Drivers of small mammals' abundance patterns in a South African landscape: the contexts of management intensity and functional groups
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2019 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | eng |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10451/40282 |
Resumo: | Tese de mestrado, Biologia da Conservação, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019 |
| id |
RCAP_e32064511157f7bd59897207cf291a92 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.ul.pt:10451/40282 |
| network_acronym_str |
RCAP |
| network_name_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| repository_id_str |
7160 |
| spelling |
Drivers of small mammals' abundance patterns in a South African landscape: the contexts of management intensity and functional groupsAmostragem não-invasivaModelação ecológicaOpções de gestãoConservaçãoTeses de mestrado - 2019Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências BiológicasTese de mestrado, Biologia da Conservação, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019A extinção de espécies no passado foi resultado de um processo natural que ocorreu sem qualquer intervenção por parte do Homem. No entanto, o aumento da taxa de extinção das espécies no Antropoceno é maioritariamente de causa humana. Uma das barreiras planetárias que a humanidade já ultrapassou foi a perda de biodiversidade (Rockstrom et al. 2009), devido a atividades como a desflorestação, sobrepesca e pastoreio excessivo (Vitousek et al. 1997; Chapin et al. 2000). Todas estas atividades têm impacto no habitat pois levam à alteração do uso da terra devido à degradação e conversão de habitats (Vitousek et al 1997). Consequentemente, a perda de espécies conduz à redução da eficiência dos serviços e funções do ecossistema, dos quais o ser humano depende (Sala et al. 2000; Cardinale et al. 2012; Mace et al. 2012). Por exemplo, a redução do estrato herbáceo influencia negativamente os pequenos mamíferos, visto que estes dependem fortemente da vegetação para abrigo e comida, o que por sua vez pode reduzir a eficácia do ciclo dos nutrientes, pois os pequenos mamíferos contribuem ativamente para o ciclo do azoto através das suas fezes (Bakker et al. 2004, Clark et al. 2005). Em África, ao longo das últimas décadas, ocorreram grandes alterações no uso do solo devido ao aumento da desflorestação e de áreas de pasto (Stephenne and Lambin 2001). A maioria das paisagens foram convertidas em quintas de gado, terras agrícolas e aglomerados urbanos, levando a uma diminuição dos ecossistemas naturais (Maitima et al. 2009). A descentralização das políticas públicas de conservação em África do Sul, garantiu aos donos das terras direitos sobre a vida selvagem (Pitman et al. 2016) o que levou à conversão dos antigos usos da terra em atividades relacionas com a vida selvagem, tais como ranchos de animais de caça e reservas privadas para ecoturismo. Cada um destes tipos de gestão tem objetivos distintos, o que induz diferentes consequências no ecossistema. Enquanto nas quintas, o principal objetivo é maximizar a produção de ungulados para carne, nas reservas privadas o foco é a conservação do património natural, com o objetivo de maximizar o lucro da exploração, através da atração de caçadores e turistas. A presença destes e as suas atividades custeiam os gastos de manutenção de um habitat o mais natural possível e fomentam a presença de animais carismáticos e altamente valorizados economicamente como os denominados “Big 5” – Elefante, Rinoceronte (Preto e Branco), Búfalo, Leão e Leopardo. Coexistindo com estes dois tipos de gestão da paisagem, podemos encontrar na África austral zonas rurais, que incluem não só os aglomerados urbanos mas também áreas dedicadas à agricultura e pecuária e, por isso, possuem a maior densidade de população humana e abundância de gado doméstico comparativamente aos restantes usos do solo (Parsons et al. 1997). Os pequenos mamíferos são fundamentais para o bom funcionamento do ecossistema pois contribuem para diversos serviços ecossistémicos (Avenant and Cavallini 2007). O facto de serem consumidores primários (Avenant and Cavallini 2007) faz com que sejam elos vitais na estruturação da cadeia trófica (Cameron and Scheel 2001), visto que consomem material vegetal e, paralelamente, dão suporte a uma grande comunidade de predadores, desde aves a mamíferos (Anderson and Erlinge 1977). O curto tempo geracional que os caracteriza faz com que reajam rapidamente às alterações no meio ambiente, o que os torna bons indicadores do funcionamento do ecossistema (Avenant and Cavallini 2007). Devido à diversidade e variabilidade ecológica dos pequenos mamíferos, diversos fatores já foram identificados como importantes e modeladores da estrutura populacional deste taxa, os quais podem ser, maioritariamente, determinados pelas opções de gestão (Blaum et al. 2006). Apesar de muitos estudos terem investigado os padrões espaciais de populações de pequenos mamíferos, poucos investigaram a comunidade de roedores de África do Sul, e existe uma lacuna de conhecimento referente ao efeito de diferentes opções de gestão na variação espacial dos padrões de abundância das espécies ou diferentes grupos funcionais. Com o objetivo de obter esta informação, o presente estudo teve como objetivos: 1) determinar os padrões de abundância da comunidade de pequenos mamíferos residentes em KwaZulu-Natal (África do Sul); 2) determinar os fatores ambientais que mais afetam os padrões de ocupação e abundância, através de uma abordagem funcional baseada em dois grupos de roedores (grandes e pequenos); 3) identificar quais os fatores ambientais que melhor explicam a abundância relativa de roedores a nível local/regional, de forma a prever os padrões de abundância à escala da paisagem; e 4) avaliar a influência do tipo de gestão da paisagem nos padrões encontrados de forma a compreender as consequências (ecológicas e relacionadas com a conservação) de uma gestão heterogénea da paisagem no grupo em estudo. Previu-se inicialmente que: a abundância de roedores seria mais elevada em zonas onde o estrato herbáceo é mais alto (H1), visto que confere proteção contra predadores (Bond et al. 1980; Delcros et al. 2015); a heterogeneidade do habitat terá uma influência positiva na abundância de roedores (H2), assumindo que os roedores maiores são mais influenciados, porque exploram a paisagem a uma escala maior (Sutherland et al. 2000, Peles and Barrett); as opções de gestão influenciam os padrões detetados, nomeadamente áreas cuja gestão permite a existência de um maior número de ungulados (Quintas e Comunidades Rurais) irão suportar comunidades de roedores menos abundantes e estes estarão mais heterogeneamente distribuídos (H3), visto que grandes abundâncias de ungulados tendem a decrescer a cobertura do solo por herbáceas e fragmentar as unidades de paisagem devido à pressão de pastoreio (Hoffman and Zeller 2005; Rautenbach 2013). No entanto, se a manutenção de pastos for uma medida de gestão das Quintas, os pequenos mamíferos podem beneficiar dessa característica apesar da competição com ungulados (Blaum et al. 2006) (H4). Este estudo foi implementado na região de Maputaland em KwaZulu-Natal, África do Sul, mais concretamente em Phinda Private Game Reserve e nas áreas circundantes compostas por um mosaico de paisagens dominadas pelo homem, tal como quintas de gado selvagem, doméstico e terras Zulus. Os roedores foram amostrados com recurso a ink tracking tunnels que permitem aos indivíduos marcarem as suas pegadas para posterior identificação. Foram utilizadas boosted regression trees (Elith et al. 2008) que permitiram analisar a influência nas variáveis ambientais na abundância de roedores, tal como avaliar o comportamento da abundância em função das mesmas. Com base nestes resultados, foi elaborado um mapa preditivo da distribuição dos roedores para as três áreas de estudo. Os resultados demonstraram que os fatores que mais influenciam os padrões de distribuição dos roedores são mais determinados pelos grupos funcionais em estudo (grandes e pequenos roedores) do que pela área em si. No que toca às previsões, confirma-se a importância da vegetação para os pequenos mamíferos (H1) bem como a influência negativa da presença de ungulados (H3). Apenas não foi possível corroborar a importância da heterogeneidade do habitat para os grupos em estudo (H2). Foi possível verificar, através da análise da abundância, que Phinda é o habitat mais adequado para os pequenos mamíferos, seguido pelas quintas. As zonas rurais, estando visivelmente mais degradadas, suportam a menor abundância de roedores. É importante reconhecer as quintas e as reservas como locais importantes para a conservação de pequenos mamíferos, pois ambas suportam abundâncias elevadas de roedores. Os padrões de distribuição diferem, provavelmente por existir competição ou partição do nicho entre os dois grupos funcionais, sendo os grandes roedores o grupo dominante. No geral, o presente estudo demonstra que os diferentes tipos de gestão em África do Sul afetam diferencialmente a comunidade de roedores estudada, e que a divisão em grupos funcionais revela diferenças ecológicas que devem ser consideradas aquando de definição dos planos de gestão e conservação destes taxa.In the past, the extinction of species was the result of a natural process that occurred without any intervention by Man. However, the increase in extinction rate of species in the Anthropocene is mostly of human cause. One of the planetary boundaries that humanity has already exceeded is biodiversity loss (Rockstrom et al. 2009) due to activities such as deforestation, overfishing and overgrazing (Vitousek et al. 1997; Chapin et al. 2000). All these activities have an impact on habitat as they lead to land use change, due to habitat degradation and conversion (Vitousek et al. 1997).Consequently, species loss leads to the reduction of ecosystem services and functions efficiency on which humans depend (Sala et al. 2000; Cardinale et al. 2012; Mace et al. 2012). For example, reducing herbaceous stratum negatively influences small mammals as they rely heavily on vegetation for shelter and food, which in turn can reduce the effectiveness of the nutrient cycle, as small mammals actively contribute to the nitrogen cycle through their faeces (Bakker et al. 2004, Clark et al. 2005). In Africa, over recent decades, major changes in land use have occurred due to increase in deforestation and grazing areas (Stephenne and Lambin 2001). Most landscapes have been converted to cattle ranches, farmland and urban settlements, leading to a decline in natural ecosystems (Maitima et al. 2009). The decentralization of public conservation policies in South Africa gave landowners rights over wildlife (Pitman et al. 2016) which led to the conversion of former land uses into wildlife-related activities such as game ranches and private reserves for ecotourism. Each of these types of management has different objectives, which induce different consequences on the ecosystem. While in farms, the main objective is to maximize the production of ungulates meat, in private reserves the focus is on the conservation of the natural heritage, with the aim of maximizing the profitability of exploration through the attraction of hunters and tourists whose presence and activities support the cost of maintaining a habitat as natural as possible, foster the presence of charismatic and highly valued animals such as the so-called “Big 5” - Elephant, Rhino (Black and White), Buffalo, Lion and Leopard. Coexisting with these two types of landscape management, rural areas can be found in southern Africa, which include not only urban settlements but also areas devoted to agriculture and livestock, thus having the highest human population density and abundance of domestic livestock, compared to other land uses (Parsons et al. 1997). Small mammals are critical to the proper functioning of the ecosystem as they contribute to various ecosystem services (Avenant and Cavallini 2007). Being primary consumers (Avenant and Cavallini 2007) makes them vital links in structuring the food chain (Cameron and Scheel 2001) as they consume plant material and in parallel support a large community of predators, from birds to mammals (Anderson and Erlinge 1977). The short generational time that characterizes them, makes them react quickly to changes in the environment, which makes them good indicators of ecosystem functioning (Avenant and Cavallini 2007). Due to the diversity and ecological variability of small mammals, several factors have already been identified as important and modellers of population structure of this taxa, which can be largely determined by management options (Blaum et al. 2006). Although many studies have investigated the spatial patterns of small mammal populations, few have investigated the South African rodents’ community, and there is a knowledge gap regarding the effect of different management options on spatial variation in species abundance patterns or different functional groups. In order to obtain this information, the present study aimed to: 1) determine the abundance patterns of small mammals’ community living in Kwazulu-Natal region; 2) determine the main environmental factors affecting observed occupancy and abundance patterns, and how these vary between areas with distinct management goals and between functional groups (big and small rodents); 3) use the variability of the environmental factors that best explain the local/regional relative abundance of rodents groups to predict the abundance patterns at the landscape scale; 4) evaluate the influence of landscape management options on the detected abundance patterns and drivers of importance in order to understand the consequences (ecological and conservation-wise) of heterogeneous management over the focal taxa. It was initially predicted that: rodent abundance would be higher in areas where the herbaceous stratum is taller (H1), as it provides protection against predators (Bond et al. 1980; Delcros et al. 2015); habitat heterogeneity will have a positive influence on rodent abundance (H2), assuming that larger rodents are more influenced because they explore the landscape on a larger scale (Sutherland et al. 2000, Peles and Barrett 1996); management options influence the detected patterns, namely areas whose management allows a larger number of ungulates (Farms and Rural Communities) will support less abundant rodent communities and these will be more heterogeneously distributed (H3), as large abundances of ungulates tend to decrease herbaceous land cover and fragment landscape units due to grazing pressure (Hoffman and Zeller 2005) ; Rautenbach 2013) However, if grazing is a farm management measure, small mammals may benefit from this feature despite competition with ungulates (Blaum et al. 2006) (H4). This study was carried out in the Maputaland region of KwaZulu-Natal, South Africa, more specifically in Phinda Private Game Reserve and the surrounding areas made up of a mosaic of human-dominated landscapes such as farms with wild and domestic ungulates and Zulus lands. Rodents were sampled using ink tracking tunnels that allow individuals to mark their tracks for later identification. Boosted regression trees (Elith et al. 2008) were used to analyse the influence of environmental variables on rodent abundance, as well as to evaluate abundance behaviour in relation to them. Based on these results, a predictive map of rodent distribution for the three study areas was prepared. The results showed that the factors that most influence rodent distribution patterns are more determined by the functional groups under study (big and small rodents) than by the area itself. As for my predictions, the importance of vegetation for small mammals (H1) as well as the negative influence of the presence of ungulates (H3) is confirmed. It was not possible to corroborate the importance of habitat heterogeneity for the study groups (H2). Through abundance analysis it was possible to verify that Phinda is the most suitable habitat for small mammals, followed by Farms. Rural Communities, being noticeably more degraded, bear the least abundance of rodents. It is important to recognize farms and reserves as important places for the conservation of small mammals, as both bear high rodent abundances. Distribution patterns differ, probably because there is competition or niche partitioning between the two functional groups, with big rodents being the dominant group. Overall, the present study demonstrates that the different types of management in South Africa differentially affect the rodent community studied, and that the division into functional groups reveals ecological differences that should be considered when defining management and conservation plans for these taxa.Reis, Margarida Santos,1955-Rosalino, Luís Miguel do Carmo,1971-Repositório da Universidade de LisboaAfonso, Beatriz Cardoso de Matos2019-11-26T15:42:21Z201920192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/40282TID:202374882enginfo: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:RCAAP2023-11-08T16:39:29Zoai:repositorio.ul.pt:10451/40282Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:53:58.480758Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Drivers of small mammals' abundance patterns in a South African landscape: the contexts of management intensity and functional groups |
| title |
Drivers of small mammals' abundance patterns in a South African landscape: the contexts of management intensity and functional groups |
| spellingShingle |
Drivers of small mammals' abundance patterns in a South African landscape: the contexts of management intensity and functional groups Afonso, Beatriz Cardoso de Matos Amostragem não-invasiva Modelação ecológica Opções de gestão Conservação Teses de mestrado - 2019 Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências Biológicas |
| title_short |
Drivers of small mammals' abundance patterns in a South African landscape: the contexts of management intensity and functional groups |
| title_full |
Drivers of small mammals' abundance patterns in a South African landscape: the contexts of management intensity and functional groups |
| title_fullStr |
Drivers of small mammals' abundance patterns in a South African landscape: the contexts of management intensity and functional groups |
| title_full_unstemmed |
Drivers of small mammals' abundance patterns in a South African landscape: the contexts of management intensity and functional groups |
| title_sort |
Drivers of small mammals' abundance patterns in a South African landscape: the contexts of management intensity and functional groups |
| author |
Afonso, Beatriz Cardoso de Matos |
| author_facet |
Afonso, Beatriz Cardoso de Matos |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Reis, Margarida Santos,1955- Rosalino, Luís Miguel do Carmo,1971- Repositório da Universidade de Lisboa |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Afonso, Beatriz Cardoso de Matos |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Amostragem não-invasiva Modelação ecológica Opções de gestão Conservação Teses de mestrado - 2019 Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências Biológicas |
| topic |
Amostragem não-invasiva Modelação ecológica Opções de gestão Conservação Teses de mestrado - 2019 Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências Biológicas |
| description |
Tese de mestrado, Biologia da Conservação, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019 |
| publishDate |
2019 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2019-11-26T15:42:21Z 2019 2019 2019-01-01T00:00:00Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10451/40282 TID:202374882 |
| url |
http://hdl.handle.net/10451/40282 |
| identifier_str_mv |
TID:202374882 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
eng |
| language |
eng |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação instacron:RCAAP |
| instname_str |
Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
| instacron_str |
RCAAP |
| institution |
RCAAP |
| reponame_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| collection |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| _version_ |
1799134478967242752 |