Estrutura e desenvolvimento de comunidades

Definição de comunidade

Assembléia de populações de espécies e suas interações, sendo que estas governam a estrutura e o funcionamento da comunidade.

A montagem da assembléia de espécies depende das 1) tolerâncias das espécies às condições físicas do ambiente 2) capacidade de colonização e dispersão e 3) interações entre as espécies.

Geografia Recursos

Filogenia

GuildaGuilda localComunidade

Assembléia

Táxon Guilda: grupo de espécies não aparentadas que

explora mesma categoria de recurso da mesma

maneira

Assembléia: grupo de espécies aparentadas na comunidade

Histórico do conceito de comunidade

Frederic Clements

Entidade discretaH.A. Gleason

Associação fortuita de espécies devido aos requisitos individuais

Escala de estudo

Fronteiras da comunidade

Escala

Arbitrariedade

Delimitação da comunidade

Análise de gradientes (Whittaker)

Estrutura da comunidade

Riqueza = número de espécies presentes em uma unidade geográfica definida

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1. Problemas taxonômicos

2. Amostragem da comunidade

BIOMASSA

ÁREA OCUPADA

ESPÉCIES RARAS E COMUNS

QUANTAS ESPÉCIES?

DIVERSIDADE

4 espécies8 indivíduos

4 espécies8 indivíduos

Qual é mais diversa?

Diversidade leva em conta riqueza e equitabilidade

Equitabilidade leva em conta a abundância (número de indivíduos) de cada espécie

Diversidade

Interações bióticas e microhabitats

Extinção/especiação

Dispersão/colonização

Grandes mudanças climáticas

Composição de espécies e similaridade

Mecanismos estruturadores

Exclusão competitiva e riqueza da comunidade

Exclusão competitiva

Redução da sobreposição de nichos

A B

EFEITO DA COMPETIÇÃO SOBRE RIQUEZA

Diferenciação de nicho e riqueza de espécies

EFEITO DA PREDAÇÃO SOBRE RIQUEZA

Estrelas-do-mar

Competidores

PredadorPisaster

Cracas MexilhõesBalanus Mytilus

EXPERIMENTO CLÁSSICO DE COEXISTÊNCIA MEDIADA POR PREDAÇÃO (PAINE 1966)

tempo

Remoção

%D

e co

bert

ura Mexilhões

Cracas

Coexistência mediada por predação

INFLUÊNCIA DOS PREDADORES VARIA

Remoção dos predadores aumenta riqueza

Preferência por espécies raras

PARASITISMO

Bonsall & Hassell 1997. Nature

Riqueza de lagartos mediada por parasitas

EFEITO DAS INTERAÇÕES POSITIVAS SOBRE RIQUEZA

Espécie A favorece B

Estágios iniciais

Condições do ambiente

A B

Distúrbios

Evento discreto que remove organismos, altera disponibilidade de recursos e muda ambiente físico. Evita que a comunidade atinja o K, impedindo exclusão competitiva

Depende da intensidade e escala

Frequência e intensidade

Mudança do ambiente físico por organismos

Organismos fundadores

Engenheiros do ecossistema

Engenheiros do ecossistema

Bettongia lesueur

Macrotis lagotis

Acúmulo de matéria orgânica Infiltração do solo

Germinação de plantas

Sítios ricos em nutrientes

Atração de herbívoros

James & Eldridge 2007.

Distúrbios externos e dinâmica da comunidade

Abertura de novos espaços e reorganização da comunidade

Colonização das manchas – efeito do colonizador e adaptações das espécies ao ambiente

Organização da comunidade: competição ou aleatoriedade

Comunidades controladas por aleatoriedade da espécie fundadora

Todas as espécies possuem a mesma capacidade de colonizar e se manter no ambiente

Recrutamento – assembléia de espécies é aleatória

Espécies clímax em florestas tropicais, peixes recifais

Sucessão ecológica – governada por competição

Padrão de colonização e extinção direcional e contínuo de espécies em um local

Substituição gradual das espécies através de processos biológicos que ocorrem ao longo do tempo

PioneirasIniciais

Clímax/finaisSere ou intermediárias

Sucessão primária

Sucessão após distúrbio catastrófico

Dispersão e colonização de ambientes recém-surgidos

Sucessão secundária

Ocorre após perturbações não-catastróficas: presença de organismos residuais.

Sucessão degradativa - animais

Mecanismos que governam sucessão

Balanço entre colonização e competição

História de vida das espécies

Nicho sucessional

Connell & Slatyer (1977)

Somente pioneiras podem se estabelecer Qualquer espécie pode se estabelecer

Modificaçõesnas condições

Facilitação

Substituição por espécies tardias

Sombreamento e compostos químicos

Inibição

Persistências das espécies até nova perturbação

Tolerância: estabelecimento independente das outras espécies

Depende de atributos da espécie: capacidade de colonização, tolerância a competição e condições abióticas

Facilitação

Atriplex Maireana Solo nu

Atriplex Maireana Solo nu

Mudança das condições e recursos

Ambientes estressantes? Áridos?

Estádios ontogenéticos?

Facelli & Temby 2002

Clímax

Baixa taxa de substituição de espécies

Monoclímax (Clements 1916) – único clímax em região climática

Policlímax (Tansley 1939) – vários padrões climáxicos; influência de topografia e solos

Clímax-padrão (Whittaker 1953) – continuidades de tipos de acordo com gradiente

Mas o clímax existe?

Distúrbios são frequentes e podem desestabilizar o clímax

Mosaico sucessional e distúrbio intermediário

Sucessão é dinâmica

Formação de um mosaico de seres sucessionais em uma região