Aula_5 (Estrutura das Comunidades)

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FUNDAMENTOS DE ECOLOGIA
Instituto de Ciência e Tecnologia – Universidade Federal de Alfenas
OBJETIVOS DESTA AULA
❑ Conceituar Comunidade
❑ Apresentar e discutir os principais métodos de medida
da diversidade biológica
❑ Apresentar os principais padrões de distribuição da 
diversidade biológica
❑ Conceituar e discutir a Teoria da Biogeografia de 
Ilhas
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Objetivos desta Aula:
❑ Apresentar conceito e componentes da diversidade
biológica
❑ Apresentar e discutir os principais métodos de 
medida da diversidade biológica
❑ Apresentar os principais padrões de distribuição da 
diversidade biológica
❑ Conceituar e discutir a Teoria da Biogeografia de 
Ilhas
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O QUE É COMUNIDADE?
Assembléia de populações de diferentes espécies que habitam uma 
determinada área ao mesmo tempo e que interagem entre si
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ESTRUTURA DAS COMUNIDADES
Como avaliar a estrutura de uma comunidade?
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COMO AVALIAR A ESTRUTURA DE UMA COMUNIDADE?
A B
Em qual destes ambientes, a comunidade 
vegetal tem maior diversidade?
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COMO AVALIAR A ESTRUTURA DE UMA COMUNIDADE?
A B
A
B
21 1 1 1 1 = 25
5 5 5 5 5 = 25
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MEDIDAS DE DIVERSIDADE BIOLÓGICA
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2log.'Índice de Shannon-Wiener
S
H
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Medida de Dominância
Índice de Simpson
Medida de Uniformidade
Índice de Pielou
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Medida de Heterogeneidade
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MEDIDAS DE DIVERSIDADE BIOLÓGICA
Medida de Similaridade
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Índice de Morisita-Horn
Índice de Jaccard
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MEDIDAS DE DIVERSIDADE BIOLÓGICA
A B
H’ = 0,954
U = 0,411
D = 0,712
H’ = 2,322
U = 1,000
D = 0,200
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MEDIDAS DE DIVERSIDADE BIOLÓGICA
DIVERSIDADE GAMA = DIVERSIDADE ALFA x DIVERSIDADE BETA
Whittaker, R.H. (1972). Evolution and measurement of species diversity.
Taxon, 21, 213-251.
Robert H. Wittaker
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MEDIDAS DE DIVERSIDADE BIOLÓGICA
Local A Local B Local C Local D Local E
Espécie 1 92 10 2
Espécie 2 2 25 15 4
Espécie 3 2 25 5 4
Espécie 4 2 25 5 2
Espécie 5 2 25 80 10 80
Espécie 6 4 7
Espécie 7 4 3
Espécie 8 4 20
Espécie 9 4 10
Espécie 10 4 15
Riqueza 5 4 6 10 5
Ntotal 100 100 100 100 100
Shannon 0,56 2,00 1,18 3,13 0,81
Pielou 0,24 1,00 0,46 0,94 0,35
Simpson 0,15 0,75 0,35 0,87 0,24
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MEDIDAS DE DIVERSIDADE BIOLÓGICA
Ìndice de Morisita-Horn
Medida de similaridade
Índice de Jaccard
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MEDIDAS DE DIVERSIDADE BIOLÓGICA
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MEDIDAS DE DIVERSIDADE BIOLÓGICA
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MEDIDAS DE DIVERSIDADE BIOLÓGICA
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MEDIDAS DE DIVERSIDADE BIOLÓGICA
Bazzaz, F.A. (1975). Plant species diversity in old-field successional
ecosystems in southern Illinois. Ecology 56: 485-488.
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
Gaston, K.J. 2000. Global patterns in biodiversity. Nature, 405:220-227.
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
DISTRIBUIÇÃO LATITUDINAL DA BIODIVERSIDADE
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Latitude (oN ou oS)
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
DISTRIBUIÇÃO LATITUDINAL DA BIODIVERSIDADE
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
DISTRIBUIÇÃO LATITUDINAL DA BIODIVERSIDADE
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Instituto de Ciência e Tecnologia – Universidade Federal de Alfenas
PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
DISTRIBUIÇÃO LATITUDINAL DA BIODIVERSIDADE
Willig, M.R., Kaufman, D.M. & Stevens, R.D. 2003. Latitudinal gradients of Biodiversity:
pattern, process, scale and synthesis. Anu. Rev. Ecol. Evol. Syst., 34:273-309.
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
Endemismo das espécies nas comunidades biológicas
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
Endemismo das espécies nas comunidades biológicas
Hotspots de Biodiversidade (Myers, 1988)
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
MacArthur, R. H. & Wilson, E. O. 1963. An equilibrium theory of insular
zoogeography. Evolution, v.17, p.373-387.
Robert H. MacArthur
Edward O.Wilson
“O número de espécies existentes num ilha representa um 
equilíbrio dinâmico entre a imigração de novas espécies para a 
ilha e a extinção de espécies que lá residem.”
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
▪ As ilhas são ambientes mais simples que os continentes ou os
oceanos
▪ O processo de especiação é particularmente rápido em ilhas 
radiação adaptativa
▪ Devido à alta taxa de especiação, muitas espécies que ocorrem
em ilhas são endêmicas
▪ As espécies endêmicas são
mais vulneráveis ao processo de
extinção
▪ Serve como arcabouço teórico
para o design de Reserva para
conservação da biodiversidade
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
EFEITO DA ÁREA SOBRE O NÚMERO DE ESPÉCIES
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
EFEITO DA DISTÂNCIA SOBRE O NÚMERO DE ESPÉCIES
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
EFEITO DA ÁREA E DA DISTÂNCIA NA RIQUEZA DE ESPÉCIES
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
EFEITO DA ÁREA E DA DISTÂNCIA NA RIQUEZA DE ESPÉCIES
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
REPOSIÇÃO OU TURNOVER DE ESPÉCIES 
DE AVES EM ILHAS
Jared Diamond
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
Edward O.Wilson
Daniel Simberllof
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
Edward O.WilsonDaniel Simberllof
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃODA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
Edward O.Wilson
Robert H. MacArthur
PROCESSO DE IMIGRAÇÃO 
▪ Varia com a distância entre a ilha e continente ou pool de espécies 
potencialmente colonizadoras
▪ As Ilhas mais distantes são colonizadas com menos freqüência
▪ A taxa de colonização declina com a redução da espécies
Resumindo as idéias de MacArthur & Wilson
PROCESSO DE EXTINÇÃO 
▪ Varia com o tamanho da ilha colonizável
▪ As Ilhas maiores suportam espécies com tamanhos populacionais 
maiores do que ilhas menores
▪ A taxa de extinção aumenta com a chegada de novas espécies nas 
ilhas
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
Whitehead, D.R. & Jones, C.E. 1969. Small islands and equilibrium theory
of insular zoogeography. Evolution, v.23, p.171-179.
Efeito
Alvo
MacArthur
Wilson
Efeito
Resgate
MacArthur
Wilson
Área Distância
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ra
çã
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Brown, J.H. & Kodri-Borwn, A. 1977. Turnover rates in insular biogeography:
effects of immigration and extinction. Ecology, v.58, p.445-449.
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
Diamond, J.M. 1975. "The Island Dilemma: Lessons of Modern Biogeographic Studies 
for the Design of Natural Reserves". Biological Conservation Vol. 7, no. 2, pp. 129–146
Jared Diamond
1. Qual melhor tamanho de reserva para conservação da 
diversidade biológica?
2. É melhor uma reserva ou várias com o mesmo total de 
área?
3. É melhor reservas próximas ou distantes?
4. É preciso conectividade entre as reservas?
5. Qual o melhor formato da reserva?
6. É importante ter uma zona de transição entre uma 
reserva e as áreas vizinhas?
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PADRÕES DE DISTRIBUIÇÃO DA DIVERSIDADE BIOLÓGICA
TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS
Diamond, J.M. 1975. "The Island Dilemma: Lessons of Modern Biogeographic Studies 
for the Design of Natural Reserves". Biological Conservation Vol. 7, no. 2, pp. 129–146
Jared Diamond