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22/05/2018 1 Ecologia de Populações e Comunidades Profa. Isabel Belloni Schmidt Dept. Ecologia – UnB isabels@unb.br Dinâmica de Populações Conservação de Populações Demografia – dinâmica de populações → Equação de Lotka-Volterra 𝑑𝑁 dt = r N 𝑑𝑁 dt = r N (1 - (𝑁 𝐾 )) Taxa de crescimento populacional Tx. de cresc. intrínseco em N perto de zero (população pequena) Redução da taxa de cresc. devido ao adensamento = X Crescimento exponencial vs. logístico 𝑑𝑁 dt = r N (1 - (𝑁 𝐾 )) 𝑑𝑁 dt = r N Taxa de crescimento populacional Tx. de cresc. intrínseco exponencial: contribuição per capita x no indivíduos Redução da taxa de cresc. devido ao adensamento = X Equação exponencial Equação logística (Equação de Lotka-Volterra) Limites do crescimento populacional • Limites dependentes da densidade: – Recursos (para sobrevivência, reprodução); – Predação; – Parasitismo, etc. Dependência negativa da densidade Crescimento exponencial vs. logístico 𝑑𝑁 dt = r N (1 - (𝑁 𝐾 )) 𝑑𝑁 dt = r N Taxa de crescimento populacional Tx. de cresc. intrínseco exponencial: contribuição per capita x no indivíduos Redução da taxa de cresc. devido ao adensamento = X Equação exponencial Equação logística (Equação de Lotka-Volterra) 22/05/2018 2 Dependência positiva da densidade – Efeito Allee • Aumento da população: – Aumenta defesa contra predadores; – Aumenta capacidade de forrageamento em grupo; – Diminui endogamia; – Aumenta atração de polinizadores; – Aumenta diversidade genética. Dependência positiva da densidade – Efeito Allee Abundância de reprodutores (milhares) Sucesso de recrutamento de peixes Aumenta com aumento da população Quais diferenças entre estudos de estrutura e dinâmica de populações? - Variações ao longo do tempo Como são de fato feitos estudos de dinâmica de população? - Acompanhamento das taxas vitais de indivíduos de diferentes estágios de vida (idades) - Sobrevivência, crescimento, reprodução Estudos de Ecologia Populacional – marcação e recaptura Outros insetos? Anfíbios e répteis? Peixes? Plantas? Por que populações e espécies são importantes? • Indivíduos de 1 espécie – várias populações; • Fluxo gênico e migratório entre populações pode ser importante para sobrevivência das populações e da espécie; • Evolução ocorre em populações e espécies Escala de trabalho importante para conservação MAS nenhuma espécie existe sozinha! Espécies bandeira Mario Realçar No modelo logístico de crescimento populacional, basta que a população seja maior que zero para que cresça até a capacidade de suporte. No entanto, muitas populações não são viáveis abaixo de um tamanho mínimo. Isso pode acontecer pela necessidade de interações sociais, ou porque a mera agregação no espaço aumenta as chances de sobrevivência.nullnullnullnullNeste roteiro você verá como uma modificação simples da equação logística cria um modelo para descrever o efeito Allee. Verá também que esse novo modelo tem mais de um ponto de equilíbrio estável.nullnullnullnullO modelonullnullA equação logística de dinâmica populacional é normalmente expressa assim:nullnullnullnulldnullnullNnullnulldnullnulltnullnull nullnull=nullnull nullnullrnullnullNnullnull(nullnull1nullnull−nullnullNnullnullKnullnull)nullnull nullnull(1)nullnull nullnullOndenullnullnullnullNnullnull = tamanho populacional no instante de tempo nullnulltnullnullrnullnull = taxa intrínseca de crescimento populacionalnullnullKnullnull = capacidade de suportenullnullO efeito Allee pode ser incluído como mais um termo no modelo logístico:nullnullnullnulldnullnullNnullnulldnullnulltnullnull nullnull=nullnull nullnullrnullnullNnullnull(nullnull1nullnull−nullnullNnullnullKnullnull)nullnull(nullnullNnullnull−nullnullanullnullKnullnull)nullnull nullnull(2)nullnull nullnullOnde nullnullanullnull é o tamanho mínimo para que a população seja viável. 22/05/2018 3 • Interesse do público; • Potencial de arrecadar recursos; • Geralmente espécies de topo de cadeia Espécies bandeira – estratégia para conservação Forma de promover a conservação do ecossistema: - Diversas espécies de vários grupos taxonômicos; - Condições e recursos; - Interações ecológicas. Por que ocorrem declínios populacionais? Populações de falcões Islândia Populações de fitoplâncton Por que ocorrem declínios populacionais? • Flutuações naturais: –Variações ambientais: • Disponibiliade de água; • Disponibiliade de nutrientes; • Distúrbios e catástrofes naturais, etc – Interações ecológicas : • Predação; • Competição; • Parasitismo, etc. Causas antrópicas de declínio e extinções populacionais • Destruição de habitats; • Degradação de habitats; • Invasões biológicas; • Mudanças climáticas – alterações de microclimas, de interações biológicas, etc. Problemas de populações pequenas Por que populações pequenas são vulneráveis à extinção? – Perda de variabilidade genética; – Depressão endogâmica; – Vulnerabilidade a flutuações naturais; – Vulnerabiliade a distúrbios Vortex de Extinção 22/05/2018 4 Como aumentar o tamanho de uma população que está em declínio? Parar a fonte de degradação! - Condições e recursos mais favoráveis: - Comida sem contaminantes; - Aumento de populações de presas; - Reservatórios de água; - Suprimento de água, etc Recursos essenciais Proteção contra ameaças Como aumentar o tamanho de uma população? Manter o regime de distúrbios Como aumentar o tamanho de uma população? • Conservação de espécies-alvo Ex. Florida scrub jay espécie de ave ameaçada Exemplo – Manter o regime de distúrbios Translocação, reintrodução Como aumentar o tamanho de uma população? Madsen et al. 1999 22/05/2018 5 Diminuir a mortalidade de indivíduos jovens Como aumentar o tamanho de uma população? Adianta proteger os jovens? Curvas de sobrevivência Classe de idade ou tamanho Você conhece o Projeto Tamar? Inclusão social e geração de renda a partir das tartarugas vivas Pressão para mudanças em legislação e petrechos de pesca Mecanismo de exclusão de tartarugas : evita morte de jovens e adultos e isto sim muda a dinâmica das populações O público sabe disto? In situ Ex situ On farm Diferentes tipos de conservação 22/05/2018 6 Mico-leão-preto Leontopithecus chrysopygus Exemplo real Mico-leão-preto Leontopithecus chrysopygus Mico-leão-preto Leontopithecus chrysopygus 1905: considerado extinto 1970: Redescoberto (Adelmar Coimbra Filho) 1984: 100 animais na natureza (Morro do Diabo e Catetus) + 26 animais em cativeiro (Centro primatologia RJ) 2015: ~1.400 indivíduos na Natureza + 55 cativeiro COMO? Resgate (área a ser inundada) e criação em cativeiro; Translocações (variabilidade genética); A criação do Parque Estadual do Morro do Diabo (1986); da Estação Ecológica Mico-Leão-Preto (2002) Envolvimento de Assentados e outros proprietários : restauração corredores ecológicos (conectividade) Conceito de Metapopulações e conservação de espécies Fragmentos têm qualidade de hábitat Diferentes – modelos Fonte-Dreno Aumenta o tamanho efetivo dos fragmentos potencial aumento do número de espécies no equilíbrio Restauração Ferramentas de conservação Ferramentas de conservação Efeito resgate, reduz o isolamento entre fragmentos menor extinção e maiornúmero de espécies em equilíbrio Corredores ecológicos 22/05/2018 7 Leituras (Ricklefs 2010): Capítulo 1 - Introdução Capítulo 6 – Evolução e Adaptação Capítulo 4 – Clima, água e solo Capítulo 3 – Mecanismos fotosintéticos Capítulo 7 – História de vida e ajuste evolutivo Capítulos 10 e 11 – Ecologia de populações Textos no moodle Revisão: Capítulos 2 – ambiente físico, fluxos de energia Planejamento: Prova 23 abril, em sala 21-22h40h
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