Understanding spatial and temporal shifts in taxonomic and functional diversity: assessing dung beetles in a human-modified amazonian landscape

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Wallace Beiroz Imbrosio da
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12142
Resumo: Thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy as a Dual PhD with ‘Ecologia Aplicada’ Postgraduate Program, Universidade Federal de Lavras, Brazil and Lancaster Environment Centre, Lancaster University, United Kingdom.
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spelling Understanding spatial and temporal shifts in taxonomic and functional diversity: assessing dung beetles in a human-modified amazonian landscapeEntendendo as mudanças temporais e espaciais na diversidade taxonômica e funcional: avaliando os rola-bostas em uma paisagem amazônica antropisadaEcossistema - ConservaçãoEcologia das florestas tropicaisBesouro - HabitatRola-bostaBiotic communities - ConservationRain forest ecologyBeetles - HabitatDung beetleEcologia AplicadaThesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy as a Dual PhD with ‘Ecologia Aplicada’ Postgraduate Program, Universidade Federal de Lavras, Brazil and Lancaster Environment Centre, Lancaster University, United Kingdom.Tropical forests are under anthropogenic pressure, causing the replacement of native areas by modified habitats. These landscapes are composed of natural and modified components. Knowledge of community dynamics in these modified habitats is essential to ensure long-term conservation of species and ecosystem services. Many studies had evaluated the conservation value and impacts of anthropogenic modifications on biodiversity. However, the natural variation of communities in reference sites could obscure responses of biodiversity to disturbance. I evaluated the spatial and temporal shifts in dung beetle communities in undisturbed forest, and used these results to assess the influence of inter-annual variation on the evaluation of anthropogenic changes. Soil texture was the main factor affecting spatial variation in dung beetle communities, mainly due to different responses among beetles with distinct nesting behaviour. I found high variation in almost all community metrics after a severe dry season in the previous year, which also influenced the response of the community in modified habitats. Thus, future studies should consider inter-annual variation when studying the effect of anthropogenic change on dung beetle communities and use information about factors that could influence community metrics over time. In addition, many studies evaluate community responses to change from either taxonomic or functional perspectives, but little is known about the relationship between these components of biodiversity. I also addressed this by using conceptually similar taxonomic and functional metrics to evaluate the influence of anthropogenic changes on inter-annual variation in dung beetle communities and to compare taxonomic and functional metrics responses to modifications in forest structure. I did not find strong evidence for the influence of anthropogenic change on the inter-annual variation in the studied metrics. However, functional metrics varied less among years than taxonomic. Additionally, despite similar average effect sizes of functional and taxonomic metrics in response to forest modification, I found high variation among years for each metric and among metrics within each year. I therefore suggest that using taxonomic and functional metrics concomitantly could improve studies focusing on evaluating anthropogenic changes. Finally, I assessed the factors influencing taxonomic and functional diversity of dung beetles in plantations at the local and landscape scale. Understanding the factors modulating biodiversity in modified habitats has important applications, as these areas are likely to be the main component of tropical landscapes in the near future. I evidenced that dung beetle diversity increased with the extent of native forests surrounding the plantation, but there was no relationship between beetle diversity and yield. These findings could guide discussions with policy-makers and landowners in order to achieve sustainable management strategies. My results indicate that the restoration or retention of native areas in the landscape could facilitate species movement through plantations and those native areas could also work as ‘source’ habitats for colonisation of anthropogenic habitats by native forest species. In conclusion, this thesis demonstrates that using both taxonomic and functional diversity metrics to describe changes in dung beetle communities increases our understanding of biological community responses to change in modified areas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)As paisagens tropicais são compostas por componentes naturais e modificados devido a substituição de áreas nativas por agrícolas. O conhecimento de dinâmicas das comunidades nesses habitats é essencial para a conservação de espécies e serviços ecossistêmicos à longo prazo. Estudos tem avaliado os impactos dessas modificações e o seu valor de conservação. Porém, a variação natural das comunidades em áreas referência pode obscurecer as respostas da biodiversidade a distúrbios. Eu avaliei as alterações espaciais e temporais nas comunidades de rola-bosta em florestas sem distúrbio, e usei esses resultados para averiguar a influência da variação interanual na avaliação das mudanças antrópicas. A textura do solo foi o principal fator afetando a variação espacial das comunidades de rola-bosta, principalmente devido às diferentes respostas entre besouros com comportamento de nidificação distinto. Encontrei alta variação nas métricas das comunidades após uma estação seca severa no ano anterior, a qual também influenciou a resposta da comunidade nos habitats modificados. Portanto, estudos futuros deveriam considerar a variação interanual ao avaliar os efeitos das mudanças antrópicas na comunidade de besouros e usar informações sobre os fatores que podem influenciar as métricas da comunidade no tempo. Além disso, muitos estudos avaliam a resposta da comunidade às mudanças na perspectiva taxonômica e funcional, mas sabe-se pouco sobre a relação entre esses componentes da diversidade. Estudei essa relação utilizando métricas taxonômicas e funcionais conceitualmente similares para avaliar a influência das mudanças antrópicas na variação interanual da comunidade de rola-bosta e comparar as respostas das diversidade taxonômica e funcional às alterações na estrutura florestal. Não houve forte influência das mudanças antrópicas na variação interanual das métricas. Contudo, as métricas funcionais variaram menos entre os anos que os equivalentes taxonômicos. Apesar da alta similaridade das respostas entre as métricas taxonômicas e funcionais à modificação florestal, houve variação entre os anos para cada par de métricas e entre métricas dentro de cada ano. Portanto, sugiro que o uso de ambas as métricas poderia aprimorar bastante os estudos da avaliação de mudanças antrópicas. Por último, averiguei os fatores que influenciam a diversidade taxonômica e funcional da comunidade de rola-bostas nas plantações em escala local e de paisagem. Entender os fatores que modulam a biodiversidade em habitats modificados tem aplicações importantes, uma vez que essas áreas provavelmente serão o principal componente das paisagens tropicais em um futuro próximo. Eu achei fortes evidências que a diversidade de rola-bosta aumentou com a quantidade de florestas nativas no entorno das plantações, mas não houve relação entre a diversidade de besouros e produção. Portanto, esses resultados poderiam guiar discussões com políticos e donos de terra com o intuito de formular estratégias de manejo mais sustentáveis. Meus resultados indicam que a restauração ou manutenção de áreas nativas na paisagem podem facilitar o movimento de espécies pelas plantações e essas áreas nativas também podem funcionar como habitats “fonte” para a colonização de habitats antrópicos por espécies de floresta nativa. Concluindo, eu demonstrei que o uso de diversidade taxonômica e funcional melhora o entendimento das respostas de comunidades biológicas à conversão florestal.Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-Graduação em Ecologia AplicadaUFLAbrasilDepartamento de BiologiaLouzada, JúlioSayer, EmmaBarlow, JosSlade, EleanorPompeu, Paulo dos SantosMagnago, Luiz Fernando SilvaMenéndez, RosaDias, André Tavares CorrêaSilva, Wallace Beiroz Imbrosio da2017-01-12T18:37:09Z2017-01-12T18:37:09Z2017-01-052016-11-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSILVA, W. B. I. da. Understanding spatial and temporal shifts in taxonomic and functional diversity: assessing dung beetles in a human-modified amazonian landscape. 2016. 132 p. Tese (Doutorado em Ecologia Aplicada)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12142enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2021-11-16T13:57:41Zoai:localhost:1/12142Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2021-11-16T13:57:41Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
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