GuildasRoot (1967):- um grupo de espécies que explora um recurso comum de forma semelhante
- um nível trófico pode ter várias guildas
Ex. espécies de beija-flor que usam néctar
- guildas não são unidades taxonômicas; formigas, roedores e pássaros que comem sementes, por exemplo, pertencem à uma mesma guilda.
• implicações do termo guilda:
- dentro de uma mesma guilda, teoricamente espécies podem substituir outras, realizando o mesmo papel funcional
5 espécies de insetos perfuradores de Spartina
Stiling (2002)
Adaptação na forma e posição da boca de três espécies de peixes comedores de fundo -
bentófagos (Fugi, 1993)
Espécie chave
R. Paine (1966, 1969):- são as espécies (normalmente de níveis tróficos superiores) cuja atividade determina a estrutura da comunidade
- sua abundância é pequena, sendo desproporcional aos efeitos que ela provoca.
- Experimentos de remoção: proporcionam a melhor forma de reconhecer uma espécie chave- Estudos observacionais: ajudam a identificar espécies chave
Indo um pouco mais fundo...
A definição de Keystone (que traduzimos como “espécie chave”) segundo Robert Langdon, personagem de “O Código Da Vinci”, de Dan Brown.
A origem do termo “espécie chave”.
“Toda arcada precisa ter no alto uma pedra central em forma de cunha que mantém as outras peças bem unidas e sustenta todo o peso. Essa pedra, na arquitetura, é a chave da abóbada. Em inglês, é chamada keystone, ou pedra-chave.”
Robert Landgon, personagem do livro “O Código Da Vinci” (Dan Brown)
Pisaster: um exemplo clássico de espécie chave; sua remoção implicou na extinção local de 7 espécies
Stiling (2002)Effect of removal of top predator on total species number in intertidal ecosystem
© 2010 Nature Education All rights reserved.
Experimento com exclusão do predador de topo Pisaster (Dodson, 1998)
Essa definição foi inicialmente aplicada para predadores, mas atualmente é aceito que espécies-chave podem ocorrer em qualquer nível trófico (Townsend et al, 2006)
Elefante: outro exemplo de espécie chave; a herbivoria mantem a
comunidade de savana vários ungulados que se alimentam de gramíneas são
beneficiados
Krebs (2001)
Traira: possivelmente uma espécie chave de nossas águas
Considerações importantes acerca de espécie-chave:
• Podem ser raras na natureza ou podem ser comuns mas pouco reconhecidas (talvez mais comuns em ecossistemas aquáticos);• Conservacionistas e manejadores ambientais devem se preocupar com espécies comuns, mas também raras.
http://www.fbgartgallery.com/Artist/Milbie%20Benge/MBenge_BeaverPond_16x20_5643.jpg
http://ci.marysville.wa.us/PublicWorks/swm/docs/beaver_files/Beaver%20Pic.jpg
Na ausência do castor, pode haver perda de espécies de peixes, aves aquáticas e árvores adaptadas à alagamento
Espécie engenheira: sua atividade afeta profundamente a estrutura do habitat
Espécies dominantes
- Podem exercer grande controle sobre a estrutura da comunidade, mas são reconhecidas pela elevada abundância numérica ou em biomassa
Espécie chave versus espécie dominante
Stiling (2012)
Exemplo de espécie dominante: Eichhornia azurea (planície do rio Paraná)
Biomassa: E. azurea – 730 gPS/m2
S. minima – 25 gPS/m2
S. auriculata – 9 gPS/m2
R. natans – 6 gPS/m2
So
usa
et
al.
(201
1)
Efeito da espécie dominante Eichhornia azurea sobre a S de macrófitas
PRODUÇÃO PRIMÁRIA
Um dos enfoques em Ecologia:Considerar os ecossistemas como máquinas que processam energia e materiaisAutótrofos:Utilizam energia solar (em sua maioria) e materiais de fontes inorgânicas
Heterótrofos:Utilizam energia e materiais da matéria orgânica (outros organismos)
Medidas úteis em nível de ecossistema:Biomassa:Peso dos organismos por unidade de área ou volume
Produção (ou produtividade):Refere-se à rapidez com que uma comunidade (ou uma população ou organismo) sintetiza biomassa
Biomassa vs produção
Krebs (2001)
Entrada Entrada
Saída Saída
Biomassa:
Matéria orgânica (ou C) / área (ou volume)
Produtividade:
Matéria orgânica (ou C) / área (ou volume)/ Δt
Tapetes de algas:
biomassa reduzida mas com produtividade algumas vezes comparável a de florestas
Florestas:
elevada biomassa
Representação geral do fluxo de energia (vermelho) e ciclo de matéria (azul)
Krebs (2001)
Esses enfoques reduzem a diversidade das comunidades a uma simples unidade:carbono ou energia
Produção primária bruta:energia ou carbono fixado pela fotossíntese por unidade de tempo
Produção primária líquida:energia ou carbono fixado pela fotossíntese menos energia perdida por respiração por unidade de tempo
Métodos de mensuração:
Vegetais superiores:Método da coleta de biomassa (“harvest”):
B = B2 – B1
B = mudança na biomassa entre t1 e t2;
B1 = biomassa no tempo 1;
B2 = biomassa no tempo 2;
Vegetais superiores:Produção primária líquida (PPL):
PPL = B + M + C
Duas fontes de perdas devem ser consideradas nos cálculos:M = biomassa perdida por mortalidade;C = biomassa perdida para o consumo de herbívoros.
Métodos de mensuração:Comunidades aquáticas (plâncton, algas aderidas, macrófitas submersas):Técnicas que avaliam mudanças nas concentrações de oxigênio dissolvido
6 CO2 + 6 H2O C6H1206 + 6O2
Incubações de amostras em frascos claros e escuros: - um aumento nas concentrações de O2 é constatado nos frascos claros (proporcional à taxa fotossintética)- um decréscimo das concentrações de O2 é constatado nos frascos escuros (proporcional à taxa de respiração)
Kazuhito, ICHIISchool of Forestry, University of Montana(staying at NASA Ames Research Center)
Produção primária das diferentes comunidades da biosfera
Fatores limitantes da produção primária
Comunidades marinhas:
Luz: limita a produtividade primária aquática
A maior parte da PP ocorre na zona eufótica (camada superficial da coluna de água onde chega mais de 1% da radiação solar)
Krebs (2001)
Porém, uma análise da distribuição global da PP no oceanos demonstra baixos valores nos
trópicos
Nutrientes são os principais limitantes da PP nos oceanos
Krebs (2001)
Análise de vários experimentos demonstrou a importância do N e Fe
como limitantesKrebs (2001)
Áreas de ressurgência são as mais produtivas; nessas áreas, os nutrientes das camadas profundas são trazidos à
superfícieOcorrem na Antártica, costa do Perú e Califórnia
Comunidades de águas continentais:Luz: também é um importante fator
limitanteJuntamente com a luz, a temperatura também afeta a PP (esse fator atua em escalas globais)
A eutrofização provoca o “auto-sombremanto” do fitoplâncton e mudanças nos perfis verticais da PP
fitoplanctônica
Perfis verticais da PP fitoplanctônica
Papel dos nutrientes: Começou a ser desvendado na década de 70Adição de nutrientes através de esgotos mudou a biota de vários lagos:
- domínio de diatomáceas e clorofíceas mudou para cianofíceas
- eutrofização
Experimento clássico (Schindler & Fee, 1974):- fertilização de dois lagos: N+P+C vs N+C
Fósforo: principal limitante do fitoplâncton em regiões tropicais-subtropicais
Carbono inorgânico: pode limitar o crescimento das macrófitas submersas
100 500
Alka linity trea tments (µM L -1)
0 .000
0 .002
0 .004
0 .006
0 .008
RGR
(d-1
)
b
100 500
Alka linity trea tments (µM L -1)
0 .00
0 .02
0 .04
0 .06
0 .08
0 .10
0 .12
0 .14
0 .16
0 .18
Ro
ot d
ry w
eig
ht (
g p
lan
t-1)
c100 500
Alka linity trea tments (µM L -1)
0 .000
0 .004
0 .008
0 .012
0 .016
0 .020
Ro
ot d
ry w
eig
ht (
g p
lan
t-1)
c
100 500
Alka linity trea tments (µM L -1)
0 .000
0 .002
0 .004
0 .006
RGR
(d-1
)
b
Freitas & Thomaz (submetido)
E. najasE. najas E. densaE. densa
Comunidades terrestres:Temperatura: muito mais variável em ecossistemas terrestres do que nos aquáticosPor exemplo, observem a PP em
junho......e em dezembro.
Evapotranspiração: utilizada para predizer a PP de comunidades terrestres (Rosenzweig, 1968)
Reflete a água água bombeada para a
atmosfera pela evaporação + transpiração
É uma medida da radiação solar, temperatura e
chuva
Krebs (2001)
Capacidade de retenção de água no solo e nutrientes: exercem efeitos secundários sobre a PP de comunidades terrestres
Nessa comunidade de gramíneas, o N é o principal fator limitante; quando N é adicionado, P torna-se o limitante
Krebs (2001)
Controle ascendente versus controle descendente em teias alimentares
Predadores (ou herbívoros) podem deprimir as populações de suas presas
(ou plantas)
Esses efeitos podem ser refletir sobre um nível trófico inteiro