Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/78237
Type: Tese
Title: How does environmental heterogeneity affect biodiversity in freshwater ecosystems and how does it vary?
Authors: Janaina Uchôa Medeiros Agra
First Advisor: Marcos Callisto
First Referee: Paulo Enrique Cardoso Peixoto
Second Referee: Paula Caroline dos Reis Oliveira
Third Referee: Joseline Molozzi
metadata.dc.contributor.referee4: Daniele Kasper
Abstract: A heterogeneidade ambiental (HA) é um dos fatores ambientais mais investigados em ecossistemas ecológicos de todo o mundo. É esperado que ecossistemas mais heterogêneos abriguem maior biodiversidade, porém efeitos negativos da HA sobre a biodiversidade também são observados. Variações na resposta de comunidades biológicas frente ao aumento da HA são atribuídas a diversos fatores, levantando dúvidas sobre o seu significado ecológico. Portanto, eu defini a seguinte pergunta norteadora para esta tese de doutorado: Como a HA afeta a biodiversidade em ecossistemas de água doce e como distúrbios antrópicos interferem nesse efeito? Para responder a esta pergunta, eu estabeleci dois objetivos principais: 1º) Sintetizar o conhecimento atual sobre a relação entre a HA e as múltiplas facetas da biodiversidade em ecossistemas de água doce, e estimar o tamanho do efeito geral 2º) Investigar o efeito de distúrbios antrópicos sobre a relação entre HA e as múltiplas facetas da biodiversidade de insetos aquáticos de riachos no Cerrado. No primeiro capítulo, eu apresento uma síntese de conceitos e metodologias de investigação da HA, com base em 98 artigos revisados. Utilizando ferramentas de meta-análise, pude demonstrar a existência de efeito geral positivo da HA sobre as diversidades alfa taxonômica e funcional de comunidades biológicas em ecossistemas de água doce. O efeito positivo da HA sobre a diversidade alfa taxonômica não variou entre comunidades biológicas de zonas temperadas e tropicais, entre comunidades de ecossistemas lênticos e lóticos, ou entre experimentos que controlaram o efeito de área e os que não controlaram. Não foi possível estimar efeitos significativos da HA sobre os respectivos componentes beta taxonômico e funcional da biodiversidade. No segundo capítulo, avalio como o efeito da HA varia em assembléias de insetos aquáticos, que foram submetidos a três diferentes níveis de distúrbios antrópicos. Por meio de uma abordagem de seleção de modelos identifiquei métricas de HA que possuem maior relevância ecológica para explicar o aumento das diversidades alfa taxonômica e funcional de insetos aquáticos, sendo elas: a diversidade de fluxo da água (em riachos sob mínimo distúrbio) e a variação na profundidade do canal (em riachos sob máximo distúrbio). Como conclusão desta tese, identifiquei que a HA é um fator ambiental fundamental para aumentar as diversidades alfa taxonômica e funcional em diferentes ecossistemas de águas doce em todo o mundo, porém seu efeito pode variar dependendo dos níveis de distúrbios antrópicos aos quais as comunidades de organismos aquáticos estão submetidas.
Abstract: Environmental heterogeneity (EH) is one of the most investigated environmental factors in freshwater ecosystems around the world. It is expected that more heterogeneous ecosystems harbor greater biodiversity, but negative effects of EH on biodiversity are also observed in nature. Variations in the response of biological communities to the increase in EH are attributed to several factors, raising doubts about its ecological significance. Therefore, I defined the following question for this thesis: How does environmental heterogeneity affect biodiversity in freshwater ecosystems and how can anthropogenic disturbance interfere with the effect? To answer this question, I established two main objectives: 1st) To synthesize the status of knowledge about the relationship between EH and the multiple facets of biodiversity in freshwater ecosystems and estimate the overall effect of EH over multiple facets of biodiversity; 2nd) To investigate the effect of anthropogenic disturbances on the relationship between EH and the multiple facets of the biodiversity of aquatic insects from streams in the Neotropical Savanna. In the first chapter, I systematically reviewed 98 articles and presented a synthesis of EH concepts and methodologies. Also, using a meta-analytical approach, I estimated the overall positive effect of EH over the taxonomic and functional alpha diversity of freshwater communities. The positive effect of EH on alpha taxonomic diversity did not vary between biological communities from temperate and tropical zones, from lentic and lotic ecosystems, or between experiments that controlled the area effect and those that did not. Nonetheless, it was not possible to estimate significant effects of EH over the respective taxonomic and functional beta components of biodiversity. In the second chapter, I demonstrate how the effect of EH varies in aquatic insect assemblages, which were submitted to three different levels of anthropogenic disturbances. Through a model selection approach, I identified EH metrics that have better ecological relevance to explain the increasing taxonomic and functional alpha diversity at each disturbance level, namely: the water flow diversity (in streams least-disturbed) and the variation in channel depth (in streams most-disturbed). As a general conclusion, it is possible to state that EH is a fundamental environmental factor to increase taxonomic and functional alpha diversity in different freshwater ecosystems around the world, but its effect varies depending on the levels of anthropogenic disturbances to which biological communities are submitted.
Subject: Ecologia
Biologia de Ecossistemas de Água Doce
Biodiversidade
language: eng
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA GERAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Conservacao e Manejo da Vida Silvestre
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/78237
Issue Date: 27-Oct-2022
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