguir:
Allelon O termo deriva de , “de um a outro”.allelon
Pathy E deriva de “sofrimento” (ODUM, 2020).pathy, 
Esta interação tem sido muito estudada por sua contribuição na agricultura e pelo potencial econômico e
farmacológico dos compostos alelopáticos. É considerada uma interação negativa ocorrida entre as espécies (-+),
porém, um passo fundamental no processo de evolução. Odum (2020, p. 303) explica que “os efeitos alelopáticos
têm uma importante influência sobre taxas e sequência das espécies da sucessão vegetal, bem como sobre a
composição das comunidades estáveis”, sendo assim, contribuem na regulação da composição e na dinâmica da
comunidade. As interações que promovem a inibição da outra espécie podem ser: físicas, químicas ou biológicas.
Ainda de acordo com o autor, as interações químicas afetam a diversidade de espécies de comunidades naturais.
Uma forte dominância e um efeito alelopático intenso, contribuem para a baixa diversidade de espécies em
algumas comunidades, enquanto uma variedade de acomodações químicas faz parte da base da alta diversidade
de espécies de outras. Estes distintos efeitos ocorrem por conta das diferentes características dos nichos
ecológicos.
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Cabe ressaltar também, que os efeitos alelopáticos podem ser classificados de duas formas: heterotoxidade,
quando as substâncias afetam a germinação ou o crescimento de outras espécies; ou autotoxidade, quando a
espécie libera determinada substância que inibe ou pode retardar o próprio crescimento ou desenvolvimento.
4.2 Conceito de Habitat, nicho ecológico e guilda
Na Ecologia de Comunidades, existem alguns conceitos importantes a serem estudados: habitat, nicho ecológica
e guilda. Neste tópico, vamos compreender o conceito de cada um deles e como estas definições auxiliam os
estudos ecológicos, especialmente relacionados às interações entre as espécies e comunidades com o ambiente.
Vamos lá? Acompanhe com atenção!
4.2.1 Habitat
O habitat é definido como o local onde uma espécie vive e/ou podemos encontrá-la. O termo também pode se
referir ao local ocupado por uma comunidade inteira (ODUM, 2020). Para Odum (2020), ele está muito
relacionado às características físicas do ambiente no qual a espécie vive, diferentemente do conceito de nicho
ecológico, que envolve, além do espaço físico, seu papel funcional na comunidade (por exemplo, a posição trófica
da espécie) e sua posição nos gradientes ambientais (temperatura, umidade, pH, solo etc.). O autor ressalta,
ainda, que o habitat de um organismo inclui outros organismos e o ambiente abiótico.
Este termo é muito utilizado, não só na Ecologia, mas em diversos contextos, inclusive relacionado aos humanos.
A seguir, abordaremos o conceito de nicho ecológico e as suas principais diferenças em relação ao conceito de
habitat.
VOCÊ QUER LER?
Para compreender melhor sobre as funções das substâncias alelopáticas, leia o capítulo cinco
do livro “Biologia e Manejo de plantas daninhas”, de Oliveira ., 2011. Os autores doet al
capítulo, Pires e Oliveira (2011), detalham os efeitos alelopáticos nas plantas e as
interferências no ambiente. Além disso, apresentam algumas metodologias de estudos da
alelopatia nas plantas.
VOCÊ SABIA?
Para compreender melhor a diferença entre habitat e nicho ecológico podemos fazer uma
analogia aos seres humanos e suas atividades, por exemplo: o habitat, pode ser considerado o
“endereço” da espécie, incluindo todas as características do “bairro/rua” em que vive. Já o
nicho, poderia ser comparado à “profissão” da espécie (sua ocupação, interesses, seu papel na
vida da comunidade), incluindo sua posição na cadeia trófica alimentar.
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habitat.
4.2.2 Nicho ecológico
Como estudamos anteriormente, o conceito de nicho ecológico é mais amplo que o de habitat, que se refere,
basicamente, às características físicas nos ambientes em que as espécies vivem. O nicho ecológico pode ser
entendido como o conjunto de condições e recursos que permite a uma espécie ou um grupo delas, a sobreviver
em um ambiente (ODUM, 2020).
Segundo o autor, ele pode ser dividido em três terminologias. Clique a seguir para conhecê-las:
Nicho espacial
O próprio habitat.
Nicho trófico
Relações energéticas.
Nicho multidimensional
Também chamado de hipervolumétrico.
Este último é medido e manipulado pelas fórmulas matemáticas, a partir dos cálculos, por exemplo, do
coeficiente de competição, curvas de crescimento etc. Considerando isso, Odum (2020) ressalta que a
delimitação do nicho ecológico de um organismo depende do ambiente físico que ele vive e pode ser encontrado,
além da soma total de suas exigências ambientais.
Nos nichos ecológicos, as dimensões mais quantificadas, segundo Odum (2020), são a amplitude do nicho e a
sobreposição do nicho com os seus vizinhos, como podemos observar na figura abaixo.
Figura 1 - Representação da amplitude e sobreposição de nichos ecológicos.
Fonte: ODUM, 2020, p. 313.
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Fonte: ODUM, 2020, p. 313.
Os nichos de espécies semelhantes, associadas no mesmo habitat ou nicho espacial, como vimos na figura acima,
podem revelar a interação e a competitividade entre as espécies, de forma que se uma delas estiver ausente, a
outra pode se mudar para o espaço de nicho vago (ODUM, 2020). A competitividade pode se dar por alimentos,
hospedeiros ou, ainda, pelo próprio habitat.
4.2.3 Guilda
Guilda é a denominação do grupo de espécies com papéis e dimensões de nichos semelhantes e comparáveis em
uma mesma comunidade. Para Cain, Bowman e Hacker (2018, p. 629) “são um subgrupo de uma comunidade
que inclui espécies que usam os mesmos recursos, estando ou não taxonomicamente relacionadas”. Um exemplo
bem comum são os insetos, que se alimentam do néctar das plantas, ou ainda, as espécies de trepadeiras subindo
no dossel das florestas tropicais (ODUM, 2020).
Nos estudos das interações entre as espécies, a guilda é uma unidade funcional nas análises de comunidades,
sendo desnecessário, portanto, considerar cada espécie como uma entidade separada (ODUM, 2020). Um
exemplo da aplicação destesestudos é a análise de guildas ou espécies que fracassaram na coexistência, a partir
da compreensão do uso e repartição dos recursos utilizados pelas espécies, evidenciando o princípio da
competição.
Odum (2020, p. 314) cita um exemplo:
as variações no comprimento e na largura do bico de uma ave (é claro que o bico reflete o tipo de
alimento consumido) fornecem um índice da amplitude do nicho; foi descoberto que o coeficiente de
variação na largura do bico é maior nas populações de seis espécies de aves de ilhas do que nas
populações do continente, correspondendo às amplitudes maiores dos nichos (variedade mais ampla
de habitats ocupados e alimentos consumidos) nas ilhas, onde existem menos espécies em
competição.
Ainda de acordo com o autor, os estudos ecológicos revelam que a competição entre a mesma espécie é muito
reduzida quando estes organismos ocupam diferentes nichos ao longo da sua história de vida. Outras formas de
subdividir uma comunidade, além da guilda, são com base na afinidade taxonômica entre as espécies; ou, ainda,
por um grupo funcional, que é um subconjunto de uma comunidade que possui espécies com funcionamento
similares, mas não necessariamente usam os mesmos recursos (CAIN; BOWMAN; HACKER, 2018), como nos
mostra a figura a seguir.
VOCÊ O CONHECE?
O ecólogo Richard Root, dos Estados Unidos, foi pioneiro em descrever o conceito de guilda
alimentar como sendo um grupo de espécies, independente da sua afiliação taxonômica, mas,
que exploram um mesmo conjunto de recursos para a sua alimentação, de um modo similar.
Ele apresentou este conceito em seu artigo “The Niche Exploitation Pattern of the Blue-Gray
”, em 1967 no periódico “ ”, considerado, ainda hoje,Gnatcatcher Ecological Society of America
uma referência importante para a Ecologia e o estudo das Guildas.
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as variações no comprimento e na largura do bico de uma ave (é claro que o bico reflete o tipo de
alimento consumido) fornecem um índice da amplitude do nicho; foi descoberto que o coeficiente de
variação na largura do bico é maior nas populações de seis espécies de aves de ilhas do que nas
populações do continente, correspondendo às amplitudes maiores dos nichos (variedade mais ampla
de habitats ocupados e alimentos consumidos) nas ilhas, onde existem menos espécies em
competição.
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Figura 2 - Exemplos de afinidade taxonômica, guilda e grupo funcional.
Fonte: CAIN; BOWMAN; KACKER, 2018, p. 361.
Após conhecer estes conceitos e compreender como as comunidades podem ser subdivididas, veremos as
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Após conhecer estes conceitos e compreender como as comunidades podem ser subdivididas, veremos as
estratégias de desenvolvimento do ecossistema. Vamos lá?
4.3 Estratégia do desenvolvimento do ecossistema
O desenvolvimento do ecossistema também é chamado de sucessão ecológica. Ele envolve todas as mudanças na
repartição da energia, na estrutura das espécies e nos processos da comunidade (ODUM, 2020). Neste tópico,
estudaremos sobre estes processos, especialmente os fatores externos que influenciam na sucessão ecológica do
ecossistema. Também vamos conhecer os termos sucessão autogênica e sucessão alogênica e os estágios de
sucessão ecológica, incluindo o clímax.
A sucessão ecológica é um processo natural, que, quando não é interrompido por forças externas (climáticas,
geológicas ou antropogênicas), tem uma tendência direcional, podendo, então, ser previsível e analisada (ODUM,
2020). Ela ocorre a partir das mudanças nos fluxos de energia que acontecem no ambiente físico, seja pela
própria comunidade, ou como resultado da competição entre as populações.
Odum (2020) explica que, nestes casos, cujas mudanças ocorrem por interações internas, a sucessão é chamada
de No entanto, quando existem forças externas que interferem, afetam ou controlam estasautogênica.
mudanças, a sucessão é , ou seja, gerada externamente. O autor explica que, geralmente, a sucessãoalogênica
autogênica começa com um metabolismo em desequilíbrio, por exemplo, após o derramamento de lava
vulcânica. Neste caso, a produção de energia (P) será maior ou menor que a respiração da comunidade (R), até
conseguir voltar ou chegar ao equilíbrio, onde P = R, assim como buscar a estabilidade entre a biomassa e a
produção de energia, como ilustrado abaixo.
CASO
A Amazônia está sofrendo um desenfreado processo de desmatamento da vegetação primária.
Pesquisadores da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) e da Universidade
Federal do Pará acompanharam o processo de sucessão ecológica e crescimento da vegetação
secundária de uma área desmatada há 60 anos. Os dados revelaram que as novas florestas não
estão mais absorvendo o carbono como as florestas primárias e estimaram que só atingirão o
mesmo estoque de carbono em 150 anos. Essa morosidade agrava ainda mais as mudanças
climáticas, sendo que a mitigação, pelo reflorestamento, só ocorrerá em médio a longo prazo
(BBC, 2020). Você pode ler a notícia na íntegra, neste link: https://epocanegocios.globo.com
/Brasil/noticia/2020/01/crescimento-de-novas-florestas-em-areas-desmatadas-na-amazonia-
.demora-muito-mais-do-que-se-imaginava-mostra-estudo.html
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Figura 3 - Modelo de sucessão ecológica e fluxos de energia nos ecossistemas.
Fonte: ODUM, 2020, p. 340.
A sucessão ecológica também possui estágios. Clique nas abas a seguir para conhecê-los:
Pioneiro.
Serais ou de desenvolvimento.
Clímax ou estágio terminal.
A sequência completa das comunidades que são substituídas em uma determinada área é denominada “sere”. Os
estágios pioneiros são caracterizados pelas altas taxas de crescimento de plantas pioneiras, geralmente de
pequeno porte, curto tempo de vida e fácil dispersão. Nos estágios de desenvolvimento, podemos observar uma
acumulação de biomassa e matéria orgânica e um aumento de energia para a respiração.
Odum (2020) organizou todas as mudanças esperadas em um processo de sucessão ecológica autogênica, aquele
que é previsível e interferido apenas por processos internos. Observe na tabela abaixo:
VOCÊ QUER VER?
O canal Pesquisa FAPESP, da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, publicou
um vídeo didático sobre os “Modos de restaurar florestas”. Nele, eles explicam quais são e
como ocorrem os processos de sucessão ecológica, apresentando uma animação com a
simulação do crescimento da vegetação secundária e a relação entre as espécies selecionadas
para o reflorestamento. Para assistir, clique aqui: https://www.youtube.com/watch?
.v=a2ygqm4UOkI
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Figura 4 - Mudanças ocorridas em uma sucessão ecológica autogênica.
Fonte: ODUM, 2020, p. 339.
Veremos a seguir, em maior detalhe, o estágio de maturidade, também chamado de clímax. Acompanhe com
atenção!
4.3.1 Conceito de clímax
Clímax é o estágio final de um processo de sucessão ecológica em desenvolvimento (sere); é quando o
ecossistema atinge a maturidade e permanece neste estado até que seja afetado por grandes perturbações. É
possível reconhecer este estágio, quando identificamos que P =R.
Segundo Odum (2020, p. 338):
O grau de mudança absoluta, a velocidade de mudança e o tempo necessário para atingir o status de
maturidade podem variar não apenas em diferentes condições fisiográficas e climáticas, como
também em relação aos diferentes atributos do ecossistema no mesmo ambiente físico.
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Conheça os tipos de clímax e como podem ser identificados clicando a seguir:
Clímax regional ou climático
Podemos identificar um clímax regional ou climático quando sofre influencia, especificamente, do clima da
região; ou um número variável de clímaces locais ou edáficos, quando também são influenciados pela topografia
e pelo microclima local (ODUM, 2020).
Clímax edáfico
Segundo o autor, a sucessão termina em um clímax edáfico quando as perturbações na topografia, no solo e na
água permanecem regulares. Em alguns casos, podemos identificar o que é denominado de policlímax, quando
comunidades são associadas às diversas situações físicas, e o estágio final fica entre o clímax climático e o edáfico.
4.4Evolução da biosfera
A Evolução da ecosfera é definida pelas forças externas ou alogênicas, como as mudanças climáticas e geológicas,
e, também, pelas forças internas ou autogênicas, dentre elas, a seleção natural e os demais processos de
autorregulação dos organismos no ecossistema. Neste tópico, vamos tratar brevemente sobre o histórico de
evolução da ecosfera até os dias atuais e discutiremos a sua relevância para a ecologia humana.
O processo de evolução da biosfera é complexo, no entanto, Odum (2020, p. 360), faz uma explicação resumida
de todas as fases observadas até os dias atuais:
Os primeiros ecossistemas, 4 bilhões de anos atrás, foram povoados por minúsculos heterótrofos
anaeróbicos que viviam de matéria orgânica sintetizada pelos processos abióticos. Em seguida,
vieram a origem e a explosão populacional de bactérias verdes autótrofas, as quais, acredita-se,
desempenharam um papel dominante em iniciar a conversão de uma atmosfera redutora dominada
por CO2 em oxigenada. A partir de então, os organismos têm evoluído através de longas eras
geológicas para sistemas cada vez mais complexos e diversos que (1) atingiram o controle da
atmosfera; e (2) são povoados por espécies pluricelulares maiores e mais organizadas.
A grande parte dos biólogos acredita que a mudança evolutiva ocorre, especialmente, pelo processo de seleção
natural no nível hierárquico das espécies ou abaixo delas (sistemas, órgãos, tecidos, células e assim por diante).
É, por exemplo, o que trata a hipótese Gaia. Contudo, precisamos destacar que a seleção natural, que ocorre no
nível de comunidade, também é importante, principalmente quando acontece o processo de coevolução de
espécies, e a seleção de grupo ou de comunidade inteira, mostrado na figura abaixo.
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Figura 5 - Processo de evolução da biosfera ao longo do tempo geológico e seus efeitos sobre a atmosfera.
Fonte: ODUM, 2020, p. 361.
O relógio biogeológico da Terra, ilustrado na figura abaixo, evidencia como o processo de fotossíntese trouxe
mudanças significativas para toda a biogeoquímica do planeta, o que possibilitou a evolução de organismos vivos
maiores e mais complexos (ODUM, 2020).
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Figura 6 - Relógio biogeológico da Terra.
Fonte: ODUM, 2020, p. 362.
Pode-se observar, ainda segundo Odum (2020), que a expansão da biosfera estava completa na era Paleozoica. O
autor explica que:
a cobertura verde da vegetação terrestre em desenvolvimento forneceu mais oxigênio e alimento
para a subsequente evolução de criaturas grandes, como dinossauros, aves, mamíferos e, finalmente,
os seres humanos. Ao mesmo tempo foram acrescentadas, ao fitoplâncton oceânico com paredes
orgânicas, primeiro as formas com parede calcária e depois silicosa (ODUM, 2020, p. 363).
Considerando isso, e a concentração de oxigênio na atmosfera, Odum (2020, p. 363) afirma que do “ponto de
vista ecológico, parece muito provável que a evolução da biosfera tenha sido uma sucessão heterotrófica seguida
de um regime de clímax autotrófico”. Porém, a emissão de CO2, aerossóis e a poluição causada pela atividade
humana, já mostra evidências de que está contribuindo significativamente para a instabilidade do equilíbrio da
Terra.
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4.4.1 Relevância do desenvolvimento do ecossistema para a ecologia 
humana
Como mencionamos logo no início dos nossos estudos nesta unidade, os princípios do desenvolvimento dos
ecossistemas revelam as relações entre os seres humanos e a natureza. Odum (2020, p. 368), explica que esta
estreita relação ocorre, pois, “tanto em sistemas naturais como em sociedades humanas, envolvem, em longo
prazo, do estágio de juventude (pioneiro) até o estágio maturo”.
Ocorre que, os seres humanos, por meio da ciência e tecnologia, estão em busca de prolongar este estágio de
crescimento. No entanto, a forma como estão promovendo essa tentativa de processo de alongamento até o
estágio de maturidade, não é sustentável e equilibrado, em se tratando dos fluxos energéticos.
Sendo assim, Odum (2020, p. 368) afirma que “reconhecer a base ecológica para esse conflito entre seres
humanos e natureza é o primeiro passo para estabelecer políticas racionais de gestão do meio ambiente
enquanto as sociedades amadurecem”. Repensar nossas atitudes, formas de consumo e modo de vida em prol do
nosso meio ambiente e da manutenção da nossa vida no planeta, são ações cada vez mais necessárias e de
responsabilidade de todos nós.
Conclusão
Chegamos ao fim de mais uma unidade e, com ela, encerramos os estudos da disciplina de Ecologia e Ambiente I!
Durantes nossos estudos, abordamos aspectos importantes no desenvolvimento dos ecossistemas e, assim,
tivemos a oportunidade de:
Nesta unidade, você teve a oportunidade de:
• compreender a interação denominada alelopatia;
• conhecer os conceitos de habitat, nicho ecológico e guilda;
• compreender como se dá o processo de desenvolvimento dos ecossistemas, chamado de sucessão 
ecológica;
• identificar os processos biogeológicos da evolução da biosfera;
• organizar um raciocínio ecológico sobre as estratégias de desenvolvimento dos ecossistemas, assim 
como a sua relevância para a ecologia humana;
• discutir possibilidades de atuação do biólogo, frente às questões socioambientais da atualidade 
subsidiado pelos conceitos ecológicos.
VOCÊ QUER LER?
O artigo “Sustentabilidade: mantra ou escolha moral? ”, de Clóvis Cavalcanti é uma leitura
essencial para compreender sobre os capitais econômico e natural e a problemática em torno
do sistema capitalista. Para ler o artigo na íntegra, clique aqui: http://www.scielo.br/pdf/ea
./v26n74/a04v26n74.pdf
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Bibliografia
BBC News. Crescimento de novas florestas em áreas desmatadas na Amazônia demora muito mais do que se
imaginava, mostra estudo. Época negócios, 2020. Disponível em: https://epocanegocios.globo.com/Brasil/noticia
/2020/01/crescimento-de-novas-florestas-em-areas-desmatadas-na-amazonia-demora-muito-mais-do-que-se-
imaginava-mostra-estudo.html. Acesso em: 28 fev. 2020.
CAIN, M.L.; BOWMAN, W.D.; HACKER, S.D. Porto Alegre: Artmed, 2018.Ecologia.
CAVALCANTI, C. Sustentabilidade: mantra ou escolha moral? Uma abordagem ecológico-econômica. Estudos
, São Paulo, v. 26, n. 74, 2012, p. 35-50. Disponível em: Avançados http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0103-
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ODUM, E.P.; BARRET, G.W. . São Paulo: Cengage Learning, 2020.Fundamentos de ecologia
OLIVEIRA JR, R. S.; CONSTANTIN, J; INOUE, M. H. Biologia e Manejo de Plantas daninhas. Curitiba: Omnipax,
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RODRIGUES, R; BARBOSA, L. M. Modos de restaurar as florestas. 6:57 min. São Paulo: Canal Pesquisa FAPESP.
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ROOT, R. B. The niche exploitation pattern of the blue-gray gnatcatcher. Ecological Monographs, v.37, p.317-
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