Dissertação
Efeito do ambiente e da posição longitudinal sobre a distribuição de peixes em uma microbacia da Amazônia Central
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Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
Resumo
Estudos ecológicos em múltiplas escalas podem complementar os estudos tradicionais
limitados a uma única escala, elucidando interações importantes entre as escalas que
afetam a distribuição das espécies. Tanto o gradiente longitudinal, i.e. mudanças físicas,
químicas e biológicas associadas com o aumento da largura e profundidade ao longo do
curso de água (escala de segmento), quanto as características locais dos ambientes (e.g.
corredeiras, poções; escala de mesohabitat) são conhecidos por afetar de forma
independente a distribuição das espécies de peixes em riachos. Porém, ainda não é claro
se e como o gradiente longitudinal e o ambiente local interagem quando ambas as
escalas são vistas em conjunto. O conhecimento das possíveis interações entre
ocorrência/detectabilidade de espécies ao longo do gradiente longitudinal e
ocorrência/detectabilidade entre ambientes locais em um determinado nível do gradiente
pode revelar importantes processos que afetam a distribuição de espécies e métodos de
amostragem em riachos. Nesse estudo, nós quantificamos as possíveis interações entre a
escala de mesohabitat e de segmento com um desenho amostral de ocupação de sítios
em uma microbacia de floresta não inundável na Amazônia Central, Brasil. Nossa
análise representa explicitamente a possibilidade de falhas de detecção de espécies, com
estimativas de probabilidade de ocupação e detecção de espécies em dois tipos de
ambientes locais (canal principal e poças temporárias) em segmentos de igarapés que
variam de primeira à quarta ordem. Modelamos a assembleia e cada uma das 18
espécies de peixes que usam poças como níveis hierárquicos de um modelo
multiespecífico. Encontramos evidências de interação entre a posição longitudinal e
ocupação de ambiente local para a assembleia de peixes e para oito espécies, com um
aumento da probabilidade de ocupação a jusante nos dois ambientes. Ainda,
encontramos evidências de interação entre a posição longitudinal e o ambiente na
detecção, com uma diminuição a jusante da probabilidade de detecção no canal para a
assembleia e para 15 espécies. O aumento mais rápido a jusante da probabilidade de
ocupação do canal é atribuído a mudanças expressivas nas características hidrológicas,
como a velocidade da água e profundidade, que varia mais ao longo do gradiente no
canal do que nas poças. Além disso, observamos para quase todas as espécies relações
opostas entre as probabilidades de ocupação e de detecção. Assim, defendemos que as
mudanças na detecção de espécies ao longo de gradientes ecológicos, como as
limitações longitudinais de amostragem de peixes causada pela profundidade, podem
facilmente distorcer os resultados que utilizam dados de detecção/não-detecção de
espécies e devem ser considerados em pesquisas ecológicas que lidam com o efeito de
gradientes ambientais.
Abstract:
Cross-scale ecological studies can complement traditional single-scale studies by
elucidating important interactions between scales that affect the distribution of species.
The distribution of fish species in streams is known to be independently affected by
both the segment-scale changes in physical, chemical and biological characteristics
associated with increasing width and depth along the water course (longitudinal
gradient), and the finer mesohabitat-scale variation of stream characteristics (local
environments). However, it is not yet clear whether and how the longitudinal gradient
and local environment characteristics may interact when both effects are viewed
together. Knowledge of possible interactions between site-occupancy/detectability along
the longitudinal gradient and site-occupancy/detectability between local environments at
a given level of the gradient could reveal important process that affect species
distributions and sampling methods. We quantified possible interactions between
mesohabitat and segment scale with a site-occupancy sampling design, applied over a
microbasin in a non-floodable forest of the Central Amazon, Brazil. Our analysis
explicitly accounts for the possibility of detection failure, estimating occupancy and
detection probabilities in two types of local environments (main channel and adjacent
temporary ponds) in segments of stream that span from first to 4th order. We modelled
the whole fish assemblage and each 18 fish species as hierarchical levels of a multispecies
model. We found evidence of interaction between longitudinal position and
local environment occupancy for the assemblage and for eight species, with a
downstream increase in occupancy in both environments. Furthermore, we found
evidence of interaction between position and the environment in detectability, with a
downstream decrease in detection in channel for the assemblage and for 15 species. The
faster downstream increase in channel occupancy is assigned to major changes in
hydrological characteristics, as water velocity and depth, which varies more along the
gradient in channel than in ponds. Moreover, we observed for almost all species
opposite relationships between site occupancy and detection probabilities. So, we argue
that changes in species detection along ecological gradients, as longitudinal limitations
of fish sampling caused by depth, can easily bias results based on species detection/nondetection
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