Academic literature on the topic 'Metacomunidad'

I used the metacommunity framework to dissect the relative influences of dispersal (in ecological and evolutionary timeframes), selection (driven by abiotic factors) and ecological drift on the assembly process of freshwater benthic communities. The study was carried out at 26-32 different stream segments within an area of about 40,000km2, in the Colombian Orinoco. The area encompasses an elevation gradient from 3400 to 300m a.s.l. and includes a heterogeneous assembly of ecoregions and landscapes. By using a pattern-matching approach, I provide evidences supporting that dispersal, selection and drift are directly involved in the assembly of freshwater benthic communities. My findings indicate that one or more events of dispersal limitation (i.e. allopatric isolation) in an evolutionary timeframe shaped distinct pools of taxa in the Orinoco basin. The extent of these pools partially matches the distribution of the ecoregions, suggesting that those events molding the riverscapes and the vegetation structure similarly affect the diversity and distribution of benthic species. These findings have implications for both basic and applied research in the disciplines of metacommunity and freshwater ecology as well as of conservation and biogeography<br>En esta tesis, utilizo el marco conceptual de las metacomunidades para caracterizar los posibles efectos que tienen los procesos de dispersión (en tiempos ecológicos y evolutivos), selección (impulsada por factores abióticos) y deriva ecológica en la diversidad y distribución de las comunidades bentónicas fluviales. La zona de estudio, de un área de aproximadamente 40,000 km2, abarcó entre 26 y 32 segmentos de ríos prístinos del Orinoco colombiano. Los puntos de muestreo abarcaron un gradiente de elevación de 300 a 3400 m.s.n.m. que incluyó un conjunto heterogéneo de ecorregiones y paisajes. Mediante una aproximación de ligar patrones y posibles mecanismos, esta tesis proporciona evidencias de que la dispersión, la selección y la deriva están directamente involucradas en el proceso de ensamblaje de las comunidades bentónicas fluviales. Mis hallazgos indican que uno o más eventos de limitación de la dispersión en un marco de tiempo evolutivo (eventos de aislamiento alopátrico) formaron diferentes pools de especies dentro de la cuenca del Orinoco. La extensión de estos pools coincide parcialmente con la distribución de las ecorregiones, lo que sugiere que los eventos que moldearon los paisajes fluviales y la estructura de la vegetación afectaron de manera similar la diversidad y distribución de las especies bentónicas en ecosistemas fluviales. Estos hallazgos tienen implicaciones en las disciplinas de la ecología de metacomunidades y de agua dulce, así como en la conservación y la biogeografía

During the last years, there has been an increase in the number and intensity of disturbances, and their consequences related with global change, which have corroborated the already forecasted scenarios. One example are wildfires, which are expected to increase both in intensity and extension in the near future. However, although the extensive research carried out to understand wildfire impacts, there is still a lack of knowledge regarding its consequences on freshwater temporary ponds. These temporary habitats constitute small biodiversity reservoirs, holding singular and iconic fauna. Nowadays, these habitats are endangered mostly due to habitat loss. Consequently, to cope with the future climatic scenario, which predicts an increase in wildfire disturbances as well as greater habitat loss, it becomes mandatory to better comprehend and study wildfire impacts on these small biodiversity jewels.Throghout this thesis I study the Jonquera wildfire consequences on the Albera temporary ponds<br>Durant els últims anys, l’increment de pertorbacions lligades al context de canvi global està corroborant cada dia els pronòstics més negatius. En aquesta mateixa línia, i en relació a les pertorbacions d’abast regional com els incendis, les prediccions no fan res més que pronosticar-ne un augment, tant en la intensitat com en l’extensió. Tanmateix, tot i la gran quantitat de recerca sobre els impactes dels incendis se sap poc en relació al seu impacte sobre els estanys temporanis d’aigua dolça. Aquests, constitueixen un reservori de biodiversitat únic i molt valuós en les regions com la Mediterrània i actualment es troben greument amenaçats a causa de la seva desaparició. En conseqüència, davant de les futures perspectives climàtiques d’increment dels incendis i d’una major pèrdua d’habitat, esdevé cabdal conèixer quins són els impactes dels incendis sobre els estanys temporanis mediterranis. En aquesta tesi s'aprofundeix en els afectes de l'incendi de la Jonquera sobre els estanys temporanis de l'Albera

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-07-27T21:10:07Z No. of bitstreams: 3 Tese - Diogo Borges Provete - 2016.pdf: 3048056 bytes, checksum: 5e3c0b282d1a0790baa37204e8059ed1 (MD5) Ata de defesa - Diogo Borges Provete.PDF: 971791 bytes, checksum: d78fa4a86345ee06bcf4e49553a98347 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)<br>Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-07-28T11:01:30Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Tese - Diogo Borges Provete - 2016.pdf: 3048056 bytes, checksum: 5e3c0b282d1a0790baa37204e8059ed1 (MD5) Ata de defesa - Diogo Borges Provete.PDF: 971791 bytes, checksum: d78fa4a86345ee06bcf4e49553a98347 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)<br>Made available in DSpace on 2016-07-28T11:01:30Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Tese - Diogo Borges Provete - 2016.pdf: 3048056 bytes, checksum: 5e3c0b282d1a0790baa37204e8059ed1 (MD5) Ata de defesa - Diogo Borges Provete.PDF: 971791 bytes, checksum: d78fa4a86345ee06bcf4e49553a98347 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-03-30<br>Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES<br>Phylogenetic information has increasingly been included in studies of local communities and also at broad spatial scales. Despite recent criticisms in the last four years, phylogenetic relationships may still provide insights into the organization and assembly of ecological communities. The objectives of this study were 1) to review the history of the use of phylogenetic information, as well as criticisms and perspectives of its use in community ecology; 2) understand how the size and shape of phylogenetic trees and the phylogenetic structure of metacomunidaes affect the amount of variation accounted for by a eigenvector-based method used to describe the phylogenetic composition of metacomunidaes (PCPS); 3) to test the effect of diversity of evolutionary history (MNTD and MPD) and species richness as predictors of three variables of freshwater ecosystem functioning (productivity, respiration, and decomposition); and finally 4) to test how environmental gradients, especially pond canopy cover, influence the phylogenetic structure of an anuran metacommunity from southeastern Brazil. I found that the structure of metacommunities had greater impact on eigenvalues of PCPS than tree shape metrics, such as symmetry and stemminess. In addition, decomposition and respiration were best predicted by MNTD as a linear function, while productivity was affected by the quadratic term of MNTD. Finally, pond canopy cover and floating vegetation strongly affected the phylogenetic structure of the anruan metacommunity, influencing lineage sorting. These findings 1) can help users interpret the results of PCPS; 2) provide better understand of the effect of species loss in multitrophic, freshwater ecosystems; and 3) improve our knowledge about the effect of canopy cover on the lineage composition in anuran metacomunities.<br>Informações filogenéticas tem sido cada vez mais incluídas em estudos de comunidades locais e em larga escala espacial. Apesar das críticas dos últimos quatro anos, relações de parentesco ainda podem fornecer idéias sobre a organização e montagem de comunidades ecológicas. Os objetivos deste estudo foram 1) revisar o histórico do uso de informações filogenéticas, bem como críticas e perspectivas quanto ao seu uso em ecologia de comunidades; 2) entender como o formato e tamanho de árvores filogenéticas e a estrutura filogenética da metacomunidade afetam a quantidade de variação capturada por um método baseado em autovetores usado para descrever a composição filogenética de metacomunidaes (PCPS); 3) testar o efeito da diversidade de história evolutiva (MNTD e MPD) e da riqueza de espécies como preditores de três métricas de funcionamento de ecossistemas aquáticos (produtividade, respiração, e decomposição); e por fim 4) testar como gradientes ambientais, especialmente cobertura de dossel, influenciam a estrutura filogenética de uma metacomunidade de anuros no sudeste do Brasil. Encontrei que a estrutura da metacomunidade teve maior impacto nos autovalores do PCPS do que métricas de formato de árvore, tais como simetria e enraizamento (stemminess). Além disso a decomposição e respiração foram melhor preditas por MNTD, enquanto produtividade foi melhor predita pelo termo quadrático desta medida. Por fim, a cobertura de dossel e vegetação flutuantes afetaram fortemente a estrutura filogenética da metacomunidade de anuros, influenciando a distribuição de linhagens. Estes resultados 1) podem auxiliar na interpretação dos resultados do PCPS por usuários; 2) permitem compreender melhor o efeito da perda de espécies em ecossistemas aquáticos multitróficos; e 3) ampliam o conhecimento sobre o efeito da cobertura de dossel sobre a composição de linhagens em metacomunidades de anuros.

A Mata Atlântica historicamente passou por profundas transformações em sua conformação original, dando origem a uma paisagem fragmentada em sua maioria. A fragmentação florestal é um fator que atua de forma negativa nos processos ecológicos e em diferentes proporções sobre a biodiversidade. Os anfíbios anuros são sensíveis à fragmentação porque possuem uma fisiologia adaptada a ambientes úmidos. Porém esta sensibilidade tem diferentes respostas: espécies associadas à floresta respondem de maneiras distintas ao desmatamento em comparação com as espécies vinculadas às áreas abertas. Diante deste processo de fragmentação dos habitats naturais muito se tem usado em ecologia o conceito de metacomunidades, que pode ser definido por comunidades locais formadas por múltiplas espécies as quais são conectadas por processos de dispersão e tem sido uma ferramenta muito útil para prever padrões na dinâmica das comunidades. Os principais processos que estão envolvidos em moldar a estrutura de uma metacomunidade são as interações biológicas, os filtros ambientais, a dispersão e eventos de colonização e extinção aleatórios. A partir destes fatores são descritos quatro modelos de dinâmica de metacomunidades: modelo neutro (neutral model); dinâmica de manchas (patch dynamics); efeito de massa (mass effect); triage de espécies (species sorting). Na definição de metacomunidades, as escalas locais e regionais atuam em conjunto na estruturação das comunidades locais. Porém, em escalas maiores, padrões gerais da distribuição das espécies e de diversidade espacial são mais diretamente responsáveis pela estruturação das comunidades. A partir dos modelos de metacomunidades tornou-se possível prever os efeitos da fragmentação do habitat sobre a dinâmica dos ecossistemas e a biodiversidade. Outro fator que atua na distribuição de anfíbios anuros são as variáveis climáticas, porque estão relacionadas às atividades reprodutivas, à sua fisiologia e além disso há uma ligação entre a filogenia das espécies e o gradiente climático. Por esse motivo é muito importante mensurar em diferentes escalas espaciais a variação das espécies em relação às variáveis climáticas. Neste estudo testou-se se a percentagem de cobertura florestal, as variáveis climáticas e o componente espacial influenciam a estruturação das comunidades de anuros na paisagem florestal fragmentada do norte paranaense.<br>The Atlantic Forest historically had profound changes in its original state, resulting almost entirely in a fragmented landscape. Forest fragmentation is a factor which acts negatively on ecological processes and at different scales on biodiversity. The amphibians are sensitive to this process because they have a restricted physiology to moisture environments. Thus, this sensitivity has different responses: species on forest respond in different ways to deforestation in comparison with open areas species. Against these processes much has been used in ecology the concept of metacommunities that can be defined by multiple species interacting through dispersion and has been a very useful tool to predict patterns in assembly structure. The main processes involved in shaping the structure of a metacommunity are biological interactions, environmental filters, dispersion and random events of colonization and extinction. From these factors are described four models of metacommunities: neutral model; patch dynamics; mass effect; species sorting. In the definition of metacommunities, local and regional scales act together to shape the community traits. But at larger scales, general patterns of species distribution and spatial diversity are more directly responsible for structuring communities. With the metacommunities models become possible to predict how habitat fragmentation affects the dynamics of ecosystems and biodiversity. Another factor that acts in the distribution of amphibians are climate variables, because they are related to reproductive activities and there is a link between the phylogenies of species and the climate gradient. For this reason it is very important measure in different spatial and temporal scales the variation of species in relation to climate variables. This study aimed to test if the percentage of forest cover, climate variables and the spatial component influence the structure of anuran communities in fragmented forest landscape of northern Paraná state.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:26:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALMEIDA_Rodrigo_Silva_2013.pdf: 2567444 bytes, checksum: 0ebfbd744721cec70932c58cb440d2f2 (MD5) Previous issue date: 2013-10-22<br>Universidade Federal de Minas Gerais<br>The concept of metacommunities incorporates the influence of local and regional factors in structuring communities and has supported recent approaches related to patterns of distribution, abundance and species interactions. Within this concept, the species sorting model that assumes that a community is governed only by local factors, while the mass effect model assumes that a community is governed by local and regional effects. A stream system has a hierarchical dendritic network, in which the upstream water bodies are smaller and tend to increase in the downstream direction due to the connection with other streams. To stream fish, the dispersion process by the channel reveals the importance of regional factors on the structure of metacommunities, while habitat heterogeneity acts locally, and may reveal boundaries between metacommunities. This study aims to determine whether there is the formation of metacommunities along the longitudinal gradient and models which explain this structure. We captured fish populations and raise environmental information in three streams (15 reaches of 70 m) of a small watershed of the Atlantic. A principal component analysis (PCA) was applied to describe the environmental gradient and to verify the occurrence of this metacommunities apply a gradient elements of metacommunities analysis (EMS). The pattern of distance decay relationships (DDR) was used to verify whether metacommunities are influenced by the effects of local and / or regional and so seek explanations for the pattern found. We can say that there are two distinct communities (clementsian pattern of metacommunities), one nearest the mouth with no defined pattern caused by a process mass effect and a more flush with standard board from a species sorting process. Distinguish these communities is of great interest to conservation purposes and the development of strategies for biomonitoring. For example, for communities downstream, where the environmental changes caused by urbanization are more prevalent and there is the possibility of removing this source of environmental impact, ensure connectivity of streams is a good strategy since the species moving more intensely and are very dependent on the source of colonization. On the other hand, communities further upstream, even if there is a disconnect with the region downstream promoted by the damming of streams for water harvesting, these communities will remain theoretically provided that local conditions are guaranteed, ie, there is a pressing conservation environmental integrity of these excerpts.<br>O conceito de metacomunidades incorpora a influência de fatores locais e regionais na estruturação das comunidades e tem subsidiado abordagens recentes relacionadas aos padrões de distribuição, abundância e interações entre espécies. Dentro deste conceito, o modelo species sorting que assume que uma comunidade é governada somente por fatores locais, enquanto, o modelo mass effect assume que uma comunidade é governada por efeitos locais e regionais. Um sistema de riachos apresenta uma rede dendrítica hierárquica, no qual os corpos d água à montante são menores e tendem a aumentar no sentido jusante devido à conexão com outros riachos. Para peixes de riacho, o processo de dispersão pelo canal revela a importância de fatores regionais sobre a estrutura de metacomunidades, enquanto a heterogeneidade de hábitats age localmente, podendo revelar limites entre as metacomunidades. O presente estudo tem como objetivo verificar se existe a formação de metacomunidades ao longo do gradiente longitudinal e quais modelos explicam esta estrutura. Nós capturamos a ictiofauna e levantamos informações ambientais em três riachos (15 trechos de 70 m) de uma pequena microbacia da Mata Atlântica. Uma análise de componentes principais (PCA) foi aplicada para descrever o gradiente ambiental e, para verificar a ocorrência de metacomunidades neste gradiente aplicamos uma análise de elementos de metacomunidades (EMS - Elements of Metacommunities Analysis). O padrão de decaimento da similaridade pela distância (DDR - Distance Decay Relationships) foi utilizado para verificar se as metacomunidades são influenciadas pelos efeitos locais e/ou regionais e assim buscar explicações para o padrão encontrado. Podemos afirmar que existem duas comunidades distintas (padrão clementsiano de metacomunidades), uma mais próxima da foz sem padrão definido ocasionado por um processo mass effect e outra mais à montante com padrão de tabuleiro proveniente de um processo species sorting. Distinguir estas comunidades é de grande interesse para propósitos conservacionistas e na definição de estratégias de biomonitoramento. Por exemplo, para as comunidades mais à jusante, onde as alterações ambientais causadas pela urbanização são mais preponderantes e não há mais a possibilidade de retirar esta fonte de impacto ambiental, garantir a conectividade dos riachos é uma boa estratégia visto que as espécies se deslocam de maneira mais intensa e são muito dependentes da fonte de colonização. Por outro lado, as comunidades mais a montante, mesmo que ocorra uma desconexão com a região à jusante promovida pelo represamento dos riachos para captação de água, estas comunidades teoricamente se manterão desde que as condições locais sejam garantidas, ou seja, é premente a conservação da integridade ambiental destes trechos.

Comunidades biológicas são organizações complexas, o que levou ao surgimento de diferentes conceitos teóricos e formas de delimitação de comunidades na natureza ao longo do desenvolvimento da Ecologia de Comunidades. Muito além de descrever as comunidades biológicas por si só, ecólogos tem se dedicado a explicar quais os fatores que levam determinadas comunidades a apresentar uma dada composição e abundância das espécies. Neste contexto, a recente teoria de metacomunidades tem sido uma das mais promissoras, uma vez que integra duas visões amplamente discutidas: a visão deteminista e a visão neutra. Após seu surgimento, pesquisadores passaram a utilizar esta visão integrada para determinar os fatores que estruturam as comunidades biológicas de uma variedade de grupos taxonômicos em diferentes escalas espaciais. O presente estudo buscou explorar o conceito de metacomunidades em uma escala espacial reduzida utilizando aves como táxon de estudo. Os objetivos foram: i) determinar se um fragmento florestal pode abrigar diferentes comunidades de aves florestais, ou seja, uma metacomunidade, e; ii) verificar quais fatores estruturam as comunidades nesta escala espacial reduzida. Assim, foram coletados dados da composição e abundância de aves florestais, além de variáveis ambientais e espacias, em duas regiões de um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual no norte do estado do Paraná, Sul do Brasil. Para testar se o fragmento estudado apresenta duas comunidades de aves diferentes foi utilizado Escalonamento Multidimensional Não-Métrico (NMDS) e Análise de Variância Multivariada Permutacional (PERMANOVA). Posteriormente, utilizando Análise de Redundância Parcial (pRDA) foi realizada a partição da variação das comunidades de aves para verificar a influência das variáveis ambientais e espaciais. Tanto o NMDS como a PERMANOVA suportam a existência de uma metacomunidade dentro do fragmento estudado, onde as comunidades que a compõe estão altamente conectadas e apresentam limites pouco distintos. Por meio da partição de variação demonstrou-se que apenas as características ambientais locais (e.g. bambu - Chusquea sp.) desempenham um papel fundamental na estruturação das comunidades nesta escala espacial, enquanto a dispersão parece ter um papel menor. Isto significa que, apesar das aves conseguirem se dispersar para todos os habitats, são as características ambientais locais associadas ao nicho de cada uma das espécies os fatores que determinam a distribuição e ocorrência das espécies no fragmento estudado.<br>Biological communities are complex organizations. Due to this fact, several theoretical concepts and forms of delimitating communities in nature have emerged during the development of Community Ecology. Beyond describing biological communities alone, ecologists have been keen in trying to explain the factors that lead communities to their current composition and abundance of species. In this context, the recent theory of metacommunity has been one of the most promising, since it integrates two widely discussed views: the deterministic and neutral view. After its creation, reaserchers started to use this integrated view to determine the factors responsible for the structure of biological communities in a variety of taxonomic groups and at different spacial scales. The present study explored the concept of metacommunities in a small spacial scale using birds as the study taxon. The objectives were: i) to determine if a forest fragment can harbor different forest bird communities, that is, a metacommunity, and; ii) determine the factors that shape the communities in this small spatial scales. We collected data on bird composition and abundance, as well as environmental and spacial variables, in two regions of a Seasonal Semideciduous Forest fragment in the north of Paraná State, south of Brazil. To test if the studied forest fragment harbored different bird communities, we used Non-Metric Multidimensional Scaling (NMDS) and Permutational Multivariate Analysis of Variance (PERMANOVA). We then used Partial Redundancy Analysis (pRDA) to decompose the variation of bird communities to verify the influence of environmental and spatial variables. Both NMDS and PERMANOVA analysis indicated the existence of a metacommunity inside the studied forest fragment, in which the bird communities are highly connected with indistinct boundaries. Partitioning of variation showed that only local environmental features (e.g. bamboo - Chusquea sp.) played an important role in structuring these bird communities at this reduced spacial scale, while dispersion seemed to have a minor role. Although, birds were capable of dispersing to all possible habitats inside the forest fragment, our data suggests that local environmental features associated with species-specific niches are the main drivers of species distribution and possibly occurence in the studied forest fragment.

Entender como comunidades são estruturadas a partir de um pool de espécies é uma questão central em Ecologia de Comunidades. Diversas abordagens foram propostas para estabelecer a ligação entre os padrões de estrutura de comunidades e os processos que os geram. As regras de assembleia e a abordagem filogenética em ecologia de comunidades são alguns exemplos. Entretanto, o que estas abordagens não levam em conta é o efeito de processos neutros na estruturação de comunidades. Há um consenso de que tanto nicho como neutralidade afetam a estrutura de comunidades e que se deve avaliar a importância relativa de cada um destes processos. A ideia desta tese foi usar modelos estatísticos para representar como processos neutros e de nicho geram padrões em comunidades. No Capítulo 2 propus uma abordagem baseada em modelos hierárquicos através da qual é possível expressar processos neutros e de nicho. A partir disso, foi possível representar hipóteses em que apenas processos neutros afetam a estrutura da comunidade, apenas processos de nicho ou diferentes combinações entre ambos. Usando seleção de modelos, identifiquei qual a combinação de processos melhor explica as abundâncias observadas das espécies. Com isso, mostrei que as comunidades de samambaias em gradientes altitudinais na Serra do Mar no Paraná, Brasil são estruturadas por uma mistura de filtro ambiental, deriva ecológica e limitação de dispersão. O filtro ambiental define as abundâncias das espécies selecionando as melhores estratégias ecológicas das espécies dependendo da altitude. A variação de abundância entre as espécies que compartilham as mesmas estratégias ecológicas é explicada em parte por deriva ecológica e limitação de dispersão e, em parte, por filtro de habitat independente dos atributos das espécies incorporados no modelo. Com isso, delimitei como processos baseados em nicho e neutralidade afetam a abundância das espécies de samambaias ao longo de gradientes altitudinais. No Capítulo 3 usei um estudo de caso para explorar a ideia central da abordagem filogenética em ecologia de comunidades de que é possível inferir os processos que afetam as comunidades com base em padrões locais de estrutura filogenética. Usei a abordagem de modelos proposta no Capítulo 2 para simular comunidades geradas por processos puramente neutros, puramente de nicho e uma combinação hierárquica entre os dois. Encontrei que comunidades geradas apenas por processos de nicho geram estruturas filogenéticas aleatórias na maioria dos casos. A detecção de estruturas filogenéticas aleatórias foi ainda mais frequente nas comunidades geradas por processos puramente neutros e pela combinação de processos neutros e de nicho, não sendo possível a distinção entre estes dois cenários. Desse modo, o estudo de caso mostrou que estruturas filogenéticas não aleatórias são muito pouco plausíveis e que os processos neutros geram uma forte assinatura nos padrões de estrutura filogenética. Com a abordagem proposta nesta tese foi possível delimitar a influência de processos de nicho e neutralidade em comunidades e entender suas consequências em termos dos padrões por eles gerados. A tradução dos diferentes processos em modelos mistos mostrou-se uma ferramenta poderosa para quantificar padrões e construir explicações de como os processos operam juntos<br>Understanding how communities are assembled from a species pool is a central question in community ecology. Different approaches to link pattern and processes in community ecology were proposed. Some examples are assembly rules and the community phylogenetic approach. However, one aspect not accounted in those approaches is how neutral processes affect community patterns. There is a consensus that both niche and neutral processes affect community assembly and that the goal should be assess the relative importance of each process. The general idea if this thesis was to use statistical models to represent how niche and neutral generate community patterns. In Chapter 3, I proposed a framework based on hierarchical models to express niche and neutral processes. I used this approach to represent hypothesis in which only niche processes affect community structure, only neutral processes or a hierarchical combination of both explains species abundance. By using model selection, I identifyied which combination of processes better predicts observed abundances on local communities. I showed that fern communities across altitudinal gradients at Serra do Mar in Paraná, Brazil are structured by a mixture of environmental filtering, ecological drift and limited dispersal. Environmental filtering defines species abundance, selecting the best ecological strategies of species depending on altitude. Variation on species abundance sharing the same ecological strategies is explained in part by drift and limited dispersal, and in part by habitat filtering independent of species traits considered in the models. Hence, I refined how niche and neutral processes affect fern abundance on altitudinal gradients. In Chapter 3, I used a case study to explore the idea from community phylogenetics of inferring processes affecting communities based on patterns of phylogenetic structure. I used the modeling framework from Chapter 3 to simulate communities built by niche, neutral and combination of both processes. I found that communities based on niche processes are likely to generate a random phylogenetic structure. The detection of random phylogenetic strucure was even more common on communities built solely by neutral processes and combination of both niche and neutral processes. Therefore, the case study showed that a non random phylogenetic strucure is unlikely and that neutral processes strongly affect the outcome of phylogenetic patterns. Based on the framework proposed on this thesis it is possible to delimit the influence of niche and neutral processes on community assembly and to understand what are the consequences in terms of community patterns. Translating different processes into mixed models can be a powerful tool to quantify patterns and built explanations on how the processes operate together

Orientadores: Ricardo Jannini Sawaya, Denise de Cerqueira Rossa Feres<br>Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia<br>Made available in DSpace on 2018-08-22T18:39:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CorreaFilho_DecioTadeu_M.pdf: 2723996 bytes, checksum: 128827025a31fdb66d41e2abeb742135 (MD5) Previous issue date: 2013<br>Resumo: Anfíbios anuros possuem ciclo de vida complexo e as fases larvais e adultas podem ocupar ambientes totalmente distintos. Isso faz com que cada uma das fases esteja sujeita a diferentes pressões ambientais. Desta forma, girinos e adultos podem seguir caminhos evolutivos diferentes, ainda que apresentem as mesmas relações filogenéticas. O objetivo deste estudo foi investigar os aspectos ecológicos e evolutivos que atuam na estruturação de uma metacomunidade de anuros nas fases adulta e larval. Realizamos o estudo em uma região de Cerrado no sudeste do Brasil. O trabalho está dividido em dois capítulos. No primeiro, testamos se as comunidades de adultos e girinos são concordantes, e analisamos a influência das variáveis ambientais e espaciais na abundância e composição de espécies em cada fase ontogenética. No segundo capítulo, verificamos como a diversidade fenotípica se distribui ao longo da filogenia e como os corpos d'água influenciam a diversidade fenotípica e filogenética das espécies. Além disso, verificamos a evidência de filtros ambientais na montagem das comunidades estudadas a partir da associação entre atributos fenotípicos, relações filogenéticas e variáveis ambientais. Nossos resultados do primeiro capítulo indicam que as comunidades de adultos e girinos são concordantes, ou seja, são distribuídas de maneira similar entre os habitats. As variáveis ambientais foram mais importantes do que as espaciais, sendo a área da superfície e o hidroperíodo dos corpos d'água as características que melhor explicaram a distribuição dos adultos e girinos entre os corpos d'água. A maioria das espécies esteve associada aos habitats temporários de média a longa duração. Locais temporários não apresentam predadores importantes como peixes e retém água por tempo suficiente para a metamorfose dos girinos. No segundo capítulo, verificamos que os atributos fenotípicos nos adultos são mais conservados do que nos girinos. A diversidade fenotípica dos adultos é concentrada em poucos nós da filogenia, enquanto que nos girinos é dispersa pela filogenia. A metacomunidade de adultos é estruturada por filtros ambientais relacionados principalmente aos microhabitats de vocalização. Espécies da família Hylidae que vocalizam empoleiradas, por exemplo, são associadas aos locais com maior diversidade de vegetação na margem dos corpos d'água. Para os girinos não foi observada evidência de filtro ambiental. Além disso, não houve relação clara entre os atributos fenotípicos dos girinos e características ambientais como observado para os adultos. Entretanto, a maioria dos girinos esteve associada a locais que podem oferecer maior disponibilidade de recursos alimentares e menor risco de predação, como corpos d'agua temporários, de dossel aberto e com muita vegetação em seu interior. Concluímos que os adultos determinam a distribuição dos girinos nas comunidades. Entretanto, a escolha do habitat de reprodução é baseada em parte pelos atributos dos adultos, mas também ponderada por locais de melhor desenvolvimento e sobrevivência de sua larva. Nossos resultados ressaltam a complexidade da organização das comunidades de anuros, principalmente no que diz respeito às relações entre as fases ontogenéticas, e contribuem de forma inédita para melhor compreensão da organização de comunidades de animais de ciclo de vida complexo como os anuros<br>Abstract: Anuran amphibians have complex life cycles, and the larval and adult stages can occupy completely different environments. Thus, each stage is subject to different environmental pressures. Tadpoles and adults can follow different evolutionary paths even though they show the same phylogenetic relationships. The aim of this study was to investigate the ecological and evolutionary aspects structuring an anuran metacommunity in both larval and adult stages. We conducted this study in a savanna region in southeastern Brazil. The study comprises two chapters. In the first, we tested if tadpole and adult communities show community concordance. Then we analyzed the influence of environmental and spatial variables on the abundance and composition of species in each ontogenetic stage. In the second chapter, we verified how the phenotypic diversity is distributed throughout the phylogeny, and how water bodies affect phenotypic and phylogenetic diversity of species. Additionally, we verified the evidence of environmental filters acting in the community assembly based on the association among phenotypic traits, phylogeny, and environmental variables. Our results in the first chapter indicated that communities of adults and tadpoles are concordant, because they have a similar distribution across the set of water bodies. Environmental variables were more important than space, because area and hydroperiod of the water bodies were the variables that best explained the distribution of species for both ontogenetic stages. Most species were associated with medium and long-term temporary habitats. Temporary habitats have no important predators like fish and could retain water long enough for tadpoles to achieve metamorphosis. In the second chapter, we find that adult traits are more conserved, which was not observed for tadpoles. The phenotypic diversity of adults is concentrated in a few nodes, while in tadpoles it is widespread throughout phylogeny. The adult metacommunity is regulated by environmental filters related to vocalization microhabitats. Hylidae species that vocalize perched on vegetation, for instance, are associated with greater vegetation diversity on the edge of the water body. Tadpoles were not affected by environmental filters. Furthermore, there was not clear relationship between tadpole traits and environmental characteristics as observed for adults. However, most of the tadpoles were associated with sites that may offer greater availability of food resources and low predation risk, such as open canopy and temporary water bodies with vegetation inside. We conclude that adults determine the distribution of tadpoles. However, even if environmental filters affect adults, the choice of the breeding habitat is based in part by adult traits and also weighted for habitats that promote better development and survival of their larvae. Our results underscore the complexity involved in frog community assembly, particularly regarding the relationship between ontogenetic stages, and thus, contribute to a better understanding of the assembly of complex life cycle communities<br>Mestrado<br>Ecologia<br>Mestre em Ecologia

A expansão da floresta sobre o campo, a partir do estabelecimento de araucárias isoladas (nucleação), forma uma paisagem única no planalto sul-brasileiro, sendo que o uso de uma abordagem de metacomunidades pode auxiliar a compreender melhor esse processo. Existem quatro modelos de metacomunidades que explicam a relação entre comunidades locais: dinâmica de manchas, seleção de espécies, efeitos de massa e neutro. Esses modelos possuem diferentes premissas quanto aos processos de nicho e de dispersão que atuam na dinâmica da metacomunidade. No entanto, há uma lacuna entre a teoria e o teste desses modelos em estudos empíricos. Uma forma de testar mais claramente esses modelos é através de uma abordagem funcional. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a importância (i) de atributos relacionados às estratégias de dispersão e de crescimento das espécies, (ii) da abundância das espécies no pool regional e (iii) do tamanho da mancha, na organização de comunidades de indivíduos lenhosos juvenis em áreas de nucleação florestal sobre o campo, a fim de compreender quais modelos de metacomunidades melhor explicam esse processo. Para tanto, calculamos o CWM (Community Weighted Mean) e índices de diversidade funcional, considerando a ocorrência (sesFD) e a abundância (sesFDis) das espécies, para tamanho da semente e área foliar específica (SLA), em manchas florestais de distintos tamanhos e na floresta contínua adjacente ao campo, e testamos se as áreas diferem entre si de acordo com o tipo de ambiente. Avaliamos ainda se a abundância relativa das espécies nas áreas de nucleação é determinada pela abundância das mesmas na floresta contínua, através do uso dos modelos de Community Assembly by Trait Selection (CATS). Os resultados foram então comparados com o esperado para cada modelo de metacomunidade. A maior parte dos sítios apresentou índices de diversidade funcional para SLA e tamanho da semente de acordo com o esperado ao acaso. As áreas não diferiram quanto ao CWM para SLA. No entanto, foram observadas diferenças quanto ao CWM para o tamanho da semente, com o favorecimento de espécies com sementes menores em áreas mais abertas, e espécies com sementes maiores em áreas mais sombreadas. De acordo com os modelos CATS, a abundância das espécies no pool regional foi mais importante do que os atributos para a determinação da abundância das mesmas nas comunidades locais. Concluiu-se que o modelo de metacomunidades que melhor explica o processo de nucleação florestal sobre o campo no planalto das araucárias é o modelo de efeitos de massa, o que ressalta a importância da dispersão para a estruturação das comunidades locais. Como a maior parte das espécies lenhosas existentes na área possui dispersão zoocórica, esse resultado indica que a preservação da fauna dispersora é fundamental para a dinâmica desse ecossistema. Com o uso de uma abordagem funcional, em conjunto com os modelos CATS, foi possível testar os quatro modelos de metacomunidades. Assim, o método proposto pode ser aplicado a outros sistemas naturais, auxiliando na compreensão do funcionamento de diferentes metacomunidades.<br>The forest expansion over the grassland, from the establishment of isolated Araucaria (nucleation) forms a unique landscape in south brazilian plateau, and the use of a metacommunity approach can help to better understand this process. There are four metacommunity models that explain the relationship between local communities: patch-dynamics, species-sorting, mass-effects and neutral. These models have different assumptions about niche processes and dispersion that act in metacommunities dynamics. However, there is a gap between theory and the test of these models in empirical studies. One way to test these models more clearly is through a functional approach. In this context, the objective of this study was to evaluate the importance of (i) attributes related to dispersion and growth species strategies, (ii) species abundance in the regional pool and (iii) patch size, on structuring communities of juvenile woody individuals in forest nucleation areas on the grassland in order to understand which metacommunity model explain this process. Therefore, we calculate the CWM (Community Weighted Mean) and functional diversity indices, considering species occurrence (sesFD) and abundance (sesFDis) for seed size and specific leaf area (SLA), in forest patches of different sizes and in adjacent continuous forest and tested if sites differ according to ambient. Further, we evaluated if species relative abundance in nucleation areas is determined by the abundance in the continuous forest, by the use of Community Assembly by Trait Selection (CATS) models. Then, we compared results with expected for each metacommunity model. Most of sites presented functional diversity values for SLA and seed size as expected by chance. Areas did not differ in CWM to SLA. However, we observed differences for CWM to seed size, favoring species with smaller seeds in more open areas, and species with larger seeds in more shaded areas. According to CATS models, species abundance in regional pool was more important than attributes to determine species abundance in local communities. We concluded that the metacommunity model that best explains forest nucleation on the grassland in Araucaria plateau is the mass-effects model, which emphasizes the importance of dispersion for structuring local communities. As most of existing woody species has zoochorous dispersion, this result indicates that preservation of disperser fauna is essential for ecosystem dynamic. By using a functional approach in combination with CATS models, it was possible to test the four metacommunity models. Thus, the method proposed in this work can be applied to other natural systems, helping understanding different metacommunities operation.