Ecologia de
     Populações




Ligando Escalas na
     Ecologia
Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
popecologia@hotmail.com
Ligando Escalas na
       Ecologia

Novos Paradigmas
Novos Computadores    Modelos populacionais
Novos Softwares       Espaciais Explícitos
GPS                   (Dunning et al. 1995)

Telemetria                           Linguagem comum


                     Interface entre a
                     Biologia de Conservação,
                     Ecologia de Populações, e
                     Manejo de Recursos
                     Naturais
Tópicos
Fundamentos de Modelagem
Análise de Sensitividade
Uso no Manejo da Fauna
Modelos populacionais
     Espaciais Explícitos
Meta: Modelar a dinâmica populacional de
 forma real de modo que os efeitos das
 várias opções de manejo ou cenários de
 mudança global sobre populações podem
 ser avaliados
Dados intensivos: Demografia específica
 ao Habitat, dispersão, seleção de
 habitat
Duas maneiras
Cada célula contem um indivíduo (tamanho da
  célula = território ou área vital)
  – Equações descrevem decisões diárias de forrageio,
    escape de predadores, e outros eventos que
    eventualmente se transformam em crescimento
    individual
  – Equações descrevem decisões anuais de quando
    reproduzir ou dispersar e liga essas decisões a
    sobrevivência e produção reprodutiva
Cada célula contem uma população (tamanho da
  célula é uma deme)
  – Equações para modelar nascimentos, mortes,
    imigração e emigração
Determinando
as
Necessidades
de Habitat de
um Espécie em
Risco de
Extinção
(Letcher et al. 1998)
    Modelo da
    sociabilidade
    altamente
    complexa de
    pica-paus
    vermelhos
O Arranjo Espacial de
Habitat é Provavelmente
      Importante

               O crescimento
               populacional
               depende do
               número de
               territórios
               (quantidade de
               habitat) e seu
               arranjo (agregação
               de habitat)
Análise de Sensitividade


                     Produção de
                     filhotes
                     Mortalidade de
                     fêmeas
                     reprodutoras
                     Mortalidade de
                     fêmeas
                     dispersoras
                     Todos tem efeitos
                     fortes sobre o
                     crescimento
                     populacional
Dias até a
 predação de todos
      os ovos
  (quanto mas oscuro o cor
     menor a predação)




Dias até a predação = 8.04 –
8.16
Locais usados
  para testar
modelo (2000 e
     2001)

Teste dos modelos de
   observados e previstos:
1. Porcentagem de ovos:
   r= 0.22, p=0.19
2. Dias até a predação:
   r=0.29, p=0.07
Aplicação de
   modelagem:
locais de estudo
   de pássaros
(predação baixa
 – verde e alta -
       azul)

  •Baixa = 8
  •Alta n = 9
Espécies Estudadas

  Sub-Copa

  • Empidonax difficilis



  •Turdus migratorius




  Arbusto


  Catharus ustulatus
Espécies Estudadas
    Chão

    •Wilsonia pusilla




    •Melospiza melodia
    •



    •Junco hyemalis
    •



    •Troglodytes
    troglodytes
Levantamentos
       – Contagem de predadores por
         ponto (Luginbuhl et al. 2001)
       – Contagens de pássaros por
         ponto
       – Mapear a localização de
         todos os avistamentos a cada
         duas semanas
       – Mapas localizados de pontos
         do comportamento
         reprodutivo (Índice de
         Vickery do Sucesso:
         cumulativo no ano; ordem 1 –
         7)
       – Encontrar e monitorar ninhos
         (taxas de mortalidade
         Mayfield)
MEAN OBSERVATIONS




                                                       10
                                                            12
                                                                 14
                                                                      16
                                                                              18




                                   0
                                       2
                                           4
                                               6
                                                   8
                      American
                       Crow
                                                                       Low




                      Common
                       Raven
                                                                       High




                       Douglas
                       Squirrel


                       Gray Jay


                   Steller's Jay




PREDATOR SPECIES
                    Towsends's
                     Chipmunk


                   All Predators
                                                                              p = 0.07
                                                                                          áreas de predação alta (n = 8)
                                                                                         Predadores mais abundantes em
Sucesso de Nidificação difere para Turdus
                          migratorius e aves da sub-copa

                                                        High         Low
                     80
% DEPREDATED NESTS




                          p = 0.003                                                             p = 0.01
                                                                                   11            58
                                   31                                                   10
                     60                                  16
                                                  4

                                                               17                                    33
                     40
                                            12                       4
                     20

                                        6                                      4
                      0
                                                        flycatcher




                                                                                   Swainson's




                                                                                                  Canopy
                             American




                                            Dark-eyed




                                                                     sparrow
                                                          Pacific-




                                                                      Song




                                                                                                   Low
                                                           slope
                                              junco
                              robin




                                                                                     thrush
                                                               SPECIES
Referencias
Rushton, SP, Lurz, PWW, Fuller, R., e PJ Garson. 1997. Modelling the
distribution of the red and grey squirrel at the landscape scale: a
combined GIS and population dynamics approach. J. Animal Ecology
34:1137-1154.
Liu, J., JB Dunning, Jr., e HR Pulliam. 1995. Potential effects of a
forest management plan on Bachman’s Sparrows (Aimophila aestivalis):
Linking a spatially explicit model with GIS. Conservation Biology 9:62-
75.
Pulliam, HR, JB Dunning, Jr., e J. Liu. 1992. Population dynamics in
complex landscapes: a case study. Ecological Applications 2:165-177.
Dunning, JB, Jr., DJ Stewart, BJ Danielson, BR Noon, TL Root, RH
Lamberson, e EE Stevens. 1995. Spatially explicit population models:
current forms and future uses. Ecological Applications 5:3-11.
McKenney, DW, Rempel, TRS, Venier, LA, Wang, Y, e AR Bisset. 1998.
Development and application of a spatially explicit moose population
model. Canadian Journal of Zoology 76:1922-1931.
Martinez-Meyer, E., Peterson, A. T., Servin, J. I., e L. F. Kiff. 2006.
Ecological niche modelling and prioritizing areas for species
reintroductions. Oryx 40:411-418.

Ligando escalas

  • 1.
    Ecologia de Populações Ligando Escalas na Ecologia Prof. Dr. Harold Gordon Fowler popecologia@hotmail.com
  • 2.
    Ligando Escalas na Ecologia Novos Paradigmas Novos Computadores Modelos populacionais Novos Softwares Espaciais Explícitos GPS (Dunning et al. 1995) Telemetria Linguagem comum Interface entre a Biologia de Conservação, Ecologia de Populações, e Manejo de Recursos Naturais
  • 3.
    Tópicos Fundamentos de Modelagem Análisede Sensitividade Uso no Manejo da Fauna
  • 4.
    Modelos populacionais Espaciais Explícitos Meta: Modelar a dinâmica populacional de forma real de modo que os efeitos das várias opções de manejo ou cenários de mudança global sobre populações podem ser avaliados Dados intensivos: Demografia específica ao Habitat, dispersão, seleção de habitat
  • 5.
    Duas maneiras Cada célulacontem um indivíduo (tamanho da célula = território ou área vital) – Equações descrevem decisões diárias de forrageio, escape de predadores, e outros eventos que eventualmente se transformam em crescimento individual – Equações descrevem decisões anuais de quando reproduzir ou dispersar e liga essas decisões a sobrevivência e produção reprodutiva Cada célula contem uma população (tamanho da célula é uma deme) – Equações para modelar nascimentos, mortes, imigração e emigração
  • 6.
    Determinando as Necessidades de Habitat de umEspécie em Risco de Extinção (Letcher et al. 1998) Modelo da sociabilidade altamente complexa de pica-paus vermelhos
  • 7.
    O Arranjo Espacialde Habitat é Provavelmente Importante O crescimento populacional depende do número de territórios (quantidade de habitat) e seu arranjo (agregação de habitat)
  • 8.
    Análise de Sensitividade Produção de filhotes Mortalidade de fêmeas reprodutoras Mortalidade de fêmeas dispersoras Todos tem efeitos fortes sobre o crescimento populacional
  • 9.
    Dias até a predação de todos os ovos (quanto mas oscuro o cor menor a predação) Dias até a predação = 8.04 – 8.16
  • 10.
    Locais usados para testar modelo (2000 e 2001) Teste dos modelos de observados e previstos: 1. Porcentagem de ovos: r= 0.22, p=0.19 2. Dias até a predação: r=0.29, p=0.07
  • 11.
    Aplicação de modelagem: locais de estudo de pássaros (predação baixa – verde e alta - azul) •Baixa = 8 •Alta n = 9
  • 12.
    Espécies Estudadas Sub-Copa • Empidonax difficilis •Turdus migratorius Arbusto Catharus ustulatus
  • 13.
    Espécies Estudadas Chão •Wilsonia pusilla •Melospiza melodia • •Junco hyemalis • •Troglodytes troglodytes
  • 14.
    Levantamentos – Contagem de predadores por ponto (Luginbuhl et al. 2001) – Contagens de pássaros por ponto – Mapear a localização de todos os avistamentos a cada duas semanas – Mapas localizados de pontos do comportamento reprodutivo (Índice de Vickery do Sucesso: cumulativo no ano; ordem 1 – 7) – Encontrar e monitorar ninhos (taxas de mortalidade Mayfield)
  • 15.
    MEAN OBSERVATIONS 10 12 14 16 18 0 2 4 6 8 American Crow Low Common Raven High Douglas Squirrel Gray Jay Steller's Jay PREDATOR SPECIES Towsends's Chipmunk All Predators p = 0.07 áreas de predação alta (n = 8) Predadores mais abundantes em
  • 16.
    Sucesso de Nidificaçãodifere para Turdus migratorius e aves da sub-copa High Low 80 % DEPREDATED NESTS p = 0.003 p = 0.01 11 58 31 10 60 16 4 17 33 40 12 4 20 6 4 0 flycatcher Swainson's Canopy American Dark-eyed sparrow Pacific- Song Low slope junco robin thrush SPECIES
  • 17.
    Referencias Rushton, SP, Lurz,PWW, Fuller, R., e PJ Garson. 1997. Modelling the distribution of the red and grey squirrel at the landscape scale: a combined GIS and population dynamics approach. J. Animal Ecology 34:1137-1154. Liu, J., JB Dunning, Jr., e HR Pulliam. 1995. Potential effects of a forest management plan on Bachman’s Sparrows (Aimophila aestivalis): Linking a spatially explicit model with GIS. Conservation Biology 9:62- 75. Pulliam, HR, JB Dunning, Jr., e J. Liu. 1992. Population dynamics in complex landscapes: a case study. Ecological Applications 2:165-177. Dunning, JB, Jr., DJ Stewart, BJ Danielson, BR Noon, TL Root, RH Lamberson, e EE Stevens. 1995. Spatially explicit population models: current forms and future uses. Ecological Applications 5:3-11. McKenney, DW, Rempel, TRS, Venier, LA, Wang, Y, e AR Bisset. 1998. Development and application of a spatially explicit moose population model. Canadian Journal of Zoology 76:1922-1931. Martinez-Meyer, E., Peterson, A. T., Servin, J. I., e L. F. Kiff. 2006. Ecological niche modelling and prioritizing areas for species reintroductions. Oryx 40:411-418.