Padrões de diversidade de aves e rede de interação mutualística ave-planta em mosaico floresta-campo

Abstract

Estudos clássicos com diversidade taxonômica, apesar de serem essenciais, não consideram as diferenças funcionais entre as espécies de uma comunidade. A abordagem considerando atributos funcionais e diversidade funcional vem preenchendo esta lacuna. A compreensão da estrutura e dinâmica de interações mutualísticas também é um elemento essencial em estudos de biodiversidade, permitindo a investigação de mecanismos ecológicos e evolutivos. Porém, a maioria dos estudos com redes de interação disponíveis na bibliografia são pequenas em número de espécies e interações, e é possível que estes dados não tenham sido suficientemente amostrados. Além disto, estudos têm mostrado que muitas métricas utilizadas em análises de rede de interação são sensíveis ao esforço amostral e ao tamanho da rede. Os objetivos desta tese foram: 1) investigar a diversidade taxonômica (DT) e funcional (DF) de aves e os padrões de organização de espécies de aves em comunidades refletindo convergência de atributos (TCAP: Trait Convergence Assembly Patterns) ao longo de transições entre floresta e campo; 2) analisar a estrutura de redes de dispersão de sementes de plantas por aves, utilizando as métricas de rede aninhamento, modularidade, conectância e distribuição do grau; 3) desenvolver um método estatístico visando avaliar suficiência amostral para métricas de redes de interação usando o método bootstrap de reamostragem com reposição. A composição de espécies de aves diferiu entre os ambientes, indicando uma substituição de espécies ao longo da transição floresta-borda-campo. DT diferiu significativamente somente entre floresta e borda de floresta, enquanto que ambas diferiram significativamente do campo em relação à DF. DT e DF podem indicar diferentes processos de organização de comunidades ao longo de mosaicos floresta-campo. A correlação significativa entre TCAP e o gradiente floresta-campo indica que provavelmente mecanismos de nicho atuam na organização da comunidade de aves, associados a mudanças na estrutura do habitat ao longo da transição floresta-borda-campo agindo como filtros ecológicos. Redes de dispersão de sementes de plantas por aves aparentemente apresentam um processo comum de organização, independentemente das diferenças na intensidade de amostragem e continentes onde as 19 redes utilizadas foram amostradas. Usando reamostragem bootstrap, encontramos que suficiência amostral pode ser alcançada com diferentes tamanhos amostrais (número de eventos de interação) para o mesmo conjunto de dados, dependendo da métrica de rede utilizada.

Classic studies on taxonomic diversity, though essential, do not consider the functional differences between species in a community. Studies using functional traits and functional diversity are filling this gap. Understanding the structure and dynamics of mutualistic interactions is also essential for biodiversity studies and allows the investigation of ecological and evolutionary mechanisms. However, most networks published are small in the number of species and interactions, and they are likely to be under-sampled. In addition, studies have demonstrated that many network metrics are sensitive to both sampling effort and network size. The aims of this thesis were: 1) to investigate bird taxonomic diversity (TD), functional diversity (FD), and patterns of trait convergence (TCAP: Trait Convergence Assembly Patterns) across forest-grassland transitions; 2) to analyse the structure of seed-dispersal networks between plants and birds using the metrics of nestedness, modularity, connectance and degree distribution; 3) to develop a statistical framework to assess sampling sufficiency for some of the most widely used metrics in network ecology, based on methods of bootstrap resampling. Bird species composition indicated species turnover between forest, forest edge and grassland. Regarding TD, only forest and edges differed. FD was significantly different between grassland and forest, and between grassland and edges. TD and FD responded differently to environmental change from forest to grassland, since they may capture different processes of community assembly along such transitions. Trait-convergence assembly patterns indicated niche mechanisms underlying assembly of bird communities, linked to changes in habitat structure across forest-edge-grassland transitions acting as ecological filters. Seed dispersal mutualistic networks apparently show a common assembly process regardless differences in sampling methodology or continents where the 19 networks were sampled. Using bootstrap resampling we found that sampling sufficiency can be reached at different sample sizes (number of interaction events) for the same dataset, depending on the metric of interest.