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Dispersões

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  1. 1. Ecologia de Populações Dispersão EspacialProf. Dr. Harold Gordon Fowler popecologia@hotmail.com
  2. 2. Dispersão EspacialPopulação – grupo de indivíduos que vivem na mesma área no mesmo tempo.Densidade populacional – numero de indivíduos por área ou volume.Dispersão populacional – arranjo espacial de uma população numa área
  3. 3. Densidade e DispersãoNúmero de indivíduos O padrão de dispersão de uma população é da mesma espécie como os indivíduos se em alguma área espaçam dentro da especifica de amplitude geográfica habitat de uma população.Densidade cru pode Os três padrões básicos de ser útil se combinada dispersão são: com dados da Uniforme ou distribuição agregada regular (dispersão) aleatória
  4. 4. Influenciada por fatores sociais e ambientais A dispersão espacial dos indivíduos influencia a “densidade aparente”, ou a densidade percebida pelo indivíduos da população Dispersão Espacial Populacional
  5. 5. Dispersão Espacial Populacional Dispersão: O padrão de espaçamento entre indivíduos dentro das fronteiras da população .
  6. 6. Padrões de DispersãoOs padrões de dispersão acontecem de três formas.Dispersão agregada – indivíduos em grupos.Dispersão uniforme ou regular – indivíduos com espaçamento igual entre eles.Distribuição aleatória – indivíduos vivem independentemente de onde outros indivíduos vivem.
  7. 7. Dispersão AleatóriaAs arvores de algumas espécies florestais temdistribuição aleatória dentro de áreas de habitatapropriado. Por exemplo, as figueiras da Amazônia. Essa distribuição aleatória pode ser causada pela dispersão de sementes por morcegos.
  8. 8. Dispersão AleatóriaUma dispersão aleatória – A localização de cada indivíduo é independente de outros indivíduos Os indivíduos têm espaçamento aleatório no ambiente Os indivíduos não interagem entre eles ou com as condições heterogêneos do habitat Espaçamento não forma padrão previsível Ocorre somente na ausência de atrações ou repulsões fortes dos indivíduos Rara naturalmente Algumas árvores tropicais
  9. 9. Aleatória
  10. 10. Dispersão AleatóriaNum padrão aleatório de dispersão, os indivíduos se espaçam de forma sem padrão ou não previsível
  11. 11. Dispersão Aleatória Ocorre quando as condições ambientais são uniformes e os indivíduos não são atraídos ou repelidos por outros indivíduos Essa caso é excepcional e não é regra Exemplo: AranhasEsse padrão ocorre naausência de atração ourepulsão forte entre osindivíduos. É rara.
  12. 12. Dispersão Aleatória de Populações A dispersão aleatória implica um número mínimo de interações inter- específicas que impactam onde os indivíduos residem
  13. 13. Padrões de Dispersão EspacialDispersão = espaçamento entre os indivíduos numa população dentro da amplitude geográfica da espécie – Uniforme Geralmente devido a interações competitivas ou territórios – Agregada Indivíduos se agrupam em resposta a heterogeneidade de recursos
  14. 14. Distribuição AgregadaResulta da distribuição não homogênea de recursos ou de interações sociaisAs vantagens das interações sociais – Os indivíduos se agregam em manchas – Podem ser influenciadas pela disponibilidade de recursos e o comportamento Num padrão agregado de dispersão os indivíduos se agregam em manchas
  15. 15. Distribuição Agregada
  16. 16. Padrões de dispersão espacial: agregadaOs indivíduos ocorrem em Para muitos animais, grupos dispersos. como os lobos, viver em grupos melhora a Resposta a diferencias eficiência da caça, de habitat ou micro- divide o trabalho de habitat, baixa proteger e cuidar da dispersão, ou prole, e ajuda excluir outros indivíduos comportamento social territoriais do território.
  17. 17. Distribuição AgregadaA dispersão agregada implica alguma força coesiva, como a procura de indivíduos por outros indivíduos ou uma limitação dos indivíduos no habitat vital
  18. 18. As espécies se agregam poroutras razões. Plantas freqüentemente se agregam porque as sementes caiam próxima a planta mãe ou porque as sementes somente germinam em ambientes específicos. As sementes de Impatiens capensis são pesadas e geralmente caiam próximo a planta mãe. Essa espécie cresça em campos densos. As espécies podem se agregar para segurança ou razões sociais. Abelhas Halictus sp. Preferem nidificar na presença de outras abelhas, formando agregações de ninhos solitáriosO padrão de distribuição agregada é o mais comum. Ocorre quando os indivíduos se agregam em manchas.
  19. 19. Dispersão AgregadaA agregação pode ocorrer porquealgumas áreas do habitat tem maioraptidão– salamandras., Plethodon sp. Se agrupam sob troncos caídos na floresta– o lagarto noturno, Xantusia sp. Se agrega em cactos caidos no deserto de Mojave
  20. 20. Agregação mediada por feromônios— Schistocerca gregaria
  21. 21. Agregação mediada por feromônios moluscos Wyatt Book
  22. 22. O padrão espacial de árvores tropicais é agregado?
  23. 23. O padrão espacial deárvores tropicais éagregado?Condit et al. 2000, Science 288:1414
  24. 24. Logaritmo da distancia ao Uniforme vizinho mais próximo Agregada Logaritmo do número de adultosO padrão espacial da maioria de árvores tropicais éagregado?
  25. 25. O padrão espacial da maioria de árvores tropicais é agregado.aleatório Probabilidade de terobservado um vizinho De mesma espécie nas 20 árvores mais comuns na Ilha Barro Colorado. Os valores esperados são para uma distribuição aleatória de árvores
  26. 26. Distribuição UniformeUniforme
  27. 27. Padrões de dispersão espacial: uniforme ou regularOs indivíduos têm um espaçamento mais regular do que aleatórioUsualmente resultada competição porrecursos ou docomportamentoterritorial
  28. 28. Padrões de dispersão espacial: regular ou uniformeOcorre por interações entre indivíduos da população.Territorialidade: O lagarto do deserto Uta sp. mantém uma distribuição regular por meio de brigas e comportamento territorialEm muitos vertebrados e alguns invertebrados – Territorialidade pode limitar a densidadeIntervenção humana: como o espaçamento de culturas.
  29. 29. TerritorialidadeO comportamento territorial compartilha oespaço e os recursos – Um território é uma área que é Usualmente fixo espacialmente Ocupado por um indivíduo Defendido da ocupação de outros indivíduos da mesma espécie – O tamanho do território varia com espécie, função do território, e os recursos disponíveis – Os territórios são usados para alimentação, reprodução, e criação de filhotes
  30. 30. TerritorialidadeAves Oceânicas As saúvas Exibem territorialidade Exibem territorialidade no no comportamento de comportamento de nidificação nidificação e forrageio
  31. 31. Acinonyx jubatus é altamente territorial – Usando a comunicação química para advertir outros das fronteiras de seu território
  32. 32. A Territorialidade Pode Funcionar para Regular o Crescimento PopulacionalÁrea Vital: o território normal ocupado se á área total é defendida.
  33. 33. Proporção de machos A Territorialidade Pode Funcionar paranão territoriais Regular o Crescimento Número de machos territoriais PopulacionalJuvenis chocados A dependência de densidade de MelospizaPor fêmea melodia (a) tamanho dos Número de fêmeas reprodutivas indivíduos não territoriais, (b) número de proles porProporção de juvenis fêmea, (c) proporção dosQue sobrevivem juvenis que sobrevivem um ano Número de adultos no outono
  34. 34. A Territorialidade Pode Funcionar para Regular o Crescimento PopulacionalQuando a territorialidade regula populações e sob quais condições a população não é afeitada pela territorialidade?
  35. 35. Dispersão RegularUm padrão uniforme de distribuição resulta das interações dos indivíduos de uma população (b) Uniform
  36. 36. Dispersão Regular
  37. 37. Distribuição de arbustos do desertoBrisson e Reynolds encontraram interações competitivas com indivíduos vizinhos influenciam a distribuição das raízes do arbusto, Larrea tridentata.Phillips e MacMahon propuseram que durante o seu crescimento, alguns indivíduos agregados morrem, resultando numa agregação menos marcada. – A competição entre os indivíduos restantes produz uma mortalidade maior. Eventualmente cria uma distribuição regular.
  38. 38. Distribuição de arbustos do deserto A dispersão regular implica algum tipo de interação entre indivíduos, com a atração ou repulsão mútua entre os indivíduos
  39. 39. Distribuição de arbustos do desertoA teoria tradicional sugere que os arbustos do deserto têm espaçamento regular devido a competição por água. – Phillips e MacMahon encontraram que a distribuição de arbustos do deserto muda de agregada a regular durante seu crescimento. – Arbustos jovens agregados porque: Sementes germinam em locais seguros Sementes não dispersadas da planta mãe Reprodução assexuada – Arbustos mais velhos com espaçamento regular: Auto-controle (competição para água e nutrientes) Competição: Larrea tridentata no Deserto de Mojave têm distribuição uniforme devido a competição para água entre os sistemas radicais de plantas diferentes que inibe o estabelecimento de indivíduos que estão próximos demais.
  40. 40. Distribuição de Colônias de Abelhas TropicaisHubbell e Johnson: colônias de abelhas agressivas mostram distribuições uniformes mas as colônias de abelhas não agressivas têm distribuições aleatórias ou agregadas. Locais potenciais de nidificação demarcados com feromônios.
  41. 41. Escala e Estrutura EspacialAlgumas populações exibem padrões de distribuição agregadas e uniformes, mas em escalas diferentes
  42. 42. Escala e Estrutura EspacialA escala é importante na descrição da distribuição espacial de uma espécie.Uma espécie pode ser agregada numa escala grande, mas com distribuição uniforme numa escala menor. Exemplo: Vespas caçadoras, Sphex sp, que nidificam no chão são agregadas em áreas de substrato apropriado, areia compacta. Dentre dessas áreas, os ninhos são distribuídos regularmente devido a interações agressivas.
  43. 43. Padrões ambientais Homogêneos Heterogêneos Componentes da heterogeneidade- Contraste+ Contraste - Agregação + Agregação
  44. 44. O padrão de distribuição espacial é ‘sensível a escala’ Em geral, se examina a uma escala suficiente grande, as coisas se agregam Mas se examina a uma escala suficiente pequena se aproximam uniforme. Dentro dos habitats, Dentro dos Dentro dasA escala continental Agregam em territórios, manchas, osas aves são agregadas Manchas com os comportamentos Territóriosem regiões, biomas e Mais retorno são ‘agregados’ são uniformeshabitats nos micro-habitats
  45. 45. O padrão espacial varia com escala
  46. 46. Distribuições de Indivíduos em Escalas Grandes A escala continental, Root encontrou que populações de aves demonstraram distribuições agregadas usando o censo de Natal. – Padrões agregados ocorrem em espécies com amplitudes geográficas amplas. – Brown encontrou uma proporção pequena dos locais de estudo tinha a maioria dos registros para cada espécie de ave no censo de Natal.
  47. 47. Grão AmbienalGrão:Textura dos elementos que compõem umapaisagem Depende do tamanho das manchas que sãoreconhecíveis. Uma paisagem de grão fino é formado pormanchas pequenas Uma paisagem de grão grosso é formado pormanchas grandes
  48. 48. Grão Grosso Grão FinoGrão Ambienal
  49. 49. Cuidado com a escalaGrão – o tamanho das manchas de habitat de um animal relativo a sua capacidade de se movimentar para distancias grandesGrão grosso – se o animal tem pouca capacidade relativa ao tamanho das manchas de habitatGrão fino – se o animal tem uma capacidade alta relativa ao tamanho das manchas de habitat (Organismos podem usar varias manchas)
  50. 50. A escala é importante na determinação de como os organismos respondem ao ambiente.Um habitat é de grão grosso se a escala da variação no ambiente é grande comparada ao tamanho dos indivíduos.Um habitat é de grão fino se a escala da variação no ambiente é pequena comparada aos movimentos dos indivíduos.Para uma borboleta, um campo florida seria de grão grosso mas para um zebra o mesmo habitat seria de grão fino.
  51. 51. Sumário do tópico de dispersão
  52. 52. Processos demográficos (como Nascimento, Imigração, Morte e Emigração) dentro de populações criam padrões de Distribuição e Abundancia Começamos com o modelo nulo - a distribuição é aleatória Se conhecemos a abundância (n = 16) e a área (e um pouco da teoria de probabilidade) podemos derivar a distribuição aleatória esperada das distancias ao vizinho mais próximoOs padrões não aleatórias de distribuição espacial sugeremprocessos hipotéticos
  53. 53. Processos demográficos (como Nascimento,Imigração, Morte e Emigração) dentro depopulações criam padrões de Distribuiçãoe Abundancia Se existem demais distâncias curtas dos vizinhos mais próximos, ou se a variância do número de indivíduos por parcela é muito alta então rejeitamos o modelo nulo de que a distribuição é aleatória A distribuição é Agregada. Os processos potenciais incluem a agregação em recursos heterogêneos e/ou a atração social entre os indivíduos
  54. 54. Processos demográficos (como Nascimento,Imigração, Morte e Emigração) dentro depopulações criam padrões de Distribuiçãoe Abundancia Se existe muito pouca variação nas distâncias dos vizinhos mais próximos, ou do número de indivíduos por parcela, rejeitamos o modelo nulo O padrão de dispersão é Uniforme (ou hiper-dispersado) Os processos potenciais incluem a competição por recursos e agressão.
  55. 55. Resumo: Por que tipos diferentes? Um indivíduo tem uma Os indivíduos Os indivíduos residem probabilidade igual de apresentam um em áreas de abundancia ocorrer em qualquer parte espaçamento local elevada separadas da área uniforme no por áreas de ambiente abundancia baixa Padrões: Aleatório Regular Agregado Processos: Interações Interações Atração entre neutras entre conflitantes entre indivíduos ou indivíduos e os indivíduos ou atração a um o ambiente retirada dos recurso comum local recursos locais
  56. 56. Padrões de Dispersão Padrão estática da populaçãoDescrição do espaçamento dos indivíduosrelativo a outros indivíduosPopulações seguem três padrões principaisde dispersão. • agregado • uniforme ou regular • aleatório
  57. 57. Padrões de Dispersão agregado regular (uniforme) aleatório
  58. 58. Padrões de DispersãoPadrão estática da população Dispersão – o padrão de espaçamento entre os indivíduos Aleatório – vizinhos próximos são tão próximos de que se foram colocados aleatoriamente dentro da área
  59. 59. Padrões de DispersãoPadrão estática da população Dispersão – o padrão de espaçamento entre os indivíduos Agregada – vizinhos mais próximos, no médio, estão mais próximos do que um padrão aleatória prevê
  60. 60. Estrutura de Populações: Agregação, o Princípio de Allee e Áreas de DormitórioAgregação resulta de que os indivíduos se juntam:1) Em resposta a diferenças locais entre habitats;2) Em resposta a mudanças meteorológicas diárias e sazonais;3) Por processos reprodutivos; ou4) Por causa de atrações sociais (animais superiores).Princípio de Allee: o grau de agregação bem como a densidadegeral, que resulta em crescimento e sobrevivênciapopulacionais ótimas, portanto uma densidade baixa (ou faltade agregação), bem como uma densidade excessiva, pode serlimitante.Grandes grupos de animais, organizados socialmente,estabelecem um local central favorável, de onde se dispersame para onde retornam regularmente ao satisfazerem suasnecessidades energéticas.
  61. 61. Padrões de DispersãoPadrão estática da população Dispersão – o padrão de espaçamento entre os indivíduos Uniforme (= regular) – os vizinhos mais próximos estão mais longe, no médio, do que previsto pela dispersão aleatória
  62. 62. Padrões de Dispersão Padrão estática da populaçãoPadrão de espaçamento entre os indivíduosAgregado: os indivíduos agregados em manchas – Plantas: condições apropriadas do soloUniforme: espaçamento igual – Territorialidade regula a dispersãoAleatório: ausência de aversão ou atração forte entre os indivíduos
  63. 63. Estrutura de Populações: PadrõesInternos de Distribuição (dispersão) Os indivíduos de uma população podem estar distribuídos segundo 3 padrões gerais:Ocorre onde Pode ocorrer Uma agregaçãoo ambiente é onde a de diversosuniforme e competição grausonde não há entre representa otendência à indivíduos é padrão maisagregação. severa. comum.A determinação do tipo de distribuição é importante paraseleção de métodos de amostragem

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