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Demografia de Aves Clarisse Silva A Demografia é uma área do conhecimento das que significa, literalmente, “estudo do povo”. • Tem seu interesse voltado às populações e sua dinâmica. • Baseia-se em dados quantitativos, de modo a analisar, organizar e fornecer informações sobre os mais variados aspectos populacionais. Principais Conceitos de Demografia • População: indivíduos que habitam um determinado território. • Taxa de Natalidade: número de nascimentos. • Taxa de Fecundidade: média de filhos por fêmea durante seu período fértil. • Taxa de Mortalidade: número de mortes. • Densidade Demográfica: percentual que mede o número de indivíduos num determinado território. • De modo geral a demografia busca informações sobre a quantidade de indivíduos nas populações e os processos envolvidos nas mudanças numéricas deles. • Se natalidade, mortalidade, emigração e imigração são os processos demográficos que influenciam a variação numérica. Então... De forma simplificada o número de indivíduos em uma população é: • N(atual) = N(anterior) + (B-D) + (I-E) Esses processos podem ser influenciados pelos fatores ambientais Contando indivíduos • Alguns estudos enfocam não nos parâmetros em si, mas nas suas consequências. • Se quisermos estudar nascimentos, mortes e crescimento populacional então devemos quantificar... Mas isso nem sempre é uma tarefa fácil O limite das populações podem variar por espécies: em alguns casos são facilmente identificáveis, outras vezes o limite é estabelecido pelo objetivo do pesquisador ou por conveniência. Natalidade • Quantificar nascimentos pode ser ainda mais difícil do que contar indivíduos. • Uma grande parte da população pode ter morrido antes de ser registrado viva. • Não é uma constante para a população podendo variar com o tamanho e a composição da população e com as condições ambientais. Mortalidade • Contar o número de mortos também apresenta dificuldades. • Corpos mortos não permanecem muito tempo na natureza. Mortalidade • Muitos organismos tem suas carcaça devoradas, são digeridos inteiros e não deixam nenhuma evidência da sua morte. • Em um longo período de CMR é possível estimar a mortalidade a partir de perda de indivíduos marcados na população. -Mesmo nesses casos, com frequência é impossível distinguir perda de indivíduos por morte ou emigração. Mortalidade Sobrevivência aparente • Modelos CJS • Covariável TSM Dispersão • Processo de deslocamento não direcional e individual dos organismos em uma população. • Os organismos diferem muito em sua capacidade de movimento. Os movimentos da população ocorrem de 3 formas: • Emigração - movimento para fora só em um sentido; • Imigração – movimento pra dentro em só um sentido; - Inclui espécies nômades • Migração – saída e retorno periódicos • Suplementa a natalidade e mortalidade nas mudanças no crescimento da população e densidade. • É também um importante componente na corrente de genes. Utilizando desing robust para estimar emigração • Amostragens primarias em que as populações são abertas • Amostragens secundárias em que as populações são fechadas • 1- Y’ probabilidade de imigrar • Y” probabilidade de emigrar Densidade • Número de indivíduos por unidade de área. • Para determinar o tamanho de uma população basta contar o número de indivíduos! MAS... Para muitas espécies isso é impossível ou impraticável! • Nossa capacidade de detecção é quase sempre menos de 100%. • Por esse motivo devem estimar o numero de indivíduos em uma população, em vez e conta-los. • Não dão valores de tamanho populacional mas representam o tamanho de suas variações. • Embora úteis, essas estimativas devem ser interpretadas com cuidado. Uma das maiores dificuldades de medir e expressar a densidade resulta do fato dos indivíduos nas populações estarem com frequência irregularmente distribuído no espaço Exemplos: • Estabelecer regulamentos de caça. • Verificar eficácia da criação de unidades de conservação. • Verificar efetividade de atividades de manejo. Pode ser mais importante saber se a população esta crescendo ou diminuindo do que seu tamanho em um dado momento Abundância • O número de indivíduos de uma população. • População abundância e distribuição pode ser estimado com contagens baseadas em área, métodos de distância, CMR e modelos de nicho. • As populações são dinâmicos, isto é, suas distribuições e abundâncias pode mudar bastante com o tempo e o espaço. • Conhecimento dos fatores que influenciam a abundância também tem importância prática para a manejo de populações de espécies. Abundância • Algumas populações diferem pouco em abundância ao longo do tempo e no espaço; outros diferem consideravelmente. Abundância • Algumas populações diferem pouco em abundância ao longo do tempo e no espaço; outros diferem consideravelmente. Distribuição e abundância • A adequação do habitat limita a distribuição e abundância das espécies • Mesmo pequenas diferenças entre ambientes em como indivíduos sobrevivem ou se reproduzem pode causar variações na abundância. • Exemplo: • Nós podemos reconhecer três padrões básicos de como os indivíduos de uma população são posicionadas uma em relação à outra: Exemplo: distribuição agregada (bandos) Exemplo: distribuição regular (territorialistas) • Ex. Neothraupis fasciata no Cerrado • Indivíduos que repelem tendem a formar distribuições regulares Métodos de distancia • Estimativas com base em várias medidas de distância de um ponto ou linha. • Não são feitas contando indivíduos localizados dentro de um dada área ou volume. • Cada indivíduo que o observador pode ver a partir da linha é contada e sua distância perpendicular à linha é gravado. • Uma função de detecção deve ser usada converter essas medições de distância em uma estimativa do tamanho absoluto da população. • Os indivíduos não precisam ser marcardos. • Objetivo: estimar densidade e tamanho populacional de espécies endêmicas em área importante para conservação. • 4 transectos de pelo menos 800 m amostrados semanalmente. • Populações de 3 a 135 ind/km² • Nenhuma espécie apresentou um tamanho populacional que possa garantir viabilidade a longo prazo Métodos de Captura-marcação-recaptura • Captura de uma amostra aleatória e indivíduos de uma população, marcação e soltura para que possa se misturar a população novamente. • O tamanho populacional será estimado com base na proporção dos indivíduos marcados que foram recapturados em uma segunda amostra. • Se a população for pequena, na segunda amostra deverão ter muitos indivíduos marcados • Para que os dados sejam mais consistentes é preciso realizar uma sequencia de amostras. • Aves marcadas e recapturadas com redes de neblina durante três visitas de campo • Modelos de captura fechada para estimar a detectabilidade e a abundância em aves • Durante a seca, um dia de chuva era capaz de aumentar a abundância das espécies • Quando comparada com abundâncias relativas os valores obtidos foram mais altos Curvas de sobrevivência • Resultados de estudos sobre uma variedade de espécies sugerem que as curvas de sobrevivência podem ser classificadas em três tipos gerais, que indicam os estágios da vida em que altas taxas de mortalidade são mais prováveis de ocorrer Curva de sobrevivência tipo 2 • Anthreptes mackensis e Pycnonotus goiaver de florestas do sul da Ásia. • As curvas de sobrevivência podem variar entre populações de uma espécie, entre machos e fêmeas e entre coortes de uma população que experimentam diferentes condições ambientais. - mudança nas condições do ambiente - presença ou ausência de um predador Crescimento exponencial • As populações crescem exponencialmente quando a reprodução ocorre continuamente. • As populações podem crescer exponencialmente quando condições favoráveis, mas crescimento exponencial não pode continuar indefinidamente. Este modelo despreza as taxas de Imigração (I) e Emigração (E)• Um exemplo de como a dispersão pode levar a crescimento exponencial é a subespécie Bubulcus ibis ibis. • Sua população aumentou exponencialmente à medida que se estabeleciam em seu novo habitat. • Na Flórida na década de 1950, suas populações cresceram exponencialmente por várias décadas, com uma taxa intrínseca estimada de aumento de r = 0,11. • Na década de 1980, os números de garças-boi se estabilizaram. Crescimento geométrico • As populações crescem geometricamente quando a reprodução ocorre em intervalos regulares (períodos discretos). • Se a mudança ocorre em proporção constante de um período discreto para o próximo, o crescimento geométrico ocorre. Algumas espécies exibem ciclos populacionais... • Períodos alternados de alto e baixo tamanho populacional ocorre após intervalos de tempo constantes (ou quase constantes). A sobrevivência é limitada pelo nível inferior do ciclo sazonal Estações T am an h o p o p u la ci o n al Crescimento logístico • A equação logística modela o crescimento populacional dependente da densidade. • É semelhante, mas um pouco mais lento que, crescimento exponencial quando as densidades são baixas. • O tamanho da população se aproxima da capacidade suporte, porque recursos como comida, água ou espaço começam a ser escassos. • Após atingir a capacidade suporte o tamanho populacional muda pouco com o tempo. Taxa de crescimento populacional • Natalidade, mortalidade e taxas de crescimento da população podem mudar quando há mudanças ambientais. • Se as taxas de sobrevivência e fecundidade específicas da idade de uma população são constantes ao longo do tempo, essa população finalmente cresce a uma taxa fixa de um ano para o outro. Sabendo disso, gestores podem procurar modificar condições bióticas ou abióticas de um organismo, com o objetivo final de diminuir o tamanho de uma população de pragas ou aumentar o tamanho de uma população em extinção. Flutuações populacionais • Caos: quando as flutuações incluem explosões populacionais e declínios acentuados. • Ciclo de limite estável • Oscilação amortecida • Crescimento logístico: não há flutuação mas sim um amortecimento monotônico Efeitos da densidade • O tamanho da população pode ser determinado por fatores dependentes da densidade e independentes da densidade. • Efeitos independentes da densidade agem sobre as taxas de nascimento e morte independentemente do número de indivíduos na população. • Fatores independentes da densidade pode determinar o tamanho da população (ex.: variação sazonal) Efeitos da densidade • Fatores dependentes da densidade regulam tamanho da população • Quantidades limitadas de fatores como comida ou espaço podem influenciar o tamanho da população de maneira dependente da densidade Regulação em Melospiza melodia • Examinaram o efeito de densidade na reprodução no pardal (Melospiza melodia) na ilha de Mandarte, Colúmbia Britânica. • O número de ovos postos por fêmea diminuiu com a densidade • Diminuíram também o número de jovens • O motivo provável foi a falta de alimento • Ao fornecer alimento, os casais criaram quase quatro vezes mais jovens. Efeito allee • Relação positiva entre qualquer componente de aptidão individual e tamanho ou densidade de indivíduos da mesma espécie. - Não necessariamente apresenta efeitos demográficos • O grau de socialidade de uma espécie pode refletir o grau de severidade do efeito Allee. -Nº mínimo necessário para sobrevivência e/ou reprodução. • Parque das Aves: Phoenicopterus Ruber - Instalação de espelhos – estímulo para acasalamento - 6 anos em conjunto, sem reprodução - Postura de ovos em menos de 2 meses A dependência da densidade atrasada • Relativamente poucas populações exibem ciclos populacionais regulares. • Quando um predador ou parasita se alimenta, não produz descendentes imediatamente; portanto, existe um atraso embutido no efeito do suprimento de alimentos taxas de nascimento. • Quando uma população cresce rapidamente ou quando há um atraso de tempo o tamanho da população pode se tornar muito maior que a capacidade suporte Tipos de ambientes Ambientes estáveis (trópicos): - N constante. - Alta densidade populacional. Ambientes instáveis (Temperados): - Alta flutuação populacional - Baixa densidade populacional. - Competição intensa. - Alto custo reprodutivo futuro - Crescer antes e reproduzir depois. - Proles grandes e pouco numerosas. - Poucas interações negativas - Baixo custo reprodutivo futuro - Crescer pouco e reproduzir rápido - Proles pequenas e numerosas. Trade-offs A energia é limitada: um organismo armazena quantidades limitadas de recursos para usar na sua manutenção e reprodução. Tipos mais comuns de trade-offs entre componentes da história de vida: - Sobrevivência X Reprodução atual - Capacidade reprodutiva atual X Capacidade reprodutiva Futura - Número e tamanho das proles. Sobrevivência vs reprodução • Em ambientes instáveis a melhor estratégia é: - Reproduzir intensamente, - Sobreviver menos. • Em ambiente estável a melhor estratégia é: - Reproduzir tardiamente, - Sobreviver mais • Lack (1947): A seleção natura favorece não o maior tamanho de ninhadas mas sim um ajuste que contra-balanceia o número máximo produzido em relação ao número máximo que sobrevive. • Experimento para testar a hipótese: aumento e redução no tamanho de ninhadas (Parus major).