Ecologia de Populações




Prof. Dr. Harold Gordon Fowler
popecologia@hotmail.com
Determinando a
Densidade Populacional:
como os ecólogos contam?
Contagem de todos os indivíduos
Sub-amostragem:
– Parcelas
– Transectos
– Marcação e recaptura (organismos moveis)
Contagem de Indivíduos
Métodos de Amostragem
Amostragem por parcela
  – Contagem precisa
  – Área de cada parcela conhecida
  – As parcelas precisam ser representativas e
    aleatórias
Censos Totais
Para as espécies sésseis, a densidade local
  pode ser determinada por parcelas, e
  depois extrapolada a área total ocupada.
  – 9 cupinzeiros em cerrado queimado, 6
    cupinzeiros em cerrado não queimado
  – 1 sauveiro em cerrado queimado, 18 sauveiros
    em cerrado não queimado
  – Densidade por ha é o número em 300m2 * 33.3
      300 cupinzeiros/ha em cerrado queimado, 200/ha em
      cerrado não queimado
      33.3 sauveiros/ha em cerrado queimado, 600/ha em
      cerrado não queimado
  – Premissa é que a área restante é igual a área
    amostrada
Parcelas
          Parcela de Raio Fixo
– Densidade e área basal
       Parcela de Raio Variável
– Densidade e área basal
– Menos intensiva do que de raio fixo
Método do ponto centrado no quarto
– Densidade e área basal
– Usado quando a distribuição é mais
  aleatória
Parcelas
Útil para organismos pequenos e cesseis




       http://simp.ucsc.edu/Sites/Images/quadrats/pp1mquad.jpg
Quantificando a Mortalidade de
 - 40 Parcelas em 5 Transectos Moluscos
- Fotografado cada duas semanas entre janeiro
de 2001 e dezembro de 2003
- Método de ponto aleatório para quantificar
percentagem de cobertura: moluscos, rocha e
“outro”   2001                    2003
Quais espécies lenhosas estão aqui?
Por que?
Configurações Espaciais
Visualmente, esses dois padrões são
distintos. Usando a analise de parcelas,
porém, os dois padrões produzem o
mesmo resultado.
  xx             xx        xx xx



  xx             xx        xx xx
Localizaçao da unidade dentro
de uma parcela

•Começando de um
extremo da área
procura o habitat
mais próximo.
Seleção de amostras
•Uma parcela selecionada aleatoriamente
Parcelas de
 Freqüências
 Encaixadas



10m




          50m


          Parcelas/Local

          10m2 = 10
          1m2 = 10
          .1m2 = 40
          .01m2= 40
Amostragem Sem Área
                      Selecione indivíduos
                       aleatoriamente ou
                       local e medir a
                       distância a vizinho
                       mais próximo
                        – Bom para árvores e sauveiros
                        – Sutherland pp. 60-62




   (Greenwood 1996)
A formula comum do calculo do
valor do vizinho mais próximo


                Onde
                Rn = valor do vizinho
                mais próximo
                D Obs = distancia nn
                média observada
                A = área estudada
                N = número total de
                indivíduos (pontos)
Formula alternativa para o
valor do vizinho mais próximo


            Onde

Rn =        Rn = valor do vizinho mais
            próximo


2d√n/a      Đ = a distancia média entre
            vizinhos mais próximos
            A = área estudada
            N = número total de pontos
            (indivíduos)
Analise de Padrão de Pontos

Para entender os vários estados e a
 dinâmica de um fenômeno geográfica
 particular, o pesquisador precisa
 detectar os padrões espaciais das
 distribuições de pontos e seguir as
 mudanças nos padrões de pontos em
 tempos diferentes.
Analise de Padrão de Pontos
Analise de Parcelas permite determinar se uma
 distribuição de pontos é similar a um padrão
 aleatório Analise do Vizinho mais Próximo
 compara a distancia média entre vizinhos mais
 próximos num conjunto de pontos ao um
 padrão teórico.
Os coeficientes de autocorrelação espacial
 mensuram o grau de similaridade de pontos
 vizinhos.
Analise da função K pode identificar e avaliar a
 agregação de pontos em escalas ou extensões
 espaciais diferentes.
Analise de Parcelas
A analise de parcelas avalia uma
 distribuição de pontos pela comparação
 de como a densidade muda com o espaço.
A densidade medida pela analise de
 parcelas é comparada a densidade de um
 padrão aleatório construído
 teoricamente para avaliar se a
 distribuição dos pontos é mais agregada
 ou dispersa do que o padrão aleatório.
Conceito Geral da Analise
        de Parcelas
Uma malha quadrada regular é um número de
  pontos que ficam em alguns quadrados.
O quadrado forma uma parcela, ou a unidade de
  amostragem.
O círculo é a forma geométrica mais compacta,
  mas os círculos não podem cobrar todo o
  espaço geográfico ao menos que se
  sobrepõem.
Num padrão de pontos agregadas no extremo,
  todos ou a maioria dos pontos ficam em um ou
  poucos quadrados. Um padrão de dispersão
  extrema forma um padrão uniforme ou uma
  latisse triangular, todos os quadrados têm um
  número similar de pontos.
Conceito Geral da Analise de
          Parcelas
Estatisticamente, a analise de parcelas
 fornece uma avaliação boa da densidade na
 área de estudo se emprega um número
 suficiente de parcelas geradas
 aleatoriamente.
O tamanho ótimo da parcela pode ser calculado
 por 2A/r . A é a área de estudo, e r é o
 número de pontos na distribuição.
Uma vez determinada o tamanho da parcela
 para uma distribuição de pontos, a analise de
 parcelas pode determinar a distribuição de
 frequências do número de pontos para todas
 as parcelas.
Exemplos de parcelas
aleatórias e sistemáticas
Análise de Malha: Análise
                          Focal cada célula
 Filtros espaciais: valor de saída de
 é calculado das células vizinhas (janela
 corrida)
 Formas de vizinhança:
                                        Maioria
                                        Maximo
                                        Média
                                        Mediano
                                        Mínimo
                                        Amplitude
                                        Desvio padrão           Habitat da Espécie A
                                        Soma                    Habitat da Espécie B
                                        Variedade
                                                        Amplitude da Espécie A =
•Repasso de baixo nível: Apagacimento,                  4 células
• retirada de ruído                                     Espécie A depende da B
•Repasso de alto nível: Enfatiza a variação local
•Ampliação da borda
Análise de Malha:
               Análise Zonal
                                                        Área
                                                        Centróide
                                                        Geometria
                                                        Perímetro

                                                        Maioria
                                                        Maximo
                                                        Média
       Classe de vegetação A                            Mediano
               ou classe de uso A                       Mínimo
       Classe de vegetação B                            Amplitude
               ou classe de uso B                       Estatística
       Classe de vegetação C                            Desvio padrão
               ou classe de uso C                       Soma
                                                        Largura
Saída é:                                                Variedade
a) malha com mesmo valor em cada célula na mesma zona
b) tabela com valores por zona
Comparação dos Padrões
  Observados e Esperados
Além da estatística K-S usada para
testar se o padrão observado é
diferente de um padrão aleatório,
podemos usar o Teste da Razão de
Variância a Média usa a vantagem de
uma propriedade estatística específica
da distribuição de Poisson.
Analise de Vizinhos
         Ordenados
A analise de parcelas é útil para comparar
 um padrão observado de pontos a uma
 distribuição aleatória ou outra
 distribuição teórica. Porém, existem
 limitações.
Essa analise captura a informação dos
 pontos dentro de cada parcela, mas
 nenhuma informação sobre os pontos
 entre parcelas é usada na analise. Como
 resultado, a analise de parcelas pode não
 ser suficiente para distinguir entre
 alguns padrões de pontos.

Parcelas

  • 1.
    Ecologia de Populações Prof.Dr. Harold Gordon Fowler popecologia@hotmail.com
  • 2.
    Determinando a Densidade Populacional: comoos ecólogos contam? Contagem de todos os indivíduos Sub-amostragem: – Parcelas – Transectos – Marcação e recaptura (organismos moveis)
  • 3.
  • 4.
    Métodos de Amostragem Amostragempor parcela – Contagem precisa – Área de cada parcela conhecida – As parcelas precisam ser representativas e aleatórias
  • 5.
    Censos Totais Para asespécies sésseis, a densidade local pode ser determinada por parcelas, e depois extrapolada a área total ocupada. – 9 cupinzeiros em cerrado queimado, 6 cupinzeiros em cerrado não queimado – 1 sauveiro em cerrado queimado, 18 sauveiros em cerrado não queimado – Densidade por ha é o número em 300m2 * 33.3 300 cupinzeiros/ha em cerrado queimado, 200/ha em cerrado não queimado 33.3 sauveiros/ha em cerrado queimado, 600/ha em cerrado não queimado – Premissa é que a área restante é igual a área amostrada
  • 6.
    Parcelas Parcela de Raio Fixo – Densidade e área basal Parcela de Raio Variável – Densidade e área basal – Menos intensiva do que de raio fixo Método do ponto centrado no quarto – Densidade e área basal – Usado quando a distribuição é mais aleatória
  • 7.
    Parcelas Útil para organismospequenos e cesseis http://simp.ucsc.edu/Sites/Images/quadrats/pp1mquad.jpg
  • 8.
    Quantificando a Mortalidadede - 40 Parcelas em 5 Transectos Moluscos - Fotografado cada duas semanas entre janeiro de 2001 e dezembro de 2003 - Método de ponto aleatório para quantificar percentagem de cobertura: moluscos, rocha e “outro” 2001 2003
  • 9.
    Quais espécies lenhosasestão aqui? Por que?
  • 10.
    Configurações Espaciais Visualmente, essesdois padrões são distintos. Usando a analise de parcelas, porém, os dois padrões produzem o mesmo resultado. xx xx xx xx xx xx xx xx
  • 11.
    Localizaçao da unidadedentro de uma parcela •Começando de um extremo da área procura o habitat mais próximo.
  • 12.
    Seleção de amostras •Umaparcela selecionada aleatoriamente
  • 13.
    Parcelas de Freqüências Encaixadas 10m 50m Parcelas/Local 10m2 = 10 1m2 = 10 .1m2 = 40 .01m2= 40
  • 14.
    Amostragem Sem Área Selecione indivíduos aleatoriamente ou local e medir a distância a vizinho mais próximo – Bom para árvores e sauveiros – Sutherland pp. 60-62 (Greenwood 1996)
  • 15.
    A formula comumdo calculo do valor do vizinho mais próximo Onde Rn = valor do vizinho mais próximo D Obs = distancia nn média observada A = área estudada N = número total de indivíduos (pontos)
  • 16.
    Formula alternativa parao valor do vizinho mais próximo Onde Rn = Rn = valor do vizinho mais próximo 2d√n/a Đ = a distancia média entre vizinhos mais próximos A = área estudada N = número total de pontos (indivíduos)
  • 17.
    Analise de Padrãode Pontos Para entender os vários estados e a dinâmica de um fenômeno geográfica particular, o pesquisador precisa detectar os padrões espaciais das distribuições de pontos e seguir as mudanças nos padrões de pontos em tempos diferentes.
  • 18.
    Analise de Padrãode Pontos Analise de Parcelas permite determinar se uma distribuição de pontos é similar a um padrão aleatório Analise do Vizinho mais Próximo compara a distancia média entre vizinhos mais próximos num conjunto de pontos ao um padrão teórico. Os coeficientes de autocorrelação espacial mensuram o grau de similaridade de pontos vizinhos. Analise da função K pode identificar e avaliar a agregação de pontos em escalas ou extensões espaciais diferentes.
  • 19.
    Analise de Parcelas Aanalise de parcelas avalia uma distribuição de pontos pela comparação de como a densidade muda com o espaço. A densidade medida pela analise de parcelas é comparada a densidade de um padrão aleatório construído teoricamente para avaliar se a distribuição dos pontos é mais agregada ou dispersa do que o padrão aleatório.
  • 20.
    Conceito Geral daAnalise de Parcelas Uma malha quadrada regular é um número de pontos que ficam em alguns quadrados. O quadrado forma uma parcela, ou a unidade de amostragem. O círculo é a forma geométrica mais compacta, mas os círculos não podem cobrar todo o espaço geográfico ao menos que se sobrepõem. Num padrão de pontos agregadas no extremo, todos ou a maioria dos pontos ficam em um ou poucos quadrados. Um padrão de dispersão extrema forma um padrão uniforme ou uma latisse triangular, todos os quadrados têm um número similar de pontos.
  • 21.
    Conceito Geral daAnalise de Parcelas Estatisticamente, a analise de parcelas fornece uma avaliação boa da densidade na área de estudo se emprega um número suficiente de parcelas geradas aleatoriamente. O tamanho ótimo da parcela pode ser calculado por 2A/r . A é a área de estudo, e r é o número de pontos na distribuição. Uma vez determinada o tamanho da parcela para uma distribuição de pontos, a analise de parcelas pode determinar a distribuição de frequências do número de pontos para todas as parcelas.
  • 22.
  • 23.
    Análise de Malha:Análise Focal cada célula Filtros espaciais: valor de saída de é calculado das células vizinhas (janela corrida) Formas de vizinhança: Maioria Maximo Média Mediano Mínimo Amplitude Desvio padrão Habitat da Espécie A Soma Habitat da Espécie B Variedade Amplitude da Espécie A = •Repasso de baixo nível: Apagacimento, 4 células • retirada de ruído Espécie A depende da B •Repasso de alto nível: Enfatiza a variação local •Ampliação da borda
  • 24.
    Análise de Malha: Análise Zonal Área Centróide Geometria Perímetro Maioria Maximo Média Classe de vegetação A Mediano ou classe de uso A Mínimo Classe de vegetação B Amplitude ou classe de uso B Estatística Classe de vegetação C Desvio padrão ou classe de uso C Soma Largura Saída é: Variedade a) malha com mesmo valor em cada célula na mesma zona b) tabela com valores por zona
  • 25.
    Comparação dos Padrões Observados e Esperados Além da estatística K-S usada para testar se o padrão observado é diferente de um padrão aleatório, podemos usar o Teste da Razão de Variância a Média usa a vantagem de uma propriedade estatística específica da distribuição de Poisson.
  • 26.
    Analise de Vizinhos Ordenados A analise de parcelas é útil para comparar um padrão observado de pontos a uma distribuição aleatória ou outra distribuição teórica. Porém, existem limitações. Essa analise captura a informação dos pontos dentro de cada parcela, mas nenhuma informação sobre os pontos entre parcelas é usada na analise. Como resultado, a analise de parcelas pode não ser suficiente para distinguir entre alguns padrões de pontos.