Apresentação do PowerPoint

DIVERSIDADE
Priscila Rosa – PGECOL
Outubro 2007
O QUE É DIVERSIDADE?
Número de espécies encontradas em uma
comunidade - RIQUEZA
UNIFORMIDADE – medida da distribuição no número
de indivíduos entre as espécies
Em 1 a uniformidade é maior do que em 2
Comunidade 1- abundância de indivíduos distribuídos de forma
homogênea entre as diferentes espécies
Comunidade 2- abundância de indivíduos distribuídos
heterogeneamente entre as diferentes espécies
DIVERSIDADE α -, γ - e β
DIVERSIDADE α - número de espécies (riqueza) em
uma área limitada com habitat relativamente uniforme
– depende dos limites da comunidade, do esforço
amostral. Ex: diversidade de organismos de uma
Mata de Galeria
DIVERSIDADE γ - diversidade para uma grande área
regional. Ex: diversidade de organismos do Cerrado.
DIVERSIDADE β - diversidade entre habitats. Quanto
maior a diferença de espécies entre habitats maior
será esta diversidade.
PADRÕES GLOBAIS DE DIVERSIDADE
Primeiras observações feitas por grandes
exploradores naturalistas como Charles Darwin,
Henry Bates e Alfred Wallace
PADRÕES GLOBAIS DE DIVERSIDADE
¾ Wallace- distribuição geográfica das espécies
associada a mudanças geográficas
“...teoria que explica o surgimento e a perpetuação
de variedades e formas específicas no nosso
planeta...”
¾ Darwin- “A origem da espécies” – evolução a partir
de um ancestral comum
PADRÕES GLOBAIS DE DIVERSIDADE
¾ Henry Bates - mimetismo batesiano
- Amazônia: mariposa imita formas
de beija-flor = força.
- Seleção natural evidenciando
evolução.
PADRÕES DE DIVERSIDADE EM GRADIENTES DE
LATITUDE (NO ESPAÇO)
¾Diversidade biológica = variáveis
correlacionadas com a latitude.
ambientais
¾ Áreas das zonas climáticas: As zonas terrestres
tropicais possuem uma área superficial total similar
climaticamente maior que as zonas terrestres em
latitudes mais altas, com flutuações de temperatura
de mesma magnitude (Rosenzweig 1992)
níveis mais altos de especiação e
níveis mais baixos de extinção nos trópicos
(Rosenzweig 1992, Gaston 2000, Buzas et al. 2002)
PADRÕES DE DIVERSIDADE EM GRADIENTES DE
LATITUDE (NO ESPAÇO)
¾ Terciário: maior parte da superfície da Terra foi
tropical ou subtropical = maior diversidade atual nos
trópicos
como
resultado
de
processos
evolucionários e históricos (Ricklefs 2004).
¾ Temperaturas mais altas podem representar
menores tempos de geração e maiores taxas de
mutação = aumento da especiação nos trópicos
(Rohde 1992).
PADRÕES DE DIVERSIDADE EM GRADIENTES DE
LATITUDE (NO ESPAÇO)
PADRÕES DE DIVERSIDADE EM GRADIENTES DE
LONGITUDE (NO ESPAÇO)
¾ Região Ocidental Indo-Pacífica = riqueza de fauna
superior a região do Atlântico Ocidental e Oriental, e
ainda que o Pacífico Oriental (Briggs, 1985)
¾ Diversidade
variando
de
acordo
com
heterogeneidade do substrato, proximidade da costa
e distúrbios físicos.
¾ Eixo Indo- Pacífico Ocidental= triângulo centro de
radiação evolucionária – o número de espécies tende
a cair em todas as direções.
PADRÕES DE DIVERSIDADE EM GRADIENTES DE
LONGITUDE (NO ESPAÇO)
PADRÕES DE DIVERSIDADE EM GRADIENTES DE
PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA
Em uma mesma região, a diversidade pode variar de acordo com a
produtividade primária
PADRÕES DE DIVERSIDADE EM RELAÇÃO À
HETEROGENEIDADE DE HABITATS E CONDIÇÕES
AMBIENTAIS
Em uma mesma região, a diversidade
pode variar de acordo com a
heterogeneidade de habitats, com
condições
ambientais
particulares
particulares (sub-climas) e com a
distância do centro de dispersão (efeito
de borda).
Os padrões são claros porém, quais os fatores que
determinam a biodiversidade em escala local e
regional?
Então, tantos fatores regionais como locais
influenciam na biodiversidade
COMO ANALISAR A DIVERSIDADE DE ESPÉCIES?
1) Curvas de abundância relativa do componente
dominância da diversidade
2) Índices de Diversidade
Curvas do componente dominância da diversidade
Curva A- menor uniformidade
Curva B- maior uniformidade
Curva C- uniformidade intermediária
Curva A- série geométrica com ocupação preferencial de nichos. Curva Blimites aleatórios, e não superpostos de nicho. Curva C- padrão sigmoidal
intermediário, com múltiplas dimensões de nicho e superposição, que
geram uma distribuição lognormal de importância de espécies.
Índices de Diversidade
Índice de Riqueza
Índice de Dominância
( Simpson)
Índice de Diversidade
(Shannon-Weaver)
Índice de Uniformidade
(Pielou)
J= H/ LogS
Indíces de Shannon: não-poluído, 3,31;
moderamente poluído, 2,80; poluído,
2,45
Poluição= distúrbio gerador de baixa
diversidade.
O maior número de amostras determina
um incremento na riqueza, mas nem
tanto
na
diversidade
devido
a
abundância de indivíduos que tem a sua
variação minimizada.
Estresses agudos causam diminuição
na riqueza e diversidade. Em relação a
uniformidade, essa pode ser aumentada
caso espécies de topo de cadeia sejam
prejudicadas de forma a permitir o
desenvolvimento de outras espécies
antes afetadas pela anterior.
Diversidade de Padrão :
-Estratificação
-Zonação
Diversidade Genética:
-Atividade
-Redes alimentares
-manutenção de heterozigose
genotípica
-Reprodutivos
-Polimorfismo
-Sociais
-Interação
-Efeito de Borda
Diversidade de Padrão
Diferentes tipos de espécies são
adaptadas a diferentes gradientes de
profundidade de acordo com as
características do meio.
Populações e Comunidades em
Gradientes Geográficos:
ECÓTONOS
Quão diferentes duas
comunidade devem ser para
serem consideradas distintas?
BORDAS: Lugar onde se
encontram dois ou mais tipos
de comunidades
ECÓTONO: Zona de transição
entre duas comunidades
estruturalmente diferentes e
onde a reposição de espécies
ao longo do gradiente é muito
rápida
A= borda
B, C, D= ecótono= grande número de
espécies e de nichos ecológicos
Quanto maior o contraste
entre duas comunidades
maior será a riqueza
Curvas mais abertas significam espécies
adaptadas a uma variação de condições
ambientais maiores, logo, presente em
diferentes comunidades
BIODIVERSIDADE
Função da quantidade de
nichos e da amplitude de
cada nicho
Amplitude do nicho
Sobreposição de nicho e
Exclusão Competitiva
Como aumentar a biodiversidade de um dado lugar?
Como alguns lugares suportam maior diversidade
de espécies que outros?
Influência do “número de nichos” sobre a diversidade de
espécies de uma comunidade
Influência do “número de nichos” sobre a diversidade
de morfologias de uma comunidade
Influência dos recursos
Influência da predação e
herbivoria
Influência de distúrbios intermediários
. Mantém em uma dada área, organismos pioneiros, intermediários
e de final de desenvolvimento sucessional.
. A ausência de distúrbio eliminaria os organismos pioneiros,
enquanto que distúrbios muito intensos eliminaria os organismos
“clímax”.
Influência da competição
. Em regiões climaticamente mais estáveis, as comunidades são
geralmente mais cheias, a competição tende a ser intensa entre as
espécies, aumentando o grau de especialização- aumento na
diversidade. Especialização- adaptação ao meio biótico.
. Em regiões climaticamente menos estáveis, as comunidades
tendem a ser mais vazias devido às necessidades adaptativas de
cada espécie. Neste caso, as comunidades são mais vazias, os
organismos mais generalistas, com nichos mais amplos.
Generalismo- adaptação ao meio abiótico.
Finalmente...
Biodiversidade:
. Regulada por vários fatores em várias escalas. Pouco provável
que um fator apenas determine o padrão de diversidade de
organismos em uma determinada comunidade;
. Portanto, tanto fatores locais
Competição, predação, herbivoria, distúrbios,
heterogeneidade de habitats, produção primária
.Como fatores regionais
Estabilidade climática e tamanho da região
determinam a biodiversidade.
BIODIVERSIDADE
ESTABILIDADE CLIMÁTICA
MOSAICO DE NUTRIENTES
COMPETIÇÃO
DISTÚRBIO INTERMEDIÁRIO
SUCESSÃO
ECOLÓGICA
SUCESSÃO ECOLÓGICA
“Desde a Antiguidade que o homem se
apercebe de alterações nas paisagens naturais
à sua volta. A sucessão ecológica é uma dessas
transformações e conduz as comunidades a
estádios de equilíbrio dinâmico com o
ambiente.”
SUCESSÃO ECOLÓGICA
. Característica comum a todos os ecossistemas: mudança de
estrutura constante em resposta as mudanças nas condições
ambientais !!
. É a gradual mudança na composição das espécies em uma dada
área e envolve uma complexa mudança na interação entre espécies
durante todo o tempo.
SUCESSÃO ECOLÓGICA
Dividida em três fases:
¾Comunidade pioneira ou ecese – primeiros seres vivos a ocupar
o substrato
¾Comunidade
diversificação
intermediária
ou
séries-
nível
maior
de
¾Comunidade clímax- comunidade atingindo grau máximo de
desenvolvimento e equilíbrio
SUCESSÃO ECOLÓGICA
A
Organização
B
Tempo
Trajetória da sucessão ecológica num ambiente benigno, com baixa probabilidade de perturbações
(curva A) e num ambiente estressado sujeito a perturbações periódicas, que interrompem e fazem
retroceder o processo de desenvolvimento (curva B).
As setas indicam dois circuitos de retrocesso que se seguem a perturbações; a comunidade biótica
pode se tornar adaptativamente dependente de perturbações, mantendo um nível mais baixo de
organização.
SUCESSÃO ECOLÓGICA
. Sucessão primária: Gradual estabelecimento de comunidades
bióticas em uma área sem que essa tenha sido ocupada por vida
antes. Exemplo: áreas áridas, rochas expostas por retração glacial,
áreas que recebem lava, estradas abandonadas, reservatórios.
. Sucessão secundária: Restabelecimento de uma comunidade
biótica em uma área onde uma outra comunidade esteve
previamente presente (mais comum). Exemplos: fazendas de
cultivo abandonadas, florestas queimadas ou desmatadas, rios
fortemente poluídos
Sucessão
Primária
Sucessão
Secundária
SUCESSÃO ECOLÓGICA
Características de ecossistemas em estágios inicial e tardio de Sucessão Ecológica
Característica
Estrutura do Ecossistema
Tamanho das plantas
Diversidade de espécies
Estrutura trófica
Nichos ecológicos
Organização da comunidade
Funcionamento do Ecossistema
Biomassa
Produtividade Primaria Líquida
Cadeias alimentares
Eficiência na reciclagem de nutrientes
Eficiência energética
Ecossistema imaturo
(Estado sucessional inicial)
Ecossistema maduro
(Estado sucessional tardio)
pequena
baixa
maioria produtores, poucos
decompositores
poucos, marioria generalista
baixa
grande
alta
misto de produtores, consumidores e
decompositores
muitos, maioria especialista
alta
baixa
alta
simples, maioria plantas e herbívoros,
com poucos decompositores
baixa
baixa
alta
baixa
complexa, dominada por
decompositores
alta
alta