Ecological plasticity facilitates Mediterranean mesocarnivore spatio-temporal co-existence in an agroforestry ecosystem

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques, Margarida Rodrigues Melo e Pinto
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/48440
Resumo: Tese de mestrado em Biologia da Conservação, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020
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spelling Ecological plasticity facilitates Mediterranean mesocarnivore spatio-temporal co-existence in an agroforestry ecosystemCarnívoraUso do espaço e do tempoNicho ecológicoFoto-armadilhagemInterações interespecíficasModelos de ocupaçãoTeses de mestrado - 2020Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências BiológicasTese de mestrado em Biologia da Conservação, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020O estudo de relações interespecíficas entre predadores, enquanto modeladores da estrutura e funcionamento do ecossistema, é um tópico de relevância em biologia da conservação, especialmente no contexto de sistemas geridos ou perturbados, dada a alarmante perda de habitat e espécies em vários ecossistemas. Os efeitos da perturbação, principalmente com origem antropogénica, inerentes a habitats mediterrânicos, têm intensificado a coexistência interespecífica, e consequente competição, o que se traduz na crescente importância do estudo dos mecanismos de simpatria e comportamentos de adaptação adotados por estes predadores. Para garantir a coexistência de espécies potencialmente competidoras e a persistência de comunidades resilientes, estas devem segregar, pelo menos parcialmente, ao longo de um ou mais eixos do seu nicho ecológico. No entanto, as espécies apenas têm a capacidade de adotar estratégias de coexistência dentro do que seus limites biológicos permitem, no sentido em que estes mecanismos são inerentemente mediados por características morfológicas e comportamentais específicas de cada espécie. Estas mesmas estratégias adquirem uma crescente complexidade em sistemas alvo de impactos antropogénicos, em que a disponibilidade de recursos varia consideravelmente relativamente a meios naturais, e as estratégias dinâmicas de adaptação por parte das espécies são um requisito para a respetiva sobrevivência e coexistência. Para abordar esta temática, o presente estudo foi realizado num ecossistema agroflorestal ativamente gerido - a Companhia das Lezírias, S.A. -, cuja paisagem é dominada por Montado de sobro, um sistema agro-silvo-pastoral maioritariamente representado por uma matriz de sobreiro com subcoberto de variadas densidades, intercalada por plantações de outras espécies de árvores, culturas e manchas de vegetação natural, contribuindo para a heterogeneidade da paisagem. Esta paisagem caracteriza-se por um elevado dinamismo espaço-temporal devido às medidas de gestão e às condições climáticas da região, resultando numa resposta complexa por parte das comunidades bióticas. O conhecimento mais aprofundado acerca desta resposta, concretamente do seu efeito nas interações interespecíficas, é fulcral para o estabelecimento de medidas de gestão mais adequadas ao alinhamento dos objetivos de produção com os esforços de conservação. Enquadrado na teoria do nicho ecológico, e no seu conceito de nicho multidimensional, este estudo pretendeu investigar as interações entre pares de mesocarnívoros, considerando a partição de nicho a três níveis distintos, de forma a representar adequadamente a complexidade destas interações. Primeiramente, avaliando a dimensão temporal, estudou-se a sobreposição dos padrões de atividade de cada par de espécies, esperando-se uma elevada sobreposição noturna, complementada por uma segregação parcial do tempo (H1). Segundo, procurou-se investigar as relações interespecíficas espaciais com recurso a modelos de ocupação de duas espécies, estação única. Para este objetivo, propõe-se como hipótese a agregação espacial entre pares de espécies, no entanto, espera-se também uma segregação espacial a escala fina, potenciada pela resposta heterogénea, de caracter específico, a fatores ambientais (H2). Por último, pretendeu-se ainda estudar as interações associadas ao uso simultâneo do espaço e do tempo, avaliando o tempo entre encontros de pares de espécies com recurso a um procedimento de permutação multiresposta. A este nível, espera-se que a coexistência interespecífica seja facilitada através da partição espaço-temporal do nicho (H3). Para o efeito, estabeleceu-se uma rede de 25 estações de amostragem, distribuídas equitativamente ao longo da área de estudo para representar de forma adequada a heterogeneidade do sistema, sendo que em cada estação se procedeu à instalação de uma câmara fotográfica e à amostragem de vários fatores ambientais. Com recurso a 5 meses de armadilhagem fotográfica, realizou-se a monitorização da comunidade local de mesocarnívoros com foco em 5 espécies: raposa (Vulpes vulpes), fuinha (Martes foina), texugo europeu (Meles meles), geneta (Genetta genetta) e sacarrabos (Herpestes ichneumon). Com base no conhecimento prévio acerca da ecologia dos mesocarnívoros mediterrânicos, para efeitos de análise foram selecionados fatores ambientais que se prevê serem determinantes para a utilização do espaço por parte das espécies em estudo. Estes fatores ambientais foram categorizados consoante a sua relevância ecológica em variáveis de habitat, fonte de alimento ou perturbação, e amostrados num buffer de 350 metros em redor de cada estação de amostragem. O esforço de amostragem consistiu em 3104 dias efetivos de armadilhagem fotográfica, e resultou num total de 724 registos independentes das espécies alvo. A espécie mais detetada foi a raposa, com 245 registos independentes, seguida pelo sacarrabos, com 181 registos independentes, e o texugo, com 136. Esta última espécie apresentou a ocupação naïve mais elevada, sendo detetada em 18 das 25 estações de amostragem. Contrariamente, a fuinha, com o menor número de registos independentes, foi também a espécie com menor ocupação naïve, sendo detetada em apenas 52% das estações de amostragem. Ao nível da dimensão temporal, observou-se uma elevada sobreposição entre os pares de espécies durante o período noturno, tal como esperado, sendo que a exceção foi a única espécie estritamente diurna – o sacarrabos. Adicionalmente, também se verificou uma segregação parcial temporal devido ao uso dessincronizado das horas de noite através do desfasamento dos principais picos de atividade. Pensa-se que esta estratégia contribui para evitar encontros agonísticos, favorecendo assim a coexistência interespecífica. Relativamente ao uso do espaço, dois pares de espécies (raposa – sacarrabos, geneta – fuinha) demonstraram agregação espacial, enquanto que os restantes pares coocorreram de forma independente; não obstante, a detetabilidade da maioria das espécies revelou-se condicional à presença do par. Apesar de não se ter observado um efeito evidente das variáveis ambientais na ocupação dos mesocarnívoros, a segregação espacial a uma escala fina parece contribuir para um cenário de coexistência, graças à resposta heterogénea, específica de cada taxa, a fatores de habitat, alimento e perturbação. Com base no conhecimento prévio acerca da comunidade de mesocarnívoros mediterrânicos, pensa-se que este padrão espacial de facilitação da coexistência interespecífica poderá ocorrer na área de estudo. A nível espaço-temporal, observaram-se padrões de alteração do comportamento no sentido da agregação, indicando que o tempo entre encontros dos pares de espécies é menor do que o estatisticamente esperado. Como tal, sugere-se que as espécies devem segregar ao longo do nicho trófico para permitir esta sobreposição. Considerando os hábitos alimentares generalistas dos mesocarnívoros mediterrânicos, pensa-se que a variedade de recursos utilizada, incluindo fontes vegetais, é um dos principais catalisadores de cenários de coexistência. O presente estudo contribui para demonstrar a plasticidade ecológica como fator determinante para promover a coexistência de mesocarnívoros mediterrânicos através da: i) dessincronização dos padrões diários, e portanto fazendo uso da partição parcial de tempo; ii) resposta heterogénea a fatores ambientais, originando cenários segregação espacial a escala fina; e iii) segregação de hábitos alimentares, facilitando a coexistência espaço-temporal. O conhecimento adquirido assume um papel crucial na melhoria das medidas de gestão em ambientes onde se verifica a influência antropogénica com fins de exploração, permitindo o alinhamento dos objectivos de produção com os esforços de conservação. Adicionalmente, a utilização de modelos de ocupação de duas espécies, estação única, que permitem conclusões mais robustas acerca das interações interespecíficas espaciais do que métodos utilizados anteriormente, bem como a inclusão da análise da partição de nicho a nível espaço-temporal, contribuíram para complementar o conhecimento já existente na área de estudo. No entanto, recomenda-se que futura investigação inclua estudos a longo prazo e de estação múltipla, permitindo corroborar as presentes conclusões, e ainda incorporar os efeitos da sazonalidade e da dinâmica das características ambientais e ecológicas de áreas mediterrânicas geridas com objetivos de exploração e produção.The study of interspecific interactions among predators is a topic of scientific relevance in conservation biology, especially in the context of production systems given the alarming habitat and biodiversity loss that has been occurring across all kinds of ecosystems. The disturbance effects upon habitats, inherent to most Mediterranean habitats mainly due to anthropogenic causes, are increasing the overlap between species, and consequent competition, becoming increasingly important to study the species coexistence mechanisms and adaptative behaviours. To achieve a resilient community favouring species coexistence, competing species must segregate, at least partially, along one or more axes of the ecological niche. However, species can only adopt coexistence strategies within the limits of their biology, giving these mechanisms are inherently mediated by specific morphological and behavioural traits. These same strategies become increasingly complex in man-shaped ecosystems, where the environmental factors vary significantly, and species assume a dynamic response accordingly. To address this subject, the present study was conducted at an actively managed agroforestry ecosystem, Companhia das Lezírias, S.A., where a rich mesocarnivore community inhabits, represented by the red fox (Vulpes vulpes), the stone marten (Martes foina), the European badger (Meles meles), the common genet (Genetta genetta) and the Egyptian mongoose (Herpestes ichneumon). Based on a 5-month camera trapping approach with 25 sampling stations, we aim to give a better understanding on the underlying mechanisms that allow the Iberian mesocarnivore community to coexist in an intensively exploited Mediterranean ecosystem. Framed by the ecological niche theory, and its concept of the multidimensional niche, we investigated the pairwise mesocarnivore interactions considering the temporal, spatial and spatio-temporal ecological niche partitioning, to properly reflect the ecological complexity of mesocarnivores interactions. The sampling effort resulted in 3104 effective trapping days, with a total of 724 independent records of the target species. The species most detected was the red fox, with 245 independent records, followed by the Egyptian mongoose and the European badger. This last species showed the highest naïve occupancy, being detected in 18 of the 25 sampling stations. Contrarily, the stone marten, with the lowest number of independent records, also presented the lowest naïve occupancy, being detected in 52% of the sampling stations. On a temporal dimension, we studied the activity patterns and the degree of overlap in the diel cycle use. As expected, with the exception of the Egyptian mongoose, a high nocturnal overlap was observed for the other species but with partial time segregation through the asynchrony on the diel cycle use. This strategy is thought to contribute to avoid agonistic encounters, therefore favouring coexistence. Regarding space use, two species pairs (red fox – Egyptian mongoose, common genet – stone marten) showed spatial aggregation, while the remaining co-occurred independently; nevertheless, most species detectability was conditional on the species pair presence. Despite the observed weak effect of environmental covariates in mesocarnivores’ occupancy, a fine-scale spatial segregation facilitates coexistence, due to a heterogenous response to habitat, food and disturbance factors. When considering time and space simultaneously, a behaviour displacement towards aggregation was observed, suggesting that species must segregate along the trophic niche to coexist. Given the generalist dietary patterns of most Mediterranean mesocarnivores, we assume the differential use of a variety of food resources, including vegetable materials, as a major niche contributor to species coexistence and a resilient community. This study shows the ability of Mediterranean mesocarnivores to take advantage of their ecological plasticity in order to coexist, i) by desynchronizing their diel cycle use, and therefore partitioning time use; ii) by segregating in space at a fine-scale; iii) by segregating in their dietary patterns, to facilitate spatio-temporal coexistence. This knowledge can be useful to improve the current management decisions in man-shaped ecosystems, aligning exploitation aims and conservation efforts. We would, however, recommend further research to be based on long-term data considering a multi-season approach, to corroborate the reliability of our conclusions, and ultimately to properly address the seasonality and dynamics of Mediterranean areas’ environmental and ecological features.Reis, Margarida Santos,1955-Repositório da Universidade de LisboaMarques, Margarida Rodrigues Melo e Pinto2021-06-09T15:10:23Z202020202020-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/48440TID:202597199enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:51:51Zoai:repositorio.ul.pt:10451/48440Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:00:20.343128Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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