Comunidades e padrões de riqueza

Cronograma

17/9 “Revisão” + Padrões de riqueza

24/9 Ecossistemas e exercicio 2

01/10 Conservação

08/10 Exercicio 3

15/10 Prova 2

22/10 Prova substitutiva

Definição de comunidade

Assembléia de populações de espécies e suas interações, sendo que estas governam a estrutura e o funcionamento da comunidade.

A montagem da assembléia de espécies depende das 1) tolerâncias das espécies às condições físicas do ambiente 2) capacidade de colonização e dispersão e 3) interações entre as espécies.

Estrutura da comunidade

Riqueza = número de espécies presentes em uma unidade geográfica definida

9 4

Diversidade

DIVERSIDADE

4 espécies8 indivíduos

4 espécies8 indivíduos

Qual é mais diversa?

Diversidade leva em conta riqueza e equitabilidade

Equitabilidade leva em conta a abundância (número de indivíduos) de cada espécie

Mecanismos estruturadores

Exclusão competitiva e riqueza da comunidade

Exclusão competitiva

Redução da sobreposição de nichos

A B

EFEITO DA COMPETIÇÃO SOBRE RIQUEZA DA COMUNIDADE

EFEITO DA PREDAÇÃO SOBRE RIQUEZA

Estrelas-do-mar

Competidores

PredadorPisaster

Cracas MexilhõesBalanus Mytilus

EXPERIMENTO CLÁSSICO DE COEXISTÊNCIA MEDIADA POR PREDAÇÃO (PAINE 1966)

tempo

Remoção

%D

e co

bert

ura Mexilhões

Cracas

EFEITO DAS INTERAÇÕES POSITIVAS SOBRE RIQUEZA

Espécie A favorece B

Estágios iniciais

Condições do ambiente

A B

Distúrbios e seu papel na comunidade

Evento discreto que remove organismos, altera disponibilidade de recursos e muda ambiente físico. Evita que a comunidade atinja o K, impedindo exclusão competitiva

Depende da intensidade e escala

Frequência e intensidade

Mudança do ambiente físico por organismos

Organismos fundadores

Engenheiros do ecossistema

Distúrbios externos e dinâmica da comunidade

Abertura de novos espaços e reorganização da comunidade

Colonização das manchas – efeito do colonizador e adaptações das espécies ao ambiente

Organização da comunidade: competição ou aleatoriedade

HIPÓTESE DA PERTURBAÇÃO INTERMEDIÁRIA

Biswas & Mallik 2010

PERTURBAÇÕES E PADRÕES DE RIQUEZA

Microhábitats e refúgios contra predadores

Espectro de recursos para exploração

Riqueza e heterogeneidade ambiental

Altitude e riqueza de espécies

Heterogeneidade em condições

OUTROS GRADIENTES DE RIQUEZA

Angel 1994

Grytnes & Vetaas 2002

Sanders et al. 2003

FATORES ABIÓTICOS

Efeito isolado

Conjunto de fatores relacionados

Área e isolamento

RELAÇÃO ESPÉCIES-ÁREA

Morcegos em cavernasBrunet & Medellin 2001

Kodric-Brown & Brown 1993Peixes em lagos no deserto

Diversidade de habitats

Biogeografia de ilhas

TEORIA DA BIOGEOGRAFIA DE ILHAS

MACARTHUR & WILSON 1976

Imigração - Tamanho da ilha e efeito alvo

Extinção – tamanho populacional

Distância da ilha – efeito alvo e isolamento das populações

PADRÃO DE RIQUEZA X LATITUDE

Vertebrados

PADRÕES DE RIQUEZA X LATITUDE

1. Produtividade e energia

2. Estabilidade e previsibilidade climática

3. Macroecologia

4. Tempo evolutivo

5. Heterogeneidade

6. Janzen-Connell - para florestas tropicais

Hipóteses

1. PRODUTIVIDADE

Média 2001

Quantidade de energia disponível no sistema: tamanho das plantas, vigor e número de indivíduos

PADRÃO DE RIQUEZA E PRODUTIVIDADE

Maior amplitude de recursos

Aumento de indivíduos e populações viáveis

Especialização e riqueza de espécies

Produtividade e diversidade

Aumento do tamanho dos indivíduos

Interações competitivas

Redução da diversidade

Limite inferior dos nutrientes

Limite superior da competição

RELAÇÃO INVERSA

PADRÕES PRODUTIVIDADE X RIQUEZA

Capacidade suporte (K) e tamanho populacional

Paradoxo do enriquecimento

Aumento dos indivíduos, populações e interações competitivas

0

50

100

150

200

250

300

J F M A M J J A S O N D

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0Rainfall

Temperature

Ambientes estáveis

Persistência de especialistas

Saturação e exploração de recursos

Maior empacotamento de espécies

2. Estabilidade e previsibilidade climática

HIPÓTESE DA ESTABILIDADE DO AMBIENTE

Sazonalidade impede especialização em nichos estreitos

3. HIPÓTESE DO EFEITO DO DOMÍNIO CENTRAL (“MID-DOMAIN EFFECT”)

4. HIPÓTESE DO EFEITO DAS GLACIAÇÕES

Efeitos diferenciados das glaciações entre as latitudes

Taxa de extinção e de colonização

Trópicos mantiveram reservatórios de diversidade

6. HIPÓTESE DE JANZEN-CONNELL (1970, 1971)

Abundância de herbívoros especializados

Regulação da população de plantas dominantes

EVIDÊNCIAS

Sucessão ecológica – governada por competição

Padrão de colonização e extinção direcional e contínuo de espécies em um local

Substituição gradual das espécies através de processos biológicos que ocorrem ao longo do tempo

PioneirasIniciais

Clímax/finaisSere ou intermediárias

Sucessão primária

Sucessão após distúrbio catastrófico

Dispersão e colonização de ambientes recém-surgidos

Sucessão secundária

Ocorre após perturbações não-catastróficas: presença de organismos residuais.

Mecanismos que governam sucessão

Balanço entre colonização e competição

Facilitação - inibição

Mas o clímax existe?

Distúrbios são frequentes e podem desestabilizar o clímax