Ecologia de paisagem

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Ecologia de paisagem 
- é o campo de estudo que considera o arranjo espacial 
dos habitats em diferentes escalas e examina como 
eles influenciam os indivíduos, as populações, as 
comunidades e os ecossistemas 
- examina os padrões e processos ecológicos em 
escalas espaciais grandes 
- indivíduo - padrões de distribuição 
↳ agregado 
↳ uniforme  
↳ aleatória  
- indivíduo - padrões de movimentação 
↳ dispersão: afastamento/deslocamento 
 • do local de nascimento para local de 
reprodução (distribuição natal) 
 • entre locais de reprodução 
 • pode levar à colonização de um local 
previamente inabitado 
 • depende de 
 - habilidade da espécie  
 - existência de habitat, condições, recursos e 
interações favoráveis  
 - inexistência de barreiras 
↳ migração: movimento sazonal e direcional em 
massa, entre uma área de reprodução e outra área de 
invernada  
 • variação sazonal de recursos 
↳ populações vivem em habitats favoráveis 
 • estão distribuídos em manchas de habitats 
mais favoráveis e são nessas que ocorrem as 
populações  
 • distribuição livre ideal 
 - como os indivíduos devem se distribuir 
quando conhecem a qualidade dos diferentes 
habitats e podem se mover livremente entre eles  
 • em geral, o deslocamento entre manchas de 
habitats é limitado 
 • a maioria dos indivíduos permanece nas 
manchas e ocasionalmente dispersam 
 • subpopulações - população maior é dividida em 
grupos menores que vivem em manchas isoladas 
 • se ocorre alta dispersão, as subpopulações 
flutuam em abundância de modo sincronizado; se 
ocorre baixa, cada subpopulação flutua independente 
da outra  
✓ Modelos de metapopulações 
- modelo de metapopulação básico 
 • modelo que descreve um cenário no qual 
existem manchas de habitat adequado inseridas em 
uma matriz de habitat inadequado 
 • presume-se mesma qualidade de habitats 
adequados 
 • descreve como eventos de colonização e 
extinção podem afetar a proporção de habitats de 
manchas totais ocupadas 
- modelo de metapopulação fonte-sumidouro (dreno) 
 • adiciona ao modelo básico o fato de que nem 
todas as manchas de habitat adequado são de igual 
qualidade 
 • subpopulações-fonte e 
subpopulações-sumidouro 
- modelo de metapopulação de paisagem  
 • considera diferenças tanto na qualidade das 
manchas adequadas quanto na qualidade da matriz 
circundante  
 • cada matriz apresenta diferentes magnitudes 
de barreiras à dispersão 
 • dinâmicas fonte-dreno 
 - determinada por características 
demográficas, e não densidade de indivíduos 
 - fonte (habitats bons) 
 > sucesso reprodutivo 
 > sobrevivência (produção excedente de 
indivíduos) 
 - dreno (habitats ruins) 
 < sucesso reprodutivo 
 < sobrevivência 
 natalidade < mortalidade 
Obs: manchas = fragmentos; matriz = habitats entre 
os fragmentos, ela tem diferentes permeabilidades 
(ex. do sapo) 
- metapopulações  
↳ fragmentos variam de tamanho e grau de 
isolamento  
↳ fragmentos menores suportam populações 
menores: mais susceptíveis a extinção local 
↳ fragmentos mais próximos são mais susceptíveis à 
colonização por indivíduos dispersores de outros 
fragmentos 
Ecologia de paisagem 
↳ extinções e colonizações caracterizam a dinâmica 
de metapopulações 
✓ Heterogeneidade de habitat  
- heterogeneidade de habitat reflete eventos históricos  
↳ forças naturais 
 • eventos geológicos 
 - erupções vulcânicas, avanço e recuo de 
geleiras, orogêneses   
 • catástrofes  
 - tornados, furacões, inundações, 
deslizamentos, incêndios  
↳ atividades humanas  
 • influencia a frequência de eventos catastróficos 
 • humanos são os engenheiros do ecossistema 
mais extensivos  
 • produz mosaico de habitats na paisagem 
- efeito de herança 
↳ influência de longa duração dos processos 
históricos na ecologia atual de uma área  
- diversidade local e regional de espécies  
↳ diversidade local, ou diversidade alfa 
 • número de espécies em uma área relativamente 
pequena de habitat homogêneo  
↳ diversidade regional, ou diversidade gama 
 • número de espécies em todos os habitats que 
constituem uma grande área geográfica  
↳ diversidade beta  
 • número de espécies que diferem em ocorrência 
entre dois habitats  
↳ pool de espécies regionais 
 • conjunto de espécies que ocorrem em uma 
região; funciona como fonte de espécies para todos 
os sítios locais 
 • seleção de espécies  
 - o processo de selecionar espécies no pool 
regional entre locais, de acordo com suas adaptações 
e interações  
- relação espécie-área  
↳ curvas espécies-área  
 • acréscimo na área (A) estão associados a 
acréscimos no número de espécies (S) 
 • S = cA2 
 • log S = log c + z log A 
 - interseção y de log c e uma inclinação z 
 - geralmente z = 0,2 a 0,35, para diferentes 
táxons e diferentes tamanhos (desde 1 m2 até um 
tamanho de um país) 
 - refletem processos semelhantes 
 • o padrão se repete para muitos ecossistemas  
✓ Fragmentação de habitat  
- redução na área de um tipo de habitat em uma 
paisagem  
- mudança na configuração do habitat, remanescentes 
divididos em manchas menores e mais isoladas 
- os habitats podem se tornar fragmentos devido a: 
 • catástrofes 
 • atividades antrópicas  
- efeitos da fragmentação de um grande habitat 
contínuo: 
 • quantidade total de habitat diminui 
 • número de manchas aumenta 
 • o ​tamanho ​médio das manchas diminui 
 • quantidade de ​borda​ aumenta 
 • isolamento das manchas aumenta 
(​conectividade​ entre eles diminui) 
 • área total da ​matriz​ aumenta  
 • a matriz se torna mais contínua, ou seja, a 
matriz se conecta e o habitat se desconecta  
- efeitos do tamanho do fragmento 
 • redução do tamanho do habitat causa declínio 
na diversidade 
 - populações menores → maiores taxas de 
extinção (elas são mais suscetíveis a as 
estocasticidades ambientais, demográficas e 
genéticas - efeito gargalo de garrafa) 
 - ex. ilhas menores → menor disponibilidade 
de presas → extinção de predadores → aumento das 
populações de herbívoros → declínio das plantas  
- efeitos das bordas dos fragmentos  
↳ habitats fragmentados produzem ecótonos ao 
longo de suas borgas  
↳ aumento na fragmentação causam aumento na 
quantidade de habitat de borda  
↳ relação de borda/área de habitat  
 • menor: áreas redondas  
 • maior: areas longas, finas, ovais, retangulares 
↳ a borda apresenta diferentes condições  
 • em uma floresta fragmentada → bordas com 
Ecologia de paisagem 
maior incidência solar, maior temperatura, maior 
evaporação 
↳ a borda apresenta diferentes composições de 
espécies  
↳ área core = região que foge dos efeitos de borda, 
espécies sensíveis ocorrem nessa área  
- corredores, conectividade e conservação  
↳ metapopulações  
 • muitas populações estão divididas em 
fragmentos de habitat  
 • populações regionais persistem porque cada 
mancha está conectada por dispersão ocasional de 
indivíduos entre as manchas  
↳ corredores ecológicos  
 • facilitam o deslocamento entre manchas, 
aumentam o fluxo gênico e a diversidade genética 
das populações  
 - contrabalança os efeitos negativos dos 
gargalos genéticos e da deriva genética  
 • podem ocorrer também efeitos negativos 
 - facilitar o movimento de predadores, 
competidores e patógenos  
↳ pontos de passagem (stepping stones) 
 • pequenas manchas de habitat intervenientes 
que os organismos em dispersão podem usar para se 
mover entre grandes habitats favoráveis  
 • espécies que conseguem se deslocar entre 
grandes manchas de habitat utilizando pequenas 
manchas no caminho, semnecessitar de uma 
conexão contínua para se mover  
 - ex. animais voadores 
- matriz de habitats fragmentados  
↳ qualidade do habitat da matriz é um fator-chave 
para o movimento dos organismos entre habitats 
favoráveis  
↳ depende da preferência de habitat e capacidade de 
dispersão 
↳ parâmetro uso de habitat, preferência de habitat e 
estudo de seleção de habitat = são importantes para 
saber os habitats necessários para as espécies  
- a paisagem  
↳ diferença entre espécies  
↳ formato dos fragmentos  
 • efeito de borda 
↳ qualidade dos fragmentos  
 • modelo fonte-sumidouro 
↳ qualidade da matriz (permeabilidade) 
 • corredores ecológicos  
✓ Teoria de equilíbrio da biogeografia de ilhas 
- riqueza de espécies é determinada por área da ilha e 
pelo isolamento 
- Robert MacArthur e E. O. Wilson 
 • testaram a partir de dados de riqueza de 
espécies de aves em 25 ilhas no Pacifico Sul 
 - ilha fonte: Nova Guiné 
- James Brown et al. 
 • testaram com a riqueza de espécies de 
mamíferos nos cumes das montanhas no sudoeste 
dos EUA 
- Daniel Simberloff e E. O. Wilson  
 • experimento manipulativo em um conjunto de 
pequeninas ilhas em FLorida Keys 
- estabelece que o número de espécies em uma ilha 
reflete que o número de espécies em uma ilha reflete 
um equilíbrio contra a colonização de novas espécies 
e a extinção de espécies existentes 
- aplicação ao projeto de reservas naturais  
↳ uma reserva grande ou várias pequenas? 
↳ reservas grandes → melhor opção para 
conservação da biodiversidade 
 • > diversidade de habitats  
 • > riqueza de espécies  
 • > populações de espécies → < taxa de extinção  
↳ porém uma única população é mais propensa a 
extinção devido doenças e estocasticidades 
ambientais