Estudo do efeito da fragmentação do habitat sobre padrões de biodiversidade

Abstract

Apesar da complexidade de fatores que influenciam o crescimento e a dispersão de indivíduos em espécies, alguns padrões gerais são observados no estudo de ecossistemas. Um desses padrões é a relação entre o número de espécies e o tamanho da área ocupada por elas (relação espécie-área). Esta relação é uma das regras mais antigas da ecologia, e tem sido utilizada para estimar distribuições populacionais, diversidade de espécies de animais e plantas. Neste trabalho, o principal objetivo foi verificar o efeito da fragmentação do habitat sobre o comportamento da relação espécie-área, a partir da colonização de uma área ou região sem nenhuma existência de vida. O modelo foi construído para descrever a ocupação de determinadas áreas por espécies. Estas áreas são representadas por redes bi-dimensionais que contém sítios. A cada sítio associa-se uma capacidade, que é caracterizada pela quantidade de recursos disponíveis às populações que colonizarão a área. A cada espécie foi atribuído um fitness, definido como a soma das capacidades dos sítios colonizados pela mesma espécie. No processo de colonização, mutações podem ocorrer, aumentando a diversidade de espécies. O modelo proposto foi estendido para simular, também, habitats fragmentados, e para esse caso foram consideradas redes contendo uma proporção de sítios não disponíveis para a colonização. Para a análise do comportamento dessa relação, considerou-se áreas amostradas em dois contextos: histórias evolucionárias diferentes e continentes. Observou-se que o procedimento adotado para amostragem da área altera a forma da curva espécie-área. Na análise do comportamento do sistema no contexto de histórias evolucionárias diferentes, observou-se que, com o aumento da proporção de sítios não colonizáveis p, houve um acréscimo no valor do expoente z para as diferentes regiões de es- cala em leis de potência para valores grandes de α , indicando um crescimento mais rápido da diversidade em relação ao caso onde as redes não são fragmentadas. Já no contexto de continentes, notou-se a existência de três regiões de escala em leis de potência para alguns valores de α . No entanto, à medida que a proporção de sítios não colonizáveis p foi acrescida, houve uma redução no número de leis para valores grandes de α . Verificou- se que o valor do expoente z é maior em áreas grandes. Analisando-se a distribuição de tamanhos das espécies, conclui-se que a fragmentação aumenta a freqüência de espécies com populações menores.

Despite the complexity of factors that influence the growth and dispersion of individuals in species, some general patterns are observed in the study of ecosystems. One of these patterns is the relationship between the number of species and the size of the area occupied by these species (species-area relationship). This relationship is one of the oldest rules of ecology and has been used to estimate population distributions, species diversity of animals and plants. In this work, the main objective was to determine how the habitat fragmentation affects the behavior of the species-area relationship, based on the colonization of an area or region without any existence of life. The model was built to describe the occupation of a determined area by species. Bi- dimensional lattices, containing sites, represent these areas. For each site is attributed a capacity, which is characterized by the amount of resources available to people who will colonize the area. Each species has been assigned a f itness, which is defined as the sum of the capacities of sites colonized by the same species. In the process of colonization, mutations can occur causing an increase of the diversity of species. The proposed model was extended to simulate fragmented habitats as well. In this situation were considered lattices containing a proportion of sites not available for colonization. For the analysis of the pattern of that relationship, it was considered sampled areas in two contexts: different evolutionary histories and continents. It was observed that the sampling procedure changes the shape of the species-area curve. The analysis of the behavior of the system in the context of different evolutionary histories, shows that increasing the proportion of sites that can not be occupied p, there was an increase in the value of the exponent z for the different scale regions in power laws for large α value, indicating faster growth of diversity in relation to the case where the lattice is not fragmented. Considering the context of continents, it was noted that there are three scaling regions described by power laws for some values of α . However, as the proportion p of sites that can not be colonized was increased, there was a reduction in the number of laws for large α value. It was found that the value of exponent z is higher in large areas. Analyzing the distribution of the species size, it appears that the fragmentation increases the frequency of species with smaller populations.