Are communities saturated? On the relationship between α, β and γ diversity

Are communities saturated?

On the relationship between α, β and γ diversity

Mariana Citta Aguiar, Sirlene Rodrigues e

Tatiana Orli Milkewitz Sandberg

Michel Loreau

Abstract

� Gráficos de Diversidade local X Diversidade regional são interpretados como evidências de saturação da comunidade devido a interação entre espécies.

� Usando os conceitos de diversidade alfa, beta e gama o autor mostra que as curvas de riqueza local-regional são determinadas pelo modo como a diversidade total é dividida entre diversidade beta e alfa, e são dependentes da escala empregada.

� A saturação se dá por limitações físicas, mas não por interação entre espécies.

Abstract

� Gráficos de Diversidade local X Diversidade regional são interpretados como evidências de saturação da comunidade devido a interação entre espécies.

Ou fechadas, quando espécies imigrantes não conseguem se estabelecer devido à exclusão competitiva ou outra interação interespecífica, ou quando a taxa de imigração é compensada pela taxa de extinção (Stohlgren, 2008)

Abstract

� Gráficos Diversidade local X Diversidade regional interpretados como evidências de saturação da comunidade devido a interação entre espécies.

� Usando os conceitos de diversidade alfa, beta e gama o autor mostra que as curvas de riqueza local-regional são determinadas pelo modo como a diversidade total é dividida entre diversidade beta e alfa e são uma questão de escala.

� A saturação se dá por limitações físicas, mas não por interação

Tipos de Diversidade

Diversidade Alfa

(diversidade local, número de espécies numa pequena área homogênea)

Diversidade Beta

(diversidade entre habitats, observada na heterogeneidade da estrutura da comunidade, na sua composição e proporção de espécies)

Diversidade Gama (diversidade regional, relacionada ao número total de espécies observadas em

Tipos de diversidade

Diversidade alfa = 2 Diversidade beta = 6 Diversidade gama = 8

Tipos de diversidade

Diversidade alfa = 2 Diversidade beta = 0 Diversidade gama = 2

Curva de saturação e relação entre as diversidades

A diversidade de espécies de uma região é determinada por fatores locais, regionais, biogeográficos e históricos.

Não saturada

Curva de saturação e relação entre as diversidades

� Se a diversidade α se mantiver

contante, mas a diversidade γ

aumentar, a diversidade β aumentará também, compensando. Não podemos considerar estas três diversidades em separado, são variáveis dependentes.

Não saturada

Curva de saturação e relação entre as diversidades

� A diversidade α pode sim ser mantida

constante, desde que as outras variáveis respondam a essa alteração (compensando o aumento de alguma delas). Isso depende sumariamente das

escalas espaciais em que as divisões foram feitas (Whittaker, 1972, 1977).

Não saturada

� Não há na literatura nenhum protocolo de como definir a escala entre as diferentes diversidades.

Modo como a diversidade total é dividida

Diversidade local como apenas alguns indivíduos

X

Curvas de riqueza: problemas metodológicos

� Caley & Schlutter (1997) e

Srivastava (1999) demonstraram que

as curvas de riqueza regional-local mudam gradualmente de uma curva de saturação para uma reta linear

como consequência do aumento

gradual do habitat local considerado,

sem nenhuma alteração nas

interações envolvidas.

Processos homogenizadores

� Movimentações entre as regiões: � migração

� dispersão

Reduzem a diversidade β ao mesmo

tempo que aumentam a diversidade α.

Permitem que espécies extintas

localmente retornem para a região! Dalfa = 2

Dbeta = 1 Dgama = 3

Processos homogenizadores

� Movimentações entre as regiões: � migração

� dispersão

Reduzem a diversidade β ao mesmo tempo que aumentam a diversidade α.

Permitem que espécies extintas

localmente retornem para a região! Dalfa = 3

Dbeta = 0 Dgama = 3

Ambientes heterogêneos

� Se o ambiente for muito diferente, pode gerar uma diversidade beta muito alta!

Reduzem a diversidade α ao mesmo tempo que aumentam a diversidade β.

Importância da escala nas interações biológicas

� Para a maioria dos organismos, a hierarquia entre múltiplas escalas é caracterizada por diferentes padrões e processos que ocorrem a nível de

população, espécies ou entre

Importância da escala

Aparentemente, as escalas integram um continuum e diferem entre os organismos que estão interagindo. Para qualquer escala, a equação de partições da diversidade se mantém.

Muitos processos influenciam em diferentes níveis os padrões ecológicos observados:

migração, dispersão, história

evolutiva, heterogeneidade ou

homogeneidade ambiental, efeito de

escala, metologia da amostragem,

esforço amostral, etc.

Há muitos processos que podem gerar os padrões observados, portanto não

podemos inferir processos a partir de padrões!

Conclusão

Bibliografia

� Caley, M.J. and Schluter, D. 1997. ‘The relationship between local and regional diversity’, Ecology, 78, 70–80.

� Loreau, M. (2000). Are communities saturated? On the relationship between alpha, beta and gamma diversity. Ecol. Lett., 3, 73–76.

� Vellend, M., (2010). Conceptual synthesis in community ecology. Q. Rev. Biol. 85, 183–206. doi:10.1086/652373

� Ricklefs, R.E. Community Diversity: Relative Roles of Local and Regional Processes. Science, New Series, Vol. 235, No. 4785, pp. 167-171. 1987.