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Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2023-01-16T19:41:57Z No. of bitstreams: 1 TAIZA PIMENTEL SANTOSvec.pdf: 25734140 bytes, checksum: 553d8e89170b6985c238ffe6be871fbb (MD5) Made available in DSpace on 2023-01-16T19:41:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TAIZA PIMENTEL SANTOSvec.pdf: 25734140 bytes, checksum: 553d8e89170b6985c238ffe6be871fbb (MD5) Previous issue date: 2022-12-20 FAPEMA Studies of zooplankton distribution patterns and diversity associated with environmental environmental heterogeneity are important for understanding the basic structure and function of coastal ecosystems. The study emphasized the importance of environmental filters in the dynamics microzooplankton community and the ecological relationships established with phytoplankton in three zones in the tropical mesomare estuary. The microzooplankton recorded a total of 89 species, belonging to 14 phyla, with Arthropoda being the most representative (72.21%), followed by the Ciliphora and Mollusca. The class Copepoda stands out, with the species Paracalanus crassiostris, Pseudodiaptomus gracilis and Oithona nana dominating the the community. From the total, 21 species were selected as indicators, highlighting Temora turbinata in the coastal zone (CZ), Rhizodomus tagatzi in the mixing zone (MZ) and Bosminopsis deitersi in the river zone (ZR). The environmental heterogeneity showed significant spatial differences, with variations governed mainly by the gradient of salinity temperature and pH, which acted as the main environmental filters. The species species of ZC and ZM showed direct ecological relationships with the diatom blooms Skeletonema costatum and Asterionellopsis glacialis, which favored the abundance of microzooplankton was favored by their occurrence, denoting a top-down control of the trophic web. trophic network. When the partitioning of beta diversity, the turnover component was responsible for the high diversity, due to the environmental heterogeneity, which distinguished communities between zones. The MZ acted as a dispersive center, with 58% of its species migrating between all zones, thus defining it as an area that requires greater protection of biodiversity. Estudos dos padrões de distribuição e diversidade do zooplâncton associados heterogeneidade ambiental são importantes para entender a estrutura básica e a função dos ecossistemas costeiros. O estudo enfatizou a importância dos filtros ambientais na dinâmica das comunidade microzooplanctônica e as relações ecologicas estabelecidas com o fitoplâncton em três zonas no estuário tropical de mesomarés. O microzooplâncton registrou um total de 89 espécies, inseridas em 14 Filos, sendo o Arthropoda o mais representativo (72,21%), seguido dos Ciliphora e Mollusca. A classe Copepoda se destaca, com as espécies Paracalanus crassiostris, Pseudodiaptomus gracilis e Oithona nana dominando a comunidade. Do total, 21 espécies foram selecionadas como indicadoras, destacando-se Temora turbinata na zona costeira (ZC), Rhizodomus tagatzi na zona de mistura (ZM) e Bosminopsis deitersi na zona de rio (ZR). A heterogeneidade ambiental apresentou diferenças espaciais significativas, com variações regidas principalmente pelo gradiente de salinidade, temperatura e pH, que atuaram como os principais filtros ambientais. As espécies de ZC e ZM demonstraram relações ecológicas diretas com as florações das diatomáceas Skeletonema costatum e Asterionellopsis glacialis, o qual a abundância do microzooplâncton foi favorecida pela ocorrência das mesmas, denotando um controle de cima para baixo da rede trófica. Quando ao particionamento da diversidade beta, o componente de rotatividade foi responsável pela alta diversidade, devido à heterogeneidade ambiental, a qual distinguiu as comunidades entre as zonas. A ZM atuou como um centro dispersor, com 58% de suas espécies migrando entre todas as zonas, definindo-a, assim, como uma área que demanda maior proteção da biodiversidade.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Anthropogenic actions within watershed can cause impacts that alter ecosystem functions and negatively impact biodiversity. The beta diversity is useful for analyzing the effects of impacts between communities. The studies presented here were carried out in a watershed with high occupation by agriculture in the Cerrado biome and investigated the effects of land uses on the beta diversity of aquatic macroinvertebrates. In the first study, patterns of turnover and nestedness between tributary streams and reservoir were analyzed. Considering the direct influences of land uses on the community structure of the streams, the hypothesis was tested that the turnover and nestedness of communities in the reservoir would respond directly to the changes that occurred in the streams communities. The second study we analyzed the functional beta diversity with the action of the environmental filters of the watershed. Considering that land uses work as filters that select functional traits, it was asked which traits would relate to different land uses. Ten points were sampled, between streams and the reservoir and in the rainy and dry periods. The environmental variables of water were analyzed, determining the percentages of land use in the entire watershed and in the surroundings of each point. Most macroinvertebrates were identified down to the family level and family Chironomidae down to the genus level, and six categories of functional traits were used. The results of the frist study showed that the patterns that occurred in the streams did not directly influence the communities in the reservoir. Land uses and pollution prevented dispersal. The results of the second study indicated that only the body length trait was positively correlated with perennial agriculture and wetlands. However, there was a predominance in the community composition of a resilient trait and a seasonal increase in genera considered to be tolerant. The studies here demonstrated the considerable level of environmental degradation and impacts on the biodiversity of the watershed. As ações antrópicas dentro das bacias hidrográficas podem causar impactos que alteram as funções ecossistêmicas e impactar negativamente a biodiversidade. A diversidade beta é útil para analisar os efeitos de impactos entre comunidades. Os estudos apresentados aqui foram feitos em uma microbacia com alta ocupação pela agricultura no bioma Cerrado e foram investigados os efeitos dos usos da terra na diversidade beta dos macroinvertebrados aquáticos. No primeiro estudo foram analisados os padrões de substituição e aninhamento dos táxons entre córregos tributários e reservatório. Considerando-se as influências diretas dos usos da terra na estrutura comunitária dos córregos, foi testada a hipótese de que a substituição e aninhamento das comunidades no reservatório responderiam diretamente às modificações que ocorreram nas comunidades dos córregos. O segundo estudo analisou a diversidade beta funcional com a ação dos filtros ambientais da microbacia. Considerando que os usos da terra funcionam como filtros que selecionam os traços funcionais, foi perguntado quais traços se relacionariam com diferentes usos da terra. Foram amostrados dez pontos, entre córregos e o reservatório e nos períodos chuvoso e seco. Foram analisadas as variáveis ambientais da água, determinadas as porcentagens de uso da terra em toda microbacia e no entorno de cada ponto. A maioria dos macroinvertebrados foram identificados até o nível de família e família Chironomidae até nível de gênero e foram utilizadas seis categorias de traços funcionais. Os resultados do primeiro estudo mostraram que os padrões que ocorreram nos córregos não influenciaram diretamente nas comunidades do reservatório. Os usos da terra e poluição impediram a dispersão. Os resultados do segundo estudo indicaram que somente o traço de comprimento do corpo esteve positivamente correlacionado com agricultura perene e áreas alagadas. No entanto, houve a predominância na composição comunitária de um traço resiliente e aumento sazonal de gêneros considerados tolerantes. Os estudos aqui demonstraram o considerável nível de degradação ambiental e impactos para a biodiversidade da microbacia. 88881.426418/2019-01

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2022-11-07T18:14:37Z No. of bitstreams: 1 Quedyane Cruz.pdf: 26644555 bytes, checksum: adce98a51bbcb352ea19979c2adbe4e9 (MD5) Made available in DSpace on 2022-11-07T18:14:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Quedyane Cruz.pdf: 26644555 bytes, checksum: adce98a51bbcb352ea19979c2adbe4e9 (MD5) Previous issue date: 2022-10-11 FAPEMA Beta diversity and functional traits of indicator phytoplankton associated with environmental heterogeneity were studied as descriptors of environmental quality along a tropical sea- river ecosystem. The results showed significant spatial differences in environmental heterogeneity, contributing to biological heterogeneity. Sporadic and recurrent blooms were associated with spatio-temporal variations of the environmental conditions, resulting in a reduction in alpha diversity in the estuarine sector (ES). Beta diversity was related to variations in salinity, pH, turbidity, temperature, dissolved inorganic nitrogen (DIN), and orthophosphate, which acted as environmental filters. Colonial, bloom-forming, harmful and small-size taxa demonstrated relations to silicate concentrations, suspended particulate matter and salinity. Unicellular and larger species showed correlations with higher photic zone depths, orthophosphate concentrations, dissolved oxygen and DIN. This study demonstrated that a possible decrease in beta diversity could cause homogenization of the community, indicating a possible reduction in environmental quality. Integrating information on the functional characteristics of phytoplankton into diversity studies made it possible to observe in greater detail the influence of environmental filters, favoring the identification of species and priority sites for biodiversity monitoring. A diversidade beta e as características morfofuncionais do fitoplâncton indicador associadas a heterogeneidade ambiental foram estudas como descritoras da qualidade ambiental em um ecossistema mar-rio tropical. Os resultados mostraram que a heterogeneidade ambiental foi marcada por diferenças espaciais significativas, contribuindo para a heterogeneidade biológica. Florações esporádicas e recorrentes estiveram associadas às variações espaço-temporais das condições ambientais, refletindo em uma redução da diversidade alfa no setor estuarino (SE). A diversidade beta apresentou relação com variações de salinidade, pH, turbidez, temperatura, nitrogênio inorgânico dissolvido (NID) e ortofosfato, que atuaram como filtros ambientais. Os táxons coloniais, com capacidade de formar florações, potencialmente tóxicos e de menor tamanho foram relacionados às concentrações de silicato, material particulado em suspensão e salinidade. As espécies solitárias e de maior tamanho foram relacionadas a maior profundidade da zona fótica e elevadas concentrações de ortofosfato, oxigênio dissolvido e NID. O estudo evidenciou que uma possível diminuição da diversidade beta pode fazer com que ocorra a homogeneização da comunidade, indicando possível redução da qualidade ambiental. Integrar informações sobre as características funcionais do fitoplâncton aos estudos sobre diversidade possibilitou observar com mais detalhes a influência dos filtros ambientais, favorecendo a identificação de espécies e locais prioritários para o monitoramento da biodiversidade.

A compreensão sobre a importância da dispersão de organismos planctônicas na variação da estrutura das comunidades tem sido um dos principais objetivos dos estudos ecológicos nos trechos afetados por reservatórios. Em rios que apresentam uma cascata de reservatórios, a diversidade dos organismos planctônicos situados no eixo central de um reservatório pode ser influenciada tanto pelos tributários que desaguam neste reservatório quanto pelos reservatórios à montante. Assim, este trabalho teve o objetivo principal de analisar a estrutura da comunidade zooplanctônica ao longo de uma cascata de reservatórios no rio Tocantins e verificar a importância dos tributários e reservatório à montante na composição e abundância das espécies. Analisamos a riqueza e a abundância da comunidade zooplanctônica em um trecho do rio Tocantins composto por três reservatórios construídos em cascata: UHEs Cana Brava, São Salvador e Peixe Angical. A amostragem foi realizada em 20 pontos de coleta em diferentes períodos sazonais. Realizamos uma análise de diversidade beta entre os tributários e o eixo central dos reservatórios, entre os pontos situados somente no eixo central dos três reservatórios e entre os tributários, para verificar a similaridade na estrutura das comunidades entre as diferentes regiões. A maior diversidade beta, ou seja, menor similaridade na estrutura das comunidades zooplanctônicas, foi obtida entre os pontos situados nos tributários e no eixo central de cada um dos reservatórios estudados, no período de chuva, demonstrando a influência da sazonalidade. Os fatores abióticos também foram distintos quando comparamos os períodos de seca e chuva, principalmente nos tributários. Os menores valores de diversidade beta foram mensurados comparando o eixo central dos reservatórios, principalmente para os rotíferos e microcrustáceos. Esse resultado demonstra a importância da dispersão longitudinal desses grupos entre os reservatórios em cascata. Além disso, tendo em vista a baixa riqueza de táxons exclusivos no interior dos reservatórios, podemos inferir que a dispersão de táxons dos tributários para o eixo central é importante, e que, posteriormente o tamanho populacional de algumas espécies será favorecido nas condições lênticas dos reservatórios, alterando a estrutura das comunidades. Esse estudo contribui para uma melhor compreensão sobre os fatores determinantes da diversidade de espécies zooplanctônicas em reservatórios, considerando o componente abiótico, a importância da dispersão longitudinal e lateral (tributários) dos diferentes grupos zooplanctônicos e o componente sazonal. Understanding the importance of the dispersion of planktonic organisms in the structure of communities has been one of the main goals of ecological studies in the stretches of rivers affected by the construction of reservoirs. Along a cascade of reservoir, the diversity of planktonic organisms located in the central body of a reservoir can be influenced both by the tributaries that flow into this reservoir and by the reservoirs upstream. In this way, the main goal of this study was to analyze the structure of the zooplankton community along a cascade of reservoirs in the Tocantins River and verifying the importance of tributaries and upstream reservoirs in the composition and abundance of species. We analyzed the richness and abundance of the zooplankton community in a stretch of the Tocantins River composed of three reservoirs built in cascade: HPP Cana Brava, São Salvador and Peixe Angical. The study was carried out at 20 sampling points in different seasonal periods. We performed a beta diversity analysis between the tributaries and the central body of the reservoirs, between the points located only on the central body of the three reservoirs and between the tributaries, to verify the similarity in the structure of the communities between the different regions. The highest beta diversity, in other words, the lowest similarity in the structure of zooplanktonic communities, was obtained between the sampling points located in the tributaries and in the central body of each of the studied reservoirs, mainly the rainy season, demonstrating the influence of seasonality. The abiotic factors were also different when comparing the dry and rainy periods, especially in the tributaries. The lowest values of beta diversity were measured comparing the central body of the reservoirs, mainly for rotifers and microcrustaceans. This result demonstrates the importance of the longitudinal dispersion of these groups among the reservoirs. Besides, considering the low richness of exclusive taxa inside the reservoirs (in the central body), we can infer that the dispersion of taxa from the tributaries to the central body is important, and the population size of some species will be favored under the lentic conditions of the reservoirs, changing the structure of communities. This study contributes to a better understanding of the factors responsible for the diversity of zooplanktonic community in reservoirs, considering the abiotic component, the importance of longitudinal and lateral (tributary) dispersion of the different zooplanktonic groups and the seasonal component. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Modelos de distribuição de espécies são constituídos principalmente de dados ambientais (em sua maioria climáticos) e de distribuição das espécies para predizer a distribuição potencial das espécies. Neste sentido, a dispersão das espécies (i.e., movimento) é por muitas vezes ignorada nas predições. Em ambientes aquáticos, a dispersão não é restrita somente às barreiras físicas, mas também se dá pelo movimento direcional das espécies através da malha hidrográfica, que por sua vez pode ser incluída nos modelos por meio de preditores espaciais. Neste trabalho, nós buscamos avaliar o efeito da inclusão de preditores de dispersão assimétrica na distribuição geográfica potencial de um peixe de água doce da bacia Tocantins-Araguaia, Brasil. Além disso, nós estimamos se as predições usando preditores climáticos e de dispersão assimétrica variam dependendo da distribuição e amplitude de múltiplas espécies, e dependendo da inclusão de hidrelétricas como barreiras de dispersão nas predições. Para isso, nós geramos modelos usando sete conjunto de variáveis representando modelos climáticos e de dispersão, assim como suas interações. As métricas de avaliação dos modelos foram usadas para comparar a performance dos diferentes conjuntos de modelos (e.g., assimétrico e simétrico, e ambiental), a performance de modelos de múltiplas espécies baseando-se na distribuição das ocorrências entre sub-bacias e amplitude de distribuição, além do efeito da inclusão de barreiras de dispersão nos modelos. Primeiramente, os modelos com maiores performances foram os gerados usando preditores de dispersão assimétrica, tanto sozinhos como em conjunto com variáveis ambientais. Em segundo, espécies mais restritas tiveram modelos com maior performance quando modeladas usando preditores de dispersão assimétrica, especialmente quando distribuídas em diferentes sub-bacias. Por último, predições incluindo hidrelétricas como barreiras de dispersão mostraram uma maior perda de riqueza e composição de espécies, especialmente para as áreas com o maior número de barragens. Portanto, a inclusão de variáveis de dispersão assimétricas, considerando limites de dispersão das espécies, reduziu a extrapolação de predições para áreas climaticamente adequáveis, porém desconectadas pelos rios. Ademais, os modelos usando dispersão assimétrica melhor representaram espécies restritas em ambas sub-bacias e também o efeito de barreiras de dispersão na riqueza e composição de espécies ao longo da bacia. Sendo assim, futuros trabalhos usando modelos de distribuição de espécies, especialmente usando grupos com dispersão assimétrica, deveriam considerar a inclusão de preditores de dispersão assimétrica de forma a melhorar a performance dos modelos e realidade ecológica das predições. Species distribution models are based mainly on environmental (mostly climatic) and species distribution data to predict the potential distribution of species. In this sense, the species dispersal (i.e., movement) is often ignored in their predictions. In freshwater habitats, species dispersal is not restricted only by physical barriers but also by the directional movement of the hydrographic network, which can be considered through spatial predictors. Here, we aim to evaluate the effect of including asymmetrical dispersal predictors in the potential geographic distribution of a freshwater fish in the Tocantins-Araguaia River basin, Brazil. Furthermore, we aim to assess if the predictions using climatic and asymmetrical dispersal vary depending on multiple species occurrence distribution and range, and on the inclusion of hydropower plants as dispersal barriers in the predictions. For this, we built models with seven variable sets representing environmental (climatic) and dispersal models, as well as their interactions. The models’ accuracy metrics were then used to compare the performance of different model sets (e.g., asymmetrical and symmetrical dispersal and environmental predictors), the performance of multiple species models based on their occurrence distribution among sub-basins and range, and the effect of including dispersal barriers into the models. First, we found that the models with higher performance are those built using asymmetrical dispersal predictors, either solo or combined with environmental variables. Second, species more restricted had models with higher performance when modeled using asymmetrical dispersal predictors, especially when distributed in different sub-basins. Third, predictions including the hydropower plants as dispersal barriers showed a higher loss of species richness and composition, especially for the areas with the highest number of dams. Therefore, the inclusion of asymmetrical dispersal variables, taking into account dispersal limitations of species, decreased the overprediction to climatically suitable but disconnected areas through rivers. Furthermore, those models using asymmetrical dispersal better represented restricted species distributed in both sub-basins of the basin and also the effect of dispersal barriers in the fish species richness and composition along the basin. Therefore, future SDM studies, especially those using species groups with asymmetrical dispersal, should consider the inclusion of asymmetrical dispersal predictors to increase the model’s accuracy and ecological reality of predictions. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Freshwater fishes are fundamental components of biodiversity, and it is necessary to develop actions aimed at conserving these species in the face of anthropic changes in the XXI century. In this sense, it is fundamental to understand the mechanisms underlying the composition and distribution of these species along environmental gradients, applying different measures of diversity for this purpose. Alpha diversity represents the species richness in a given location, while beta diversity is a measure of species dissimilarity along environmental gradients, which includes two contrasting components of community structuring: species replacement and richness difference. Thus, alpha and beta diversities are part of regional species diversity, or gamma diversity. This study aimed to understand the taxonomic, functional, and phylogenetic diversity of the ichthyofauna of the Upper and Middle Paranapanema River. Presented as a book chapter, Chapter I includes a review of the ichthyofauna of rivers, streams, and reservoirs in the Upper and Middle Paranapanema River. In this sense, 128 species were recorded in these environments, with greater representation from the Characidae and Loricariidae families. The highest species richness and the lowest proportion of autochthonous species from the Upper Paraná River (83%) were found in reservoirs, with 20 species recorded only in these environments. The headwater streams have the lowest richness and the highest proportion of autochthonous species, being essential for the conservation of endemic species and species that are exclusive to this type of environment. Then, Chapter II investigates different measures of diversity for two spatial scales in the Paranapanema River: the Alto Paranapanema basin and the Pinhal sub-basin, for taxonomic, functional and phylogenetic diversity. The values of total alpha and beta diversity, as well as the values of the substitution and richness difference components of beta diversity were estimated. Next, the relationship of taxonomic beta diversity to the environment was analyzed, and the contribution of local, spatial, and stream-surrounding effects to the dissimilarity were divided. The gamma diversity and the taxonomic, functional and phylogenetic alpha and beta diversities were higher for the Alto Paranapanema basin compared to the Pinhal sub-basin. Furthermore, the replacement component was greater than the richness difference for the taxonomic beta diversity in the two spatial scales. The effect of the surrounding area was the most significant finding to explain the compositional dissimilarity for the basin, while the geographic distance was the most important result to explain the total beta diversity for the sub-basin. The general findings show the importance of using different scales in the study of stream fish diversity, as well as the relevance of headwater streams in order to preserve the diversity of ichthyofauna at a river basin scale. Peixes de água doce são importantes componentes da biodiversidade, sendo necessárias medidas para a sua conservação frente às mudanças antrópicas do século 21. Entender os mecanismos subjacentes à composição e distribuição dessas espécies ao longo de gradientes ambientais é um passo importante, sendo empregadas diferentes medidas de diversidade para esse fim. A diversidade alfa representa a riqueza de espécies em um local, enquanto a diversidade beta constitui uma medida de dissimilaridade de espécies ao longo de gradiente ambientais, apresentando dois componentes contrastantes de estruturação das comunidades: a substituição de espécies e a diferença de riqueza. As diversidades alfa e beta alimentam a diversidade regional de espécies, ou gama. O objetivo do trabalho foi compreender a diversidade taxonômica, funcional e filogenética da ictiofauna do Alto e Médio Rio Paranapanema. No Capítulo I foi realizada uma revisão sobre a ictiofauna de cabeceiras, rios, riachos e reservatórios no Alto e Médio Paranapanema e está apresentado no formato de capítulo de livro. Ao todo 128 espécies foram registradas nesses ambientes, sendo que a maior representatividade pertence às famílias Characidae e Loricariidae. Os reservatórios apresentam a maior riqueza de espécies e a menor proporção de espécies autóctones do Alto Paraná (83%), com 20 espécies encontradas apenas nesses ambientes. As cabeceiras possuem a menor riqueza e a maior proporção de espécies autóctones (96%), sendo importantes para a conservação de espécies endêmicas e exclusivas desse tipo de ambiente; no Capítulo II foram analisadas diferentes medidas de diversidade para duas escalas espaciais no Rio Paranapanema: a bacia do Alto Paranapanema e a sub-bacia do Pinhal. Foram estimados os valores de diversidade gama, alfa e beta, e dos componentes substituição e diferença de riqueza da diversidade beta. Foi analisada a relação da diversidade beta taxonômica com o ambiente, e particionada a contribuição dos efeitos locais, espaciais e do entorno dos riachos para a dissimilaridade composicional. A diversidade gama e as diversidades alfa e beta taxonômica, funcional e filogenética foram maiores para a bacia do Alto Paranapanema do que para a sub-bacia do Pinhal. O componente substituição da diversidade beta taxonômica foi maior do que a diferença de riqueza nas duas escalas. O efeito do entorno foi o mais importante para explicar a dissimilaridade composicional para a bacia, enquanto para a sub-bacia foi a distância geográfica. Os resultados gerais evidenciam a importância de se considerar diferentes escalas no estudo da diversidade de peixes de riacho, bem como a relevância dos riachos de cabeceira para a manutenção da diversidade da ictiofauna em uma escala de bacia hidrográfica. 001

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Agrochemicals are largely used in sugar cane production in Brazil and they contaminate water bodies and potentially they can cause a process named biotic homogenization, through species selection and changes in the aquatic species compositions. In metacommunities the contamination can affect uncontaminated and connected water bodies through organisms dispersion or effluents sharing, on the other hand we can also predict that non affected places can help the local communities to recover after agrochemicals exposure directly, acting as key-communities and that phytoplankton communities would suffer the biotic homogenization process through pesticides (e.g., fipronil) and fertilizers (e.g., vinasse) addiction. The first one would cause top-down remotion, because of its toxicity to zooplankton and the second one would cause it because of bottom-up remotion by nutrients increase, leading to eutrophication. In contrast, fertilizers could also promote biotic heterogenization as a result of resources increase, which can favour a greater quantity of species. In this study, tried to understand possible changes in phytoplankton special and temporal composition in presence of fipronil and sugarcane vinasse, separately and test how key-communities can help contaminated communities to recover. To test our four hypotheses, we conducted an experiment in mesocosms outdoor contaminated with realistic concentrations for water bodies (an average of 2 µg/L of fipronil and 125 mL of vinasse for each 400 L mesocosm), considering a metacommunities approach, with dispersion among mesocosms. We found that the presence of the contaminants enhanced the diversity and richness loss, although it increased the species evenness. We also observed changes in the species composition, in which the same species respond to the top-down and bottom-up controls loosening or removal, respectively. Pesticides and fertilizers, in the concentrations we tested, tend to lead the phytoplankton communities to beta diversity decrease, although subsequently, the communities were able to recover, which does not support the biotic homogenization hypothesis. The species with the major contributions to beta diversity are the same for both contaminants and the patterns for local contributions were not clear, but it suggested that pristine communities had negative impacts after they received effluents and organisms from impacted locals. We concluded that the presence of contaminants in the current concentrations that are found in aquatic ecosystems can cause beta diversity decrease to phytoplankton communities that can still be recovered and that it selects species with some similar and particular characteristics in both cases, but mainly, that negative effects also occur on nonaffected communities that receive effluents and organisms from affected ones. Agroquímicos utilizados no cultivo da cana-de-açúcar no Brasil contaminam corpos d’água adjacentes e potencialmente causam o processo conhecido como homogeneização biótica, através de seleção de espécies e alterações nas composições de comunidades aquáticas. Em metacomunidades, a contaminação destes locais pode afetar demais corpos d’água não contaminados que estejam interligados a eles por dispersão de organismos ou compartilhamento de efluentes, por outro lado, também podemos prever que locais não impactados podem auxiliar na recuperação das comunidades locais que recebem agroquímicos diretamente, atuando como comunidades- chave e que comunidades de fitoplâncton sofreriam o processo de homogeneização biótica pela exposição aos pesticidas (e.g., fipronil) e fertilizantes (e.g., vinhaça). O primeiro pela remoção do controle top-down através da toxicidade para o zooplâncton e o segundo pela remoção do controle bottom-up pelo aumento de nutrientes, levando à eutrofização. Em contrapartida, fertilizantes também poderiam promover heterogeneização biótica por aumento de recursos, que auxiliaria no crescimento de várias espécies. Portanto, buscamos compreender as alterações na composição espacial e temporal do fitoplâncton, na presença de fipronil e vinhaça, separadamente e testar o papel das comunidades-chave na recuperação de comunidades contaminadas. Para testar nossas quatro hipóteses, utilizamos um experimento em mesocosmos ao ar livre contaminados com concentrações realistas em corpos d’água (em média 2 µg/L de fipronil e 125 mL de vinhaça para cada mesocosmo de 400 L), considerando uma abordagem de metacomunidades, com dispersão entre mesocosmos. Encontramos que a presença dos contaminantes acentuou o processo de perda de diversidade e de riqueza, mas gerou aumento de equitabilidade de abundâncias. Também observamos alteração na composição de espécies, onde as mesmas espécies responderam ao relaxamento ou remoção dos controles top-down e bottom-up, respectivamente. Pesticidas e fertilizantes, nas concentrações utilizadas, tendem a levar as comunidades de fitoplâncton à diminuição da diversidade beta, mas há posterior recuperação das comunidades, não sustentando a hipótese de homogeneização biótica. As espécies com maiores contribuições para a diversidade beta são semelhantes para ambos os contaminantes e a contribuição dos locais não tem padrão evidente, mas sugere que comunidades- chave também sofrem efeitos negativos após entrada de efluentes e organismos advindos de locais impactados. Concluímos que a presença dos contaminantes nas concentrações testadas mostra tendência à diminuição da diversidade beta para as comunidades de fitoplâncton que ainda podem ser recuperadas e seleciona espécies com características semelhantes em ambos os casos, mas principalmente, que efeitos negativos também ocorrem nas comunidades não contaminadas que recebem efluentes e organismos de comunidades contaminadas. CAPES: Código de Financiamento 001

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2022-06-02T19:59:19Z No. of bitstreams: 1 2021 - Rafaela de Sousa Gomes Gon?alves.pdf: 1745899 bytes, checksum: 319d09462f752f6d1a5258c34928e326 (MD5) Made available in DSpace on 2022-06-02T19:59:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2021 - Rafaela de Sousa Gomes Gon?alves.pdf: 1745899 bytes, checksum: 319d09462f752f6d1a5258c34928e326 (MD5) Previous issue date: 2021-12-15 CAPES - Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior Shallow water estuarine environments have many habitats that favor colonization and use by different fish species. These coastal ecosystems are undergoing increasingly impacts resulting from industrial and urban developments in their surroundings, resulting in a growing loss of biodiversity, which may be accompanied by the losses of important ecological functions. Investigating the patterns and processes that act on biodiversity is essential to obtain a more view of the dynamics and roles of communities in the ecosystems, and for this, short and long-term studies are essential. Studies have mainly addressed the taxonomic structure, requiring a more integrated approach, aiming to understand the dynamics and roles of functional groups in space and time. The present study, divided into two chapters, aims to understand the spatiotemporal dynamics of the ichthyofauna of shallow areas in a tropical bay in a growing process of environmental change, exploring taxonomic and functional aspects. In chapter 1, we seek to describe the relationship between beta diversity and environmental heterogeneity, in order to test the hypothesis that environmental heterogeneity influences biodiversity. A weak positive relationship between environmental heterogeneity and beta diversity was detected, suggesting that more heterogeneous environments tend to have greater variations in biological composition. In Chapter 2, we assess temporal changes (1983-1985, 1999-2001, and 2017-2019) in taxonomic and functional indices. Previous studies have already reported a decline in the fish richness in the shallow areas of Sepetiba Bay, but the investigation of how the functional groups have been affected has not yet been investigated. We tested the hypothesis that functional diversity indices also changed over time, as a result of environmental changes in the recent decades. We found a substantial decrease in species richness and abundance in more recent periods compared to 1983-1985. However, the functional structure remained relatively stable, with the exception of functional richness, which showed a significant decrease, indicating an impact on the amount of functional space occupied by the local community, so that some of the resources potentially available to the community were no longer used. The stability observed in the functional descriptors can be explained by the fact that estuarine environments tend to have high functional redundancy due to the restrictions imposed by the marked environmental gradient, which can result in the convergence of functional traits between species, ensuring that, despite losses in richness and abundance of species, the main functions can be maintained. The information obtained in this study confirms that the use of functional indices is essential to complement taxonomic assessments, giving a detailed view of the extent of biodiversity loss in impacted environments. Os ambientes estuarinos de ?guas rasas apresentam muitos habitats que favorecem a coloniza??o e o uso por diferentes esp?cies de peixes. Esses ecossistemas costeiros est?o sendo cada vez mais influenciados por impactos decorrentes dos avan?os industriais e urbanos ao seu entorno, resultando numa crescente perda de biodiversidade, podendo ser acompanhada pela perda de importantes fun??es ecol?gicas. Investigar os padr?es e os processos que atuam na biodiversidade ? essencial para obter uma vis?o mais din?mica e dos pap?is das comunidades nos ecossistemas, e para isto, estudos de curto e longo prazo s?o fundamentais. Estudos abordando n?o s? a estrutura taxon?mica, como tamb?m uma abordagem mais integrada, s?o importantes para compreender a din?mica e pap?is dos grupos funcionais no espa?o e no tempo. O presente estudo, dividido em dois cap?tulos, visa compreender a din?mica espa?o-temporal da ictiofauna de ?reas rasas em uma baia tropical em crescente processo de altera??o ambiental, explorando aspectos taxon?micos e funcionais. No cap?tulo 1, buscamos descrever a rela??o entre a diversidade beta e a heterogeneidade ambiental, a fim de testar a hip?tese de que a heterogeneidade ambiental influencia a biodiversidade. Foi detectada uma fraca rela??o positiva entre a heterogeneidade ambiental e a diversidade beta, sugerindo que ambientes mais heterog?neos tendem a apresentar maiores varia??es na composi??o biol?gica. No cap?tulo 2, avaliamos as altera??es temporais (1983-1985, 1999-2001 e 2017-2019) nos ?ndices taxon?micos e funcionais. Estudos anteriores relataram um decl?nio na riqueza de peixes nas zonas rasas da Ba?a de Sepetiba, mas a investiga??o de que forma os grupos funcionais est?o sendo afetados, ainda n?o foi investigada. Testamos a hip?tese de que os ?ndices de diversidade funcional tamb?m mudaram ao longo do tempo, como resultado das altera??es ambientais sofridas nas ?ltimas d?cadas. Observamos uma diminui??o substancial na riqueza de esp?cies e abund?ncia nos per?odos mais recentes, em compara??o com 1983-1985. Entretanto, a estrutura funcional permaneceu relativamente est?vel, com exce??o da riqueza funcional, que apresentou uma queda significativa, indicando impacto na quantidade de espa?o funcional ocupado pela comunidade local, de forma que alguns dos recursos potencialmente dispon?veis para a comunidade deixaram de ser utilizados. A estabilidade observada nos descritores funcionais pode ser explicada porque ambientes estuarinos tendem a apresentar elevada redund?ncia funcional devido ?s restri??es impostas pelo marcado gradiente ambiental, o que podem resultar na converg?ncia de tra?os funcionais entre esp?cies, garantindo que, apesar das perdas na riqueza e abund?ncia de esp?cies, as principais fun??es podem ser mantidas. As informa??es obtidas no presente estudo confirmam que uso de ?ndices funcionais ? essencial para complementar as avalia??es taxon?micas, dando uma vis?o detalhada da dimens?o da perda de biodiversidade em ambientes impactados.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2022-02-04T17:57:55Z No. of bitstreams: 2 Matheus_Zanetti2021.pdf: 1137681 bytes, checksum: 4e0f4d3540d79489d40d43334724a1d5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2022-02-04T17:57:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Matheus_Zanetti2021.pdf: 1137681 bytes, checksum: 4e0f4d3540d79489d40d43334724a1d5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2021-09-23 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The main objective of community ecology is to investigate the distribution patterns of biodiversity and understand the processes and mechanisms of action of these processes that generate and maintain these patterns. In anthropized environments, communities can be affected in various ways, which makes it necessary to better understand the dynamics of metacommunities in these environments. This work aimed to compare the richness and composition of anuran species in an urban-rural gradient. Tadpoles were sampled in 39 bodies of water, in two reproductive seasons, between September 2017 and March 2018 and between September 2018 and March 2019. Twenty species belonging to five families were recorded. The rural area showed greater species richness and greater beta diversity among local rural communities compared to the urban area. We observed that urban areas harbor less richness and have lower beta diversity than rural areas, with frog species that occur in urban areas being a subset of species that occur in rural areas, where there is a higher turnover of species. Urbanization negatively affects anuran species, so that rural environments show a greater potential for species conservation when compared to the urban environment. We conclude that it is possible to concentrate conservation efforts in urbanized environments and use them in favor of maintaining species diversity through the maintenance of water bodies in urban areas within spaces with patches of vegetation and with a vegetation structure on the margin, within and water body arehers can help population persistence by providing terrestrial habitats for adults and juveniles and aquatic habitats for tadpoles. Likewise, it is suggested that the conservation of water bodies in rural landscapes and the maintenance of heterogeneity within that landscape may be the best way to conserve biodiversity, as well as the development of agro-environmental policies, where it is maintained whenever possible the quality of the environment with a view to increasing and maintaining the biodiversity of anurans. A ecologia de comunidades tem como objetivo principal investigar os padrões de distribuição da biodiversidade e compreender os processos e os mecanismos de ação destes processos que geram e mantêm esses padrões. Em ambientes antropizados, as comnunidades podem ser afetadas de várias formas, o que torna necessário um maior entendimento da dinâmica das metacomunidades nesses ambientes. Este trabalho teve como objetivo comparar a riqueza e composição de espécies de anuros em um gradiente urbano-rural. Foram amostrados girinos em 39 corpos d’água, em duas temporadas reprodutivas, entre setembro 2017 e março de 2018 e entre setembro de 2018 e março de 2019. Foram registradas 20 espécies, pertencentes a cinco famílias. A área rural apresentou maior riqueza de espécies e maior diversidade beta entre as comundidades locais rurais em comparação com a área urbana. Nós observamos que áreas urbanas abrigam uma menor riqueza e possuem uma menor diversidade beta do que as áreas rurais, sendo que as espécies de anuros que ocorrem em áreas urbanas são um subconjunto das espécies que ocorrem nas áreas rurais, onde há uma maior rotatividade de espécies. A urbanização afeta negativamente as espécies de anuros, de forma que os ambientes rurais mostram um maior potencial para conservação de espécies quando comparado com o ambiente urbano. Concluimos que é possível concentrar esforços de conservação em ambientes urbanizados e usá-los em prol da manutenção da diversidade de espécies através do mantimento de corpos d’água em áreas urbanas dentro de espaços com manchas de vegetação e com uma estruturação vegetacional na margem, dentro e aredores dos corpos d’água podem ajudar na persistência de populações por prover hábitats terrestres para adultos e juvenis e aquáticos para girinos. Da mesma foram, sugere-se que a conservação de corpos d’água em paisagens rurais e a manutenção da heterogeneidade dentro dessa paisagem pode ser a melhor maneira de conservar a biodiversidade, bem como o desenvolvimento de políticas agroambientais, onde seja mantido sempre que possível a qualidade do ambiente pensando em aumentar e manter a biodiversidade de anuros.

Submitted by Concluinte Mestrado (concluinte.mestrado@setor.uepb.edu.br) on 2021-10-25T21:13:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação-Dalescka Barbosa de Melo.pdf: 1913814 bytes, checksum: d3e8151f0e82c2fbb05cdd177ba4c094 (MD5) Termos BDTD-Dalescka Barbosa de Melo.pdf: 388682 bytes, checksum: 969b168417264fb7551ae53134018575 (MD5) Approved for entry into archive by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2021-10-26T13:27:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação-Dalescka Barbosa de Melo.pdf: 1913814 bytes, checksum: d3e8151f0e82c2fbb05cdd177ba4c094 (MD5) Termos BDTD-Dalescka Barbosa de Melo.pdf: 388682 bytes, checksum: 969b168417264fb7551ae53134018575 (MD5) Made available in DSpace on 2021-11-24T13:50:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação-Dalescka Barbosa de Melo.pdf: 1913814 bytes, checksum: d3e8151f0e82c2fbb05cdd177ba4c094 (MD5) Termos BDTD-Dalescka Barbosa de Melo.pdf: 388682 bytes, checksum: 969b168417264fb7551ae53134018575 (MD5) Previous issue date: 2021-05-28 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Current climate change has revealed a greater frequency of extreme weather events. Extreme drought is an example of an extreme climate, which causes severe fluctuations in the water volume of aquatic ecosystems. This has put pressure on species to adapt to new conditions. However, not all species manage to persist under the new climate regimes, which can compromise the local biodiversity. Therefore, this dissertation sought to evaluate how extreme drought events, affected the water volume of reservoirs from different basins in the semiarid and how this variation affected the coexistence of Chironomidae assemblies. We tested the hypothesis, the extreme drought scenario will condition the local diversity, favoring the occurrence of genres with functional traits able to tolerate the hydric stress, caused by water volume fluctuations. Also, the taxonomic and functional diversity, particularly its β component, will decrease due to the biotic homogenization of the Chironomidae assemblies in both basins. To test the hypothesis, the Chironomidae from six reservoirs of different regions of the Brazilian semiarid were studied, (256 points) in 2014, 2015, and 2019. Period of extreme drought, with precipitation only from 2018, but below the annual average. The Chironomidae assemblies were then analyzed in different components of the α, β, and  diversity, in the taxonomic dimension using Simpson’s index and functional dimension the Rao’s index. To evaluate change in the assemblies as a function of water volume, the taxonomic and functional richness, Simpson Diversity, Rao Quadratic Entropy, functional redundancy, and the dominant functional traits of the assemblies were calculated, (community weighted means- CWM). The main results showed that the taxonomic and functional β-diversity was proportionally higher than α-diversity in the Paraíba basin, except in 2019 (similar α and β proportions). In the Piranhas-Açu basin, the reverse occurred, except in 2015 (only lowed β-functional). The indexes of diversity and the CWM results showed that fluctuations in water volume exert influence on the taxonomic composition and functional answer of assemblies, being more evident for the Piranhas-Açu basin. The combined effect of fluctuations in water volume and habitat conditions act as a filter, limiting the coexistence of genres and functions. Promoting different answers depending on the characteristics of the basin/reservoirs, such as a moderate turnover of species and functions or only turnover species, but similar function also in the situation of greater drought and lower water volume, or even biotic homogenization in periods of greater volume. As mudanças climáticas atuais têm revelado uma maior frequência de eventos extremos climáticos. A seca extrema é um exemplo de um extremo climático, que origina flutuações severas no volume hídrico dos ecossistemas aquáticos. Isto tem pressionando as espécies a adaptarem-se às novas condições. No entanto, nem todas as espécies conseguem persistir sobre os novos regimes climáticos, podendo comprometer a biodiversidade local. Diante disso, esta dissertação buscou avaliar como eventos de seca extrema afetam o volume hídrico dos reservatórios de diferentes bacias do semiárido e como essas variações condicionam a coexistência da assembleia de Chironomidae. Testamos a hipótese de que, o cenário de seca extrema condicionará a diversidade local, favorecendo a ocorrência de gêneros com características funcionais capazes de tolerarem o estresse hídrico causado pelas flutuações no volume. Também, a diversidade taxonômica e funcional, particularmente o componente β diminuirá como resultado da homogeneização biótica das assembleias de Chironomidae em ambas as bacias. Para testar a hipótese, os Chironomidae de seis reservatórios de diferentes regiões do semiárido brasileiro foram estudados (256 pontos) em 2014, 2015 e 2019. Período este de seca extrema, com precipitação apenas a partir de 2018, mas abaixo da média anual. Os Chironomidae foram então analisados, em diferentes componentes da diversidade α, β e  nas dimensões taxonômica usando o índice de Simpson e funcional o índice de Rao. Para avaliar mudanças na assembleia em função do volume hídrico foram calculados a Riqueza taxonômica e funcional, Diversidade de Simpson, Entropia Quadrática de Rao, Redundância funcional e os atributos funcionais dominantes da assembleia (community weigthed means- CWM). Os principais resultados mostram que a β diversidade taxonômica e funcional foi proporcionalmente superior ao α na bacia Paraíba, exceto em 2019 (proporções α e β próximas) e no Piranhas-Açu ocorreu o inverso exceto em 2015 (apenas β funcional inferior). Os índices de diversidade e a CWM mostraram que as flutuações no volume hídrico exercem influência na composição taxonômicas e respostas funcionais da assembleia, sendo estas mais evidentes na bacia Piranhas-Açu. O efeito combinado das flutuações do volume hídrico e das condições do habitat atuam como um filtro, limitando a coexistência de gêneros e funções. Promovendo diferentes respostas dependentes das características da bacia/reservatório, como um turnover moderado de espécies e funções ou turnover, mas funções similares em situações de maior seca e menor volume hídrico ou até mesmo homogeneização biótica nos períodos de maior volume.

Orientador: André Victor Lucci Freitas Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Estudos de diversidade que incluam as diferentes dimensões do ambiente são fundamentais para entender os processos que levam à estruturação das comunidades biológicas no tempo e no espaço. Em todo o mundo e especialmente na região tropical, o cenário de acelerada perda de biodiversidade, agravado pelas mudanças climáticas, torna urgente entender como as comunidades biológicas respondem às dimensões do seu habitat, o que ajuda a prever respostas a alterações no ambiente. A partir de dados de longo prazo de borboletas, um grupo muito utilizado como indicador biológico de alterações ambientais, o objetivo desta tese é entender a dinâmica das facetas da diversidade em distintas escalas do ambiente, focando em como a diversidade taxonômica e filogenética varia temporal e espacialmente. Um acompanhamento de três anos da uma comunidade de borboletas de um fragmento de Mata Atlântica do sudeste brasileiro mostrou que a comunidade como um todo apresenta flutuação sazonal da riqueza, com picos coincidentes com as transições entre período seco e chuvoso e vice-e-versa, mas que as famílias de borboletas apresentam padrões temporais distintos ao longo dos meses. Dentre elas, os Nymphalidae, e mais especificamente os ninfalídeos frugívoros, apresentaram padrões que mais proximamente refletem a variação da comunidade, o que suporta seu uso como indicadores biológicos temporais. Outros dois estudos de longo prazo, nos quais foi utilizado metodologia padronizada e replicável de armadilhas com isca para borboletas frugívoras, foram analisados nesta tese para entender a dinâmica temporal de comunidades tropicais verticalmente estruturadas. Esses estudos, um conduzido na Mata Atlântica Estacional do sudeste brasileiro por sete anos e outro numa floresta perene no leste de Uganda por seis anos, permitiram a comparação dos padrões de variação temporal das borboletas em dois estratos florestais (dossel e sub-bosque) em duas regiões biogeográficas distintas. A estruturação vertical foi mantida ao longo do tempo em ambas as florestas, porém as comunidades como um todo e os grupos de borboletas compartilhados entre elas não apresentaram padrões espaço-temporais congruentes, mostrando respostas diferentes das espécies tropicais às condições ambientais locais nas dimensões vertical e temporal do habitat. A betadiversidade temporal foi maior naqueles estratos que registraram menor número de indivíduos, mostrando uma relação inversa entre betadiversidade e abundância. Considerando os três estudos de longo prazo, foi possível observar que não existe uma relação direta entre a flutuação temporal da diversidade de espécies e a de linhagens, mas que existe uma congruência na betadiversidade de ambas as facetas da diversidade. A variação das comunidades no tempo foi claramente sazonal nas áreas neotropicais e mais homogênea na floresta afrotropical. Temperatura e precipitação foram relacionadas à segregação temporal da comunidade de borboletas nas três áreas estudadas, mas isto não foi mediado pela filogenia, ou seja, a relação de parentesco entre as espécies não determina a relação destas com o clima. Em comunidades estruturadas verticalmente, efeitos de clima somente foram observados nos ambientes onde a betadiversidade de borboletas é maior, sugerindo que o clima atua diferentemente ao longo da dimensão vertical das florestas tropicais Abstract: Studies on biological diversity may include the distinct dimensions of habitat to better understand the processes that lead to biological community structure in space and time. The worldwide scenario of accelerated biodiversity loss and climate change makes it urgent to understand how biodiversity respond to dimensions of its habitat in order to predict responses to environmental change, especially in the Tropics. Based on long-term data of butterflies, a common group used as biological indicators to environmental disturbance, the aim of this thesis is to understand the dynamics of biodiversity facets in different habitat scales, focusing in how taxonomic and phylogenetic diversity varies temporally and spatially. A three-year monitoring of a whole butterfly community in an Atlantic Forest fragment in Southeastern Brazil revealed a seasonal fluctuation pattern of the community, with species richness peaks during transitions between dry and rainy season and vice-versa, but butterfly families showed distinct temporal patterns throughout months. The whole Nymphalidae family and the fruit-feeding nymphalids showed a temporal pattern that better reflects the community variation, supporting its use as temporal biological indicators. Two other long-term studies, in which standardized and replicable bait traps for frugivorous butterflies were used, were analyzed in this thesis to understand the temporal dynamics of vertically structured tropical communities. In these studies, the first carried out in the seasonal Atlantic Forest in Southeastern Brazil throughout seven years, and the second carried out in an evergreen forest in Eastern Uganda for six years, the temporal variation of butterfly communities distributed in two forest strata (canopy and understory) were compared in two distinct biogeographic regions. In both forests, the vertical structures were maintained temporally, however the community of each forest and the shared groups showed non-congruent patterns, indicating distinct responses of tropical species to local environmental conditions in temporal and spatial dimensions. Temporal betadiversity was higher in the less abundant strata, indicating an inverse relation between betadiversity and abundance. The three studies together showed no relation between taxonomic and phylogenetic diversities throughout time but betadiversity patterns were congruent among these two diversity facets. Temporal fluctuation was clearly seasonal for the Neotropical communities and more homogenous for the Afrotropical community. Rainfall and temperature were related to temporal segregation of species in all three butterfly communities studied, but the relation of community variation and climate was not determined by the phylogenetic relation among species. In vertically structured butterfly communities, climate effects were only observed in strata with high betadiversity, suggesting that abiotic factors affect differently the vertical dimension of tropical forests Doutorado Ecologia Doutora em Ecologia CNPQ 141443/2018-9 CAPES

The Cerrado has high plant diversity, however, it is one of the most threatened biomes on the planet, being considered as one of the priority areas for conservation. In this sense, o objective was to evaluate the floristic and structural diversity of an area of ​​the Cerrado of future expansion of silviculture, at Fazenda Campeira, municipality of Jerumenha-PI. The forest inventory was carried out in 10 plots (20 x 50m). Phytosociology was assessed using individuals with DNS ≥ 3cm. for phytosociology and individuals in the vicinity or below the inclusion criteria for floristics, with measures of total height also being observed. 55 species were found, of these, 42 sampled in the phytosociological survey. The most representative species were: Fabaceae (198), Vochysiaceae (127) and Malpighiaceae (77) individual. The most important species were: Pouteria ramiflora (Mart.) Radlk.; Qualea parviflora Mart.; Byrsonima crassifolia (L.) Kunth.; Plathymenia reticulata Benth.; Pterodon abruptus (Moric.) Benth. The average height of the specimens was 4.54 ± 2.55m and the diametric structure was 12.25 ± 9.95cm. The density and basal area values ​​were 724 ind.ha-1 and 15, 874 m²/ha, respectively, with a Shannon diversity index (H') was 3.22 nats/ind. The region showed high diversity and considering the advance of deforestation in the region, taxonomic and ecological knowledge of these areas is necessary, as it is possible to glimpse measures for the recovery and conservation of the cerrados. El Cerrado tiene una alta diversidad vegetal, sin embargo, es uno de los biomas más amenazados del planeta, siendo considerado como una de las áreas prioritarias para la conservación. En este sentido, el objetivo fue evaluar la diversidad florística y estructural de un área del Cerrado de futura expansión de la silvicultura, en Fazenda Campeira, municipio de Jerumenha-PI. El inventario forestal se realizó en 10 parcelas (20 x 50m). La fitosociología se evaluó utilizando individuos con DNS ≥ 3cm. para fitosociología y personas cercanas o por debajo de los criterios de inclusión para florística, y también se observaron medidas de altura total. Se encontraron 55 especies, de estas, 42 muestreadas en el estudio fitosociológico. Las especies más representativas fueron: Fabaceae (198), Vochysiaceae (127) y Malpighiaceae (77) individuales. Las especies más importantes fueron: Pouteria ramiflora (Mart.) Radlk.; Qualea parviflora Mart.; Byrsonima crassifolia (L.) Kunth.; Plathymenia reticulata Benth.; Pterodon abruptus (Moric.) Benth. La altura promedio de los especímenes fue de 4.54 ± 2.55, la estructura diametral fue de 12.25 ± 9.95 cm. Los valores de densidad y área basal fueron 724 ind.ha-1 y 15, 874 m²/ha, respectivamente, con un índice de diversidad de Shannon (H') de 3.22 nats/ind. La región mostró una gran diversidad y considerando el avance de la deforestación en la región, es necesario el conocimiento taxonómico y ecológico de estas áreas, ya que es posible vislumbrar medidas para la recuperación y conservación de los cerrados. O Cerrado apresenta elevada diversidade vegetal, entretanto, é um dos biomas mais ameaçados do planeta, sendo considerado como uma das áreas prioritárias para a conservação. Nesse sentido, objetivou-se avaliar a diversidade florística e estrutural de uma área do Cerrado de futura expansão da silvicultura, na Fazenda Campeira município de Jerumenha-PI. O inventario florestal, foi realizado em 10 parcelas (20 x 50m). A fitossociologia foi avaliada por intermédio de indivíduos com DNS ≥ 3cm. para a fitossociologia e indivíduos nos arredores ou baixo do critério de inclusão para florística, sendo observadas também medidas de altura total. Foram encontradas 55 espécies, destas, 42 amostradas no levantamento fitossociológico. As espécies com maior representatividade foram: Fabaceae (198), Vochysiaceae (127) e Malpighiaceae (77) indivíduo. As espécies de maior valor de importância foram: Pouteria ramiflora (Mart.) Radlk.; Qualea parviflora Mart.; Byrsonima crassifolia (L.) Kunth.; Plathymenia reticulata Benth.; Pterodon abruptus (Moric.) Benth. A altura média dos espécimes foi 4.54 ± 2.55m e a estrutura diamétrica com 12.25 ± 9.95cm. Os valores de densidade e de área basal foram 724 ind.ha-1 e 15, 874 m2/ha, respectivamente, com um índice de diversidade de Shannon (H’) foi de 3,22 nats /ind. A região apresentou elevada diversidade e considerando o avanço do desmatamento na região, faz-se necessário conhecimento taxonômico e ecológico dessas áreas, pois é possível vislumbrar medidas de recuperação e conservação dos cerrados.

Submitted by Jeferson Carlos da Veiga Rodrigues (jveigar@unisinos.br) on 2021-01-05T16:32:32Z No. of bitstreams: 1 Roberta Cozer Bacca_.pdf: 2407679 bytes, checksum: 1e8d6117658e34a137da93d98c6c523e (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T16:32:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roberta Cozer Bacca_.pdf: 2407679 bytes, checksum: 1e8d6117658e34a137da93d98c6c523e (MD5) Previous issue date: 2020-10-27 CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Espécies não apresentam distribuições similares e uniformes ao longo de gradientes ambientais, em função de restrições bióticas e abióticas. Porém, os efeitos de muitos gradientes ambientais sobre a estrutura de comunidades animais ainda permanecem desconhecidos. Macroinvertebrados aquáticos são importantes representantes de ecossistemas de áreas úmidas, e suas comunidades são influenciadas pelo período de duração da água e por processos locais, regionais e espaciais. Neste sentido, o objetivo geral da tese foi analisar a diversidade beta e avaliar a influência de gradientes espaciais sobre as estruturas taxonômica e funcional de comunidades de macroinvertebrados aquáticos em áreas úmidas costeiras do Sul do Brasil nos biomas Mata Atlântica e Pampa. Em relação a diversidade beta, as comunidades de macroinvertebrados foram estudadas em 24 lagoas na Planície Costeira dos estados nos estados de SC e RS, distribuídas ao longo de um gradiente latitudinal. Avaliamos a influência de fatores locais (qualidade da água e estrutura do habitat) e fatores regionais (clima) sobre a diversidade beta de comunidades de macroinvertebrados. Nosso estudo demonstrou que as diferenças na composição de espécies entre áreas úmidas são mais fortemente influenciadas pelas diferenças ambientais do que pela distância geográfica entre as áreas úmidas.Tratando-se da análise taxonômica e funcional de macroinvertebrados aquáticos, as comunidades foram estudadas em 12 lagoas distribuídas ao longo de um gradiente latitudinal na Planície Costeira dos estados de SC e RS, entre os biomas Pampa e sul da Mata Atlântica, em dois anos (2015 e 2016). Em relação as análises taxonômicas, nosso estudo demonstrou que as diferenças na composição de espécies entre áreas úmidas são influenciadas tanto pelas variáveis ambientais locais quanto pelas regionais e espaciais. Para a categorização funcional os gêneros foram classificados quanto aos traços de voltinismo, dispersão, hábitos, grupos tróficos e tamanho máximo corporal. Avaliou-se também os efeitos relativos do ambiente, do clima e do bioma sobre a estrutura funcional da comunidade. Nosso estudo demonstrou que as diferenças na estruturação funcional de espécies entre áreas úmidas são influenciadas tanto pelas variáveis ambientais locais quanto pelas regionais e espaciais. Esses resultados contribuem para a ecologia de áreas úmidas e para uma melhor compreensão das interações entre áreas úmidas e macroinvertebrados aquáticos. Species do not have similar and uniform distributions along environmental gradients, due to biotic and abiotic restrictions. However, the effects of many environmental gradients on the structure of animal communities are still unknown. Aquatic macroinvertebrates are important representatives of wetland ecosystems, and their communities are influenced by the duration of the water and local, regional and spatial processes. In this sense, the general objective of the thesis was to analyze the beta diversity and evaluate the influence of spatial gradients on the taxonomic and functional structures of aquatic macroinvertebrate communities in coastal wetlands in southern Brazil in the Atlantic Forest and Pampa biomes. In relation to beta diversity, macroinvertebrate communities were studied in 24 lagoons on the coastal plain of the states in the states of SC and RS, distributed along a latitudinal gradient. We assessed the influence of local factors (water quality and habitat structure) and regional factors (climate) on the beta diversity of macroinvertebrate communities. Our study demonstrated that differences in species composition between wetlands are more strongly influenced by environmental differences than by geographic distance between wetlands. In terms of taxonomic and functional analysis of aquatic macroinvertebrates, communities were studied in 12 distributed ponds along a latitudinal gradient in the Coastal Plain of the states of SC and RS, between the Pampa and southern Atlantic Forest biomes, in two years (2015 and 2016). Regarding taxonomic analyzes, our study demonstrated that differences in species composition between wetlands are influenced by both local, regional and spatial environmental variables. For functional categorization, the genders were classified according to the characteristics of voltinism, dispersion, habits, trophic groups and maximum body size. The relative effects of the environment, climate and biome on the functional structure of the community were also evaluated. Our study demonstrated that the differences in the functional structuring of species between wetlands are influenced by both local, regional and spatial environmental variables. These results contribute to the ecology of wetlands and to a better understanding of the interactions between wetlands and aquatic macroinvertebrates.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES One of the main focuses of macroecological studies is to understand the spatial variation and, in addition, to evaluate which are the predictors that shape this variation among terrestrial, freshwater and marine ecosystems. Diversity can be measured by its taxonomic and functional value. Also, this diversity can be partitioned into alpha, beta and gama. Beta diversity corresponds to the difference of species composition or functional traits between pairs of communities e can be divided in turnover and nestedness components. Turnover is the substitution of species/functional traits between areas, being associated with species dispersal. Marine biodiversity can also be measured through variations of species and functions, that them perform. Reef areas are one of the main marine biodiversity centers in the world and have a high diversity of marine organisms, among them the reef fish. Reef fish corresponds to more than 6.000 species with a wide distribution throughout the oceans and it performs essential functions for the maintenance of reef ecosystems. The dissimilarity values between communities of tropical reef fish have been used to delimit biogeographic regions and to evaluate differences (i.e., beta diversity) in taxonomic, functional and phylogenetic compositions. Moreover, there is studies relating beta-diversity patterns to environmental variables at local and regional scales. Thus, the main aims of this dissertation are: (i) to investigate taxonomic and functional beta diversity patterns of reef fish assemblages on a global scale; (ii) to evaluate the congruence between taxonomic and functional and taxonomic beta diversity between pairs of reef fish assemblages; and (iii) to determine the relative importance of environmental predictors in patterns of taxonomic and functional beta diversity. Moreover, it is essential to know if the same predictor variables shape beta taxonomic and functional diversity in different realms and biogeographic regions. Um dos principais focos dos estudos macroecológicos é entender a variação espacial da diversidade de espécies e, além disso, avaliar quais são os preditores que a moldam ao longo dos ecossistemas terrestres, dulcícolas e marinhos. A diversidade pode ser mensurada tanto pelo seu valor taxonômico, quanto pelo seu valor funcional. Essa diversidade pode ser particionada em diversidades alfa, beta e gama. A diversidade beta corresponde a diferença na composição de espécies ou atributos funcionais entre pares de comunidades e pode ser dividida em turnover ou nestedness (aninhamento). O turnover corresponde à substituição de espécies/atributos funcionais entre áreas, sendo este padrão relacionado a dispersão de espécies. A biodiversidade marinha também pode ser mensurada através das variações nas espécies e funções que desempenham. Um dos principais centros de diversidade marinha são os ambientes recifais, onde encontram-se os peixes recifais. Os peixes recifais correspondem a mais de 6.000 espécies com ampla distribuição ao longo dos oceanos onde desempenham inúmeras funções essenciais para a manutenção do ecossistema recifal. Os valores de dissimilaridade entre comunidades de peixes recifais tropicais vem sendo utilizados para delimitar regiões biogeográficas e, também, avaliar diferenças (i.e., diversidade beta) nas composições taxonômica, funcional e filogenética. Todavia, ainda não foram conduzidos estudos que avaliam as diferenças na composição de espécies e funções em ampla escala. Dessa forma, os objetivos principais desta dissertação são: (i) avaliar os padrões de diversidade beta taxonômica e funcional de assembleias de peixes recifais em escala global; (ii) investigar a congruência entre diversidade beta taxonômica e funcional entre pares de assembleias de peixes recifais; e (iii) determinar a importância relativa dos preditores ambientais nos padrões de diversidade beta taxonômica e funcional. Além disso, é essencial saber se as mesmas variáveis preditoras influenciam os padrões de diversidade beta taxonômica e funcional em diferentes realms marinhos e regiões biogeográficas.

Bromélias-tanque são modelos de microcosmos aquáticos que além de fornecerem abrigo, água e nutrientes para fauna, são considerados hotspots da biodiversidade. A ampla variação da diversidade biológica entre os tanques de bromélias e o entorno, destaca a importância desse ecossistema na manutenção da biodiversidade em diferentes escalas. Para entender os processos que regulam a estrutura das comunidades aquáticas em bromélias-tanque, foram realizados dois estudos. O primeiro objetivando avaliar a influência das variáveis ambientais e das estações seca e chuvosa na estrutura e composição da comunidade de bactérias heterotróficas, de ciliados e macroinvertebrados de tanques de bromélias do Jardim botânico da UFJF, MG, Brasil. Foram coletadas amostras de água e microrganismos de 12 bromélias da espécie Portea petropolitana localizadas no Jardim Botânico (JB) da UFJF, em dois períodos (março e julho de 2019). No campo foram mensurados altura da bromélia, abertura do dossel acima da planta, a temperatura na água dos tanques, coloração, volume e diâmetro do copo central, e a concentração de carbono, nitrogênio e fósforo dissolvidos. No segundo estudo foi avaliada a influência do espaço na distribuição das espécies de microrganismos nos tanques das bromélias. Para isso, além das variáveis ambientais e das comunidades aquáticas de vinte bromélias-tanque, foram obtidos os valores da distância de cada bromélia até o lago do JB (potencial fonte dispersora de organismos). A comunidade bacteriana foi investigada pela abordagem da diversidade citométrica. Os ciliados e macroinvertebrados foram identificados e quantificados ao nível de família. Para analisar a influência dos processos determinísticos e estocásticos na distribuição dos organismos, foram utilizados índices de diversidade alfa (Shannon) e beta (Whittaker e Bray Curtis), nas Análises de Regressão Linear Simples, Teste t de Student, e Análise de covariância (ANCOVA). No segundo estudo, para cada comunidade, foi utilizada uma análise de regressão linear múltipla e seleção dos modelos mais parcimoniosos pelo Critério de Informação de Akaike (AIC). As análises foram realizadas no software GraphPad Prism 8.2.1, PAST 326 e R 3.6.0. Foram encontradas associações dos macroinvertebrados com o volume de água dos tanques e o carbono orgânico dissolvido enquanto os ciliados foram regulados pelo nitrogênio dissolvido. As estações seca e chuvosa não afetaram diretamente as comunidades de ciliados e invertebrados, apenas a comunidade bacteriana, ao mesmo tempo que modificou a estrutura da matéria orgânica que regula as comunidades, indicando que funcionou como filtro para os macro e microrganismos. Já a distribuição dos grupos de bactérias foi pouco explicada por fatores ambientais sugerindo o predomínio dos processos estocásticos na estruturação desse grupo. Concluímos que a força dos eventos aleatórios e determinísticos nas comunidades biológicas depende da plasticidade dos organismos em função dos períodos de seca e chuva. Tank bromeliads are models of aquatic microcosms that, in addition to providing shelter, water and nutrients for the fauna, are considered critical points of biodiversity. The wide variation in biological diversity between bromeliad tanks and the surrounding area highlights the importance of this ecosystem in maintaining biodiversity at different scales. To understand the processes that regulate the structure of aquatic communities in tank bromeliads, two studies were carried out. The first aimed to evaluate the influence of environmental variables and dry and rainy seasons on the structure and composition of the community of heterotrophic bacteria, ciliate and macroinvertebrates of tank bromeliads from the UFJF Botanical Garden, MG, Brazil. Samples of water and microorganisms were collected from 12 bromeliads of the species Portea petropolitana located in the Botanical Garden (JB) of UFJF in two periods (March and July 2019). In the field, the height of bromeliad, canopy opening above the plant, temperature in the water of the tanks, color, volume and diameter of the central cup, and the concentration of dissolved carbon, nitrogen and phosphorus were measured. In the second study, the influence of space on the distribution of species of microorganisms in the tanks of bromeliads was evaluated. For this, in addition to the environmental variables and the aquatic communities of twenty tank bromeliads, the values of the distance of each bromeliad to the JB lake (potential source of dispersing organisms) were obtained. Bacterial community was investigated by the cytometric diversity approach. Ciliates and macroinvertebrates were identified and quantified at the family level. To analyze the influence of deterministic and stochastic processes on the distribution of organisms, alpha (Shannon) and beta (Whittaker and Bray Curtis) indices were used, in the Simple Linear Regression Analysis, Student's t Test, and Analysis of covariance (ANCOVA ). In the second study, for each community, a multiple linear regression analysis and selection of the most parsimonious models were used by the Akaike Information Criterion (AIC). The analyzes were performed using the GraphPad Prism 8.2.1, PAST 326 and R 3.6.0 software. Associations of macroinvertebrates with the volume of water in the tanks and dissolved organic carbon were found while the ciliate were regulated by dissolved nitrogen. The dry and rainy did not directly affect the ciliate and invertebrates communities, only the bacterial community, at the same time that it modified the structure of the organic matter that regulates the communities, indicating that it functioned as a filter for macro and microorganisms. The distribution of groups of bacteria was little explained by environmental factors, suggesting the predominance of stochastic processes in the structuring of this group. We conclude that the strength of random and deterministic events in biological communities depends on the plasticity of organisms as a function of the periods of drought and rain.

As comunidades campestres sazonalmente inundadas no Pantanal ainda são pouco conhecidos em termos da distribuição da sua biodiversidade e processos ecológicos que as determinam. Para contribuir com o conhecimento destas comunidades que são parte do principal tipo de vegetação na região, quantificamos a estrutura, diversidade, composição de espécies, biomassa vegetal e a influência de preditores geomorfológicos, hidrológicos, edáficos e espaciais em comunidades campestres. Nossos objetivos foram: (1) compreender a dinâmica da estrutura da comunidade herbácea e dos tipos funcionais das plantas em diferentes períodos hidrológicos, (2) entender a influência de preditores ambientais e espaciais na composição de espécies e componentes de diversidade beta, e, (3) entender os padrões de alocação de biomassa em compartimentos de vegetação em grande escala espacial. A região de estudo constitui os limites do megaleque do rio Cuiabá, ao norte do Pantanal. Distribuímos 37 áreas amostrais nos 3 principais tipos de campos na região: (a) campo de murundu com inundação de algumas semanas até 1 mês, (b) campo rabo-de-burro com inundação de até 3 meses, e (c) campo limpo com inundação de até 6 meses. Quantificamos a estrutura das comunidades herbácea e lenhosa em, respectivamente, parcelas de 1m2 e 400m2. Quantificamos a biomassa herbácea aérea e o acúmulo de serapilheira por meio de, respectivamente, corte e remoção superficial. Utilizamos um modelo alométrico para quantificar a biomassa lenhosa aérea e coletores de aço inoxidável para obter amostras de solo e quantificar a matéria total abaixo do solo. Quantificamos a profundidade de inundação e a textura do solo em campo e utilizamos a ocorrência dos sítios de amostragem nos compartimentos geomorfológicos do megaleque do Rio Cuiabá como preditores ambientais e as coordenadas geográficas gerou preditores espaciais. Identificamos a influência do pulso de inundação (i.e., macrohabitats, períodos hidrológicos ou profundidade de inundação) na: (1) dinâmica dos tipos funcionais (ou seja, tipo de banco de gemas, via fotossintética, ciclo de vida) entre a fase terrestre e aquática; (2) estrutura das comunidades devido à relevância da substituição (i.e., turnover) das espécies para a diversidade beta em ambos os hidroperíodos e à importância do aninhamento (i.e., nestedness) durante a fase aquática; e (3) e alocação de biomassa, que tende a ser maior no compartimento subterrâneo e acumulada na superfície do solo, até 5 cm de profundidade. Nossos resultados contribuem para a lacuna de dados que existe para sistemas de campos e áreas úmidas quando comparados às florestas. Reforçamos a vulnerabilidade desses campos a distúrbios que impactam o solo, pois estes abrigam grande diversidade de órgãos de bancos de gemas e um grande estoque de biomassa subterrânea, seja matéria orgânica ou raízes. The seasonally flooded grassland communities in the Pantanal are still little known in terms of the distribution of their biodiversity and the ecological processes that determine them. To contribute to the knowledge of these communities that are the main type of vegetation in the region, we quantified the structure, diversity, species composition, plant biomass and the influence of spatial and edapho-hydro-geomorphological predictors in seasonally flooded grasslands in the Pantanal. Our objectives were: (1) to understand the dynamics of the structure of the herbaceous community and the functional types of plants in different hydrological periods, (2) to understand the influence of environmental and spatial predictors on the composition of species and components of beta diversity, and (3) to understand the patterns of biomass allocation in vegetation compartments on a large spatial scale. The study region constitutes the boundaries of the Cuiabá river megafan, in the northern Pantanal. We distributed 37 sample areas in the 3 main grassland types in the region: (a) tall tussock grassland with flooding up to 3 months, (b) shortgrass floodplain with flooding up to 6 months, and (c) small tussock grassland with flooding from a few weeks up to 1 month. We quantified the structure of the herbaceous and woody communities using plots of 1m2 and 400m2 respectively. We quantified aboveground herbaceous biomass and accumulated plant litter through, respectively, cutting and superficial removal. We used an allometric model to quantify the aboveground woody biomass and soil-cores to quantify belowground total organic matter. We quantified the flooding depth and the soil texture with field samples, respectively, hydrological and edaphic predictors. We used the occurrence of the sampling areas in the geomorphological compartments of the Cuiabá River megafan as a geomorphological predictor and the geographic coordinates as a spatial predictor in order to analyze differences in species composition and beta-diversity in relation to these environmental and spatial predictors. We identified the influence of the flood pulse (i.e., macrohabitats, hydrological periods or flood depth) on the (1) dynamics of functional types (i.e., bud-bank type, photosynthetic pathway, life cycle) between the terrestrial and aquatic phase; (2) structure of communities, due to the relevance of both species turnover for beta diversity in both hydroperiods and of nestedness during the aquatic phase; and (3) biomass allocation, which tends to be greater in the belowground compartment and accumulated on the soil surface, up to 5 cm deepth. Our results contribute to the data gap that exists for grassland and wetland systems when compared to forests. We reinforce the vulnerability of these grasslands to disturbances that impact the soil due the relevance of bud- banks for vegetation recovery and the high stock of belowground biomass, be it organic matter or roots.

A macroecologia estuda padrões ecológicos em grandes escalas espaciais, nestas escalas a principal fonte de informação é a distribuição geográfica das espécies. A partir da distribuição das espécies surgem padrões espaciais de riqueza, de tamanho de distribuição geográfico e endemismo. Mais recentemente, a macroecologia evolutiva vem propondo uma nova abordagem sobre os padrões macroecológicos de biodiversidade ao usar métricas que combinam o efeito do acúmulo de tempo evolutivo em conjunto com elemento básico da macroecologia, a área de distribuição das espécies. Nesta tese, exploramos como outra perspectiva dos padrões de biodiversidade pode ser obtida usando a diversidade filogenética e o endemismo filogenético, e como a resposta de evolução dos tamanhos de distribuição mudam entre partes da filogenia. Primeiro testamos como os padrões de diversidade beta podem evidenciar que processos ecológicos e evolutivos atuam com intensidade diferente ao longo das escalas e são determinantes do padrão geográfico de diversidade. Nós encontramos que quando consideramos apenas a diversidade filogenética, em pequenas escalas, a diversidade beta é importante para o aumento de diversidade nos trópicos. Em maiores escalas, e para a riqueza de espécies, o gradiente de diversidade é determinado por um efeito de retirada de espécies em áreas com temperatura mais sazonal em direção a região subtropical. Em seguida, testamos o efeito da estabilidade climática no passado como um determinante do padrão de endemismo filogenético, que capta o acúmulo do tempo evolutivo em área de distribuição restrita, em regiões mais estáveis ao longo dos ciclos glaciais. Nós encontramos que áreas mais estáveis apresentaram endemismo filogenético mais profundo. Encontramos também que áreas de paleo-endemismo estão concentradas em áreas mais estáveis do que áreas de endemismo misto. Porém, áreas de neo-endemismo estão em locais estáveis em regiões intáveis e áreas de super-endemismo estão localizadas em áreas climaticamente estáveis que apresentam condições de isolamento por distâncias, as ilhas do Caribe. Por fim, testamos como a origem histórica dos grupos pode afetar a resposta de evolução do tamanho de distribuição em relação ao atributo climático de nicho das espécies. Encontramos que espécies de grupos de origem temperada tendem a ter maior tamanho de distribuição em áreas mais frias e sazonais, seguindo um efeito de Rapoport de acordo com a hipótese de variabilidade climática. Enquanto espécies de grupos de origem tropical tendem a ampliar sua distribuição em áreas menos sazonais, apresentando um padrão contrário ao efeito de Rapoport, indicando um efeito histórico determinado por uma tendência de conservatismo filogenético das preferências climáticas ancestrais. Desta forma, nessa tese mostramos algumas alternativas de como integrar os principais padrões geográficos de biodiversidade por meio de uma abordagem de macroecologia evolutiva baseada em filogenias para uma melhor compreensão dos processos macroecológicos e macroevolutivos. Macroecology studies ecological patterns on large spatial scales, at these scales the main source of information is the geographical distribution of species. From the distribution of species emerge spatial patterns of richness, geographic range size, and endemism. Recently, evolutionary macroecology has been proposing a new approach to macroecological patterns of biodiversity when using metrics that combine the effect of time accumulation with the basic element of macroecology, the area of distribution of the species. In this thesis, we explore how another perspective of the biodiversity patterns can be obtained using phylogenetic diversity, phylogenetic endemism and how the evolutionary response of distribution sizes changes between parts of the phylogeny. First, we tested how beta diversity can evince ecological and evolutionary processes that act with different intensity along spatial scales and are determinants of the geographical pattern of biodiversity. We find that when we consider only small-scale phylogenetic diversity, beta diversity is important for increasing diversity in the tropics. On larger scales, and for species richness on all scales, the diversity gradient is determined by an effect of species removal in areas with a more seasonal temperature towards the subtropical region. We tested the effect of climate stability in the past as a determinant of the phylogenetic endemism pattern, that captures the accumulation of evolutionary time in a restricted distribution area, in more stable regions throughout the glacial cycles. We find that more stable areas presented deeper phylogenetic endemism, and also that areas of paleo-endemism are concentrated in more stable areas than areas of mixed endemism. However, areas of neo-endemism are located in stable areas surounded by unstable regions and areas of super endemism are located in climatically stable areas that present conditions of isolation by distances, as in the Caribbean islands. Lastly, we tested how the historical origin of groups can affect the range size evolution in relation to the climatic attribute of the species niches. We found that species of groups of temperate origin tend to have larger range sizes in colder and seasonal areas, following a Rapoport effect as a function of climate variability. Conversely, species of groups of tropical origin tend to broaden their range sizes in less seasonal areas, presenting a pattern contrary to the Rapoport effect, indicating a historical effect, determined by a trend of phylogenetic conservatism of ancestral climate preferences. Thus, in this thesis, we show some alternatives of how to integrate the main geographic patterns of biodiversity through an evolutionary macroecology approach based on phylogenies for a better understanding of macroecological and macroevolutionary processes. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Um dos principais interesses da ecologia e biogeografia é compreender os padrões de gradiente geográfico de biodiversidade e seus processos. O estudo de diferença na composição de espécies nos sítios ou diversidade beta é importante na compreensão do gradiente de biodiversidade. Adicionalmente, os padrões de distribuição de espécies e diversidade de sítios estão conectados e a abordagem deles em conjunto ajuda a entender melhor o gradiente de biodiversidade de algum táxon. Porém, teve poucos estudos macroecológicos sob a abordagem de distribuição e diversidade em conjunto. Por sua vez, a diversidade beta de várias assembleias aquáticas e terrestres tem maior contribuição dos componentes de substituição de espécies nas menores latitudes e maior contribuição de diferença de riqueza nas maiores latitudes. No entanto, se desconhece o padrão desses componentes nas subordens de Carnivora. Assim, no primeiro capítulo deste estudo testamos a hipótese de gradiente latitudinal dos componentes de diversidade beta para Feliformia e Caniformia e sugerimos como possíveis fatores explicativos desses padrões à competição interespecífica, diferente história biogeográfica, conservação de nicho e glaciações do Quaternario. A nível global para as subordens de Carnivora esperamos encontrar maior substituição e diferença de riqueza nas menores e maiores latitudes, respectivamente. Também, esperamos encontrar o mesmo padrão nas regiões do Novo e Velho Mundo, embora, a quantidade de contribuição do componente será segundo a subordem da região. A través de regressões segmentadas, determinamos a relação entre cada componente de diversidade beta e latitude. Registramos que os componentes de diversidade beta de Feliformia e Caniformia seguem padrões geográficos adicionais ao latitudinal. Portanto, a substituição de espécies para ambas subordens não diminui com o aumento de latitude e tem maior contribuição nas regiões montanhosas e rios. A diferença de riqueza de espécies aumenta com a latitude e tem maior contribuição nas regiões temperadas e/ou áridas, como, Polo Ártico para Caniformia e Oriente Médio, Saara e Altiplano para ambas subordens. Além disso, a diferença de riqueza de Feliformia aumenta com a latitude no Hemisfério Sul, sendo maior no Novo do que Velho Mundo, sugerindo que a migração, diversificação e competição, teriam causado maior perda de espécies de Feliformia por Caniformia na América do Sul do que na África. No segundo capítulo com o intuito de compreender o gradiente de diversidade de Carnivora, examinamos os padrões de co-distribuição (i.e. grau de associação ou separação na distribuição espacial de espécies), co-diversidade (i.e. grau de similaridade ou diferença na composição de espécies entre sítios), campo de diversidade (i.e. riqueza nos sítios dentro da área de distribuição de uma espécie) e campo de diversidade cruzado (i.e. riqueza de espécies do clado oposto nos sítios dentro da área de distribuição focal) da ordem, subordens e famílias, sob a abordagem de distribuição e diversidade em conjunto. Usamos matrizes de presença-ausência, gráficos de dispersão e testes de razão de variância. Para Carnivora observamos co-distribuição e co-diversidade positivas e diferentes dos padrões gerados pelo modelo nulo coesivo. Ursidae e Canidae apresentam co-distribuição negativa e co-diversidade positiva, diferentes dos padrões do modelo nulo coesivo. A nível global, no campo de diversidade observamos em média 15,95 espécies dentro das áreas de distribuição geográfica de Carnivora. Além disso, existe maior frequência de sítios com baixa do que alta riqueza de espécies dentro das áreas de distribuição das espécies Carnivora. No campo de diversidade cruzado esperamos menor co-ocorrência de uma espécie Caniformia com espécies Feliformia e vice-versa, pela competição interespecífica entre as subordens de Carnivora. Concordando, observamos mais áreas de distribuição de espécies Caniformia com maior frequência de sítios de baixa riqueza de espécies Feliformia, e vice-versa. One important goal in ecology and biogeography is to understand biodiversity gradient patterns and their processes. Studying compositional difference of species among sites or beta diversity is important to understand this biodiversity gradient. Moreover, distribution ranges of species and species richness of sites are connected patterns. The connected approach of these patterns helps to understand better the biodiversity gradient of some taxon. Nevertheless, there were few macroecological studies that took into account this connected approach of patterns. On the other hand, beta diversity of several terrestrial and aquatic assemblages has more species replacement component in low latitudes and more difference in species richness component in high latitudes. However, we do not know about components of beta diversity patterns for Carnivora suborders, Feliformia and Caniformia. So, we evaluate the latitude gradient hypothesis of beta diversity components of Feliformia and Caniformia for the first chapter. Additionally, we suggest that interspecific competition, difference of historical biogeography, niche conservatism and Quaternary glaciations, might be the factors that explain these beta diversity patterns. We expect more species replacement in low latitudes and more difference in species richness in high latitudes for Carnivora suborders on global scale. We expect the same latitudinal patterns of beta diversity components for these suborders on the regions of the New and Old World, but the amount of each component might depend on the region of suborder. We used piecewise regressions to relate between each beta diversity component and latitude. For Feliformia and Caniformia, beta diversity components follow geographical patterns beyond the latitudinal one. Thus, species replacement does not reduce in high latitudes and this component is higher in mountains and some rivers for both suborders. Difference in species richness increases in high latitudes and this component is higher in temperate and arid regions, like Arctic Pole for Caniformia and Sahara, Middle East and Altiplano for both suborders. Moreover, difference in species richness of Feliformia is higher in high latitudes of New World’s Southern Hemisphere than Old World one, suggesting that migration, diversification and interspecific competition might cause more loss of Feliformia species by Caniformia species in South America than Africa. For the second chapter, to understand the diversity gradients of Carnivora, we examine the patterns of co-distribution (i.e. degree of association or segregation in the distribution ranges of species), co-diversity (i.e. degree of similarity or differentiation of species composition among localities), diversity field (i.e. set of species richness values among sites within the distribution range of a given species) and cross diversity field (i.e. set of richness values of the opposite clade among sites within the distribution range of a given species) of Carnivora, suborders and families. We evaluated these patterns through the connected approach of distribution ranges of species and species richness of sites. We used presence-absence matrices, scatter plots as range-diversity plots and variance-ratio tests. For Carnivora, positive co-distribution and positive co-diversity are found and they are different from cohesive null model patterns. Negative co-distribution and positive co-diversity are found for Ursidae and Canidae, in addition these observed patterns are different from cohesive null model patterns. We find 15,95 species as mean within distribution ranges for Carnivora. Additionally, there are more sites with low richness than high richness within distribution ranges for Carnivora. Because of interspecific competition of the Carnivora suborders, we expect low co-occurrences between a given Caniformia species and Feliformia species or vice-versa for cross diversity fields. Matching our expectation, we find more sites with low richness of Feliformia species within distribution ranges of Caniformia species and vice-versa. Outro

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A major goal of ecology is to understand how spatial heterogeneity determines patterns of species diversity and composition. Studies have demonstrated positive relationship between environmental heterogeneity and diversity, but evidence from marine ecosystems is controversial and scarce in terms of how spatial heterogeneity and diel period mediate this relationship. We used fish communities from four Southwestern Atlantic vessel reefs to assess whether positive heterogeneity-diversity relationships (HDR) hold for these mobile organisms and whether the relationships weaken with nightfall. We sampled fishes in three habitats with contrasting structural complexity (high, low and control), over day and night, and employed two complementary diversity frameworks: partitioning of gamma diversity into independent alpha and beta components (Jost’s approach) and partitioning of beta diversity into turnover and nestedness components (Baselga’s approach). We recorded 5005 fishes belonging to 76 species and 31 families. As expected, the mean alpha diversity of rare species (0D) doubled from control to high complexity areas and decreased by half from day to night. The diversity of typical species (1D) showed a twofold increase from control to high complexity areas, but did not reduce at night. Complexity and diel period did not have significant effect on the diversity of dominant species (2D). No relationship between complexity and alpha diversity were weakened at night. Beta diversity of the three diversity orders significantly differed from 1 (totally homogeneous vessel reef), indicating that complexity underlies patterns of beta diversity. This effect was consistent at both diel periods, contradicting expectations of weaker influence of complexity at night. The turnover component of beta diversity was consistently greater than nestedness at day and night (2.8 and 1.9-fold, respectively). Our findings support positive HDR for the diversity of rare and typical species. Dominant species also respond to heterogeneity by replacing each other across the complexity gradient, but not by becoming more numerous in high complexity areas. Diel changes did not affect the strength of HDR, revealing an uninterrupted role of environmental heterogeneity on fish communities. Preserving heterogeneous habitats, such as structurally complex shipwrecks, is critical for conserving marine fish diversity. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Um dos principais objetivos da ecologia é compreender como a heterogeneidade espacial determina padrões de diversidade e composição de espécies. Estudos têm demonstrado relação positiva entre heterogeneidade ambiental e diversidade, mas evidências em ecossistemas marinhos são controversas e escassas em termos de como essa relação é mediada pela heterogeneidade espacial e o período do dia. Na presente pesquisa utilizamos comunidades de peixes de quatro naufrágios do Atlântico Sudoeste para avaliar se as relações positivas entre heterogeneidade e diversidade (HDR) são válidas para esses organismos móveis e se as relações enfraquecem ao anoitecer, quando grande parte da comunidade de peixes busca refúgio, potencialmente favorecendo a diversidade em locais mais complexos. Amostramos peixes em três habitats com complexidade estrutural contrastante (alta, baixa e controle), ao longo do dia e da noite, e empregamos duas abordagens complementares de diversidade: a partição da diversidade gama em componentes alfa e beta independentes (abordagem de Jost) e a partição da diversidade beta em componentes de turnover e nestedness (abordagem de Baselga). Registramos 5005 peixes pertencentes a 76 espécies e 31 famílias. Como esperado, a diversidade alfa média de espécies raras (0D) duplicou do controle para áreas de alta complexidade e diminuiu pela metade do dia para a noite. A diversidade de espécies típicas (1D) foi duas vezes maior nas áreas de alta complexidade do que nas áreas controle, mas não diminuiu à noite. Complexidade e período do dia não demonstraram efeito significativo sobre a diversidade de espécies dominantes (2D). As relações entre complexidade e diversidade alfa não foram enfraquecidas durante a noite. A diversidade beta das três ordens de diversidade diferiu significativamente de 1 (recife totalmente homogêneo), indicando que a complexidade regula os padrões de diversidade beta. Este efeito foi consistente em ambos os períodos do dia, contrariando expectativas de menor influência da complexidade à noite. O componente turnover da diversidade beta foi consistentemente maior que o nestedness no dia e na noite (2,8 e 1,9 vezes, respectivamente). Nossos resultados corroboram a HDR positiva para a diversidade de espécies raras e típicas. As espécies dominantes também respondem à heterogeneidade substituindo-se pelo gradiente de complexidade, mas não se tornando mais numerosas em áreas de alta complexidade. Mudanças do período do dia não afetaram a força da HDR, revelando um papel ininterrupto da heterogeneidade ambiental sobre as comunidades de peixes. A preservação de habitats heterogêneos, como naufrágios estruturalmente complexos, é fundamental para a conservação da diversidade de peixes marinhos.

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Assim, uma das metas da ecologia aplicada à restauração é buscar compreender as distintas maneiras pelas quais a vegetação varia durante o processo de restauração e quais fatores influenciam o aumento da riqueza de espécies regenerantes. Este trabalho teve como objetivos: (1) Compreender como variam a abundância relativa e riqueza rarefeita, quando se comparam a regeneração natural total e específica (espécies que ocorreram apenas na área de referência), nas áreas em restauração com diferentes idades. (2) Avaliar como variam a diversidade alfa e beta nas áreas em restauração com idades distintas. (3) Observar a variação na abertura do dossel nas áreas com idades distintas. (4) Analisar se as variáveis da abertura do dossel e a idade são fatores importantes no que tange à influência com o aumento da riqueza de espécies regenerantes. Nove áreas em processo de restauração, localizadas no município de Extrema (Minas Gerais), foram selecionadas com 4, 7 e 10 anos de idade e um fragmento de referência, onde ao todo, 360 parcelas foram instaladas. Em cada parcela foram mensurados todos os regenerantes entre 20 cm e 2 m de altura (ervas, trepadeiras, arbustos, arbóreas e pteridófitas). Resultados: Foram encontrados 6788 regenerantes. As herbáceas e arbóreas tiveram as maiores abundâncias relativas geral e específica. Quando se comparou a riqueza rarefeita total com o fragmento, as áreas com 7 e 10 anos alcançaram o patamar da área de referência. No entanto, quando se comparou a riqueza rarefeita específica, nenhuma área em restauração alcançou a riqueza da área de referência. As áreas com 7 anos foram as que tiveram maior diversidade alfa e as áreas com 10 anos apresentaram os menores índices de maneira geral. Com relação à diversidade beta, observou-se que as áreas apresentaram baixa similaridade. As aberturas do dossel foram significativamente distintas entre as áreas com diferentes idades. As áreas com 10 anos apresentaram um padrão similar (20%) de abertura em suas parcelas ocorrendo o início temporal de homogeneização do dossel. A abertura do dossel e sua variação não apresentaram relação com o aumento da riqueza de espécies regenerantes. Por outro lado, a variável idade mostrou influenciar o aumento da riqueza de espécies. Concluímos que dependo da forma como se avalia a riqueza de espécies, podemos obter resultados distintos quando comparamos a riqueza entre as áreas em restauração e a área de referência. As áreas tiveram uma baixa similaridade, o que demonstra que cada área em restauração tem uma importância única para a preservação das espécies. No caso destas áreas de estudo a idade é uma variável importante e está atrelada a vários fatores, pois com o aumento da idade, há a tendência na formação de um dossel mais estruturado, mais espécies frutificando e maior tempo de chegada de propágulos alóctones. Major global initiatives in an effort to leverage an increase in the ecological restoration areas have recently emerged, such as the 20 x 20 Initiative and the Bonn Challenge, which aim to restore together 500 million hectares by 2030. Thus, one of the goals of ecology applied to restoration is to look at the different ways in which vegetation varies during the restoration process and what factors influence the increase of regenerating species richness. This work has as objectives: (1) To understand how the relative abundance and rarefied richness vary, when comparing the total and specific natural regeneration (species that occurred only in the reference area) in restoration areas having varying ages. (2) To evaluate how alpha and beta diversity varies in areas of restoration of different ages. (3) To observe the variation in canopy opening in areas of different ages. (4) To analyze whether the variable canopy opening and age are important factors in the influence or relation with the increase of the richness of regenerating species. Nine areas aged 4,7 and 10 under restoration process were selected and a reference fragment, in which a total of 360 parcels were installed. All the areas are located in the Municipality of Extrema, Minas Gerais. In each plot was measured all regenerants between 20 cm and 2 m in height (herbs, climbers, shrubs, trees and pteridophytes). Results: 6788 regenerants were found. Herbs and trees had the highest relative abundances, general and specific. When comparing the total rarefied richness with the fragment, the areas aged 7 and 10 years reached the level of the reference area. However, when the rarefied specific richness was compared, no area in restoration reached the wealth of the reference area. The areas aged 7 years were those, which had greater diversity alpha, and the areas aged 10 years presented the lowest indices. Regarding the beta diversity, it was observed that the areas presented low similarity. Canopy openings were significantly different between areas of different ages. The areas aged 10 years were presented a similar pattern (20%) of opening in their plots, causing the temporal onset of canopy homogenization. The canopy opening, and its variation was not related to the increase of the richness of regenerating species. On the other hand, the variable age showed to influence the increase of species richness. Thus, we can get to the conclusion that depending on the way we evaluate species richness, we may obtain a large range of different results when comparing the richness between the areas under restoration and the reference area. The areas had a low similarity, which shows that each area under restoration has a unique importance for the preservation of the species. In relation to this study age is an important variable is linked to several factors, because of the increase of age, there is a trend in the formation of a more structured canopy, more fruiting species and longer arrival time of alien propagules.

O reduzido conhecimento sobre a biodiversidade (lacuna Linneana) e as distribuições geográficas de muitas espécies (lacuna Wallaceana) dificulta a realização de estudos que buscam explicar os padrões de biodiversidade. Uma das formas de lidar com essa dificuldade consiste na utilização de dados com menores resoluções taxonômicas, uma abordagem conhecida como suficiência taxonômica. O principal objetivo desse trabalho foi o de avaliar, utilizando uma revisão sistemática e meta-análise, se dados com menores resoluções taxonômicas são adequados. Também avaliamos se a eficácia da suficiência taxonômica (i.e., a relação entre conjuntos de dados com elevadas e baixas resoluções taxonômicas) dependeu de vários fatores, incluindo nível taxonômico (gênero, família, ordem e classe), tipo de ecossistema (aquático e terrestre), grupo biológico (e.g.,invertebrados, vertebrados e plantas), extensão espacial e razão entre riqueza de táxons superiores e riqueza de espécies. Nossos resultados indicam que o uso de táxons superiores foi uma abordagem válida para representar padrões de riqueza e de mudança composicional obtidos com dados refinados, independentemente de grupos biológicos e tipos de ecossistemas. Como esperado, a eficácia da suficiência taxonômica declinou com a redução da resolução taxonômica. Além disso, a razão entre a riqueza de maiores e menores níveis taxonômicos é um forte indicador da eficácia da suficiência taxonômica, enquanto a escala espacial não interfere nesta eficácia. Portanto, o uso de táxons superiores (e.g., gêneros) é uma abordagem adequada para minimizar os custos de programas de biomonitoramento e difere nesse aspecto em relação a outras abordagens que já foram testadas na literatura cientifica (e.g. táxons substitutos). The paucity of knowledge about biodiversity (Linnean Shortfall) and about the geographic distributions of many species (Wallacean Shortfall) makes it difficult to conduct studies that seek to explain biodiversity patterns. One way to overcome this difficulty consists in the utilization of data with lower taxonomic resolution, an approach called taxonomic sufficiency. The main aim of this study was to evaluate, through a systematic review and meta-analysis, whether this approach is reliable. We also evaluated whether the strength of the taxonomic sufficiency (i.e. the relationship between datasets at high a low taxonomic resolutions) depended on different factors, including taxonomic level (genus, family, order and class), ecosystem type (aquatic and terrestrial), biological group (e.g. invertebrates, vertebrates and plants), spatial extent and higher taxon to species richness ratio. We found that the taxonomic sufficiency was a reliable approach in revealing species richness and compositional patterns, independently of biological groups and ecosystem types. As expected, the strength of the taxonomic sufficiency decreased as the taxonomic resolution decreased. In addition, the ratio between the richness of lower and higher taxonomic levels (φ) is a strong indicator of the taxonomic sufficiency, whereas the spatial scale was not influential. Therefore, the use of higher taxa (e.g. genera) is a reliable approach to save time and resources in biomonitoring programs and differs in this regard from other approaches already evaluated in the scientific literature (e.g. biological surrogacy). Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

As planícies costeiras brasileiras compreendem tipos florestais geralmente diferenciados pelas condições do solo. Atualmente, estas florestas encontram-se altamente fragmentadas, proporcionando um cenário interessante para o estudo dos efeitos da fragmentação de habitat e de fatores ecológicos sob as comunidades vegetais. Neste sentido, o estrato herbáceo pode contribuir para a compreensão destes efeitos, pois é sensível a alterações ambientais e pode responder de forma diferente a fatores ecológicos, haja vista as diferentes formas de vida que o compõe. Nesta tese, é apresentado o primeiro estudo realizado em ampla escala geográfica que explora a diversidade e a diferenciação florística do estrato herbáceo em florestas atlânticas da planície costeira. Os resultados foram estruturados na forma de dois artigos científicos. O primeiro artigo teve como objetivo avaliar a diversidade e variação florística das formas de vida vegetal presentes no estrato herbáceo entre os três principais tipos de florestas costeiras – Floresta Arenosa, Turfosa e Pluvial, e investigar se as características de diversidade e composição florística contribuíam para a distinção entre estas florestas, comumente distinguidas com base no componente arbóreo adulto. O segundo artigo teve como objetivo investigar os fatores ecológicos que controlam a diversidade alfa e beta do estrato herbáceo em um ecossistema altamente fragmentado como as florestas costeiras. O estudo foi realizado em 23 fragmentos florestais localizados na planície costeira do nordeste do Rio Grande do Sul e sudeste de Santa Catarina, incluindo cinco florestas arenosas, oito florestas turfosas e 10 florestas pluviais. O estrato herbáceo (≤ 1-m altura) incluiu as seguintes formas de vida: trepadeira, herbácea terrícola (incluindo angiospermas e samambaias), palmeira, arbusto (incluindo arbustos e sub-arbustos) e árvore (incluindo arvoretas). Os resultados encontrados mostraram que as distinções entre esses tipos de florestas são complexas quando se leva em consideração o estrato herbáceo. As diversidades alfa e beta são governadas por processos determinísticos, principalmente relacionados às condições do solo, mas outras causas ecológicas podem ser importantes para determinadas formas de vida. Embora a fragmentação do habitat possa impor mudanças na diversidade e composição do estrato herbáceo, as condições do solo e as variáveis climáticas ainda contribuem para explicar a variação da diversidade, apesar dos efeitos de fragmentação. The Brazilian coastal plains comprise very different forest types commonly distinguished by soil conditions. Nowadays, these lowland formations occur in a highly fragmented landscape, providing an interesting scenario for the study of fragmentation effects and ecological drivers on plant communities. In this sense, the herb layer can contribute to the understanding of these effects, since it is highly sensitive to environmental changes and may respond differently to ecological factors, given the different life-forms occurring in the forest understory. Here, we present the first study on a broad geographic scale that explores diversity and floristic differentiation of the herb layer in the coastal plain of Brazilian Atlantic Forest. The results were organized in two scientific papers: In the first, we assessed the contribution of herb layer life-forms to diversity and floristic variation in the three main coastal forest types: Dune forest, Peat forest and Rain forest. In addition, we investigated if herb layer characteristics match coastal forest distinctions made commonly on the basis of the tree layer. In the second paper, we investigated the ecological factors driving alpha and beta diversity in the herb layer of forest fragments scattered across the coastal plain. Herb layer (plants ≤ 1 m in height) was sampled in 23 forest fragments, distinguishing species according to distinct life-forms: herbs, shrubs, palms, trees, and climbers. The results evidenced that the distinctions among forest types are complex when taking into account the herb layer. We showed that herb layer life-forms are shaped by deterministic processes mostly related to soil conditions, but other ecological drivers may be important when disentangling these life-forms. Although habitat fragmentation can impose changes on forest herb layer assemblages, especially herbaceous species, soil and climate conditions overwhelm the contribution in explain alpha and beta diversity along a short but steep environmental gradient, as the one here analysed in coastal plain Atlantic forests.

Changes in species richness, abundance and composition of assemblage due to changes in environmental and spatial variables in different habitats are common and inherent to taxa. Termites are eusocial insects considered ecosystem engineers and their conspicuous nests are striking elements of the structural composition of tropical ecosystems. Our study aimed to relate environmental and spatial variables to the distribution of assemblage and conspicuous termite nests in areas of Atlantic Forest and Caatinga over a longitudinal gradient of 500 km. Eight areas distributed in Paraíba were investigated and spatial (latitude, longitude and altitude) and environmental data (climate, physical and chemical composition of the soil and vegetation structure) were collected in each of them. For the faunistic survey, 30 plots of 5x2m were sampled, totaling 300m² per area. The conspicuous nests were analyzed from six plots of 65x20m per area. Linear mixed-effects models and generalized linear mixed models were constructed. Seventy morphospecies of termites were recorded, belonging to 28 genera and three families. Twelve species were builders of conspicuous nests, among which nine are builders of arboreal nests and three of epigeal nests. The vegetation structure (canopy cover and amount of litter) was an important predictor for the distribution of assemblage and conspicuous termite nests. The vegetation directly acts in the availability of resources and environmental stability. Precipitation and maximum temperature influenced some dependent variables analyzed, such as total species richness, species richness of Syntermitinae and trophic group III, as well as density of conspicuous nests. These variables, along with evapotranspiration, are closely related to the net primary productivity, which can directly influence the distribution of termites. Some soil components (such as pH, amount of Al+3 and Mg+2) were important predictors for trophic group III, Apicotermitinae and Syntermitinae. Other components, such as N and P content, were important predictors for the volume and density of conspicuous nests, respectively. In general, soil-feeding termites are more vulnerable to fluctuations in the microclimate in which they are inserted. Longitude was an important predictor of the species richness of termite builder species and promoted some influence also on the composition of species. This variable encompasses several other factors, and may also be related to net primary productivity. Two builder species were considered to be widely distributed: Microcerotermes indistinctus and Nasutitermes corniger. Nests of M. indistinctus were influenced by the amount of sand in the soil and the longitude, while nests of N. corniger were not influenced by any of the variables tested. Kalotermitidae, Rhinotermitidae and Termitinae also did not present significant relations with any of the predictive variables tested, which may suggest that historical factors are the determinants of the distribution of these taxa and of the nests of N. corniger or that there is an influence of another predictor variable not tested in the present study. In addition, a survey of the termite species in Paraíba was carried out during the present study. Fifty-four species (with defined taxonomic status) were identified for the state. The greatest numbers of termite species ever reported for the Atlantic Forest and Caatinga all over Brazil, for a single area, were recorded in two of the studied fragments in Paraíba. These results highlight the relevance of the termite fauna found in the state of Paraíba compared to the other areas in northeastern Brazil. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Alterações na riqueza de espécies, abundância e composição das taxocenoses devido às alterações de variáveis ambientais e espaciais em diferentes habitats são comuns e inerentes aos táxons. Os térmitas são insetos eussociais considerados engenheiros do ecossistema e seus ninhos conspícuos são elementos marcantes da composição estrutural dos ecossistemas tropicais. Nosso estudo almejou relacionar as variáveis ambientais e espaciais à distribuição das taxocenoses e ninhos conspícuos de térmitas em áreas de Mata Atlântica e Caatinga ao longo de um gradiente longitudinal de 500 km. Foram investigadas oito áreas distribuídas na Paraíba, as quais tiveram dados espaciais (latitude, longitude e altitude) e ambientais (clima, composição física e química do solo e estrutura da vegetação) coletados. Para o inventário faunístico, foram amostradas 30 parcelas de 5x2m, totalizando 300m² por área. Os ninhos conspícuos foram analisados a partir de seis parcelas de 65x20m por área. Foram construídos modelos lineares de efeitos mistos e modelos lineares generalizados mistos. Setenta morfoespécies de térmitas foram registradas, pertencentes a 28 gêneros e três famílias. Doze espécies foram construtoras de ninhos conspícuos, sendo nove de ninhos arborícolas e três de epígeos. A estrutura da vegetação (cobertura de dossel e quantidade de serapilheira) foi um preditor importante para a distribuição das taxocenoses e ninhos conspícuos de térmitas. A vegetação atua diretamente na disponibilidade de recursos e estabilidade do ambiente. A precipitação e a temperatura máxima influenciaram algumas variáveis dependentes analisadas, como a riqueza de espécies total, riqueza de espécies de Syntermitinae e do grupo trófico III, bem como a densidade de ninhos conspícuos. Essas variáveis, juntamente com evapotranspiração, estão estreitamente relacionadas com a produtividade primária líquida (PPL), a qual pode influenciar diretamente a distribuição dos térmitas. Alguns componentes do solo (como pH, teor de Al+3 e Mg+2) foram preditores importantes para o grupo trófico III, Apicotermitinae e Syntermitinae. Outros componentes, como teor de N e P, foram preditores importantes para o volume e densidade de ninhos conspícuos, respectivamente. De forma geral, os térmitas consumidores de solo são muito mais vulneráveis às flutuações no microclima os quais estão inseridos. A longitude foi um importante preditor da riqueza de espécies de térmitas construtores e promoveu alguma influência também sobre a composição de espécies. Essa variável engloba vários outros fatores, e pode também pode se relacionar com a produtividade primária líquida. Duas espécies construtoras foram verificadas com ampla distribuição: Microcerotermes indistinctus e Nasutitermes corniger. Ninhos de M. indistinctus sofreram influência do teor de areia do solo e da longitude, enquanto ninhos de N. corniger não sofreram influência de nenhuma das variáveis testadas. Kalotermitidae, Rhinotermitidae e Termitinae também não apresentaram relações significativas com nenhuma das variáveis preditoras testadas, o que pode sugerir que são fatores históricos que determinaram a distribuição desses táxons e de ninhos de N. corniger ou há a influência de outra variável preditora não testada no presente estudo. Além disso, no presente estudo, foi realizado um levantamento das espécies de térmitas na Paraíba. Foram verificadas 54 espécies (com status taxonômico definido) para o estado. Os maiores números de espécies de térmitas já registrados para a Mata Atlântica e Caatinga em todo o Brasil, para uma única área, foram verificados em dois dos fragmentos estudados na Paraíba. Esses resultados destacam a relevância da termitofauna encontrada no estado da Paraíba em comparação com outras áreas no nordeste do Brasil.

One of the main objectives of biodiversity research is to comprehend the distribution patterns of species, identifying the scaled in which ecological processes occur. The aim of this study is to characterize the Collembola assemblage in Caatinga and Atlantic Forest environments in Paraíba, evaluating how the spatial and environmental characteristics influence species richness, abundance and faunal composition; as well as evaluating the performance and complementarity of three sampling methods for edaphic Collembola fauna; and lastly, describe new species. The study was conducted in eight areas in the state of Paraíba. Samplings were performed during rainy season, choosing 10 points in each area distant 100m from each other. The specimens were collected using entomological aspirator, pitfall traps and Winkler extractor. The Partial Redundancy analysis (pRDA) with additive partitioning was used to determine the relative influence of environmental and spatial variables on assemblage composition. The Non-Metric Dimensional Scaling (NMDS) was used to describe and interpret the main gradients that exerted influence over the composition of the Collembola assemblies. To verify the complementarity of the sampling methods, NMDS analysis were performed for dry and humid forest areas, and a non-parametric Analysis of Variance with permutations (PERMANOVA) to compare between methods. A total of 28,382 springtail individuals, distributed in 69 species, 37 genera and 13 families were captured. The environmental and spatial variables explained 68% of the variation in faunal composition, with 28% explained by the environmental component, 12% by the spatial component, and 28% by a shared component. The NMDS revealed two distinct groups, one formed by the humid forest areas, and the other by the dry forests, possibly revealing a lack of connectivity between the two environments. Thus, the spatially structured environmental variables were determinants of the faunal composition for Collembola. Pitfall traps were the method with the best performance in all analyzed parameters, being indicated as the sampling method for Collembola in humid and dry forest areas. Three new species from the genus Denisiella were described for Brazil. The tibiotarsus of the male specimens of Denisiella presented different structures, revealing important taxonomic characteristics. Nenhuma Um dos principais objetivos das pesquisas em biodiversidade é compreender os padrões de distribuição das espécies, identificando as escalas em que os processos ecológicos ocorrem. O objetivo desse estudo foi caracterizar as taxocenose de Collembola em áreas de Caatinga e de Mata Atlântica na Paraíba, avaliando como as características espaciais e ambientais influenciam a riqueza de espécies, abundância de indivíduos e composição da fauna; e avaliar o desempenho e complementaridade de três métodos de coleta da fauna edáfica de Collembola; bem como, descrever possíveis espécies novas. O estudo foi desenvolvido em oito áreas no estado da Paraíba. As coletas foram realizadas no período chuvoso, em cada área foram selecionados 10 pontos distantes no mínimo 100m um do outro. A captura dos espécimes foi realizada com o auxílio do aspirador entomológico, armadilhas de queda (pitfall traps) e extrator de Winkler. Para a avaliação da estatística dos dados foi realizada a análise de Redundância Parcial (pRDA) com particionamento aditivo para determinar a influência relativa das variáveis ambientais e espaciais sobre a composição da taxocenose de Collembola. O escalonamento multidimensional não-métrico (NMDS) foi utilizado para descrever e interpretar os principais gradientes de influência sobre a composição das taxocenoses de Collembola. Para verificar a complementariedade das metodologias de coleta da fauna de Collembola foram realizados NMDS para áreas de floresta úmida e seca e uma análise de variância permutacional não paramétrica (PERMANOVA) entre os métodos. Foram coletados um total de 28.382 indivíduos de colêmbolos, distribuídos em 69 espécies, 37 gêneros e 13 famílias. As variáveis ambientais e espaciais explicaram 68% da variação da composição da fauna de Collembola, sendo 28% explicada pela componente ambiental, 12% pelo componente espacial e 28% pelo componente compartilhado. O NMDS mostrou dois grupos distintos, formado pelas áreas de floresta úmida e o outro de floresta seca, possivelmente revelando uma falta de conectividade entre esses ambientes. Sendo assim, as variáveis ambientais estruturadas espacialmente foram determinantes na composição da taxocenose de Collembola. A armadilha de pitfall foi a metodologia com melhor desempenho em todos os parâmetros analisados, sendo indicada como método de coleta para fauna de Collembola em áreas de floresta seca e úmida. Três novas espécies do gênero Denisiella foram descritas para o Brasil. Os tibiotarsus dos machos de Denisiella apresentaram diferentes formas na sua estrutura, revelando importantes caracteres taxonômicos.

O aumento da similaridade entre comunidades é um processo conhecido como homogeneização biótica. Em ecossistemas aquáticos continentais a homogeneização biótica pode ser promovida por diversas causas naturais (e.g. pulso de inundação) e antrópicas (e.g. modificações do uso do solo). No primeiro capítulo, revisei as principais causas e consequências da homogeneização de biotas aquáticas continentais. No segundo capítulo, por meio de um experimento, demonstrei que a simplificação de habitats pode causar homogeneização de algas perifíticas, embora o resultado dependa da forma como se estima a homogeneização. No terceiro capítulo, usando dados de zooplâncton e macrófitas, mostrei que as cheias homogeneizaram uma mesma lagoa ao longo do tempo, mas não tornam lagoas mais similares espacialmente. No quarto capítulo demonstrei que a diversidade beta taxonômica de insetos aquáticos foi maior entre riachos tropicais enquanto a diversidade beta funcional foi maior entre riachos boreais. O aumento da degradação ambiental e redução na heterogeneidade de habitat relacionados ao uso do solo não causaram homogeneização taxonômica nem funcional dos insetos aquáticos em riachos tropicais ou boreais. Por fim, no quinto capítulo, observei em uma meta-análise que riachos modificados possuem menor riqueza e equitabilidade além de uma diferente composição de espécies em relação aos riachos mais conservados. No entanto, modificações no uso do solo não causaram homogeneização biótica. Embora os efeitos de possíveis causas de homogeneização de biotas aquáticas sejam ainda controversos, recomendamos que estudos sobre biodiversidade incluam a diversidade beta para uma melhor compreensão dos mecanismos que estruturam as comunidades frente a distúrbios antrópicos ou naturais. The increase in similarity among communities is a process known as biotic homogenization. In freshwater ecosystems, biotic homogenization may be promoted by different natural (e.g. flood pulse) and human (e.g. land use) causes. In the first chapter, I reviewed the main causes and consequences of freshwater homogenization. In the second chapter, using an experimental approach, I showed that habitat simplification may cause homogenization of periphytic algae, but the results depended on how dissimilarity was estimated. In the third chapter, using zooplankton and macrophytes data, I showed that floods homogenized individual lakes across time but did not make the lakes spatially more similar. In the fourth chapter, I demonstrated that taxonomic beta diversity of aquatic insects was higher among tropical streams but functional beta diversity was higher among boreal streams. The increase of environmental harshness and decrease of environmental heterogeneity did not cause taxonomic or functional homogenization of aquatic insects among tropical or boreal streams. Finally, in the fifth chapter, I found in a meta-analysis that human modified streams have low species richness and equitability, although a distinct species composition regarding to reference streams. However, land-use changes did not cause biotic homogenization. Although the effects of possible biotic homogenization causes are still controversy, we recommend that biodiversity studies should include beta diversity to better understand mechanisms structuring communities under pressure of human or natural disturbances. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Estudos recentes têm buscado entender a contribuição da variação climática passada e do clima atual para determinar a variação na composição de espécies (diversidade beta). Abordagens que incluam não somente a diversidade beta taxonômica (DBT), como as diversidades beta funcional (DBF) e filogenética (DBP), podem ser complementares já que cada tipo de medida pode refletir a influência de diferentes variáveis climáticas do presente ou do passado. Além disso a diversidade beta pode ser decomposta em substituição (turn) e diferença de riqueza (diff), que podem explicar diferentes processos como especializações em gradientes ambientais ou extinções seletivas devido a ação de filtros ambientais. Nesse estudo testamos a influência relativa do clima atual e da variação climática ao longo do último glacial máximo, Holoceno médio e clima atual nos componentes de substituição e diferença de riqueza na DBT, DBF e DBP em comunidades de anuros no Cerrado. Compilamos os inventários de anuros no Cerrado, variáveis climáticas atuais e do passado para as mesmas localidades. Com base nas espécies registradas, compilamos suas relações filogenéticas e seus traços funcionais. Calculamos os componentes de substituição e diferença de riqueza, bem como a contribuição da diversidade beta local (LCBD) para a DBT, DBF e DBP. Utilizamos a RDA baseada em distância e a partição de variação para ver a influência relativa do espaço, do clima atual e estabilidade paleoclimática sobre a DBT, DBF e DBP (turn e diff). A influência das variáveis climáticas e paleoclimáticas sobre as LCBDs foi testada a partir da regressão generalizada dos quadrados mínimos e seleção de modelos. O componente de substituição foi mais explicado pelo clima em conjuto com o espaço em DBTturn e DBPturn, enquanto que em DBFturn o clima e a variação paleoclimática foram mais explicativos. As LCBDs da DBT, DBTturn, DBP, DBPturn e DBFdiff foram negativamente relacionados com a variação paleoclimática da temperatura média anual. No entanto, a LCBD apresentou relação negativa com a variação paleoclimática da precipitação do mês mais seco para a DBF e relação positiva com a mesma variável para a DBFdiff. Esses resultados demonstram a relação dos traços funcionais com a precipitação, visto que os anuros são animais que tem uma grande dependência da água para suas atividades e essa diferenciação nos tarços funcionais em algumas comunidades se deve à adição de espécies de biomas úmidos adjacentes ao Cerrado. Esses resultados mostram que múltiplos fatores, contemporâneos e históricos explicam a variação na composição de espécies, linhagens e traços funcionais das comunidades de anuros do Cerrado. Recent studies have tried to understand the contribution of past climatic variation and current climate to determine variation in species composition (beta diversity). Approaches that include not only taxonomic beta diversity (TBD), but also functional (FBD) and phylogenetic diversity (PBD), may be complementary since each type of measure may reflect the influence of the current or past climatic variables. In addition, beta diversity can be decomposed into turnover (turn) and difference of richness (diff), which may explain different processes such as specialization to environmental gradients or selective extinctions due the action of environmental filters. In this study, we tested the relative influence of current climate and climatic variation along the last glacial maximum, average Holocene and current climate on the components of turnover and difference of richness in TBD, FBD and PBD in anuran communities in the Cerrado. We compile anuran inventories in the Cerrado, current and past climatic variables for the same localities. Based on the recorded species, we compiled its phylogenetic relationships and its functional traits. We calculated the components of turnover and difference of richness, as well as the contribution of local beta diversity (LCBD) for TBD, FBD and PBD. We use the distance-based RDA and the variation partition to test the relative influence of space, current climate and paleoclimatic stability on TBD, FBD and PBD (turn and diff). The influence of climatic and paleoclimatic variables on LCBDs was tested using the generalized regression of least squares and a model selection approach. The turnover component was more explained by the climate in conjunction with the space in TBDturn and PBDturn, while in FBDturn the climate and paleoclimatic variation were more explanatory. The LCBDs of TBD, TBDturn, PBD, PBDturn and FBDdiff were negatively related to the paleoclimatic variation of the annual mean temperature. However, the LCBD presented negative relationship with the palaeoclimatic variation in the raining of the driest month for DBF and positive relation with the same variable for DBFdiff. These results demonstrate the relation of the functional traits with the precipitation, since the anurans are animals that have a great dependence of the water for its activities and this differentiation in the functional traits in some communities is due to the addition of species from humid biomes adjacent to the Cerrado.

A pressão pesqueira tem aumentado nas ultimas décadas, ameaçando comunidades de peixes de água doce ao redor do mundo. A Amazônia é o bioma brasileiro mais protegido com mais de 17% do se território dentro de unidades de conservação (UC), mas essas UCs foram implementadas visando a proteção de ecossistemas terrestres e os benefícios aos ambientes aquáticos ainda não estão claros. Nosso estudo investiga as influências de reservas extrativistas de uso sustentável (RESEX), diferentes escalas de pesca (artesanal e comercial) e parâmetros ambientais na diversidade de peixes dos rios Tapajós e Negro, Amazônia brasileira. Foram analisados aspectos da diversidade (funcional e taxonômica) assim como descritores das comunidades de peixes (β diversidade). Oito comunidades de pescadores foram estudadas em cada rio, quatro dentro e quatro fora da RESEX. As reservas se diferenciavam no quesito de permissão da atividade comercial de pescadores artesanais no Tapajós e a proibição dessa atividade comercial no Negro. A pressão pesqueira artesanal foi medida a partir do registro de desembarque pesqueiros em cada comunidade e a pressão pesqueira comercial medida a partir da distancia dos maiores centros urbanos de cada rio. Foi possível verificar que a diversidade funcional e taxonômica foram negativamente relacionadas com a pesca artesanal e comercial no rio Tapajós. No rio Negro, a pesca artesanal esteve positivamente relacionada com a diversidade funcional em lagos. Os padrões espaciais da composição das espécies (β diversidade) foram relacionados com a pesca comercial em ambos os rios. A RESEX foi relacionada a um aumento de diversidade taxonômica no rio Tapajós e a mudanças na assembleia de peixes no rio Negro, indicando de forma geral um efeito positivo nas comunidades de peixes em ambos os rios. Esses resultados indicam que áreas de proteção ambiental com enfoque em sistemas terrestres podem ser benéficas para comunidade de peixes. Salienta-se que atividades de pesca comercial estão relacionadas com resultados negativos na diversidade de peixes e áreas de proteção ambiental que permitam essas 6 atividades devem desenvolver regras de manejo adicionais para regular e controlar a pesca local, preferencialmente em colaboração com os pescadores. Fishing pressure increased in the last decades, threatening freshwater fish communities around the world. Amazonia is the most protected biome in Brazil with more than 17% of its territory inside protected areas, but most of them were designed to protect terrestrial ecosystems and their benefits to freshwater ecosystems are not well known. Our study investigated the influences of protected areas in the form of Extractive Reserves (RESEX), two scales of fishing pressure and environmental parameters on fish diversity in the Tapajós and Negro rivers, Brazilian Amazon. We analyzed aspects of biodiversity (taxonomic and functional diversity) and assemblage structures descriptors (β diversity). Eight riverine communities were studied in each river, four inside and four outside a RESEX. The RESEX differentiate by allowing artisanal commercial fishing in Tapajós and prohibiting this activities in Negro River. Local fishing pressure for each riverine community was estimated through the record of fish landings, while commercial fishing was estimated through the distance of each community from the main city in each river. Fish were sampled in river and lake sites near the studied communities. Overall, functional, taxonomic of fish diversity were negatively related with artisanal and commercial fishing pressure In the Tapajós river, and artisanal fishing was positively related functional diversity in Negro River. Spatial patterns of fish diversity were related to commercial fishing in both rivers. The RESEX was related with an increase of diversity in the Tapajós River and to spatial patterns of diversity in Negro River indicating an overall positive effect on the fish community. This results indicate that protected areas designed to preserve terrestrial systems can deliver benefits for fish community. However commercial fishing activities are related to negative outcomes in the fish community and protected areas that allow this activities need additional management rules to regulate local fishing.

Os ambientes aquáticos temporários possuem uma comunidade bem adaptada a variações de hidroperíodo, dentre elas podemos destacar as metacomunidades de microcrustáceos. O conceito de metacomunidades busca entender a interação de comunidades ligadas por dispersão. Para entender a interação destas metacomunidades os índices de diversidade são uma excelente ferramenta. Dentre estes índices, podemos destacar a diversidade beta, definida como dissimilaridade na composição de espécies entre locais, e esta ainda pode ser particionada em turnover e nestedness. O turnover é quando ocorre substituição de algumas espécies por outras e nestedness é quando um local apresenta um conjunto de espécies que fazem parte de um conjunto maior. A urbanização é um fator importante para determinar a composição das metacomunidades de microcrustáceos, onde a crescente urbanização de áreas como, por exemplo, a deste estudo, tem causado grandes impactos. Além da urbanização, os fatores ambientais, como por exemplo, profundidade, concentração de nutrientes e área, podem influenciar as metacomunidades de microcrustáceos nos ambientes aquáticos temporários. Desta forma o objetivo do presente trabalho foi determinar a composição e diversidade da metacomunidade de microcrustáceos em ambientes aquáticos temporários de uma área urbana separada em duas categorias, área construída e área preservada. Foi avaliado como os fatores ambientais estruturam esta metacomunidades e qual o mecanismo da diversidade beta explica a dissimilaridade de táxons entre os locais amostrados. Temos como hipóteses que a riqueza de táxons e diversidade alfa será elevada nos ambientes aquáticos de área preservada. E acreditamos que nas áreas construídas ocorrerá uma perda de espécies, gerando assim uma diversidade beta explicada pelo padrão de aninhamento (nestedness). As coletas foram realizadas entre agosto e setembro de 2016 no Campus Carreiros da Universidade Federal do Rio Grande, RS, Brasil. Nesta área urbana de 250 ha foram amostrados 14 ambientes aquáticos temporários, divididos em duas categorias, área construída (6) e preservada (8). Em cada ambiente aquático foram filtrados 20 litros de água com rede de plâncton de 68µm por ponto, no total de três pontos por ambiente. As amostras foram fixadas com álcool 80% corado e posteriormente identificadas a menor nível taxonômico possível. No mesmo momento também foram coletadas variáveis limnológicas, como oxigênio, nitrogênio, pH e clorofila, com sonda multiparâmetro e com amostras de água para posterior análise em laboratório. Também variáveis morfometricas, como área e profundidade média dos ambientes aquáticos temporários, utilizando régua para profundidade e GPS e google Earth para área. Nossos resultados demonstraram uma riqueza de 69 táxons, com elevada diversidade alfa e homogeneidade e baixa dominância, corroborando nossa primeira hipótese. Os índices de diversidade beta foram explicados pelo mecanismo de turnover, rejeitando nossa segunda hipótese. Essa dissimilaridade entre os ambientes amostrados foi explicada provavelmente por fatores como predação e cobertura vegetal, gerando assim uma diferença na composição de táxons entre as áreas construída e preservada. Já em relação aos fatores ambientais, o fator profundidade média apresentou diferença significativa entre as duas áreas, onde as áreas construídas continham ambientes aquáticos de menos profundidade e as áreas preservadas com ambientes aquáticos de maior profundidade. Assim, a profundidade média foi considerada o principal fator ambiental estruturador das comunidades nos ambientes aquáticos temporários. Temporary ponds have a well-adapted community to hydroperiod variations, among which we can highlight the metacomunidades of microcrustaceans. The concept of metacommunities search to understand communities connected by dispersion. To understand the interaction of these metacommunities, the diversity indices are an excellent instrument. Among these indices, we can highlight beta diversity, define as dissimilarity in species composition between sites, and this can be partitioned in turnover and nestedness. Turnover is the replacement of species from one site to the next and nestedness is when a site presents a set of species that are part of a larger group. Urbanization is an important factor in determining the composition of the metacommunities of microcrustaceans. Where the increasing urbanization of areas such as a study on large impacts. In addition to urbanization, environmental factors, such as depth, nutrient concentration and area, can influence the metacommunities of microcrustaceans in temporary aquatic environments. In this way, the objective of the present work was to determine the composition and diversity of the metacommunity of microcrustaceans of a urban area, separate in two categories, built area and preserved area. Evaluating how environmental factors structure this metacommunities and what the mechanism of beta diversity explains the dissimilarity of taxa among the sampled sites. We hypothesize that the richness of taxa and alpha diversity will be high in the ponds of preserved area. And we believe that in the built areas there will be a loss of species, thus generating a beta diversity explained by the pattern of nestedness. The collect were realized between August and September of 2016 in the Carreiros Campus of the Federal University of Rio Grande, RS, Brazil. In this urban area of 250 ha were sampled 14 temporary ponds, divided into two categories, constructed area (6) and preserved (8). In each pond, 20 liters of water were filtered with plankton netting of 68μm per point, totaling three points per environment. As samples were fixed with alcohol 80% ruddy and identified lower taxonomic level. At the same time, limnological variables such as oxygen, nitrogen, pH and chlorophyll were also collected, with a multiparameter and water samples for later laboratory analysis. Also morphometric variables, such as area and average depth of temporary ponds, were using the ruler for depth and GPS and google Earth for area. Our results demonstrated a richness of 69 taxa, with high alpha diversity and homogeneity and low dominance, corroborating our first hypothesis. The beta diversity indexes were explained by the turnover mechanism, rejecting our second hypothesis. This dissimilarity among the sampled environments was probably explained by factors such as predation and plant cover, generated mainly by the difference in the composition of taxa between the built and preserved areas. The environmental factors, the mean depth showed a significant difference between the two areas, where the constructed areas contained shallow ponds and the preserved areas with deep ponds. Being the depth the main environmental factor structuring of the communities in the temporary ponds.

Orientadores: Ricardo Ribeiro Rodrigues, Flavio Antonio Maës dos Santos Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A aceleração do processo de fragmentação na região tropical em decorrência da expansão das atividades agrícolas provoca alterações na dinâmica dos ecossistemas e o rearranjo dos recursos naturais nas paisagens, ameaçando a biodiversidade. O objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade florística em 16 florestas secundárias de paisagens agrícolas em uma região com menos de 15% de cobertura florestal no estado de São Paulo, a fim de verificar a sua contribuição para a conservação da diversidade vegetal regional. No Capítulo 1, a partir do mapeamento da região estudo caracterizamos o uso do solo em paisagens circulares com 1km de raio nos anos de 1962 e 2015, para identificar as mudanças na quantidade e distribuição da cobertura florestal em paisagens agrícolas no período de 53 anos. Observamos incremento de hábitat florestal nas paisagens em 53 anos, devido à substituição das pastagens por cana-de-açúcar e aos avanços na legislação ambiental, que impulsionaram iniciativas de restauração florestal nas propriedades agrícolas possibilitando a regeneração natural em trechos de menor aptidão agrícola. No Capítulo 2, considerando conjuntamente as 16 florestas, avaliamos a estrutura das comunidades com foco na riqueza, distribuição das abundâncias, frequência de ocorrência e composição de espécies nos componentes arbóreo, regenerante arbóreo e regenerante não arbóreo. A decomposição multiplicativa da diversidade revelou baixa diversidade alfa e elevada diversidade beta, com maior contribuição do turnover nas duas escalas espaciais (entre e intra fragmentos), para todos os componentes vegetais, indicando diferenciação florística na região. Isso evidencia o valor conjunto dessas florestas, que ultrapassa a sua contribuição individual para a conservação da diversidade vegetal regional em paisagens agrícolas. No Capítulo 3, avaliamos de que maneira a estrutura de paisagens agrícolas e sua dinâmica espaço-temporal se relacionam com a diversidade alfa (riqueza e abundância) dos componentes arbóreo, regenerante arbóreo e regenerante de trepadeiras, utilizando modelos generalizados aditivos e seleção de modelos. A riqueza de árvores apresentou relação positiva com a distância atual da borda, e a riqueza de regenerantes arbóreos, com a distância atual da borda e quantidade de cobertura florestal atual. O modelo nulo melhor explicou a diversidade de trepadeiras. A quantidade de cobertura vegetal na paisagem de entorno e distância em relação à borda, assim como a variação destes no tempo, foram preponderantes para explicar a diversidade dos diferentes grupos vegetais nas florestas secundárias, indicando que a história das paisagens deve ser considerada nos planos de ação na esfera da conservação. Com este trabalho concluímos que, apesar das perturbações recorrentes em paisagens agrícolas com matriz de cana-de-açúcar, as florestas secundárias apresentam potencial de regeneração e possuem papel essencial para a manutenção da diversidade vegetal em regiões intensamente fragmentadas, sendo complementares às Unidades de Conservação. A conservação da biodiversidade em paisagens agrícolas fragmentadas depende de políticas públicas que considerem a contribuição das florestas secundárias para o incremento da diversidade beta regional, e que ressaltem o papel fundamental dos proprietários rurais para a manutenção de comunidades vegetais que ocorre via adequação agrícola e ambiental das propriedades Abstract: The progress of fragmentation process in the tropical region due to the expansion of agricultural activities changes the ecosystems¿ dynamics and the arrangement of natural resources in the landscapes, threatening biodiversity. The main goal of this study was to evaluate floristic diversity in 16 secondary forests of agricultural landscapes in a region with less than 15% of forest cover in São Paulo state, in order to verify their contribution to regional plant diversity conservation. In Chapter 1, based on the mapping of the study region we described land-use and land-cover in circular landscapes with 1km radius for the years 1962 and 2015 to identify changes in the quantity and distribution of forest cover in agricultural landscapes in the 53-year period. We observed an increase in forest habitat in the period, due to matrix shift from pastures to sugarcane plantations and advances in environmental legislation, which promoted initiatives for forest restoration in agricultural properties and natural regeneration in areas of lower agricultural productivity. In Chapter 2, considering the 16 forests together, we evaluated communities¿ structure focusing on richness, abundance distribution, occurrence frequency and species composition in the arboreal, regenerating arboreal and regenerating non-arboreal components. The multiplicative decomposition of diversity revealed low alpha diversity and high beta diversity, with higher turnover contribution at the two spatial scales (between and within fragments), for all plant components, indicating floristic differentiation in the region. This result emphasizes the joint value of these forests, which surpass their individual contribution, to regional plant diversity conservation in agricultural landscapes. In Chapter 3, we evaluated how landscapes¿ structure and its spatio-temporal dynamics are related to alpha diversity (richness and abundance) of trees, regenerating trees and regenerating climbers, using generalized additive models and model selection. Trees¿ richness presented a positive relation with the current edge distance, and regenerating trees¿ richness with the current edge distance and current forest cover. The null model best explained regenerating climbers¿ diversity. Forest cover in the surrounding landscape and distance from the edge, as well as their variation in time, were preponderant to explain the diversity of the different plant groups in the secondary forests, indicating that landscape history should be considered in conservation plans for agricultural landscapes. Our results highlight that, despite the disturbances that occur in agricultural landscapes with sugarcane matrix, secondary forests have potential for regeneration and play an essential role in the maintenance of plant diversity in intensely fragmented regions, being complementary to public protected areas. Biodiversity conservation in fragmented agricultural landscapes depends on public policies that consider the contribution of secondary forests to the increase of regional beta diversity, and which emphasize the fundamental role of landowners for the maintenance of plant communities through agricultural and environmental planning in the properties Doutorado Biologia Vegetal Doutora em Biologia Vegetal CNPQ 159843/2013-8 FAPESP 2013/50718-5

A informação sobre como a diversidade é distribuída geograficamente é fundamental para a conservação da biodiversidade. Nós avaliamos a contribuição relativa das diversidades alfa e beta para a diversidade de espécies arbóreas em florestas ribeirinhas na Província Biogeográfica Pampiana no Brasil, nas escalas local e regional, e avaliamos as diferenças da diversidade alfa entre paisagens. As unidades amostrais na escala regional (paisagens) foram seis quadrados de 5 x 5 km, distribuídos em municípios distintos. Em cada uma dessas unidades regionais, amostramos três parcelas, que são as nossas unidades amostrais em escala local. Amostramos todas as árvores com diâmetros à altura do peito (DAP) maior ou igual a 5 cm. Nós utilizamos a partição multiplicativa da diversidade com “número de equivalentes” (Hill numbers) associada a dois modelos nulos para comparar a diversidade através das escalas espaciais. No total, 6.639 árvores foram amostradas em 4,5 ha de área amostral. As espécies nativas totalizaram 6.009 indivíduos, que foram distribuídos em 101 espécies, 74 gêneros e 37 famílias. As paisagens estudadas tiveram a riqueza padronizada de espécies arbóreas variando de 17,95 (+ 1,9) até 53,49 (+ 6,2). A partição hierárquica de diversidade com Hill numbers indicou um padrão de baixa diversidade alfa e alta diversidade beta de espécies arbóreas em florestas ribeirinhas na Província Biogeográfica Pampiana no Brasil, tanto na escala local como na regional. Os dois modelos nulos confirmaram esse padrão e sugerem que diferentes processos estão atuando nas escalas local e regional, de forma a reduzir a diversidade alfa e aumentar a diversidade beta. Além disso, a diversidade alfa variou consideravelmente entre as paisagens, com os maiores valores encontrados naquelas localizadas ao norte da Província Pampiana e mais próximas às rotas de migração de espécies atlânticas. Considerados juntos, esses resultados indicam que a filtragem ambiental e, principalmente, a limitação de dispersão de espécies podem estar determinando os padrões de diversidade na escala mais ampla, assim como diferentes mecanismos influenciados pelos distúrbios dos pulsos de inundação podem estar determinando os padrões na escala mais fina, dos quais destacamos a exclusão competitiva e a tolerância ao estresse. Nossos resultados foram importantes para descrever padrões de diversidade de espécies arbóreas através das escalas espaciais nas florestas Pampianas brasileiras e para fornecer importantes insights sobre os processos que estão determinando as diversidades alfa e beta nas escalas local e regional. O próximo passo é testar e separar os efeitos dos fatores ambientais e da limitação da dispersão de espécies como determinantes da diversidade. How diversity is distributed geographically within a region is a fundamental information to conserve regional biodiversity. We evaluate the relative contribution of alpha and beta diversities to tree species diversity of riverine forests within Brazilian Pampean Biogeographic Province at local and regional scales and analyzed alpha diversity differences between landscapes. The regional sampling units (landscapes) were six 5 x 5 km square, in each of which we sampled three 250 x 10 m plots, the local sampling units. We sampled all tree with diameter at breast high (DBH) more than or equal to 5 cm. We used multiplicative partitioning on Hill numbers associated to two null models to decompose diversity across spatial scales. A total of 6,639 trees were sampled in a total area of 4.5 ha. The native species added up 6,009 individuals that were distributed in 101 species, 74 genera and 37 families. The studied landscapes showed standardized tree species richness ranging from 17.95 (+ 1.9) to 53.49 (+ 6.2). Hierarchical diversity partitioning on Hill numbers indicates a pattern of low alpha diversity and high beta diversity of tree species in riverine forests in Brazilian Pampean Biogeographic Province at local and regional scales. The two null models confirm this pattern and suggest different processes acting at local and regional scales to decrease alpha diversity and increase beta diversity. Moreover, alpha diversity was considerably variable among landscapes, the highest values were found in landscapes located in the northern region of Brazilian Pampean Province, closer to the migration routes of Atlantic species. Taking together these finds suggest that environmental filtering and mainly species dispersal limitation might be shaping diversity at the broadest scale and different mechanisms influenced by flood pulse disturbances might be driving diversity at the finest scale, such as competitive exclusion and stress tolerance. Our findings were important to describe patterns of tree species diversity across spatial scales within Brazilian Pampean forests and provide useful insights about process driving diversity at each spatial scale. The next step is to testing and disentangling the effects of environmental factors and species dispersal limitation in shaping diversity at broad scaled.

Habitat complexity is directly correlated to insect diversity in most natural environments. Structural complexity reflects an increase in vertical stratification and plant diversity and often leads to a greater availability of floral resources and nesting sites. Efficient conservation strategies require understanding of how changes in habitat structure affect insects that provide essential ecosystem services. We analyzed how the diversity and species composition of bees and wasps that nest in pre-existing cavities is affected by habitat complexity. Our study was developed in the semiarid region of northeastern Brazil, in the Ubajara National Park and surrounding area. Four types of habitats within two physiognomies were sampled for two consecutive years. We used 120 trap-nest (9000 cavities) distributed in 40 sample points. Overall, 657 cavities were occupied by 11 species of bees, nine of wasps, and six of cleptoparasitic/parasitoids. Bees and wasp diversity increases with habitat complexity. While species richness was higher in more complex physiognomies, abundance was higher in disturbed areas. Species composition also varied with habitat structure. Habitat simplification has adverse effects on the diversity and composition of assemblages. These effects are stronger in more complex habitats indicating that conservation of humid habitats within semiarid areas is essential to maintain bee and wasp regional diversity.

Compreender os processos responsáveis pelos padrões de distribuição atuais das espécies é um dos principais objetivos da Ecologia. Nesta tese, visamos entender quais fatores estão relacionados à distribuição da diversidade de quelônios, grupo de animais ectotérmicos cujos padrões de diversidade ainda são pouco conhecidos, ao longo do tempo e do espaço. Para esse fim, usamos dados de mapas de distribuição das espécies de quelônios continentais, além de informações de história de vida (tipo de hábitat e tamanho corporal), e reconstruímos uma hipótese filogenética para o grupo usando dados moleculares. O grupo dos quelônios apresentou uma explosão de diversificação durante a irradiação da família Emydidae, o que está provavelmente ligado a um evento de oportunidade ecológica. Além disso, animais aquáticos apresentaram taxas de diversificação mais elevadas que os animais terrestres, o que ajuda a explicar a maior diversidade de animais aquáticos atuais. A distribuição da riqueza de quelônios ao longo dos continentes é influenciada principalmente por variáveis climáticas tais como temperatura e precipitação, porém o intervalo de tempo desde o qual as áreas foram colonizadas também influencia nesse padrão. A diversidade beta entre as comunidades de quelônios é influenciada principalmente pela distância geográfica entre as comunidades, e comunidades de diferentes de domínios biogeográficos são estruturadas de modo diferenciado. Finalmente, a diversidade de tamanhos corporais dos quelônios também é influenciada pela temperatura, de modo que animais menores são mais comuns em áreas mais frias. Understanding the processes that shape the current distribution patterns of species is one of the main goals of Ecology. In this thesis, we aimed to understand which factors are related to the distribution of the turtle diversity, a group of ectothermic animals whose diversity patterns are still little known, over time and space. To that end, we used distribution data from continental chelonian species, as well as life history information (habitat type and body size), and reconstructed a phylogenetic hypothesis for the group using molecular data. Turtles had a burst of lineage diversification during the irradiation of the Emydidae family, which is probably linked to an event of ecological opportunity. In addition, aquatic animals had higher rates of diversification than terrestrial animals, which helps to explain the current greater diversity of aquatic animals. Turtle richness distribution along the continents is mainly influenced by climatic variables such as temperature and precipitation, but the time when lineages first colonized the continental regions also influences this pattern. Beta diversity among chelonian communities is mainly influenced by the geographical distance between communities, and communities from different biogeographic realms are structured by different drivers. Finally, body size diversity of turtles is also influenced by temperature, and small animals are more common in cold areas. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O conceito de nicho ecológico descreve o conjunto de condições bióticas e abióticas nas quais as espécies podem manter populações e define a área de distribuição das espécies. O nicho ecológico é multidimensional e, desse modo, é função de várias características das espécies. Essas características podem mudar rapidamente ou podem variar de forma muito lenta, permanecendo conservadas ao longo do tempo evolutivo, o que caracteriza a conservação de nicho (i.e., a tendência de as espécies manterem o nicho ancestral ao longo do tempo evolutivo). Reter o nicho ancestral implica em menor capacidade do grupo em se adaptar fora dos limites de distribuição definidos pelo nicho ecológico. Portanto, o modo como as características ligadas ao nicho evoluíram ao longo do tempo é determinante para gerar padrões diferenciais de diversidade entre táxons. De fato, a conservação de nicho tem sido levantada como fator relevante para explicar o gradiente latitudinal de diversidade, bem como a formação da biota de diferentes habitats. A conservação de tolerâncias ecológicas em algumas linhagens implica na herança de uma capacidade limitada de colonizar e se estabelecer em diferentes habitats. Por outro lado, alguns grupos podem ser ecologicamente mais flexíveis e colonizar novos habitats através da evolução de nicho, provavelmente relacionada a adaptações funcionais específicas que possibilitam o estabelecimento das espécies. Este trabalho teve como objetivo geral avaliar padrões de diversidade de mamíferos terrestres para inferir acerca dos principais processos ecológicos, evolutivos e histórico-biogeográficos atuantes. No primeiro capítulo, testei a hipótese de conservação de nicho climático (Grinnelliano) de Chiroptera. Encontrei fortes evidências de que a estase evolutiva pode ter sido importante para algumas famílias do grupo, o que chama a atenção para a importância da não-estacionariedade na evolução de nicho ambiental. No segundo capítulo, investiguei o gradiente global de dissimilaridade filogenética de mamíferos terrestres. Identifiquei regiões onde a perda de linhagens (diferença de diversidade filogenética) é o que determina o gradiente de dissimilaridade (transições com desertos e limites entre regiões biogeográficas), bem como regiões onde a troca de linhagens foi mais importante para gerar padrões de diversidade beta filogenética (elevadas altitudes). Esses padrões foram diferentes entre três ordens de mamíferos analisadas, demonstrando a importância da capacidade de dispersão e da capacidade de estabelecimento, possivelmente condicionada à evolução nicho. No terceiro capítulo, investiguei padrões locais de diversidade filogenética e funcional de mamíferos africanos. Concluí que a história de colonização e diversificação diferencial entre grupos de mamíferos parece estar relacionada com a flexibilidade ecológica e a habilidade de lidar com mudanças climáticas. De forma geral, os resultados dos três capítulos convergiram para a importância da história evolutiva de diferentes grupos taxonômicos (desde ordem até gênero e espécie) para compreender os padrões de diversidade atuais. The concept of ecological niche describes the set of biotic and abiotic conditions for which the species can maintain populations and define the species geographical range. The ecological niche is multidimensional, which means that is a function of several species characteristics. These characteristics can change fastly or can vary very slowly, remaining conserved throughout the evolutionary time, which characterizes the niche conservatism (i.e., the tendency of the species retaining the ancestral niche along the evolutionary time). Retaining the ancestral niche implies a smaller group capacity. Retaining the ancestral niche implies that the group is less able to adapt outside the distribution boundaries defined by the ecological niche. Therefore, the way that characteristics linked to the niche evolved along the time is determinant to generate differential patterns of diversity among taxa. In fact, niche conservatism has been raised as a relevant factor to explain the latitudinal gradient of diversity, as well as the biota formation of different habitats. Conservation of ecological tolerances implies an inheritance of a limited ability to colonize and establish in different habitats. On the other hand, some groups can be ecologically more flexible and colonize new habitats through the niche evolution, probably related to specific functional adaptations that allow the establishment of species. The objective of this work was to evaluate the diversity patterns of terrestrial mammals to infer about the main ecological, evolutionary and historical-biogeographical processes. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG

Ficha Catalográfica v.3 n.6 Jan. / Jun. 2001

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As alterações criadas pelo ambiente urbano fragmentam florestas, impedem sua conectividade, criam mudanças das condições microclimáticas, modificam o equilíbrio físico e biológico, deixando impactos diretos na estrutura, riqueza e também na diversidade dos ecossistemas florestais. Considerando a importância das florestas urbanas para a manutenção da biodiversidade, este estudo analisou como os padrões de diversidade alfa e beta variam nas comunidades de florestas urbanas, fazendo uma relação com seu histórico de perturbação. O estudo foi realizado na mesorregião da Zona da Mata Mineira na microrregião de Juiz de Fora, nas cidades de Juiz de Fora, Lima Duarte, Rio Preto e Santos Dumont. Foram amostrados todos os indivíduos arbóreos vivos (DAP ≥ 5 cm) em 12 trechos de florestas, sendo alocadas aleatoriamente 10 parcelas de 20 x 20 m, totalizando 120 parcelas, com área total amostrada de 4,8 ha. Os trechos foram classificados de acordo com os diferentes níveis de perturbação, históricos de impactos antrópicos, tipos de distúrbios e estrutura atual; e distribuídos em quatro ambientes florestais com características compartilhadas (controle, relicto, agricultura abandonada e terraplanagem). A partir dos resultados foi possível perceber um claro padrão de agrupamento entre os quatro ambientes florestais, os valores de riqueza, índices de diversidade e equabilidade, variaram de acordo com o grau de impacto sofrido, obtendo os maiores valores fragmentos mais preservados, e menores aqueles que sofreram os maiores impactos antrópicos. A análise da diversidade beta demonstrou baixo número de espécies compartilhadas, evidenciando grande heterogeneidade florística nos ambientes florestais urbanos. As análises de agrupamentos demonstraram que a estrutura dos ambientes florestais são o reflexo dos tipos e intensidades dos distúrbios causados pelo ambiente urbano, representadas na forma de grupos com grande autocorrelação. Apesar das grandes alterações construídas pelo ambiente urbano antrópico, ainda assim os fragmentos urbanos abrigam importante diversidade alfa e beta da flora arbórea regional. O conhecimento sobre a vi biodiversidade das florestas tropicais urbanas é fundamental para subsidiar ações de proteção, conservação e restauração da biota regional. The urbanization process is one of the major agents in society transformation, with direct reflex on global biodiversity. The largest urbanization global expansion in natural environments, expected until 2030, will occur from the conversion of natural environments to urban areas in South America. The changes generated by urban settings fragment forests, hinder their connectivity, alter microclimate conditions and modify physical and biological balance, directly impacting on the structure, wealth and diversity of the forest ecosystem. Considering the importance of urban forests to the maintenance of biodiversity, this paper aims to analyze how alfa and beta diversity patterns vary in urban forest communities, relating to its disturbance history. The study took place in the mesoregion of Zona da Mata Mineira, in the microregion of Juiz de Fora, in the cities of Juiz de Fora, Lima Duarte, Rio Preto and Santos Dumont. All live arboreal individuals (DBH ≥ 5 cm) in twelve forest fragments were sampled, being 10 plots of 20 x 20m randomly allocated, totaling 120 plots. The fragments were classified according to the different levels of disturbance, history of human impact, types of disturbance and current structure; they were assorted in four forest settings with shared features (control, relict, abandoned agriculture and earthwork). From the results, it was possible to notice a clear pattern of grouping among the four forest settings; the values of wealth and diversity and equitability rates varied according to the impact endured, obtaining higher values in the most preserved fragments and lower in those which suffered with major human influence. The beta diversity analysis showed a low number of shared species, revealing great floristic heterogeneity in urban forest environments. The grouping analysis showed that forest environments reflect great changes caused by urban settings, depicted by groups with great autocorrelation. Regardless of alterations built by human urban settings, these urban fragments hold important alfa and beta diversity from the regional arboreal flora. Knowledge of urban rainforests biodiversity is essential to subsidize protection measures, preservation and recovery of regional biota.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-10-24T12:02:02Z No. of bitstreams: 1 PDF - Caroline Stefani da Silva Lima.pdf: 28204729 bytes, checksum: 5920971cb50b706bf8d83a493437825f (MD5) Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-10-26T16:55:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Caroline Stefani da Silva Lima.pdf: 28204729 bytes, checksum: 5920971cb50b706bf8d83a493437825f (MD5) Made available in DSpace on 2017-10-26T16:55:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Caroline Stefani da Silva Lima.pdf: 28204729 bytes, checksum: 5920971cb50b706bf8d83a493437825f (MD5) Previous issue date: 2017-02-10 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Estuaries are dynamic coastal ecosystems in which the interaction between the hydrological regime and the mixing of fresh and oceanic waters creates a gradient of variables that reflect on the structure of the fish community, as well as their spatio- temporal pattern. These characteristics are used as filters, that is, determining factors that select species ecologically similar, hence producing different groups of species along an environmental gradient. These filters can act on hierarchical scales, partitioning the diversity of species within the components α (local diversity), β (variation of diversity between sites) and γ (regional diversity). Therefore, the aim of this study was to analyze the composition, structure, hierarchical partitioning and if beta diversity is determined either by turnover or nestedness of fish assemblages in the Mamanguape river estuary, influenced by hydrological changes (rainy and dry periods). The composition and structure of the estuarine fish assemblages were characterized by a few dominant species in numerical abundance and biomass, being these considered core species. In addition, abundance and diversity increased with the proximity to the ocean due to adequate salinity conditions and greater habitat availability in these areas. The catch of fish in the estuary was higher during the rainy season, related to the recruitment period of many species that coincide with the environmental changes. The Canonical Correspondence Analysis indicated salinity and chlorophyll-a as the main filters of the spatial distribution of fish assemblages, separating them along the three zones according to the osmoregulation capacity of each species and the availability of resources in the zones. In the analysis of the hierarchical partition of the fish assemblages, the dissimilarity of the species composition was higher in the upper level (β3), influenced mainly by the turnover in both hydrological periods, suggesting the importance of the environmental heterogeneity for the fish diversity in this estuary. Estuários são ecossistemas costeiros dinâmicos cuja interação entre o regime hidrológico, entrada de água doces e oceânica cria um gradiente de variáveis ambientais que refletem na estrutura da comunidade de peixes, bem como no seu padrão de utilização espaço-temporal. Estas características ambientais podem atuar como filtros, ou seja, fatores determinantes que selecionam espécies ecologicamente similares, consequentemente produzindo diferentes grupos de espécies ao longo de um gradiente ambiental. Tais filtros podem agir em escalas hierárquicas, particionando a diversidade de espécies dentro dos componentes α (diversidade local), β (variação da diversidade entre locais) a γ (diversidade regional). Portanto, o objetivo desse estudo foi analisar a composição, estrutura, bem como, partição hierárquica e se diversidade β das assembleias de peixes é determinada por turnover ou aninhamento no estuário do rio Mamanguape – PB, influenciada pelas mudanças hidrológicas (período chuvoso e seco). A composição e estrutura das assembleias de peixes estuarinas foram representadas por poucas espécies dominantes em abundância numérica e biomassa, sendo essas considerada core species. Além disso, a abundância e diversidade aumentaram com a proximidade com o oceano, devido às condições adequadas de salinidade e maior disponibilidade de habitats nestas áreas. A captura de peixes no estuário foi maior durante o período chuvoso, relacionadas ao período de recrutamento de muitas espécies que coincidem com as mudanças ambientais. A análise de correspondência canônica indicou a salinidade e a clorofila-a como os principais filtros da distribuição espacial das assembleias de peixes, separando-as ao longo das três zonas em função da capacidade de osmorregulação de cada espécie e a disponibilidade de recursos nas zonas. Na análise da partição hierárquica das assembleias de peixes, a dissimilaridade da composição de espécies foi maior no nível superior (β), influenciada principalmente pelo turnover em ambos os períodos hidrológicos, sugerindo a importância da heterogeneidade ambiental para a diversidade de peixes nesse estuário.

Large rivers in tropical regions have strong variation of abiotic factors due to occurrence of flood pulses. Dams and natural events control the intensity and duration of these pulses. The hypothesis tested was that the Ostracoda community is persistent at regular pulses and more variable at extreme flood. Thus, the ostracods were monitored in a lentic environment of the upper Paraná River floodplain during 83 months (seven hydrologic cycles). The alteration of the water level directly influenced the abiotic variables, and these were correlated with the composition and abundance of ostracods (PCoA). The variability of the species composition was observed among several hydrological cycles, and only the extreme flood distinguished from its previous cycle. The absence of significant differences in community variability between succeeding periods indicates its persistence to natural pulses or short durations, probably because this community has developed adaptations that minimize its effects. The long duration and oscillation of the extreme flood influenced the variation of the environmental conditions reflecting the greater variability of the composition of ostracods in this hydrological period. Grandes rios em regiões tropicais têm marcante variação dos fatores abióticos devido a ocorrência dos pulsos de inundação. Barramentos e eventos naturais controlam a intensidade e duração desses pulsos. A hipótese testada foi que a comunidade de Ostracoda é persistente a pulsos regulares e mais variável em extrema cheia. Assim, os ostrácodes foram monitorados em um ambiente lêntico da planície de inundação do alto rio Paraná durante 83 meses (sete ciclos hidrológicos). A alteração do nível da água influenciou diretamente as variáveis abióticas e estas foram correlacionadas com a composição e abundância de ostrácodes (PCoA). A variabilidade da composição de espécies foi observada entre diversos períodos dos ciclos hidrológicos, sendo que apenas a extrema cheia diferenciou de seu ciclo antecedente. A ausência de diferenças significativas na variabilidade da comunidade entre períodos que se sucedem denota persistência a pulsos naturais ou de curtas durações, provavelmente porque esta comunidade desenvolveu adaptações que minimizam seus efeitos, permitindo a manutenção das populações. A longa duração e oscilação da cheia extrema atuou na variação das condições ambientais refletindo na maior variabilidade da composição de ostrácodes neste período hidrológico . 37 f

Considering that habitat complexity is directly linked to the maintenance of biodiversity in aquatic ecosystems, we carried out an field experiment to study the community structure of periphytic algae (richness, biomass, density and diversity) in artificial substrates with different degrees of complexity. We expected that greater structural complexity elevates the attributes of the periphytic community. We also evaluated whether the differences in species composition between substrates were the result of species turnover and/or nestedness. The experiment was carried out in situ, in a lagoon of the Upper Paraná River floodplain. Artificial macrophytes with different complexities were randomly incubated near a bank of natural macrophytes and removed after colonization of the periphyton for qualitative and quantitative analysis. The richness and diversity of species for both substrates did not differ. However, the biomass (chl a) and density of species differed between substrate types, with high biomass and density in the complex substrates. This result shows that although the source of propagules is the same, complex substrates provide space for a greater number of organisms, and that more simplified substrates alter the abundance of species. Our results also indicated that both nestedness and turnover affected the community structure of periphytic algae. Nestedness differed between simple and complex structures only when species abundance was considered; distinctly, species turnover was significantly different only when species occurrence was considered. Thus, we highlight the importance of habitat complexity in determining patterns of beta diversity (turnover and nestedness) allied to species abundance data for structuring the periphytic community. Considerando que a complexidade de habitat está diretamente ligada à manutenção da biodiversidade em ecossistemas aquáticos, realizou-se um experimento em campo para estudar a estrutura da comunidade de algas perifíticas (riqueza, biomasssa, densidade e diversidade) em substratos artificiais com diferentes graus de complexidades. Esperavamos que uma maior complexidade estrutural elevava os atributos da comunidade perifítica e também, se as diferenças na composição de espécies entre substratos foram o resultado do turnover de espécies e/ou aninhamento. O experimento foi realizado in situ em uma lagoa da planície de inundação do alto rio Paraná. Macrófitas artificiais com diferentes complexidades foram incubadas de forma aleatória, próximas à um banco de macrófitas naturais, e retiradas após a colonização do perifíton para análise qualitativa e quantitativa. A riqueza e diversidade de espécies para ambos os substratos não apresentaram diferenças significativas entre os distintos tipos de substratos. Porém, a biomassa (chl a) e densidade de espécies diferiram, com maior biomassa e densidade no substrato complexo. O resultado evidencia que, embora a fonte de propágulos seja a mesma, substratos complexos disponibilizam espaço para um maior número de organismos, e que substratos mais simplificados alteram a abundância de espécies de um sistema. Os dados obtidos indicaram que tanto o aninhamento quanto o turnover afetaram a estrutura da comunidade de algas perifíticas. O aninhamento diferiu entre estruturas simples e complexas somente quando a abundância de espécies foi considerada. Ao contrário, a substituição de espécies foi significativamente diferente somente quando consideramos a ocorrência de espécies. Para tanto, buscamos ressaltar a importância da complexidade de habitats em determinar padrões da diversidade beta (turnover e aninhamento) aliados aos dados de abundância de espécies para estruturação da comunidade perifítica. 34 f

O Brasil é considerado um país megadiverso, caracterizado por uma rica diversidade de fauna e flora. Toda essa biodiversidade distribui-se em seis biomas, cada um com suas características. Dois desses biomas, Pampa e Mata Atlântica, dividem o estado do Rio Grande do Sul em áreas com fitofisionomias distintas que vem sendo severamente impactados ao longo dos últimos anos. No entanto, os padrões de distribuição da biodiversidade dentro e entre esses biomas é ainda pouco compreendido. Essa dissertação propõe, pois, o uso de espécies de Drosophilidae, como modelos ecológicos para acessar os padrões de distribuição da biodiversidade no sul do Brasil, pela comparação da diversidade encontrada entre florestas/bosques e zonas de mata paludosa/banhados e entre os biomas Pampa e Mata Atlântica. Para tanto, foi utilizada uma estratégia baseada na realização de coletas pontuais, mas bem distribuídas ao longo do território alvo, em que drosofilídeos foram amostrados com o uso de armadilhas com isca de banana. Todos os indivíduos coletados foram identificados até o menor nível taxonômico possível. Neste sentido, o capítulo 1 desta dissertação compara as assembléias de Drosophilidae amostradas em áreas de mata paludosa/banhados com aquelas de florestas/bosques do RS, demonstrando a presença de padrões de abundância e composição diferenciados para os dois tipos de habitats, com menores níveis de diversidade no primeiro. Na comparação entre Biomas, apresentada no capítulo 2 desta dissertação, foi demonstrado que a diversidade gama de drosofilídeos encontrada na Mata Atlântica é maior do que aquela registrada para o Pampa, em consequência de sua maior diversidade beta. No entanto, muitas espécies apresentam uma maior associação com o último destes Biomas, demonstrando a importância da conservação das mais diferentes áreas. Brazil is considered a megadiverse country, characterized by a rich diversity of fauna and flora. All this biodiversity is distributed in six biomes, each with its own characteristics. Two of these biomes, Pampa and Mata Atlântica, divide the state of Rio Grande do Sul into areas with distinct phytophysiognomies that have been severely impacted during the last years. However, the patterns of biodiversity distribution within and between these biomes are still poorly understood. Thus, this dissertation proposes the use of Drosophilidae species as ecological models for accessing biodiversity distribution patterns in southern Brazil, by comparing the diversity found between flooded and nonflooded areas in RS and between the Pampa and Atlantic Forest Biomes. For this, punctual, but well distributed collections were performed throughout the target territory, where drosophilids were sampled with the use of banana baited traps. All individuals collected were identified to the lowest possible taxonomic level. In this sense, chapter 1 of this dissertation compares Drosophilidae assemblages sampled between flooded and nonflooded areas of RS, demonstrating the presence of differential patterns of abundance and composition of species for the two types of habitats, with lower levels diversity in the first. In the comparison between Biomes, presented in chapter 2 of this dissertation, it was shown that richness of drosophilids found in the Atlantic Forest is higher than that recorded for the Pampa, as a consequence of its higher beta diversity. However, many species also have a greater association with the last of these Biomes, demonstrating the importance of conserving the most different areas.