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Dissertações |
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Sarah Silva Machado
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Efeitos da fragmentação e perda de habitat na ecologia trófica de Glossophaga soricina (CHIROPTERA: PHYLLOSTOMIDAE) em paisagens fragmentadas da transição Cerrado-Amazônia
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Orientador : JOAQUIM MANOEL DA SILVA
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Data: 28/02/2023
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As intensas mudanças no uso da terra no bioma Cerrado, provocam a intensificação da perda e fragmentação do habitat, que impactam negativamente a estrutura trófica das comunidades. Glossophaga soricina é uma espécie de morcego neotropical adepta a nectarívoria, mas que tem a sua dieta fortemente influenciada pela disponibilidade de recursos, sendo a espécie um excelente modelo para se investigar os efeitos da perda e fragmentação do habitat na ecologia trófica. Usando análises de isótopos estáveis (δ15N e δ13C), investigamos se a perda e a fragmentação florestal provocam alterações na dieta e nicho isotópico de G.soricina em áreas fragmentadas da transição Cerrado-Amazônia. Nossa hipótese é de que, morcegos coletados em áreas com maior perda e fragmentação florestal apresentam valores mais positivos de δ15N e δ13C e maior largura de nicho isotópico, devido a inclusão de insetos em sua dieta. Nossos resultados indicam, que de forma geral a dieta da espécie é mais influenciada pela composição da paisagem, do que pela configuração do fragmento. Encontramos valores mais altos de δ15N e δ13C, em habitats com maior perda de vegetação remanescente e valores isotópicos menores em áreas mais conservadas. Verificamos que o nicho isotópico da espécie se expande em áreas mais alteradas, e é mais estreito em áreas com maior quantidade de vegetação nativa na paisagem. Nossos resultados demonstram, que G. soricina parece ser mais frugívoro/nectarívoro em habitats mais conservados, e mais insetívoro em habitats com maior perda e fragmentação florestal em áreas da transição Cerrado-Amazônia. Portanto, podemos inferir que as alterações antrópicas, podem estar modificando a ecologia trófica desses morcegos, podendo futuramente provocar prejuízos à prestação de serviços ecossistêmicos de polinização e dispersão de sementes, prestados por essa espécie.
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As intensas mudanças no uso da terra no bioma Cerrado, provocam a intensificação da perda e fragmentação do habitat, que impactam negativamente a estrutura trófica das comunidades. Glossophaga soricina é uma espécie de morcego neotropical adepta a nectarívoria, mas que tem a sua dieta fortemente influenciada pela disponibilidade de recursos, sendo a espécie um excelente modelo para se investigar os efeitos da perda e fragmentação do habitat na ecologia trófica. Usando análises de isótopos estáveis (δ15N e δ13C), investigamos se a perda e a fragmentação florestal provocam alterações na dieta e nicho isotópico de G.soricina em áreas fragmentadas da transição Cerrado-Amazônia. Nossa hipótese é de que, morcegos coletados em áreas com maior perda e fragmentação florestal apresentam valores mais positivos de δ15N e δ13C e maior largura de nicho isotópico, devido a inclusão de insetos em sua dieta. Nossos resultados indicam, que de forma geral a dieta da espécie é mais influenciada pela composição da paisagem, do que pela configuração do fragmento. Encontramos valores mais altos de δ15N e δ13C, em habitats com maior perda de vegetação remanescente e valores isotópicos menores em áreas mais conservadas. Verificamos que o nicho isotópico da espécie se expande em áreas mais alteradas, e é mais estreito em áreas com maior quantidade de vegetação nativa na paisagem. Nossos resultados demonstram, que G. soricina parece ser mais frugívoro/nectarívoro em habitats mais conservados, e mais insetívoro em habitats com maior perda e fragmentação florestal em áreas da transição Cerrado-Amazônia. Portanto, podemos inferir que as alterações antrópicas, podem estar modificando a ecologia trófica desses morcegos, podendo futuramente provocar prejuízos à prestação de serviços ecossistêmicos de polinização e dispersão de sementes, prestados por essa espécie.
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João Victor Almeida Amorim Gomes
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ESTIMATIVA E VALORAÇÃO DO ESTOQUE DE CARBONO DA VEGETAÇÃO SAVÂNICA NA TRANSIÇÃO CERRADO-AMAZÔNIA
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Data: 08/03/2023
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Although the transition between the Cerrado and Amazon biomes is described as the most extensive ecotone region between savannah and forest in the world, little is known about the ecosystem services provided by its natural ecosystems. Also, it still needs to be discovered how intense anthropogenic activities and rapid changes in land use cover have affected these services and transformed this scenario over the past three decades. The present study aims to evaluate the carbon stock of the aerial part of the typical savanna vegetation that occurs in the transition between the Cerrado and Amazon biomes, to estimate its financial value, and to test the functionality of the official carbon map of Brazil, O16. For this, we used data from Mapbiomas collection 6 to generate a manually categorized vegetation map and estimate how many hectares of savanna-typical formations exist in the transition. Based on the extrapolation of the average carbon from field data collected on plots composed of typical cerrado, we estimated the potential of the transition's savanna formations to accumulate carbon. For carbon valuation, we adopted an average dollar price per ton of carbon equivalent (U$/tCO2eq) assigned by the global carbon market based on the Brazilian Carbon Pricing platform. We also evaluated the feasibility of the proposed official carbon database for the Brazilian vegetation to estimate the carbon stock of the savanna formations of the transition.
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Although the transition between the Cerrado and Amazon biomes is described as the most extensive ecotonal region between savannah and forest in the world, little is known about the ecosystem services its natural ecosystems provide. Also, it still needs to be discovered how much intense anthropogenic activities and rapid changes in land use coverage have affected these services and transformed this scenario over the last three decades. The present study aims to evaluate the carbon stock of the aerial part of the typical savannah vegetation that occurs in the transition between the Cerrado and Amazon biomes, estimate its financial value, evaluate the change in land use and cover and its impact on the loss of services and identify areas with potential for implementing payment for ecosystem services. For this, we used data from Mapbiomas collection 6 to generate a manually categorized vegetation map and estimate how many hectares of typical savannah formations exist in the transition. From the extrapolation of the average carbon stored in a set of field plots composed of typical cerrado, we estimated the potential of the savannah formations of the transition to accumulate carbon. For the valuation of carbon, we adopted an average price in dollars practiced per ton of carbon equivalent (U$/tCO2eq), assigned by the global carbon market, based on the Brazilian Carbon Pricing platform. We also evaluated the feasibility of the proposed official carbon database for Brazilian vegetation in estimating the carbon stock of the transition savannah formations.
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JOSE WEMERSON SOARES DA SILVA
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AVALIAÇÃO DAS RELAÇÕES ENTRE CONDUTÂNCIA ESTOMÁTICA, POTENCIAL HÍDRICO FOLIAR E VPD EM ÁREAS DA BORDA SUL DA AMAZÔNIA
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Data: 09/03/2023
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As florestas tropicais representam uma grande parcela da cobertura vegetal e são caracterizadas por sua grande prestação de serviços ecossistêmicos, incluindo a biodiversidade, captação de carbono e regulação do ciclo hidrológico. As constantes alterações nas taxas de precipitação, temperatura e VPD ameaçam constantemente a manutenção e permanência desses serviços. Nas últimas décadas, a borda sul da Amazônia brasileira é a região que tem experimentado as maiores mudanças no clima e vertiginoso declínio de área de florestas pelo desmatamento. A borda sul da Amazonia, então, representa uma região fundamental para estudar características fisiológicas que regulam a vulnerabilidade das árvores amazônicas frente às mudanças climáticas. Devido à importância fundamental dos estômatos no controle do balanço hídrico e de carbono das plantas, a compreensão de como as estratégias do controle estomático variam entre as árvores do sul da Amazônia, ainda não conhecidas, limita nossa capacidade de prever como essas florestas responderão a mudanças mais intensas no clima. De forma a preencher essa lacuna, este trabalho teve como objetivo, avaliar a relação entre condutância estomática, potencial hídrico foliar e déficit de pressão de vapor (VPD) em três parcelas florestais na borda sul da Amazônia brasileira. Ao todo, mediu-se 60 indivíduos, correspondendo as 10 espécies mais dominantes em cada parcela. Após a indução dos ramos das plantas a condições de máxima condutividade hidráulicas, foi mensurado simultaneamente a condutância estomática, o potencial hídrico foliar e o VPD. Preliminarmente, através de uma regressão linear simples, pode-se observar que para a maioria das espécies nos três sítios, uma queda no potencial hídrico foliar com progressivos aumentos no VPD. As taxas de condutância estomática não apresentaram um padrão claro para todas as espécies quando expostos a aumentos progressivos no VPD.
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Tropical forests represent a large portion of the vegetation cover and are characterized by their great provision of ecosystem services, including biodiversity, carbon capture and regulation of the hydrological cycle. Constant changes in precipitation, temperature and VPD rates constantly threaten the maintenance and permanence of these services. In recent decades, the southern edge of the Brazilian Amazon is a region that has experienced the greatest changes in climate and vertiginous reduction of forest area due to deforestation. The southern edge of the Amazon, then, represents a key region for studying regulatory characteristics that regulate the vulnerability of Amazonian trees to climate change. Due to the fundamental importance of stomata in controlling the water and carbon balance of plants, understanding how stomatal control strategies vary among southern Amazonian trees, as yet unknown, limits our ability to predict how these forests will respond to changes more intense in climate. In order to fill this gap, this work aimed to evaluate the relationship between stomatal conductance, leaf water potential and vapor pressure deficit (VPD) in three forest plots on the southern edge of the Brazilian Amazon. In all, 60 individuals were measured, corresponding to the 10 most dominant species in each plot. After inducing the branches of the plants to conditions of maximum hydraulic conductivity, stomatal conductance, leaf water potential and DPV were measured simultaneously. Preliminarily, through a simple linear regression, it can be observed that for most of the species in the three sites, a decrease in the leaf water potential with progressive increases in the VPD. Stomatal conductance rates did not show a clear pattern for all species when exposed to progressive increases in VPD.
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Lucas Pires de Oliveira
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Padrões espaço-temporais de co-ocorrência da assembleia de peixes em um igarapé tropical, sudoeste da Amazônia
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Orientador : FABIANO CORRÊA
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Data: 27/03/2023
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A estrutura de uma comunidade é influenciada por processos determinísticos e/ou estocásticos, gerando padrões organizados ou aleatórios. Avaliamos padrões espaçotemporais de co-ocorência de uma assembleia de peixes em um igarapé amazônico e a influência de fatores abióticos (variáveis físico-químicas e período hidrológico). Verificamos se espécies com maior similaridade em tolerância às variáveis físico-químicas tendem a ter maior co-ocorrência e a influência de fatores abióticos e da paisagem na composição da assembleia. A estruturação foi avaliada pelo índice C-Score e modelos nulos. Estimamos o “nicho fisíco-químico” pelo OMI e correlacionamos com dados do Cscore. Realizamos regressões simples e múltiplas entre padrões de organização e variáveis físico-químicas; correlações entre as espécies e condições ambientais locais e paisagem; e particionamento da variação entre variáveis preditoras. A assembleia de peixes apresentou estruturação temporal, sazonal e espaço-temporal. Em escala locais, grande parte dos padrões foram aleatórios. Espécies com diferentes tolerâncias tendem a apresentar menor co-ocorrência no período de seca. O período da cheia e o pH influenciam padrões de organização e impactos antropogênicos explicam padrões aleatórios. A paisagem e as variáveis ambientais locais influenciaram a composição de espécies, mas a paisagem teve maior explicação.
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The structure of a community is influenced by deterministic and/or stochastic processes, generating organized or random patterns. We evaluated space-time patterns of cooccurrence of a fish assemblage in an Amazonian stream and the influence of abiotic factors (physical-chemical variables and hydrological period). We verified whether species with greater similarity in tolerance to physical-chemical variables tend to have greater cooccurrence and the influence of abiotic and landscape factors on assemblage composition. Structuring was assessed using the C-Score index and null models. We estimated the “physical-chemical niche” by OMI and correlated with C-score data. We performed simple and multiple regressions between organization patterns and physical-chemical variables; correlations between species and local environmental conditions and landscape; and partitioning of variation between predictor variables. The fish assemblage presented temporal, seasonal and space-time structure. On a local scale, most of the patterns were random. Species with different tolerances tend to have less co-occurrence in the dry period. Flood period and pH influence patterns of organization and anthropogenic impacts explain random patterns. Landscape and local environmental variables influenced species composition, but landscape had a greater explanation.
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MILENE ALVES OLIVEIRA
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Efeito da temperatura sobre a germinação de espécies comercializadas pela Associação Rede de Sementes do Xingu e utilizadas na recuperação de áreas degradadas
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Orientador : BEATRIZ SCHWANTES MARIMON
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Data: 31/03/2023
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Estudos recentes apontam que, nos últimos anos, a temperatura do ar está aumentando vertiginosamente em todo Planeta e as perspectivas futuras são de aumentos ainda maiores. Apesar de existirem estudos demonstrando os efeitos do fogo na germinação de sementes, muito pouco sabemos sobre quais são os efeitos que as sementes de espécies florestais sofrem após ficarem expostas a altas temperaturas. Assim, nosso objetivo foi comparar a emergência de sementes, após a exposição à altas temperaturas, de sete espécies comercializadas pela Associação Rede de Sementes do Xingu, maior rede de comercialização de sementes florestais do Brasil. Avaliamos 18 tratamentos, com seis temperaturas (35, 40, 45, 50, 55 e 60ºC) e três períodos de exposição (1, 3 e 6 horas diárias) durante 30 dias consecutivos. As espécies com sementes mais resistentes foram Anacardium occidentale, Dipteryx alata, Enterolobium contortisiliquum, Hymenaea courbaril, que germinaram mesmo depois de submetidas a 60°C por 6 horas, sendo recomendadas para recuperação de áreas degradadas. Entretanto, Jacaranda cuspidifolia, Mabea fistulifera e Myracrodruon urundeuva, foram mais sensíveis ao aumento de temperatura, apresentando drástica queda de germinação a partir de 55°C.
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Estudos recentes apontam que, nos últimos anos, a temperatura do ar está aumentando vertiginosamente em todo Planeta e as perspectivas futuras são de aumentos ainda maiores. Apesar de existirem estudos demonstrando os efeitos do fogo na germinação de sementes, muito pouco sabemos sobre quais são os efeitos que as sementes de espécies florestais sofrem após ficarem expostas a altas temperaturas. Assim, nosso objetivo foi comparar a emergência de sementes, após a exposição à altas temperaturas, de sete espécies comercializadas pela Associação Rede de Sementes do Xingu, maior rede de comercialização de sementes florestais do Brasil. Avaliamos 18 tratamentos, com seis temperaturas (35, 40, 45, 50, 55 e 60ºC) e três períodos de exposição (1, 3 e 6 horas diárias) durante 30 dias consecutivos. As espécies com sementes mais resistentes foram Anacardium occidentale, Dipteryx alata, Enterolobium contortisiliquum, Hymenaea courbaril, que germinaram mesmo depois de submetidas a 60°C por 6 horas, sendo recomendadas para recuperação de áreas degradadas. Entretanto, Jacaranda cuspidifolia, Mabea fistulifera e Myracrodruon urundeuva, foram mais sensíveis ao aumento de temperatura, apresentando drástica queda de germinação a partir de 55°C.
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KAMILA PARREIRA DA SILVA
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QUANTIFICAÇÃO E VALORAÇÃO DO ESTOQUE DE CARBONO EM TERRITÓRIO INDÍGENA NA TRANSIÇÃO AMAZÔNIA-CERRADO
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Orientador : BEN HUR MARIMON JUNIOR
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Data: 03/04/2023
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A degradação dos ecossistemas tropicais ocasionada por desmatamento, corte seletivo e fogo resultam em acentuada perda de biodiversidade e serviços ecossistêmico, contribuindo para o aumento do carbono atmosférico e mudanças climáticas globais. Para reduzir esta e outras fontes de emissão de CO2 para a atmosfera, os países industrializados assinaram o Protocolo de Kyoto, onde foram estabelecidas medidas de redução de emissões, dentre as quais a comercialização de Créditos de Carbono. No Brasil, que abriga a maior biodiversidade global, grande parte dos estoques de carbono é mantida em áreas protegidas, especialmente em terras indígenas, tanto na Amazônia quanto no Cerrado. Estudos sobre estoques e comercialização de carbono em áreas indígenas podem contribuir com a economia e a sustentabilidade dessas comunidades através da geração de renda e proteção de seus recursos alimentares naturais. Diante deste cenário, investigamos áreas de cerrado e floresta na Aldeia Belém (Terra Indígena Pimentel Barbosa), na Transição Amazônia/Cerrado, com o objetivo de: 1) estimar a quantidade de carbono acima e abaixo do solo; 2) comparar a quantidade de carbono com outras áreas protegidas e; 3) valorar o estoque de carbono presentes na Terra Indígena. Para tanto, demarcamos 50 parcelas de 10*200 m em cerrado ralo e 10 parcelas de 10*100 m em floresta de galeria. Coletamos dados de biomassa aérea da vegetação, serapilheira, herbáceas e solo e estimamos a estoque quantidade de biomassa acumulada nas raízes. Para as estimativas de carbono, em ambas as fitofisionomias e nos diferentes componentes do ecossistema avaliados, consideramos a porcentagem de carbono como sendo 50% da biomassa seca. Para verificar se o carbono acumulado variou entre os componentes e entre as áreas, realizamos uma Anova Two Way de Permutação com teste de Dunnett. Fizemos a valoração do carbono com base no site Crédito de Carbono Futuro, especializado em venda de créditos de carbono. A soma total do carbono por área foi maior na floresta de galeria (88,59 Mg ha-1) do que no cerrado ralo (47,21 Mg ha-1) (W = 9, p <0,01). A Aldeia Belém possui uma área de 1.645,64 hectares e contém ~ 398,01 Mg ha-1 de CO2 retirado da atmosfera e um potencial financeiro de ~ R$176.860,39 por hectare com base na cotação média mais recente. O estoque de carbono total das áreas foi 47% menor que o encontrado em outras áreas preservadas e a comercialização de carbono em áreas de preservação como terras indígenas pode representar um importante incentivo para proteção da biodiversidade e dos serviços ambientais, além da geração de renda para a comunidade.
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The degradation of tropical ecosystems caused by deforestation, selective logging and fire, results in a marked loss of biodiversity and ecosystem services, contributing to the increase in atmospheric carbon and global climate change. To reduce this and other sources of CO2 emissions into the atmosphere, the industrialized countries signed the Kyoto Protocol, where measures to reduce emissions were established, including the commercialization of carbon credits. In Brazil, which holds the greatest global biodiversity, much of the carbon stocks are maintained in protected areas, especially in indigenous lands, both in the Amazon and in the Cerrado biomes. Studies on carbon stocks and trading in indigenous areas can contribute to the economy and sustainability of these communities by generating income and protecting their natural food resources. Given this scenario, we investigated areas of cerrado and forest in Aldeia Belém (Pimentel Barbosa Indigenous Reservation), in the Amazon/Cerrado Transition, with the following objectives: 1) estimating the amount of carbon above and below the ground; 2) compare the amount of carbon with other protected areas and 3) value the carbon stock in the Indigenous Land. To this end, we established 50 plots of 10*200 m in a cerrado (savanna facies) and 10 plots of 10*100 m in a gallery forest. We collected aboveground biomass data from wood vegetation, litter, herbaceous plants and soil to estimate the carbon value of the roots. For carbon estimates in both phytophysiognomies and in the different ecosystem components evaluated, we considered the percentage of carbon as 50% of the dry biomass. To verify if the carbon accumulated in the components varied between the areas, we performed Anova Two Way Permutation. To identify which ecosystem compartment the carbon varied from between areas, we used a Kruskal-Wallis followed by a post hoc Dannett test. The carbon valuation was based on a website specialized in carbon sales, the Future Carbon Credit. The total amount of carbon per area was higher in the gallery forest (88.59 Mg ha-1) than in the cerrado (47.21 Mg ha-1) (W = 9, p <0.01), making a total of 135.8 MgC/ ha, considering the soil carbon stock of the 0-20cm layers of the two areas. The area of 1,645.64 hectares of Aldeia Belém contains approximately 398.01 Mg ha-1 of CO2 removed from the atmosphere, revealing a substantial financial potential of R$176,860.39 per hectare based on the most recent average price. The stock of areas was 47% lower than that found in other carbon preserved areas and total income for conservation areas as an incentive for the protection of indigenous biodiversity, in addition to the generation of carbon in community preservation areas.
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DALVANI BARROS DOS SANTOS
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Representatividade das coleções nos estudos de descrição de espécies e de vocalizações de anuros sul-americanos: uma análise baseada no século XXI
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Data: 27/04/2023
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As coleções biológicas representam fontes de informações sobre as espécies e locais onde elas vivem. São arquivos de suma importância para a pesquisa, trazendo diferentes tipos de informações que reflete a história dos ecossistemas amostrados com o passar do tempo. Quando devidamente catalogada e com informação técnica disponível, uma gravação acústica adquire valor grande valor científico. Sinais acústicos são usados por organismos como os anfíbios anuros, sendo essenciais para a comunicação entre os grupos que carregam informações sobre identidade, tamanho, localização e status sexual do emissor. O objetivo deste trabalho foi descrever a representatividade espacial e temporal das coleções biológicas que abrigam os exemplares e/ou os registros das gravações de áudio das espécies de anfíbios anuros que foram descritas para a região Neotropical durante o século XXI. Apresentamos informações compiladas sobres espécimes de tipo primário para 1.007 espécies de anfíbios anura. Tais informações foram compiladas no banco de dados Amphibian Species of the World , onde filtramos dados apenas das espécies descritas entre os anos de 2000 e 2020 para os seguintes países sul-americanos e território ultramarino: Argentina, Bolívia, Brasil, Chile, Colômbia, Equador, Guiana Francesa, Guiana, Paraguai, Peru, Suriname, Uruguai e Venezuela. Os tipos foram localizados com seus respectivos acrônimos. Obtivemos os resultados de que a maioria das espécies tipo estão depositadas no mesmo país a qual foram encontrados inicialmente (752 spp.). Em conjunto, demostramos que as descrições de Cantos em relação aos tipos descritos estão em nível de 50% comparado com as descrições das Espécies, ou seja, obtivemos 51% espécies para 48% Cantos descritos e 1% de cantos descritos duas vezes. Se tratando da representatividade de holótipos de espécies sul-americanas, identificamos que nove países fora da América do Sul detêm esses holótipos, que estão em países desenvolvidos localizados na Europa, bem como Equador e Cuba, cujos os cantos também foram descritos fora da América do Sul. Aqui evidenciamos lacunas de conhecimento em relação às descrições de chamadas de anúncio de anuros da Ámerica do Sul, já que há mais espécies destinadas às coleções tradicionais do que espécies sendo destinadas às coleções acústicas (fonotecas).
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Biological collections represent sources of information about the species and places where they live.They are files of great importance to the research, bringing different types of information that produces history of the ecosystem sampled over time. When properly catalogued an acoustic recording acquires scientific value, with technical information and related biological. Acoustic signals are used by organisms such as anuran amphibians, being essential for communication between groups that carry information about the identity, size, location and sexual status of the issuer.The objective of this work was to describe the spatial and temporal representativeness of the biological collections that house the The biological collections that house the specimens and/or ecordsspecimens and/or records of audio recordings of anuran amphibian species that were described for the Neotropical region duringth records of audio recordings of anuran amphibian species that were described for the Neotropical region during the 21st century.This information is presented compiled on primary type specimens for 1,007 anura amphibian species. Such information was compiled in the website database Amphibian Species of the World, that through the application of filters, the list of species described between 2000 a 2020 and overseas territory: Argentina, Bolivia, Brazil, Chile, Colombia, Ecuador, French Guiana, Guyana, Paraguay, Peru, Suriname, Uruguay and Venezuela The types were located with their respective acronyms. We obtained the results that most type species are deposited in the same country país (752 ssp.) Together we evaluate the respective descriptions and collections in which the advertising corners of these species were deposited.Our results show that the descriptions of Corners in relation to the types described are at a level of 50% compared to the descriptions of the Species.That is; we obtained 51% species to 48% Corners described and 1% of corners described twice. Regarding the representativeness of holotypes of South American species, we identified that nine countries outside South America they hold these holotypes, which are in developed countries such as Europe, Ecuador and Cuba. Whose songs have also been described outside the South America. In this work there are gaps of knowledge in relation to the descriptions of anuran calls from South America, since there are more species destined to traditional collections than species being destined for acoustic collections (fonotecas).Since there is not a great distance of time between the described species and their respective songs.
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BETÂNIA ARCANJO DE OLIVEIRA
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Efeitos dos fatores ambientais nas áreas de desovas e no sucesso reprodutivo das Tartarugas-Da-Amazônia Podocnemis expansa (Schweigger, 1812) e Tracajá Podocnemis unifilis (Troschel, 1848) em áreas monitoradas no Leste de Mato Grosso)
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Data: 31/05/2023
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Durante o período reprodutivo as tartarugas mães buscam locais que proporcionam fatores físicos que permitam um abrigo seguro e um calor necessário para garantir um processo de incubação adequada até a eclosão de seus filhotes. As características dos locais de deposição de ovos podem intervir no amadurecimento do embrião e no seu desenvolvimento ontogenético e comportamental. Esses locais, podem estar sujeitos a ações antrópicas, por exemplo, o risco de incêndios florestais que podem afetar a reprodução das tartarugas. Diante deste contexto este estudo tem como objetivos: 1. Avaliar qual é o impacto do fogo sobre a desova das tartarugas. Nossa hipótese é que áreas de desova mais expostas ao fogo tenderão a apresentar um menor sucesso reprodutivo das tartarugas P. expansa e P. unifilis. 2. Avaliar o efeito da temperatura média no sucesso reprodutivo dos ninhos através do período de incubação e emergência dos ovos, testando a hipótese de que locais onde a uma maior temperatura média sobre o ninho a um sucesso maior reprodutivo. Os dados referentes as espécies foram fornecidas pelo projeto Quelônios do Rio das Mortes de responsabilidade da ONG Aliança da Terra, as informações dos focos de queimadas nas praias de desova de 2006 a 2020 foram obtidas através do banco de dados do INPE e a temperatura média de incubação foi obtida por meio das estações meteorológicas através do Sistema de monitoramento Agritempo. Para avaliar o impacto do fogo sobre a desova das tartarugas e o efeito da temperatura média ambiental sobre o sucesso reprodutivo das espécies, fizemos uma análise do tipo Modelos Generalizados Mistos com distribuição Poisson. As variáveis número de focos de incêndios escala de 5km, temperatura média do município juntamente com intercepto apresentaram efeito significativo sob o sucesso reprodutivo. Deste modo, para espécie P. expansa o número de focos de incêndio influenciou negativamente no sucesso reprodutivo, enquanto a temperatura média do município influenciou positivamente no sucesso reprodutivo do número de filhotes vivos. Nossos resultados, para espécie P. unifilis, mostrou que o número de focos de incêndio em uma escala de 1 km influenciou de forma negativa no sucesso reprodutivo dos tracajás, assim como a temperatura média do município, onde apresentou uma maior temperatura média houve um menor sucesso reprodutivo.
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During the reproductive period, mother turtles seek out locations that provide physical factors that allow for safe shelter and the warmth necessary to ensure an adequate incubation process until their hatchlings hatch. The characteristics of egg deposition sites can intervene in the maturation of the embryo and in its ontogenetic and behavioral development. These sites, may be subject to anthropic actions, for example, the risk of forest fires that can affect the reproduction of turtles. Given this context, this study aims to: 1. To evaluate the impact of fire on turtle nesting. Our hypothesis is that spawning areas more exposed to fire will tend to have lower reproductive success of P. expansa and P. unifilis turtles. 2. Evaluate the effect of mean temperature on nest reproductive success through incubation period and egg emergence, testing the hypothesis that sites where there is a higher mean temperature over the nest have greater reproductive success. The data concerning the species were provided by the Rio das Mortes Turtles project, which is a responsibility of the ONG Aliança da Terra. The information on the fires on the spawning beaches from 2006 to 2020 was obtained from the INPE database, and the average incubation temperature was obtained from the meteorological stations through the Agritempo monitoring system. To evaluate the impact of fire on turtle spawning and the effect of average environmental temperature on the reproductive success of the species, we performed a Generalized Mixed Models analysis with Poisson distribution. The variables number of fire outbreaks, 5km scale, average temperature of the county along with intercept showed a significant effect on reproductive success. Thus, for P. expansa the number of fire outbreaks negatively influenced reproductive success, while the average temperature of the municipality positively influenced reproductive success for the number of live pups. Our results, for P. unifilis, showed that the number of fire spots on a scale of 1 km negatively influenced the reproductive success of the tracajás, as well as the average temperature of the municipality, where the higher average temperature had a lower reproductive success.
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PEDRO HENRIQUE SANTOS FERREIRA
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"A conectividade governa a metacomunidade de insetos aquáticos do Pantanal”
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Data: 19/06/2023
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O Pantanal possui elevada heterogeneidade espaço-temporal devido ao regime de inundação sazonal de seus rios. As comunidades aquáticas dos lagos rasos do Pantanal são influenciadas por processos locais, ligados à heterogeneidade ambiental, e fatores espaciais, como conectividade e distância em relação a outros corpos d’água. Neste estudo, analisamos lagos pantaneiros variando em características ambientais, área, distância em relação ao Rio Cuiabá, conectividade e isolamento para compreender a influência da heterogeneidade limnológica e de habitats sobre a estrutura da metacomunidade de insetos aquáticos. Considerando a importância da dispersão variável e complementaridade funcional entre espécies, conforme enfatizado pela teoria ecológica de metacomunidades, investigamos o impacto da conectividade na heterogeneidade de habitat, limnológica e na produtividade primária de algas para testar seus efeitos sobre os insetos aquáticos. Especificamente, testamos as seguintes hipóteses: i) em lagos conectados, esperamos maior abundância e diversidade de insetos aquáticos associada à maior produtividade primária de algas. ii) A dominância de insetos em lagos mais produtivos pode contrariar as expectativas da teoria de riqueza-energia (hipótese i), resultando na ausência de um efeito da produtividade primária na riqueza de espécies. iii) Esperamos que lagos desconectados apresentem maior riqueza, diversidade e equidade de insetos devido à maior representação de espécies adaptadas à heterogeneidade de habitats providos por macrófitas. Além disso, testamos se iv) a presença de diferenças limnológicas e na eutrofização ligadas à conectividade afetam a abundância, riqueza e equidade de insetos aquáticos, uma vez que proporcionam gradientes de recursos e microambientes para a colonização pelos insetos. Finalmente, de acordo com as previsões da Teoria Biogeográfica de Ilhas, esperamos que: v) a riqueza de espécies diminua com a distância do lago até o canal principal do rio Cuiabá como fonte contínua de indivíduos; e testamos se vi) a riqueza de espécies aumenta com o tamanho da área devido ao seu efeito positivo sobre a heterogeneidade de habitats. Observamos que a heterogeneidade foi maior em lagos desconectados, considerando tanto os preditores limnológicos quanto a diversidade de habitats. Apesar da maior produtividade de algas em lagos conectados, a abundância, riqueza, diversidade e equidade foram similares entre lagos conectados e desconectados ao rio. A produtividade de algas teve um efeito negativo na abundância dos insetos. A interação entre conectividade com produtividade de algas afetou negativamente a abundância dos insetos aquáticos, e sua interação com os gradientes limnológicos do PC-I afetou positivamente a equidade de Shannon. Nossos resultados indicam que a conectividade desempenha um papel fundamental para a heterogeneidade de habitats e limnológica, assim como na produtividade primária, mas nem sempre afeta os insetos estudados. Nossos resultados sugerem ainda baixo suporte para nossas hipóteses da influência da produtividade primária, heterogeneidade de habitats, área e distância para o rio. Por outro lado, há um elevado suporte para o efeito da produtividade e gradientes limnológicos sobre a abundância de insetos. Adicionalmente, efeitos limnológicos foram também observados para riqueza, diversidade e equidade de Shannon, enquanto a distância para o rio afetou positivamente a diversidade de Shannon. Discutimos estes achados em relação aos impactos da eutrofização, da homogeneização de habitats e do isolamento sobre a biologia de insetos e das implicações para a conservação da biodiversidade de lagos rasos do Pantanal.
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The Pantanal has high spatio-temporal heterogeneity due to the seasonal flooding regime of its rivers. Aquatic communities in shallow lakes in the biome are influenced by local processes linked to environmental heterogeneity and spatial factors such as connectivity and the distance from other water bodies. Taking advantage of these natural ecosystems of interconnected shallow lakes, we analyzed if aquatic insects inhabiting Pantanal shallow lakes in association with macrophytes are explained by connectivity, productivity, habitat heterogeneity, area, and distance from the Cuiabá River. In order to understand the structure of the aquatic insect metacommunity, we conducted analysis of the abundance, diversity and species richness along the natural design of the net interconnected shallow lakes, considering the importance of dispersal distinctiveness and functional complementarity among species. We investigated the impact of connectivity in association with a set of lake descriptors to test the following hypotheses: i) in connected lakes, we expect higher abundance and richness of aquatic insects associated with higher algal primary productivity. On one hand, ii) the dominance of insects in more productive lakes may contradict these expectations of the richness-energy theory (hypothesis i), resulting in the absence of an effect of primary productivity on species richness, but still reflecting high abundance of some taxa independently of connectivity. On the other hand, iii) we expect disconnected lakes to exhibit higher insect species richness, diversity, and evenness abundance distribution due to a greater number of species adapted to macrophyte-provided habitat heterogeneity. In addition, we test whether iv) the presence of limnological gradients such as eutrophication (e.g., chemical enrichment) affects alpha diversity of aquatic insects. Finally, in accordance with predictions from Island Biogeographic Theory, we expect that: v) species richness decreases with distance from the lake to the main channel of the Cuiabá River as a continuous source of individuals; and we tested whether vi) species richness increases with area size due to its positive effect on habitat heterogeneity. We observed that heterogeneity was higher in disconnected lakes, considering both limnological predictors and habitat diversity. Despite higher algal productivity in connected lakes, abundance, richness, diversity, and equity were similar between river-connected and disconnected lakes. Algal productivity had a negative effect on insect abundance. The interaction between connectivity with algal productivity negatively affected aquatic insect abundance, and its interaction with PC-I limnological gradients positively affected Shannon's equity. Our results indicate that connectivity plays a key role for habitat and limnological heterogeneity as well as primary productivity, but does not always affect the insects studied. Our results further suggest low support for our hypotheses of the influence of primary productivity, habitat heterogeneity, area and distance to the river. On the other hand, there is high support for the effect of productivity and limnological gradients on insect abundance. Additionally, limnological effects were also observed for Shannon richness, diversity and equity, while distance to the river positively affected Shannon diversity. We discuss these findings in relation to the impacts of eutrophication, habitat homogenization, and isolation on insect biology and the implications for biodiversity conservation of shallow Pantanal lakes.
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MAELLY DALLET ALVES GONÇALVES
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Importantes e tão esquecidas: diversidade e produtividade de herbáceas em fitofisionomias da transição Amazônia-Cerrado
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Orientador : BEN HUR MARIMON JUNIOR
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Data: 26/06/2023
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As plantas herbáceas normalmente são negligenciadas em estudos ecológicos. Elas são essenciais durante o processo de sucessão ecológica, visto que são importantes para facilitar a entrada de outras espécies e outros estratos como o arbóreo. Entender as características ecológicas das herbáceas é extremamente necessário para contribuir com a conservação da biodiversidade. Neste contexto, avaliamos a riqueza, diversidade, abundância e biomassa de espécies herbáceas em um gradiente de vegetação e de luminosidade de savana a floresta na transição Amazônia-Cerrado. Utilizamos círculos de 1m de diâmetro, estabelecidos nas quatro direções cardinais em intervalos de 5m ao longo de quatro transectos nas fitofisionomias de cerrado rupestre, cerrado típico, cerrado denso, cerradão em regeneração e cerradão preservado, em Unidade de Conservação em Nova Xavantina, Mato Grosso, Brasil. Mensuramos a riqueza de espécies, a abundância de indivíduos e a biomassa aérea das herbáceas. Também medimos o índice de área foliar (IAF) por meio de fotografias hemisféricas. No total, amostramos 2.334 indivíduos, 132 espécies/morfoespécies e 26 famílias botânicas, sendo apenas quatro táxons compartilhados entre as fitofisionomias. A luminosidade exerceu influência sobre as fitofisionomias savânicas, resultando em uma maior riqueza e abundância de espécies herbáceas em comparação às fitofisionomias florestais. Além disso, observamos um gradiente de biomassa no estrato herbáceo, com valores mais baixos (cerrado preservado = 0.168 ± 0.32) e maiores de Índice de Área Foliar (cerrado preservado = 3,46 ± 0,10 m²/m²) nas fitofisionomias florestais, e, por outro lado, valores mais altos (cerrado rupestre = 19.6 ± 21.8) e mais baixos de IAF nas formações savânicas (cerrado rupestre = 0,90 ± 0,10 m²/m²). A redução da intensidade luminosa afeta a estrutura da comunidade de plantas herbáceas, estabelecendo um gradiente de biomassa mais acentuado nas formações savânicas, o que torna esses ambientes mais ricos e diversificados. Essas informações são relevantes para a compreensão ecológica desses ecossistemas e podem subsidiar estratégias de manejo e conservação, desse estrato frequentemente negligenciado, porém importante e essencial, nas comunidades vegetais da região de transição entre a Amazônia e o Cerrado.
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Herbaceous plants are usually neglected in ecological studies. They are essential during the process of ecological succession, as they are important to facilitate the entry of other species and other strata such as arboreal. Understanding the ecological characteristics of herbaceous plants is extremely necessary to contribute to the conservation of biodiversity. In this context, we evaluated the richness, diversity, abundance and biomass of herbaceous species in a vegetation and light gradient from savannah to forest in the Amazon-Cerrado transition. We used 1m diameter circles, established in the four cardinal directions at 5m intervals along four transects in the phytophysiognomies of rocky cerrado, typical cerrado, dense cerrado, regenerating cerrado and preserved cerrado, in a Conservation Unit in Nova Xavantina, Mato Grosso, Brazil. We measured species richness, abundance of individuals and aerial biomass of herbaceous plants. We also measured the leaf area index (LAI) using hemispherical photographs. In total, we sampled 2,334 individuals, 132 species/morphospecies and 26 botanical families, with only four taxa shared between phytophysiognomies. The luminosity exerted influence on the savanna phytophysiognomies, resulting in a greater richness and abundance of herbaceous species in comparison to the forest phytophysiognomies. In addition, we observed a biomass gradient in the herbaceous stratum, with lower values (preserved savannah = 0.168 ± 0.32) and higher values of Leaf Area Index (preserved savannah = 3.46 ± 0.10 m²/m²) in forest phytophysiognomies, and, on the other hand, higher values (cerrado rupestre = 19.6 ± 21.8) and lower values of LAI in the savannah formations (cerrado rupestre = 0.90 ± 0.10 m²/m²). The reduction of light intensity affects the structure of the herbaceous plant community, establishing a more accentuated biomass gradient in the savannah formations, which makes these environments richer and more diversified. Our resarch is relevant to the ecological understanding of these ecosystems and can support management and conservation strategies for this often neglected, but important and essential, stratum in the plant communities of the transition region between the Amazon and the Cerrado.
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MANASSES DA SILVA BORGES
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Evolução molecular de espécies do gênero Eptesicus (Chiroptera:Vespertilionidae)
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Data: 30/06/2023
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Dados moleculares constituem, atualmente, fontes importantes de informações para reconstrução da história evolutiva de diferentes organismos. As relações filogenéticas reconstruídas a partir de dados genéticos podem contribuir profundamente para aprimorar a inferência de padrões macroecológicos e biogeográficos, provendo as informações necessárias para testes de hipóteses robustos utilizando métodos de biologia comparada. O objetivo principal deste trabalho foi investigar as taxas de evolução molecular do genoma mitocondrial da família Vespertilionidae, valendo-se da descrição de quatro genomas mitocondriais inéditos de espécies do gênero Eptesicus. Assim, descrevemos os genomas mitocondriais completos de quatro espécies de Eptesicus: Eptesicus brasiliensis, Eptesicus diminutus, Eptesicus furinalis e Eptesicus nilssonii. Em relação ao tamanho dos mitogenomas descritos, o morcego Eptesicus brasiliensis resultou em um comprimento total de 16.864 bp, Eptesicus diminutus com comprimento de 17.027 bp, Eptesicus furinalis com comprimento de 16.838 bp e Eptesicus nilssonii com comprimento de 17.009 bp. O genoma mitocondrial de Eptesicus brasiliensis consiste em 13 genes codificadores de proteínas, 22 genes de tRNA e dois genes de rRNA e uma região de controle (CR). Enquanto o genoma mitocondrial do Eptesicus diminutus consiste em 13 genes codificadores de proteínas, 22 genes de tRNA, dois genes de rRNA e uma região de controle (CR). Eptesicus furinalis possui um mitogenoma com 13 genes codificadores de proteínas, 22 genes de tRNA, dois genes de rRNA e uma região de controle (CR). O genoma mitocondrial de Eptesicus nilssonii possui 13 genes codificadores de proteínas, 22 genes de tRNA, dois genes de rRNA e uma região de controle (CR). Os resultados indicam que a taxa de mutação média estimada nos genes codificantes foi de 0,01 mutações por sítio por milhão de anos, enquanto nos genes ribossomais foi de cerca de 0,007 mutações por sítio por milhão de anos. Foi observado que os genes ND5, ND6 e ND4 apresentaram maior taxa de mutação relativa, enquanto os genes ND4, ND6, ND1, ND2 e ND4L apresentaram maior taxa de relógio molecular. Essas informações são importantes recursos para entender a evolução e diversificação dos morcegos da família Vespertilionidae, assim como possibilitar a elaboração de futuras pesquisas na área.
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Molecular data are currently important sources of information for reconstructing the evolutionary history of different organisms. Phylogenetic relationships reconstructed from genetic data can profoundly contribute to improving the inference of macroecological and biogeographical patterns, providing the necessary information for testing robust hypotheses using comparative biology methods. The main objective of this work was to investigate the rates of molecular evolution of the mitochondrial genome of the family Vespertilionidae, using the description of four unpublished mitochondrial genomes of species of the genus Eptesicus. Thus, we describe the complete mitochondrial genomes of four Eptesicus species: Eptesicus brasiliensis, Eptesicus diminutus, Eptesicus furinalis and Eptesicus nilssonii. Based on the size of the described mitogenomes, the bat Eptesicus brasiliensis resulted in a total length of 16,864 bp, Eptesicus diminutus with a length of 17,027 bp, Eptesicus furinalis with a length of 16,838 bp and Eptesicus nilssonii with a length of 17,009 bp. The mitochondrial genome of Eptesicus brasiliensis consists of 13 protein-coding genes, 22 tRNA genes and two rRNA genes, and a control region (CR). While the mitochondrial genome of Eptesicus diminutus consists of 13 protein-coding genes, 22 tRNA genes, two rRNA genes and a control region (CR). Eptesicus furinalis has a mitogenome with 13 protein coding genes, 22 tRNA genes, two rRNA genes and a control region (CR). The mitochondrial genome of Eptesicus nilssonii has 13 protein coding genes, 22 tRNA genes, two rRNA genes and a control region (CR). The results indicate that the estimated mean mutation rate in coding genes was 0.01 mutations per site per million years, while in ribosomal genes it was about 0.007 mutations per site per million years. It was observed that the ND5, ND6 and ND4 genes had a higher relative mutation rate, while the ND4, ND6, ND1, ND2 and ND4L genes had a higher molecular clock rates. These information are important resources to understand the evolution and diversification of bats of the Vespertilionidae family, and eill also contribute to future research in the area.
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Marco Rodrigo de Souza
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Ausência dos incêndios como fator estruturador de assembléia de mamíferos na Estação Ecológica Serra das Araras, no sudoeste de Mato Grosso-Brasil
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Orientador : MANOEL DOS SANTOS FILHO
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Data: 03/08/2023
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O domínio Cerrado é conhecido por ser a maior região de savana tropical da América do Sul, configurando, por sua vez, o segundo maior bioma no Brasil que são acometidos por eventos naturais ou antropogênicos, como por exemplo, os incêndios. Nesse Bioma ocorrem incêndios naturais provocadas por raios, sendo relativamente frequentes, ocorrendo principalmente na transição estiagem-chuva. Tais processos repetitivos podem provocar redução de alimentação disponível para fauna, fragmentação da vegetação, dentre outros efeitos. Nesse caso, podendo gerar impactos na população de mamíferos de médio e grande porte. Desse modo foram avaliadas mudanças na estrutura da comunidade de mamíferos de médio e grande porte da UC Estação Ecológica Serra das Araras após um período de 17 anos sem a interferência do fogo, de 1999 a 2016. Entre outubro de 2016 a junho de 2017, foram amostradas quatro fitofisionomias do Cerrado: mata de galeria, mata seca, mata de babaçu e cerrado stricto sensu (ss), utilizando armadilhas fotográficas instaladas em troncos de árvores em locais com vestígios de mamíferos. Neste estudo foram registradas 28 espécies de mamíferos de médio e grande porte. A riqueza de espécies não apresentou diferença estatisticamente significativa entre os habitats amostrados, no entanto a composição de espécies entre os habitats foi observado que o “cerrado serra”, localizado 800m de altitude foi diferente das demais áreas. Quando comparado a composição de espécies entre o estudo atual e do ano 1999/2000, percebe-se que o cerrado ss diferencia das demais áreas, e que o cerrado ss atual está mais próximo das áreas florestais do que em 1999/2000 devido a ausência do fogo. A transformação de habitats pode estar influenciando a estrutura da comunidade de mamífero de médio e grande porte da ESEC Serra das Araras. Áreas antes abertas estão sendo invadidas por vegetação arbórea e sua fauna associada e tornando assim habitats ideais para espécies dependentes de floresta. Mamíferos típicos de cerrado aberto estão perdendo habitats e muitas vezes ocupando áreas fora da UC. Desse modo, espécies de grande porte como alguns carnívoros e frugívoros são expostos a caça.
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The Cerrado domain is known to be the largest tropical savannah region in South America, making up, in turn, the second largest biome in Brazil that is affected by natural or anthropogenic events, such as fires. In this Biome, natural fires caused by lightning occur, being relatively frequent, occurring mainly in the dry-rain transition. Such repetitive processes can cause a reduction in available food for fauna, vegetation fragmentation, among other effects. In this case, it may generate impacts on the population of medium and large mammals. In this way, changes in the structure of the community of medium and large mammals at the UC Estação Ecológica Serra das Araras were evaluated after a period of 17 years without the interference of fire, from 1999 to 2016. Between October 2016 and June 2017, changes were four Cerrado phytophysiognomies were sampled: gallery forest, dry forest, babassu forest and cerrado stricto sensu (ss), using camera traps installed in tree trunks in places with traces of mammals. In this study, 28 species of medium and large mammals were recorded. Species richness did not present a statistically significant difference between the sampled habitats, however the species composition between the habitats was observed that the “cerrado serra”, located 800m of altitude was different from the other areas. When comparing the species composition between the current study and the year 1999/2000, it can be seen that the cerrado ss differs from the other areas, and that the current cerrado ss is closer to forest areas than in 1999/2000 due to the absence Of fire. Habitat transformation may be influencing the structure of the medium and large mammal community at ESEC Serra das Araras. Previously open areas are being invaded by tree vegetation and its associated fauna, thus becoming ideal habitats for forest-dependent species. Typical open cerrado mammals are losing habitats and often occupying areas outside the UC. Thus, large species such as some carnivores and frugivores are exposed to hunting.
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Bianca Ferraz Rebelatto
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Relação entre florestas e a agricultura: como a vegetação nativa da paisagem influencia a produtividade agrícola?
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Data: 31/08/2023
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A remoção em grande escala da vegetação nativa nos trópicos impacta diretamente vários serviços ecossistêmicos produzidos pelos ecossistemas, como a produção de chuvas regulares e o equilíbrio climático. Assim, o avanço do desmatamento e seus efeitos para o clima pode potencialmente reduzir as áreas favoráveis ao cultivo agrícola no Brasil e, com isso, a produtividade final das lavouras. Os principais objetivos deste trabalho foram: a) criar um modelo de produtividade agrícola da soja com base nas variáveis climáticas e de refletância dos campos cultivados para a região que inclui o MATOPIBA, Mato Grosso e Goiás; b) avaliar a relação entre a vegetação nativa da paisagem e a produtividade de soja para a mesma região. Para criar o modelo de produtividade agrícola, nós utilizamos modelos lineares mistos (LMM) com dados de produtividade de soja de 63 propriedades rurais (safras 2009/10 e 2016/17), considerando como preditores múltiplas variáveis climáticas e o índice de vegetação melhorado (EVI). Em seguida, para validação do mapa de produtividade predita, utilizamos os dados de produtividade agrícola municipal do IBGE. Para avaliar a contribuição da vegetação nativa para a produtividade de soja, utilizamos a produtividade de soja predita de 100 pontos aleatorizados 20 vezes na região em função da proporção de vegetação nativa na paisagem em um buffer de 50 km, onde verificamos o ponto proporção máxima de floresta por meio de uma regressão segmentada. O melhor modelo de produtividade da soja incluiu como preditores o Índice de Vegetação Melhorado (EVI), a Temperatura Diurna da Superfície da Terra (DLST), o Déficit de Pressão de Vapor (VPD) e o Número de Dias Secos (NDD). O modelo de produtividade apresentou coeficiente de determinação de 50%, com maior importância do EVI para anos mais secos e quentes, e com redução do rendimento da soja com o aumento da DLST, VPD e NDD. A proporção da vegetação foi positivamente correlacionada com a produtividade de soja em todos os anos da série temporal, com coeficiente de determinação de até 50%. A regressão segmentada apresentou ponto de quebra máximo de 26% da vegetação nativa, indicando forte redução na produtividade em paisagens com cobertura de vegetação menores. O slope da regressão no segundo segmento foi positivo para a maioria dos anos avaliados, indicando que o aumento na quantidade de vegetação nativa da paisagem resulta em maior produtividade de produtividade. Nossos resultados indicam que a floresta contribui para a produtividade da cultura da soja em função dos benefícios dos serviços ecossistêmicos locais. Os resultados deste trabalho permitirão a elaboração de mapas de produtividade regional e a promoção de práticas ambientais sustentáveis para a produção de alimentos que protegem os múltiplos serviços ecossistêmicos que a floresta fornece.
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The large-scale removal of native vegetation in the tropics directly impacts various ecosystem services produced by ecosystems, such as the production of regular rainfall and climate balance. Thus, the advance of deforestation and its effects on the climate can potentially reduce the areas favorable to agricultural cultivation in Brazil and, therefore, the final productivity of crops. The main objectives of this work were: a) to create a model of soybean agricultural productivity based on climatic and reflectance variables of cultivated fields for the region that includes MATOPIBA, Mato Grosso and Goiás; b) evaluate the relationship between native vegetation in the landscape and soybean productivity for the same region. To create the agricultural productivity model, we used mixed linear models (LMM) with soybean productivity data from 63 rural properties (2009/10 and 2016/17 harvests), considering as predictors multiple climate variables and the improved vegetation index (EVI). Then, to validate the predicted productivity map, we used IBGE municipal agricultural productivity data. To evaluate the contribution of native vegetation to soybean productivity, we used the predicted soybean productivity of 100 points randomized 20 times in the region as a function of the proportion of native vegetation in the landscape in a buffer of 50 km, where we verified the point maximum proportion of forest through a segmented regression. The best soybean productivity model included as predictors the Improved Vegetation Index (EVI), the Daytime Land Surface Temperature (DLST), the Vapor Pressure Deficit (VPD) and the Number of Dry Days (NDD). The productivity model presented a coefficient of determination of 50%, with greater importance of the EVI for drier and hotter years, and with a reduction in soybean yield with the increase of DLST, VPD and NDD. The proportion of vegetation was positively correlated with soybean yield in all years of the time series, with a determination coefficient of up to 50%. Segmented regression showed a maximum breakpoint of 26% of native vegetation, indicating a strong reduction in productivity in landscapes with smaller vegetation cover. The regression slope in the second segment was positive for most of the evaluated years, indicating that the increase in the amount of native vegetation in the landscape results in greater productivity. Our results indicate that the forest contributes to the productivity of the soybean crop due to the benefits of local ecosystem services. The results of this work will allow the elaboration of regional productivity maps and the promotion of sustainable environmental practices for food production that protect the multiple ecosystem services that the forest provides.
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NAYANE CRISTINA CANDIDA DOS SANTOS PRESTES
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Impacto do El Niño de 2015/2016 na dinâmica da composição florística e carbono na transição Amazônia-Cerrado
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Orientador : BEATRIZ SCHWANTES MARIMON
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Data: 07/02/2023
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As alterações no clima registradas nas últimas décadas podem estar influenciando na intensificação de seca na transição Amazônia-Cerrado, resultando em uma ameaça na dinâmica de diferentes vegetações. As espécies arbóreas estão entre as mais vulneráveis aos efeitos das mudanças climáticas, visto que a diversidade das comunidades está fortemente associada aos processos mecânicos e fisiológicos. Assim, entender como a seca afeta os padrões de dinâmica nesta região é essencial para antecipar e planejar ações para remediação de possíveis impactos. Aqui, investigamos as respostas de diferentes vegetações à seca 2015/16, utilizando dados de parcelas com monitoramento permanente de longo prazo. Nossos resultados revelaram que a seca de 2015/2016 ocasionou mudanças negativas na composição (recrutamento e mortalidade) e estrutura (área basal e biomassa) em diferentes vegetações da transição Amazônia-Cerrado. Além disso, observamos que os maiores impactos foram registrados em parcelas consideradas mais secas e quentes (marcante sazonalidade climática ao longo do ano) e, durante o El Niño de 2015/16 a estação seca se intensificou ainda mais. Especialmente para as florestas estacionais e cerradão encontramos as maiores perdas, em função ao aumento substancial na taxa de mortalidade. A mortalidade foi um dos principais fatores moduladores na mudança da dinâmica, resultando em perdas imediatas e consideráveis de biomassa, acompanhadas de redução da densidade de indivíduos. Nossos achados nos direcionam para uma rápida mudança nos padrões da dinâmica na transição Amazônia-Cerrado em resposta às variações climáticas. Por fim, nossa pesquisa pode preencher parcialmente a lacuna sobre comportamento das comunidades arbóreas em diferentes tipos florestais ao longo de um gradiente latitudinal, fornecendo informações inéditas, além de servir como proxi, visando futuras iniciativas relacionadas à conservação, manejo e restauração na região.
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As alterações no clima registradas nas últimas décadas podem estar influenciando na intensificação de seca na transição Amazônia-Cerrado, resultando em uma ameaça na dinâmica de diferentes vegetações. As espécies arbóreas estão entre as mais vulneráveis aos efeitos das mudanças climáticas, visto que a diversidade das comunidades está fortemente associada aos processos mecânicos e fisiológicos. Assim, entender como a seca afeta os padrões de dinâmica nesta região é essencial para antecipar e planejar ações para remediação de possíveis impactos. Aqui, investigamos as respostas de diferentes vegetações à seca 2015/16, utilizando dados de parcelas com monitoramento permanente de longo prazo. Nossos resultados revelaram que a seca de 2015/2016 ocasionou mudanças negativas na composição (recrutamento e mortalidade) e estrutura (área basal e biomassa) em diferentes vegetações da transição Amazônia-Cerrado. Além disso, observamos que os maiores impactos foram registrados em parcelas consideradas mais secas e quentes (marcante sazonalidade climática ao longo do ano) e, durante o El Niño de 2015/16 a estação seca se intensificou ainda mais. Especialmente para as florestas estacionais e cerradão encontramos as maiores perdas, em função ao aumento substancial na taxa de mortalidade. A mortalidade foi um dos principais fatores moduladores na mudança da dinâmica, resultando em perdas imediatas e consideráveis de biomassa, acompanhadas de redução da densidade de indivíduos. Nossos achados nos direcionam para uma rápida mudança nos padrões da dinâmica na transição Amazônia-Cerrado em resposta às variações climáticas. Por fim, nossa pesquisa pode preencher parcialmente a lacuna sobre comportamento das comunidades arbóreas em diferentes tipos florestais ao longo de um gradiente latitudinal, fornecendo informações inéditas, além de servir como proxi, visando futuras iniciativas relacionadas à conservação, manejo e restauração na região.
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DAIANA CARDOSO SILVA
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Processos reguladores da diversidade e endemismo dos morcegos neotropicais
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Data: 10/02/2023
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Diferentes processos influenciam e regulam a composição e diversidade de espécies de uma comunidade, incluindo o clima, história evolutiva, heterogeneidade ambiental e barreiras à dispersão, além de distúrbios antropogênicos nos habitats naturais. Nesta tese, eu investiguei vários processos importantes na estruturação da riqueza de espécies, diversidade funcional, diversidade filogenética, endemismo taxonômico e endemismo filogenético dos morcegos neotropicais. A tese está dividida em três capítulos. No primeiro capítulo, nós investigamos como os fatores ecológicos, história geológica e história climática influenciaram os atuais padrões de diversidade das comunidades de morcegos do Cerrado. Utilizamos registros de distribuição de espécies de morcegos do Cerrado para calcular as dimensões da biodiversidade. Nós encontramos que a heterogeneidade do habitat foi um dos principais impulsionador da linhagem evolutiva dos morcegos do Cerrado e espécies com linhagem evolutivamente semelhantes compartilham habitats com vegetação homogênea. As diversidades de espécies indicam que as espécies que foram filtradas pelas características adaptativas ocuparam principalmente as regiões de instabilidade climática do Cerrado. Nosso principal objetivo do segundo capítulo foi compreender os padrões de diversidade beta e endemismo de morcegos na Amazônia cis-andina e suas relações com os grandes sistemas fluviais da Amazônia. Nossos resultados indicam que os rios não são grandes barreiras para a distribuição atual da maioria das espécies de morcegos, e as quebras na composição da comunidade de morcegos foram divididas em dois grupos separando as regiões leste e oeste, e um terceiro grupo no norte da Amazônia. Curiosamente, os padrões geográficos que encontramos para quebras de composição de comunidades de morcegos se assemelham muito aos recuperados usando comunidades de aves, sugerindo que fatores ecológicos e históricos semelhantes podem estar atuando para determinar a distribuição de vertebrados voadores na Amazônia. Finalmente, nosso terceiro capítulo tem como objetivo principal investigar os processos ecológicos que determinam a assembleia de comunidades na região do ecótono Cerrado-Mata Atlântica em comparação com as regiões centrais dos biomas, utilizando modelos matemáticos baseados em história evolutiva e características funcionais das espécies. Os resultado indicaram que o modelo de filtro ambiental é o principal estruturador das comunidades de morcegos na região do ecótono Cerrado-Mata Atlântica.
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Different processes influence and regulate the species composition and diversity of a community, including climate, evolutionary history, environmental heterogeneity and barriers to dispersal, as well as anthropogenic disturbances in natural habitats. In this thesis, I investigated several important processes in structuring species richness, functional diversity, phylogenetic diversity, taxonomic endemism and phylogenetic endemism of Neotropical bats. The thesis is divided into three chapters. In the first chapter, we investigated how ecological factors, geological history and climatic history influenced the current diversity patterns of bat communities in the Cerrado. We used distribution records of bat species from the Cerrado to calculate dimensions of biodiversity. We found that habitat heterogeneity was a major driver of the evolutionary lineage of Cerrado bats, and species with evolutionarily similar lineages share habitats with homogeneous vegetation. The species diversities indicate that the species that were filtered by the adaptive traits occupied mainly the regions of climatic instability of the Cerrado. Our main objective of the second chapter was to understand patterns of beta diversity and bat endemism in cis-Andean Amazonia and their relationships with the major river systems of Amazonia. Our results indicate that rivers are not major barriers to the current distribution of most bat species, and breaks in bat community composition were divided into two groups separating the eastern and western regions, and a third group in northern Amazonia. Interestingly, the geographic patterns we found for compositional breakdowns of bat communities closely resemble those recovered using bird communities, suggesting that similar ecological and historical factors may be acting to determine the distribution of flying vertebrates in the Amazon. Finally, our third chapter has as main objective to investigate the ecological processes that determine the assemblage of communities in the Cerrado-Atlantic Forest ecotone region in comparison with the central regions of the biomes, using mathematical models based on evolutionary history and functional characteristics of the species. The results indicated that the environmental filter model is the main structure of bat communities in the Cerrado-Atlantic Forest ecotone region.
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EDUARDO QUEIROZ MARQUES
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DEGRADAÇÃO FLORESTAL: COMO O ESTRESSE HÍDRICO, QUEIMADAS E FATORES CLIMÁTICOS AFETAM AS FLORESTAS NA BORDA SUL DA AMAZÔNIA?
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Data: 15/05/2023
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A degradação florestal pode ocorrer por diversos fatores, como secas prolongadas, incêndios, tempestades de vento, entre outros. Embora esses processos ocorram em grande escala nas florestas tropicais e estejam em plena intensificação devido às mudanças climáticas, o uso da reflectância de superfície para mapear a degradação florestal ainda é bastante desafiador. Neste estudo utilizamos dados multiespectrais do satélite Landsat e dados hiperespectrais do satélite EO-1 para quantificar a degradação florestal causada por incêndios em uma área de incêndios experimentais (2004 a 2010) no sul da Amazônia. Foram utilizados 18 Índices de Vegetação (VI) sendo um específico para Landsat e 12 específico para EO-1, calculados para os tratamentos queimados e controle. Os VIs mais sensíveis do Landsat às mudanças na vegetação foram o GRND e NDII, atingindo valores 87% e 48% inferiores aos da vegetação não queimada, respectivamente. Do EO-1, o PSRI foi o mais sensível (94% maior que o controle). Tanto os VIs Landsat quanto EO-1 detectaram os maiores valores ao final do experimento (2010) e para a borda da vegetação, o que foi evidenciado pela vegetação mais seca e inflamável detectada pelo aumento dos VIs PSRI e MSI e a queda de NDVI e NDII. O uso de VIs hiperespectrais permitiu a visualização de diferentes processos que ocorrem na vegetação queimada, como o aumento de antocianinas e carotenóides e a diminuição da fotossíntese e da água na vegetação. Nossos resultados mostram que VIs hiperespectrais associados a mudanças de carotenóide/clorofila são a chave para detectar estresse e degradação da vegetação associada a incêndios florestais em anos iniciais por meio de imagens de satélite.
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Forest degradation can occur through several factors such as prolonged droughts, fires, wind storms, among others. Although these processes occur on a large scale in tropical forests and are in full intensification due to climate change, the use of surface reflectance for mapping forest degradation is still quite challenging. In this study we used multispectral data from the Landsat satellite and hyperspectral data from the EO-1 satellite to quantify forest degradation caused by fires in an area of experimental fires (2004 to 2010) on the southern of Amazonia. We used 18 Vegetation Indices (VI) being one specific for Landsat and 12 specific for EO-1, calculated for the burnt and control treatments. The most sensitive VIs of Landsat to changes in vegetation were the GRND and NDII, reaching values 87% and 48% lower than the unburned vegetation, respectively. From EO-1, PSRI was the most sensitive (94% higher than the control). Both the Landsat and EO-1 VIs detected the highest values at the end of the experiment (2010) and for the edge of the vegetation, which was evidenced by the drier and flammable vegetation detected by the increase in the PSRI and MSI VIs and the drop in NDVI and NDII. The use of hyperspectral VIs allowed the visualization of different processes occurring in the burned vegetation, such as the increase of anthocyanins and carotenoids and the decrease of photosynthesis and vegetation water. Our results show that hyperspectral VIs associatedwith carotenoid/chlorophyll changes are the key to detecting vegetation stress and degradation associated with forest fires in early years through satellite imagery.
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CLEIDE CARNICER
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"Lacunas de conhecimento e fatores determinantes da distribuição de ovos e larvas de peixes de água doce"
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Data: 26/05/2023
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O conhecimento sobre ovos e larvas de peixes proporcionam informações importantes sobre os períodos reprodutivos, áreas de desova, áreas de crescimento, distribuição e abundância. São conceitos básicos e fundamentais para a compreensão da dinâmica populacional dos peixes. Nesse estudo, trabalhamos em dois objetivos centrais: i) identificar lacunas de conhecimento, vieses e tendências globais na literatura sobre ovos e peixes de água doce; e ii) minorar lacunas de conhecimento na bacia do rio Araguaia, investigamos a distribuição espacial e entre as fases do regime hidrológico nos ovos e larvas de peixes, e avaliamos o efeito das variáveis de uso e cobertura do solo e físico-química da água nos ovos e larvas de peixes. Nossos resultados (objetivo i) revelaram um aumento no número de estudos sobre ovos e larvas de peixes de água doce, norteados por investigações sobre questões básicas de biologia e ecologia, e foram realizados principalmente em rios e lagos. Esses estudos abrangeram 95 ecossistemas de água doce (22,3% de todos os ecossistemas) e registraram 87 espécies de peixes (4,8% de todos os peixes de água doce descritos atualmente). Para a bacia do rio Araguaia (objetivo ii), nossos resultados revelaram a presença de ovos e larvas de peixes em todos os pontos amostrais, com ocorrência de cinco ordens e 22 famílias, com maiores presenças no período de cheia. Descobrimos que todos os ambientes, tributários e canal principal do rio Araguaia, são importantes para a reprodução e não houve distinção de uso preferencial entre esses ambientes. Além disso, os principais fatores relacionados as atividades reprodutivas dos peixes nessa região estão relacionadas aos eventos das mudanças físico-químicas da água que ocorrem no período de cheia. Nesse contexto, o uso e cobertura do solo foi um importante indicador da mudança da qualidade da água nas sub-bacias, mas as atuais alterações do uso e cobertura do solo não foram prejudiciais para as larvas de peixes. Nossos resultados indicam a existência de importantes deficiências de dados, e demonstram a importância e necessidade de monitoramentos de longo prazo para obtermos o conhecimento ecológico crítico para propor planejamento de gestão e conservação dos recursos pesqueiros.
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The synthesis of scientific knowledge provides an important guide to identify gaps and trends of studies. Here, we conducted a scientometric review of the freshwater ichthyoplankton literature to investigate: (i) temporal trend in publications; (ii) the scopes and habitats; (iii) the spatial distribution; (iv) the studied species and their respective conservation status and (v) the drivers of the spatial distribution pattern of studies. We found 652 studies published between 1959 and 2020. Most studies sought to understand the determinants of the basic biology of ichthyoplankton and were carried out mainly in rivers and lakes. Regarding the spatial distribution, we found studies in only 22,3% of the known freshwater ecoregions. Only 870 species have information about ichthyoplankton, it is only 4.80% of the known freshwater fish species. The ichthyoplankton species found in the studies are assessed by the IUCN in six threat status, and for many species (303) there are no assessments. The area of the ecoregions, the density of highways, the volume of rivers and the number of hydroelectric plants were the determining factors for the spatial distribution of the studies. Thus, the biases found in relation to the types of habitats, the spatial distribution and the few fish species studied in the ichthyoplankton phases demonstrate the need for further studies seeking to resolve these gaps. Finally, we emphasize that the lack biological basic information is a serious problem to implement actions that safeguard fish biodiversity in freshwater ecosystems.
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JOÃO CARLOS PIRES DE OLIVEIRA
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Úteis, mas podem melhorar: avanços metodológicos para a Modelagem de Nicho e Distribuição de Espécies
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Orientador : PEDRO VASCONCELLOS EISENLOHR
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Data: 04/08/2023
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A Modelagem de Nicho Ecológico e a Modelagem de Distribuição de Espécies (ENM e SDM) são amplamente utilizadas em várias áreas do conhecimento que objetivam entender as propriedades do nicho e da distribuição das espécies. O desenvolvimento de ferramentas e de conceitos para modelar nicho e distribuição de espécies ocorreu rapidamente ao longo de sua curta história, que teve início na década de 1990, sob o objetivo de incorporar mais significado ecológico e precisão aos mapas de predição dos modelos. Portanto, a busca por algoritmos mais precisos se tornou inevitável, bem como a busca por melhores formas de avaliar esses modelos. Entretanto, os modeladores não formam uma unidade para recomendar o arcabouço metodológico e teórico, e isso gera imprecisões na construção e interpretação dos resultados dos modelos. Nesse sentido, ainda precisamos avançar conceitualmente e metodologicamente e nos propomos a alcançar esse objetivo de tornar os ENM e SDM mais confiáveis. Para isso buscamos responder à seguinte pergunta: podemos construir e interpretar ENM e SDM mais robustos, que proporcionem interpretações ecológicas válidas em suas múltiplas esferas de utilização? Acreditamos que sim e propomos novas metodologias para: 1) Avaliar e propor alternativas para proporcionar uma avaliação dos modelos mais acurados; e 2) Identificar o efeito do viés de amostragem sobre os desempenho preditivo dos modelos e apresentar soluções.
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Ecological Niche Modeling and Species Distribution Modeling (ENM and SDM) are widely used in various areas of knowledge that aim to understand niche and species distribution features. The methodological and conceptual development to model the niche and species distribution occurred quickly throughout their brief history, which began in the 90s, aiming to incorporate more ecological significance and precision to the prediction maps of the models. Therefore, searching for more accurate algorithms became inevitable, as well as for more accurate evaluations. However, the modelers are not unanimous in recommending the methodological and theoretical framework, and this generates inaccuracies in the construction and interpretation of models. In this sense, we still need to move forward conceptually and methodologically, and we propose to achieve this goal of making the ENM and SDM more reliable. For this we seek to answer the following question: Can we build and interpret more robust ENM and SDM, with valid ecological interpretations in their multiple applications? We believe that we indeed can, and we propose new methodologies to: 1) Evaluate and propose alternatives to provide a most accurate model evaluation; and 2) Identify the effect of the collection bias on the predictive performance of the models and propose solutions.
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