Comunidades II
BIE-212: Ecologia
Programa
Introdução
Módulo I: Organismos
Módulo II: Populações
Módulo III: Comunidades
- Padrões espaciais
- Padrões temporais
Módulo IV: Ecossistemas
• Variações temporais
- Sucessão ecológica
- Hipótese da perturbação intermediária
- Aplicações práticas
• Resumo da aula
Variações temporais de riqueza
Em ecologia de comunidades, estamos interessados em saber o que
acontece com as populações depois de uma perturbação
Variações temporais de riqueza
Perturbação é um evento relativamente discreto que remove organismos
de um dado local ou interfere na comunidade influenciando a
Respostas à perturbação
?
As espécies são equivalentes
Comunidades controladas por fundadores
Comunidades controladas por dominância
Comunidades controladas por dominância
Respostas à perturbação
capacidade competitiva
capacidade de colonização
Comunidades controladas por dominância
Respostas à perturbação
Se a chegada e a substituição de espécies são mais ou
menos previsíveis, temos um processo de sucessão
Sucessão ecológica
Processo de mudanças graduais, ordenadas e contínuas em uma
dada comunidade devido a padrões de colonização e extinção de
espécies que alteram a riqueza e composição de espécies na
comunidade ao longo do tempo.
Variabilidade das condições ambientais
Complexidade estrutural e funcional da comunidade
Substrato exposto Organismosse estabelecem Novos organismos se estabelecem Estabilização da comunidade e das condições ambientais
Alterações nas condições
ambientais
Sucessão ecológica
Colonizadoras ou pioneiras
• Alta fecundidade e tempo de geração curto
• Boa capacidade de dispersão
• Rápida conversão de recursos em filhotes
Tardias ou climáxicas
• Fecundidade baixa a moderada
• Boa capacidade competitiva
• Tolerância a recursos escassos
Sucessão primária
Biota original é
totalmente eliminada
Sucessão secundária
Biota original é apenas
parcialmente alterada
Mecanismos biológicos
Substrato exposto Organismosse estabelecem Novos organismos se estabelecem Estabilização da comunidade e das condições ambientaisAlterações nas condições
ambientais
Pioneira Sere(s) Clímax
• As espécies de estágios serais iniciais podem
facilitar
o
estabelecimento de espécies de estágios serais tardios
• As espécies de estágios serais iniciais podem
inibir
o
estabelecimento de espécies de estágios serais tardios
• As espécies de estágios serais iniciais podem ser
tolerantes
Mecanismos biológicos
Mecanismos biológicos
N
Facilitação
Machilus thunbergii+
Alnus sieboldiana
Bactérias
fixadoras de N
Mecanismos biológicos
Machilus thunbergii Castanopsis sieboldii
Substituição
• Maior umidade
• Menor variação de temperatura • Mais material orgânica no solo • Maior heterogeneidade Alnus sieboldiana
Sombreamento
-113 espécies vegetais16 anos
37 anos 125 anos
Lava
Lava Alnus Machilus Castanopsis
Colonização de Alnus
Facilitação por fixação de N Colonização de Machilus Rápido acúmulo de biomassa
Desaparecimento de Alnus Colonização de Castanopsis Acúmulo de outras espécies 16 anos
37 anos 125 anos 800 anos
Incremento de riqueza
A riqueza de espécies geralmente aumenta durante o processo de
sucessão, mas se estabiliza depois de algum tempo
Anos
Meses
R iq u e za R iq u e zaDurante a sucessão em um glacial, a riqueza de plantas aumentou rapidamente nos primeiros 200 anos
e depois começou a se estabilizar
A riqueza de espécies de
macroinvertebrados e algas em costões arrasados por ressacas cresce rapidamente e se estabiliza após um ano
Incremento de riqueza
Se as pioneiras são substituídas ao longo do processo de
sucessão, por que essas espécies não se extinguem?
Queda de árvores em florestas
Fogo no cerrado
Alguns tipos de perturbação são muito freqüentes e dão
início ao processo de sucessão na natureza
Hipótese da perturbação intermediária
R
iq
u
ez
a
d
e
e
sp
é
ci
es
ALTA
BAIXAPerturbação
FREQUENTE ou ALTA INTENSIDADE INFREQUENTE ou BAIXA INTENSIDADE Perturbações freqüentes ou de alta intensidade diminuem a riqueza Perturbações raras ou de baixa intensidade permitem que a competição diminua a riqueza ao longo do tempoA hipótese prevê que a riqueza será maior em níveis intermediários de perturbação
Hipótese da perturbação intermediária
Gramíneas exóticas
Intensidade de pastejo
Freqüência de fogo
Mário Almeida Neto (UFG)
Como a comunidade de plantas da família Asteraceae responde a
um gradiente de perturbação antrópica?
Índice de perturbação
1 2 3 4 5R
iq
ue
za
d
e
es
pé
ci
es
Aplicações práticas
Gislene Ganade (UFRN)
Experimento de restauração de florestas de
araucária no sul do Brasil
Florestas de araucária têm sido
substituídas por campos de pastagem
Poleiros
artificiais
Fertilizante à
base de N
Aplicações práticas
Meses R iq ue za d e pl ân tu la s / m 2 A bu nd ân ci a de p lâ nt ul as / m 2 R iq ue za d e pl ân tu la s / m 2 M or ta lid ad e de p lâ nt ul as / m 2 Grupo experimental Pioneiras mantidas Pioneiras removidas Com poleiro Sem poleiroSem poleiro Com poleiro
Aplicações práticas
Restauração florestal
2001
2002
Aplicações práticas
Sucessão de insetos necrófagos em carcaças permitem datar
com relativa precisão o dia da morte e fazer inferências sobre o
local da morte
Resumo da aula
Variabilidade das condições ambientais
Complexidade estrutural e funcional da comunidade
Substrato exposto Organismosse estabelecem Novos organismos se estabelecem Estabilização da comunidade e das condições ambientais
Alterações nas condições
ambientais
Pioneira Sere(s) Clímax
Resumo da aula
HIPÓTESE DA PERTURBAÇÃO INTERMEDIÁRIA
R
iq
u
ez
a
d
e
e
sp
é
ci
es
ALTA
BAIXAPerturbação
FREQUENTE ou ALTA INTENSIDADE INFREQUENTE ou BAIXA INTENSIDADE Perturbações freqüentes ou de alta intensidade diminuem a riqueza Perturbações raras ou de baixa intensidade permitem que a competição diminua a riqueza ao longo do tempoA hipótese prevê que a riqueza será maior em níveis intermediários de perturbação
1) Ao longo do processo de sucessão ecológica, espera-se que (marque TODAS as
alternativas CORRETAS):
A) As espécies pioneiras sempre facilitem a entrada das espécies intermediárias na
comunidade.
B) A variabilidade das condições ambientais diminua.
C) A complexidade estrutural e funcional da comunidade aumente.
D) A riqueza diminua dos estágios iniciais para os estágios finais de sucessão.
2) Qual alternativa abaixo oferece uma afirmação INCORRETA sobre a hipótese da
perturbação intermediária?
A) Quando a frequência ou intensidade de perturbação é alta, a riqueza de espécies é
baixa, pois só há pioneiras.
B) Quando a frequência ou intensidade de perturbação é baixa, a riqueza de espécies é
alta, pois as tardias se excluem competitivamente.
C) Quando a frequência ou intensidade de perturbação é intermediária, a riqueza é alta,
pois as espécies intermediárias são favorecidas.
D) Quando a frequência ou intensidade de perturbação é intermediária, a riqueza é alta,
pois a comunidade é composta por espécies pioneiras, intermediárias e tardias.
INTERVALO!
VOLTAMOS EM 10
MINUTOS
Variabilidade das condições ambientais
Complexidade estrutural e funcional da comunidade
Substrato exposto Organismosse estabelecem Novos organismos se estabelecem Estabilização da comunidade e das condições ambientais
Alterações nas condições
ambientais
Pioneira Sere(s) Clímax
Exercício
Recém chegados
Substitui Nada acontece Nada acontece Nada acontece Nada acontece Substitui Substitui Substitui É inibida por... É inibida por...Já
p
re
se
nt
e
s
Perturbação:
remove qualquer
espécie da
comunidade
Exercício
Colonização
No começo, há 10 espaços vazios na
comunidade, pois estamos simulando
Exercício
1°
2°
3°
4°
5°
6°
7°
8°
9° 10°
Rodada
Ouros
Espada
Copas
Paus
1
2,9
2,0
0,0
0,0
2
2,9
2,9
1,5
0,0
3
2,4
3,3
1,5
0,0
4
1,7
2,9
2,6
1,0
5
1,3
2,7
2,4
1,0
6
0,8
2,0
2,7
1,0
7
1,2
2,9
2,3
1,0
8
2,4
2,3
2,3
1,3
9
1,7
2,8
1,9
1,4
10
2,7
2,1
1,9
1,7
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tempo
F
re
q
u
ên
ci
a
re
la
ti
va
Exercício
1) As cartas de “ouros” e “espada” se enquadram em qual das categorias abaixo? Justifique sua resposta.
( ) Pioneiras ( ) Secundárias ( ) Climáxicas
2) As cartas de “copas” se enquadram em qual das categorias abaixo? Justifique sua resposta.
( ) Pioneira ( ) Secundária ( ) Climáxica
3) As cartas de “paus” se enquadram em qual das categorias abaixo? Justifique sua resposta.
( ) Pioneira ( ) Secundária ( ) Climáxica
4) O que acontece com a freqüência relativa das pioneiras, secundárias e climáxicas ao longo do tempo? O padrão encontrado está de acordo com o que seria esperado em um processo de sucessão ecológica?