Ecologia de Populações

Ecologia de Populações

Prof. Dr. Harold Gordon Fowler

popecologia@hotmail.com

Amostragem e Avaliação de Habitat

Ecologia de Populações

Avaliação ao Nível da Paisagem

Modelos de índices de aptidão de habitat (IAH) – Mensura a quantidade e não a qualidade de habitat

Número de unidades de habitat por área como indicador da densidade animal

– Mensura a quantidade não a qualidade do habitat

– Não mensura micro-climas

– Pode medir bordas, interspersão (mistura de habitats diferentes) e a juxtaposição (proximidade de habitats necessitados por um organismo) e uma variedade de outros fatores

Combinado com tipos de habitat, solos, estradas, e outros

Ecologia de Populações

“Modelos de Índice de Aptidão de Habitat

[Habitat Suitability Index (HSI)] ”

Ecologia de Populações

Sumário do Tópico

I. Procedimentos de Avaliação de Habitat (HEP)

II. Modelos de HSI

III.Exemplo

Modelos de índice de aptidão de habitat

Podem ser desenvolvidos de conhecimento existente ou dados que pode incluir dados publicados e opinião de expertos. (+)

Podem usar fontes múltiplas de informação para índices ou escalas múltiplas dentro do modelo. (+)

Modelos podem ser desenvolvidos a qualquer escala se existem hipóteses a essa escala. (+)

Pode adaptar as relações de habitat de pesquisas a dados disponíveis das fontes existentes. (+)

Modelos de índice de aptidão de habitat

Prever a aptidão ou qualidade, não necessariamente a abundancia ou densidade. (+ ou -)

Métodos para ponderar e combinar fatores do habitat e da paisagem (índices de aptidão) são ad hoc. (-)

Modelos se baseiam em hipóteses (+)

Modelos são essencialmente hipóteses até sua validação (-)

Modelos de Índices de Aptidão de Habitat

Índice numérica da aptidão do habitat varia numa escala de 0.0 a 1.0

Os modelos são derivados de dados publicados, dados, e opinião de expertos

Os modelos devem ser vistos como hipóteses

de relação com habitat de espécies Sua utilidade é servir como base para

melhoria da tomada de decisão e aumento do entendimento da relação de habitat; especificam hipóteses das relações com habitat que podem ser testadas e melhoradas.

Índices de Aptidão de Habitat

Turbidez

0 A

ptidão

1

0

Aptidão

1

Temperatura média

Formulação Original de HIS

HSI = (V1 x V2 x V3)1/3

V1…. Vx = fatores limitantes para as exigências da vida; se qualquer

variável=0 então HSI = 0

HSI = valor mínimo = 0.5

1

SI

0

1

SI

0

Índices de Aptidão de Habitat

Modelos de Índices de Aptidão de Habitat

% cobertura de Arbustos decíduos

Altura média de arbustos decíduos

% arbustos hidrofílicos

HSI = (V1 X V2 X V3) 1/3

Modelo de HIS de Dendrocia aesitva

Modelos de Índices de Aptidão de Habitat

Modelos de Índices de Aptidão de Habitat na

conservação Podem ser aplicados a escalas maiores

Podem ser aplicados em SIG

Utilizam os dados disponíveis

Lidam com conceitos de viabilidade e abundancia

Gerando mapas de habitat de um animal…

Avaliação de Aptidão de Habitat

Premissas – Ugagos gostam de inclinações leves, de orientação sul e de elevações baixas

Overlay Manual de Mapas Overlay Ordenado Overlay Ordenado

Tipo de cobertura

Água 0= Não, 1= Sim

Nota do Habitat 0= Não, 1a 9

Mapa de restrições

Nota do Habitat 0= Não, 1a 9

Peso

Mapa de solução

Inclinações suaves

Mapas interpretados

Calibração

Preferência Pobre 1 a 9 bom

Preferência Pobre 1 a 9 bom

Preferência Pobre 1 a 9 bom

Aspectos austrais

elevações menores

Inclinação

Aspecto

Algoritmo

Mapas derivados

Lógica de Modelos de Aptidão

Elevação

Elevação

Elevação

Mapas básicos

Fato Decisão

Omissão

Comissão

Mapa da distribuição potencial de Orcs ao norte de Mordor, indicando um erro de omissão e um erro de comissão. Os pontos azuis indicam as localidades nas quais existem registros da ocorrência de Orcs; as áreas vermelhas são aquelas nas quais o GARP previu a ocorrência destas criaturas. Note que a modelagem foi realizada apenas na região ao norte de Barad Dur (a Torre Escura), dada a inexistência de dados climáticos detalhados da região de Mordor. As informações sobre as localidades de ocorrência dos Orcs foram retiradas do trabalho de Bolseiro et al. (60, Quarta Era).

Avaliação de Aptidão de Habitat

Ausência

1 - 3 Modelos

4 - 6 Modelos

7 - 9 Modelos

Mapa com a combinação de nove diferentes modelos da distribuição potencial de Orcs, na mesma região da Figura anterior. A escala de cores informa o número de modelos que prevê a presença de Orcs em cada localidade.

Padrão Quantidade de habitat

CONFIGURAÇÃO DE HABITAT

M. E. Ritchie, M. E. 1997. Populations in a landscape context: sources, sinks, and metapopulations. Pages

160-184 in J. A. Bissonette (ed.), Wildlife and Landscape Ecology: Effects of Pattern and Scale. Springer

Verlag, N.Y.

Avaliação de Aptidão de Habitat

Todas as paisagens têm 35% do habitat (preto)

A configuração de habitat varia

Avaliação de Aptidão de Habitat

H = a quantidade de habitat na paisagem

v = a proporção da paisagem ocupada pelo habitas (densidade de habitat)

x = a extensão da paisagem

“v” e “x” podem variar muito!

Como calcular “H” do ponto de vista do

animal?

Avaliação de Aptidão de Habitat

H = v x

Translação: a quantidade de habitat num paisagem é calculada por multiplicar a proporção da paisagem

ocupada pelo habitat vezes a área total da paisagem

Mas esse método não considera a “configuração”

Avaliação de Aptidão de Habitat

Isso incorpora a configuração da perspectiva do animal SE o habitat ou recursos usados pelo organismo podem ser mapeados a uma resolução apropriada

H = v xF ‘F’ é a função de potencias que escala a quantidade de habitat à nível do organismo

Translação: a quantidade de habitat num paisagem é calculada por multiplicar a proporção da paisagem ocupada pelo habitat vezes a área total da paisagem, onde a área de paisagem é reconhecida como fractal

Efeitos ecológicos e da paisagem

Sensitividade da área

Efeitos da borda Interspersão Composição Sobreposição de

recursos

Modelos de SIG para índices de

aptidão de habitat

Mapeamento de Habitat de duas corujas

Strix occidentalis Strix varia

Modelo do Habitat de Strix varia

Adaptação de modelos de índices de aptidão de habitat a SIG em

raster

Valores calculados para cada pixel Resulta em novos layers de dados de

mapas de valores de índices de aptidão Pode se basear em atributos de pixels ou

dos pixels vizinhos Pode usar vários funções de SIG o

estatísticas da paisagem Valores de índices de aptidão podem ser

resumidos para a paisagem

Manchas Potenciais de Habitat

Seiurus aurocapillus

Strix varia

Seiurus aurocapillus

Migrante Neotropical

Nidifica e se alimenta no chão

Espécie do interior da floresta

Susceptível aos efeitos da fragmentação

Reproduz no norte e nordeste da América do Norte

Migram durante o inverno a sul da Florida, México, América Central e ilhas do Caribe

Seiurus aurocapillus

Illustration by Trevor Boyer, Linden Artists Ltd.

Espécie da metade da sucessão florestal

Sensível a área e borda

• Layers de dados de SIG – Grupos de tipos de floresta

– Classe de idade da floresta

– Tipos de terras ecológicas

Floresta decídua ou mistura de decídua e coníferas onde dominam as arvores decíduas

Cobertura de floresta de ~ 70%

Altura de copa de 16 a 22 metros

Atributos do Habitat de Seiurus aurocapillus

Critérios de Manchas para Seiurus aurocapillus

>70% de paisagem de florestas Manchas maiores ou igual a 100 ha

<70% de paisagem de florestas Manchas maiores ou igual a 550 ha

Atributos do Habitat de Seiurus aurocapillus

A escala regional:

Blocos grandes de floresta continua Critério – Sucesso reprodutivo

Depende do paisagem Necessidades de área variaram de 100 ha

no paisagem florestado a 550 ha em paisagem dominado pela agricultura

Efeitos de borda variaram de 50 a 250 metros

Atributos do Habitat de Seiurus aurocapillus

Layers de SIG:

MRLC Extraída dos tipos de floresta de

decídua e mista

Elevações Oposto das várzeas (tema criado por M.

Rubino)

Modelo do Habitat de Seiurus aurocapillus

Seiurus aurocapillus SI2

Se espécie = Pinus, então SI2 = 0

Se não, SI2 = 1

Seiurus aurocapillus SI3

SI1 SI3

SI=0.5

SI=1

SI=0

SI=1

30 m

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 10 20 30 40 50

Tree age

Su

ita

bilit

y in

de

x

Mesica

Seca

Seiurus aurocapillus SI1

Idade da Floresta

Índic

e d

e a

ptid

ão

SI1

SI2

SI3

HSI

Seiurus aurocapillus

0.25 km

HSI = (SI1 SI2 SI3)1/3

0,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0

0,00,20,40,60,81,0Pro

po

rçã

o C

um

ula

tiv

a

HSI

Paisagem 1

Paisagem 2

Resumindo os valores dos índices de aptidão de habitat para uma paisagem

0,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0

0,00,20,40,60,81,0

Pro

po

rção

Cu

mu

lati

va

HSI

João de barro 0.70

Pardal 0.02

Esquilo 0.44

Resumindo os valores dos índices de aptidão de habitat para uma paisagem

Classe de tamanho das arvores João de Barro HSI

Esquilho HSI Pardal HSI

Modelagem de HSI e Mudança Populacional

IAH e Dependência de Densidade

A capacidade de suporte NÃO é um valor fixo

O valor de K oscila em proporção ao valor de IAH

Valor de IAH = 0.5 e K máxima=1,000 1,000 *0.5 = 500 K ecológica

Dependência de densidade calculada usando a K

atual A K ecológica = 500 e a população

total atual = 250 DD = (500-250)/500

Lembre que a Dependência de Densidade

não pode ser menor do que zero

IAH e Dependência de Densidade

X

Recrutas = (10*0.25 + 8*0.5 + 5*0.5) * DD

10

8

5

0.25 0.5 0.5

0.8

0.9

IAH e Dependência de Densidade

ANO 0

N0

N1

N2

N3

N4

N5

N6

N7

TOTAL

K MÁXIMO

IAH ATUAL

K ECOLÓGICO

DD

DD CORREGIDO

Avaliação ao Nível de Paisagem

Análise de buraco (Gap) – Buracos na proteção de uma espécie

– Combinado com modelos de HSI pode ser usados para explicar os padrões

GARP e modelagem de distribuições geográficas potenciais

Avaliação de Aptidão de Habitat

Resumindo os valores dos índices de aptidão de habitat

para uma paisagem

Mapas

Estatística descritiva

(média, mediana, soma)

Distribuições de freqüência