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International audience; Xenarthrans—anteaters, sloths, and armadillos—have essential functions forecosystem maintenance, such as insect control and nutrient cycling, playing key roles as ecosys-tem engineers. Because of habitat loss and fragmentation, hunting pressure, and conflicts withdomestic dogs, these species have been threatened locally, regionally, or even across their fulldistribution ranges. The Neotropics harbor 21 species of armadillos, 10 anteaters, and 6 sloths.Our data set includes the families Chlamyphoridae (13), Dasypodidae (7), Myrmecophagidae(3), Bradypodidae (4), and Megalonychidae (2). We have no occurrence data onDasypus pilo-sus(Dasypodidae). Regarding Cyclopedidae, until recently, only one species was recognized,but new genetic studies have revealed that the group is represented by seven species. In thisdata paper, we compiled a total of 42,528 records of 31 species, represented by occurrence andquantitative data, totaling 24,847 unique georeferenced records. The geographic range is fromthe southern United States, Mexico, and Caribbean countries at the northern portion of theNeotropics, to the austral distribution in Argentina, Paraguay, Chile, and Uruguay. Regardinganteaters,Myrmecophaga tridactylahas the most records (n=5,941), andCyclopessp. havethe fewest (n=240). The armadillo species with the most data isDasypus novemcinctus(n=11,588), and the fewest data are recorded forCalyptophractus retusus(n=33). Withregard to sloth species,Bradypus variegatushas the most records (n=962), andBradypus pyg-maeushas the fewest (n=12). Our main objective with Neotropical Xenarthrans is to makeoccurrence and quantitative data available to facilitate more ecological research, particularly ifwe integrate the xenarthran data with other data sets of Neotropical Series that will become available very soon (i.e., Neotropical Carnivores, Neotropical Invasive Mammals, andNeotropical Hunters and Dogs). Therefore, studies on trophic cascades, hunting pressure,habitat loss, fragmentation effects, species invasion, and climate change effects will be possiblewith the Neotropical Xenarthrans data set. Please cite this data paper when using its data inpublications. We also request that researchers and teachers inform us of how they are usingthese data.

Como consequência da ampliação do setor energético e da instalação de novas linhas de transmissão de energia (LTs), as aves estão expostas a um risco crescente de mortalidade direta em virtude da colisão com essas estruturas. Com o propósito de minimizar as colisões, sinalizadores de avifauna são instalados nos cabos para-raios das LTs. Buscamos testar a efi ciência dos sinalizadores por meio de observações da alteração no comportamento de voo de aves avaliado em nível de famílias taxonômicas. Consideramos duas variáveis de exposição ao risco de colisão - posição do voo de transposição da linha e distância perpendicular em relação aos cabos – observadas em vãos sinalizados e não sinalizados de uma LT localizada no litoral norte do Rio Grande do Sul – Brasil. Realizamos o teste Qui- Quadrado (α = 0,05) para as duas variáveis de risco e para cada família em separado. Das famílias analisadas (n = 13), somente uma (Hirundinidae) apresentou alteração do comportamento de voo na presença dos sinalizadores. Apesar da sinalização dos cabos ser indicada como a medida mais apropriada para a mitigação dessas fatalidades, nossos resultados não revelaram isso quando avaliados em nível de família. No entanto, antes de abandonar essa estratégia de mitigação, nós discutimos a necessidade da aplicação de meta-análises para verifi car a efetividade desses dispositivos nas LTs instaladas no Brasil, assim como a necessidade de aperfeiçoamento nos desenhos amostrais dos estudos de monitoramentos dessas infraestruturas. Bird fl ight behavior in response to marked wire use in power transmission lines. As a result of the expansion of the energy sector and the subsequent installation of new power transmission lines (LTs), birds are increasingly exposed to the risk of direct mortality due to collision with these structures. In order to minimize collisions, bird fl ight diverters are fi xed in the static wire. We tested, with an indirect measure, the eff ectiveness of this dispositive by means of observations of the alteration of the fl ight behavior in distinct bird families. We considered two risk variables - position of the line transposition fl ight and fl ight distance in relation to the cables - observed on mitigated and unmitigated spans of a LT located on the north coast of Rio Grande do Sul, Brazil. We used chi-square test (α = 0.05) for the two risk variables and for each family separately to test for diff erences in behavior responses to fl ight diverters. Out of 13 families, only Hirundinidae showed risk avoidance fl ight behavior on mitigated lines. Despite the wire marking be indicated as the most appropriate measure to mitigate these fatalities, our behavioral study do not supported this claim, at the family level. However, before their abandonment we discuss the need of a meta-analysis of their eff ectiveness on Brazilian TLs as well improvements needed in monitoring study designs.

A obtenção de listas de espécies constitui-se no primeiro passo para o desenvolvimento de estratégias de conservação. O Parque Estadual de Itapeva (PEVA) é uma unidade de conservação localizada numa estreita faixa entre a RS-389 (Estrada do Mar), e a praia de Itapeva, no município de Torres, extremo norte da planície costeira do Rio Grande do Sul (29º 21' S e 49º 45' W). No Parque, observa-se a presença de grandes dunas móveis, dunas fixas, floresta paludosa, campos, floresta de restinga, banhados e riachos. Os objetivos deste trabalho são: fornecer uma listagem de espécies de anuros do PEVA, informar os ambientes em que foram encontradas e identificar as ameaças a estes anfíbios na área do Parque. O inventariamento da anurofauna estendeu-se de março de 2000 a março de 2003. As campanhas tiveram freqüência mensal no período de maio de 2000 a março de 2001, e após este período foram realizadas oito campanhas adicionais. As amostragens tiveram a duração média de duas noites e dois dias, envolvendo a visita periódica a todos os ambientes com ocorrência potencial de anfíbios anuros, concentrando-se em áreas alagadas, açudes, poças temporárias, arroios, córregos e outros corpos d'água. As coletas noturnas geralmente iniciavam-se às 20 horas e terminavam às 23 horas. Durante o dia os anuros eram procurados sob troncos, pedras, telhas e em locais próximos a residências. Oito ambientes foram amostrados: dunas primárias (DP), banhados (BD), dunas móveis (DM), dunas fixas (DF), campos alagadiços (CA), capoeira (CP), mata paludosa (MP) e campos secos (CS). Foram registradas 29 espécies de anuros das famílias Hylidae (11 spp.), Leiuperidae (6 spp.), Bufonidae (4 spp.), Leptodactylidae (3 spp.), Brachycephalidae (2 spp.), Cycloramphidae (1 sp.), Microhylidae (1 sp.) e Ranidae (1 sp.). O PEVA, até o momento, é o local com o terceiro maior número de espécies de anuros do Rio Grande do Sul. Duas espécies estão ameaçadas de extinção no Rio Grande do Sul, Haddadus binotatus e Melanophryniscus dorsalis. Os principais fatores de ameaça à anurofauna do Parque Estadual de Itapeva e do seu entorno são a fragmentação e a drenagem da floresta paludosa, e a degradação de áreas alagadas. A species inventory is the first step to develop conservation strategies. The Itapeva State Park (PEVA) is a protected area located in a narrow zone between RS-389 (Estrada do Mar) and the Itapeva beach, near Torres city, extreme north of the coastal plain of the Rio Grande do Sul State (29º 21' S and 49º 45' W). The Park is covered by mobile dunes, fixed dunes, marshy forest, grasslands, dry forests, wetlands and streams. The aim of this study is to list the anuran species of PEVA, to describe their habitats, and to identify possible impact on these anurans inside the Park. The anuran fauna survey occurred from March 2000 to March 2003. The field trips were monthly from May de 2000 to March 2001 after this period, eigth adicional field trips were done. The surveys comprised two nights and two days. The sampling methods included periodic visits to all environments with potential anuran incidence, wet areas, pools, temporary pools, streams and wetlands. During the day we looked for animals under logs, stones, tiles, and near houses. Nocturnal collections were from 8:00 to 11:00 PM. Eight environments were sampled: primary sand dunes (DP), wetlands (BD), movel dunes (DM), fixed dunes (DF), wet grasslands (CA), "capoeira" (regenerating forest), (CP), marshy forest (MP) and dry grasslands (CS). Twenty-nine anuran species from eight families were recorded: Hylidae (11 spp.), Leiuperidae (6 spp.), Bufonidae (4 spp.), Leptodactylidae (3 spp.), Brachycephalidae (2 spp.), Cycloramphidae (1 sp.), Microhylidae (1 sp.) e Ranidae (1 sp.). To date the PEVA is the area with the third highest number of species in Rio Grande do Sul State.Two species are threatened in Rio Grande do Sul: Haddadus binotatus and Melanophryniscus dorsalis. The main observed threats were: forest drainage, forest fragmentation, presence of invasive species and wetland degradation.

Entender como a abundância de uma espécie se distribui no espaço e/ou no tempo é uma questão fundamental em ecologia e conservação e ajuda, por exemplo, a elucidar relações entre a heterogeneidade de paisagens e populações ou compreender influência de predação na distribuição de indivíduos. Informações de tamanho populacional também são essenciais para avaliar risco de extinção, monitorar populações ameaçadas e planejar ações de conservação. Modelar a abundância de cervos-do-pantanal (Blastocerus dichotomus), sendo um grande herbívoro da América do Sul, pode ser importante para entender relações da espécie com a variação espacial da produtividade primária, das áreas úmidas que a espécie ocupa e do seu principal predador, a onça- pintada. Além disso, por estar ameaçado de extinção, estimar a abundância de cervos pode contribuir para avaliar populações relictuais da espécie, assim como monitorar populações após grandes eventos, como os incêndios de 2020 no Pantanal. Porém, acessar estimativas de abundância confiáveis de maneira eficiente requer métodos robustos que levem em conta os possíveis erros nas contagens e que forneçam as estimativas em tempo hábil, além de um desenho amostral otimizado para aproveitar os recursos geralmente escassos. Os drones tem aparecido como uma ferramenta versátil e custo-efetiva para amostragem de populações animais e vêm sendo aplicados para várias espécies diferentes nos mais variados contextos ecológicos. Como um método emergente, o uso de drones na ecologia fornece oportunidades para explorar novas possibilidades de amostragem e análise de dados, ao mesmo tempo em que pode apresentar novos desafios. Nesta tese, i) exploro oportunidade e desafios na utilização de drones para modelagem de abundância de animais, abordando questões de erros de detecção, desenho amostral e como lidar com os grandes bancos de imagens gerados; e ii) aplico os métodos desenvolvidos para estudar a variação na abundância de cervo-do- pantanal, assim como estabelecer uma abordagem para monitoramento robusto e efetivo dessa espécie. Assim, no primeiro capítulo, conduzo uma revisão na literatura descrevendo os potenciais erros de detecção que podem enviesar estimativas de abundância com drones, buscando soluções atuais para lidar com esses erros e identificando lacunas que precisam de desenvolvimento. Nessa revisão, destaco o potencial dos modelos hierárquicos para estimar abundância em amostragens com drone. No segundo capítulo, aplico amostragens espaço-temporalmente replicadas com drone, analisadas com modelos hierárquicos N-mixture, para entender o efeito de processos topo-base (distribuição de onças-pintadas) e base-topo (disponibilidade de forragem de qualidade e corpos d’água) na distribuição da abundância de cervos-do- pantanal. Nesse estudo, encontrei que, na época seca, os cervos se concentram em áreas de alta qualidade (maior disponibilidade de forragem e próximas a corpos d’água), mesmo sendo a região em que é esperado maior efeito da predação. No capítulo 3, em um estudo com simulações, avalio o desempenho de modelos N-mixture para estimativas de abundância a partir de amostragens espaço-temporalmente replicadas, explorando otimização de esforço amostral e o impacto de um protocolo com observadores duplos na acurácia das estimativas. No capítulo 4, desenvolvo uma abordagem para estimar abundância com drone usando observadores múltiplos na revisão das imagens, sendo um dos observadores baseado em um processamento semiautomático usando algoritmos de inteligência artificial. Nesse estudo, exploro técnicas de aprendizado profundo de máquina, com redes neurais convolucionais, acessíveis para ecólogos, treinando algoritmos para detectar cervos nas imagens de drone. Além de ajudar a elucidar questões sobre as relações do cervo-do-pantanal com aspectos diferentes da paisagem do Pantanal, as abordagens exploradas e desenvolvidas aqui têm um grande potencial de aplicação, ajudando a estabelecer os drones como uma ferramenta eficiente para modelagem e monitoramento populacional de diversas espécies animais, e particularmente de cervos. Understanding how abundance distributes in space and/or time is a fundamental question in ecology and conservation, and it helps, for example, to elucidate relationships between landscape heterogeneity or predation and populations. Information on the population size also is essential to evaluate extinction risk, monitor threatened species and plan conservation actions. Abundance modeling of marsh deer (Blastocerus dichotomus), as a large herbivore of South America, may be important to understand the relationships of this species with spatial variation in primary productivity, in the availability of wetlands that the species inhabits, and in the distribution of its main predator, the jaguar. Moreover, since marsh deer threatened to extinction, estimating its abundance can be contribute in assessments of relictual populations, as well as in monitoring the species after big events, such as the Pantanal 2020 megafires. However, efficiently assessing reliable abundance estimates require robust methods that account for possible sources of error in counts while providing the estimates timely. An optimized sampling design is also important, in order to make the best use of the usual scarce resources. Drones have raised as a versatile and cost- effective tool for sampling animal populations, and they have been applied for several species in a wide variety of ecological contexts. As being an emergent method, the use of drones in ecology provides opportunities to explore novel possibilities of sampling and analyzing data, while potentially presenting new challenges. In this thesis I: i) explore opportunities and challenges in the use of drones for animal abundance modeling, approaching issues about detection errors, sampling design and how to deal with the huge image sets generated from drone flights; and ii) apply the developed methods to study the spatial variation in marsh deer abundance and to establish an approach to monitor this species robustly and efficiently. Thus, in the first chapter, I carry on a literature review describing potential sources of errors that may bias abundance estimation with drones and the current solutions to address them, identifying gaps that need development. In this review, I highlight the potential of hierarchical models for abundance estimations from drone-based surveys. In the second chapter, I apply spatiotemporally replicated drone surveys, analyzed with N-mixture models, to understand the influence of bottom-up (forage and water) and top-down (jaguar density) variables on the spatial variation of marsh deer local abundance. In such study, I found that, in the dry season, the deer concentrate in high quality areas (high-quality forage available and close to water bodies), even these regions being expected to present higher predation risks. In chapter 3, in a simulation study, I evaluate the performance of N- mixture models for abundance estimation from spatiotemporally replicated surveys, exploring optimization of sampling effort and the impact of a double-observer protocol on estimation accuracy. In chapter 4, I develop a pipeline to estimate abundance from drone-based surveys using a multiple-observer protocol in which one of the observer is a semiautomated procedure based on deep learning algorithms. In such study, I explore deep learning techniques with convolutional neural networks that are accessible for ecologists, and train algorithms to detect marsh deer in drone imagery. Besides helping to elucidate questions about the relationships of marsh deer with landscape variables in Pantanal, the approaches explored and developed here have a great potential of application in order to establish drones as an efficient technique for population modeling and monitoring of several wildlife species, and particularly the marsh deer.

A maior parte dos anfíbios ameaçados no mundo têm distribuição inferior a 20.000 km2. O que aconteceu na história recente de uma espécie para que ela seja encontrada em somente uma faixa restrita de distribuição? É uma espécie rara? É pouco abundante? Ou somente é pouco estudada? Esta tese de doutorado tem como objetivo contribuir com o conhecimento sobre história natural e abundância de um anuro microendêmico, ao mesmo tempo que reavalia seu risco de extinção e sugere ações de conservação. Além da introdução geral (em português), a tese é composta por três capítulos, cada um referente a um artigo científico (em inglês). No primeiro capítulo, abordamos “tudo que você gostaria de saber sobre Melanophryniscus admirabilis”, o sapinho-admirável-de-barriga- vermelha. Descrevemos o girino, o canto de anúncio, o padrão temporal reprodutivo, as estratégias de reprodução e de defesa, tempo de eclosão do girino e de metamorfose, além do dimorfismo sexual, fidelidade de sítio e longevidade. No segundo capítulo, estimamos o tamanho da única população conhecida da espécie, e sua variação ao longo de oito anos, utilizando modelos de marcação e recaptura aliados à fotoidentificação. No último capítulo, descrevemos a distribuição microendêmica da espécie, além de identificar as ameaças e ordená-las por relevância. Utilizando essas informações e o tamanho populacional, nós reavaliamos o status de conservação da espécie sob os critérios B, C e D da Lista Vermelha da IUCN. Adicionalmente, discutimos ações prioritárias para a conservação do sapinho-admirável e como elas podem reduzir o risco de extinção da espécie. Demonstramos que, embora um grande esforço de ações protetivas precise ser feito, a distribuição de M. admirabilis é tão pequena que somente o encontro de uma nova população poderia alterar a sua condição de espécie ameaçada. Most threatened amphibians have a distribution smaller than 20,000 km2. What happened in recent history for it to have such a restricted range? Is it a rare species? Is it not abundant? Or is it not just studied enough? This doctoral thesis aims to contribute to the body of knowledge about the natural history and abundance of a microendemic anuran while reassessing its risk of extinction and suggesting conservation actions. In addition to the general introduction (in Portuguese), the thesis consists of three chapters, each one referring to a scientific article (in English). In the first chapter, we address "everything you would like to know about Melanophryniscus admirabilis", the Admirable Redbelly Toad. We described the tadpole, the advertisement call, the temporal reproductive pattern, the reproductive and defensive strategies, the tadpole's hatching time and metamorphosis, in addition to sexual dimorphism, site fidelity and longevity. In the second chapter, we estimated the abundance for the only known population of the species, and its variation over eight years, using capture-recapture models with photoidentification. In the last chapter, we described the microendemic distribution of the species, besides identifying threats and ordering them by relevance. Using this information and population size, we reassessed the species’ conservation status under IUCN Red List criteria B, C and D. Additionally, we discussed priority actions for the conservation of the toad and how they can reduce the extinction risk of the species. We demonstrated that, although a great effort is needed to protect this species, the distribution of M. admirabilis is so small that only finding a new population could remove the species from threatened categories.

Os impactos das rodovias atingem diretamente as aves, sendo as taxas das fatalidades por colisões veiculares elevadas. Porém, mitigações para esse grupo faunístico ainda são incipientes. A dificuldade para criar estratégias de redução de fatalidades é provavelmente devido às possíveis inúmeras causas das mortes e pela grande heterogeneidade taxonômica e funcional que abrange o grupo. Em meu trabalho utilizei 779 registros de fatalidades de aves coletados em duas rodovias do Rio Grande do Sul e explorei, por meio de modelos ponderados, as relações de variáveis espaciais com a abundância de fatalidades. Também demonstrei a necessidade de separar os registros de fatalidades em conjuntos organizados por características comportamentais das aves em relação à rodovia. Aves que não possuem o comportamento de utilizar com frequência a rodovia estão relacionadas apenas com a paisagem no entorno do segmento, enquanto as aves que utilizam as estruturas da rodovia possuem relações tanto com a paisagem quanto com as características da rodovia. A compreensão das relações das variáveis em uma escala mais detalhada e dentro da área de influência da rodovia possibilita o planejamento de ações de mitigação para a diminuição das fatalidades. Roads have a significant impact on birds, with high rates of fatalities from animal-vehicle collisions. However, mitigations for this group are incipient. Probably, the difficulty in creating strategies to reduce fatalities is due to many possible causes of mortality and the high taxonomic and functional heterogeneity of birds. In this work, I used 779 bird fatality records collected on two highways in Rio Grande do Sul. I explored the relationships between spatial variables and fatalities abundance using weighted generalized linear models. Also, I demonstrated the need to split the fatality records into sets that are organized by behavioral characteristics of the birds in relation to the highway. Birds that do not use frequently the highway are only related to the landscape surrounding the highway. Whereas the birds that usually are on highway structures have relationships with the surrounding landscape and the characteristics of the highway. Understanding the variable's relationship on a more detailed scale and within the highway's area of influence allow us to plan mitigation actions to reduce fatalities.

Algumas espécies podem evitar lugares e períodos do dia para diminuir o risco de predação, o que pode causar mudanças em sua distribuição espacial e em seu padrão de atividade. Nesta dissertação, testamos se onças-pintadas, onças-pardas e humanos exercem efeito sobre a ocorrência local e o padrão de atividade de antas no nordeste do Pantanal. Nós utilizamos modelos de ocupação de estação única, selecionando os melhores modelos por meio do Critério de Informação de Akaike para amostras pequenas (AICc), considerando predadores (ocorrência de onças-pintadas e onças- pardas, e presença humana) e descritores da paisagem como preditores para o uso do espaço por antas. Adicionalmente, testamos a sobreposição dos horários de atividade entre antas e as duas espécies de onça, e, alternativamente, testamos se a temperatura exerce efeito sobre o padrão de atividade de antas. Os modelos que consideraram os predadores como preditores ficaram ranqueados abaixo daqueles que consideraram as variáveis da paisagem. Ainda assim, a presença humana mostrou um efeito negativo no uso do espaço pelas antas. A sobreposição de atividade entre as antas e as duas espécies de felinos foi alta, sugerindo não haver evitamento no tempo. A temperatura influenciou o padrão de atividade diário das antas, de forma que elas parecem ser menos ativas nos horários mais quentes do dia. Por fim, não encontramos evidências que suportem um possível efeito do risco de predação por onças sobre o uso do espaço e do tempo pelas antas dessa localidade. Há um efeito negativo da presença humana, ainda que as variáveis da paisagem sejam as que explicaram melhor a ocorrência local de antas. Some species may avoid places and periods of the day to minimize predation risk, which can cause changes in their spatial distribution and activity pattern. We tested if jaguars, cougars, and humans affect the local occurrence and activity pattern of tapirs in northeastern Pantanal. We used single-season occupancy models, ranking them according to the Akaike information criterion for small samples (AICc), considering predators (occurrence of jaguars, cougars and human presence) and landscape metrics as predictors for the use of space by tapirs. Additionally, we tested for activity overlap between tapirs and the two feline species, and, alternatively, we tested if temperature affects the activity pattern of tapirs. Models that considered predators as predictors were ranked below those that considered landscape variables. Even though, human presence showed a negative effect on the use of space by tapirs. The activity overlap between tapirs and the two feline species was high, suggesting no avoidance over time. Temperature influenced the daily activity pattern of tapirs, which tend to be less active during the hottest times of the day. Finally, we found no evidence to support a possible effect of the risk of predation by jaguars and cougars on the use of space and time by this local population of tapirs. There is a negative effect of human presence, although landscape variables are more informative of the local occurrence of tapirs.

Linhas de energia são infraestruturas necessárias para suprir a crescente demanda energética, sendo inúmeros os benefícios socioeconômicos gerados pela expansão desse sistema. Contudo, em decorrência da extensão e da heterogeneidade ambiental por onde passam, são responsáveis por gerar diferentes impactos no ambiente, representando uma ameaça à biodiversidade sobretudo quando os aspectos ambientais são negligenciados nas fases iniciais de planejamento. Considerando que grande parte dos impactos ambientais persiste ao longo da operação das linhas, é preciso dar atenção à malha energética em operação, promovendo ações adequadas de mitigação de seus impactos. Esta tese de doutorado foi elaborada com a intenção de qualificar o conhecimento e a pesquisa sobre a forma como as linhas de energia impactam o ambiente no qual estão inseridas, contribuindo para a melhor integração dos aspectos ambientais no seu planejamento e visando a mitigação de diferentes impactos. No capítulo 1 proponho uma abordagem para traçar rotas de linhas de transmissão que garantam o evitamento de impactos através da melhor incorporação de variáveis ambientais relacionadas à integridade da vegetação ainda na fase de planejamento de projeto. Também identifico segmentos de rota com consenso entre as perspectivas de engenharia e ambiental. A identificação dessas áreas de coincidência indica locais de menor conflito entre as duas perspectivas e tem potencial de otimizar a tomada de decisão de projetos individuais. No capítulo 2 proponho um modelo conceitual que permite uma avaliação preliminar do risco de eletrocussão de aves no Brasil, resultado da combinação da exposição (densidade de infraestruturas elétricas dentro da área de distribuição das espécies) e da suscetibilidade da avifauna (características morfológicas e comportamentais associadas a um maior risco de eletrocussão). Essa abordagem permite identificar áreas de alto risco de eletrocussão bem como espécies mais vulneráveis. No capítulo 3 apresento evidências de morte por eletrocussão em redes de média tensão da arara-azul-de-lear (Anodorhynchus leari), espécie indicada como prioritária em relação ao risco de eletrocussão no capítulo anterior. Ao descrever possíveis causas e padrões dos registros de fatalidades, promovo o reconhecimento das eletrocussões como uma nova ameaça à espécie e recomendo possíveis alternativas de mitigação. No capítulo 4, descrevo os principais aspectos estruturais e funcionais de estradas e linhas de energia, revisando brevemente as semelhanças e dissimilaridades nos tipos e magnitude de impactos dessas duas malhas sobre a biodiversidade. Adicionalmente, destaco algumas lacunas de conhecimento que, quando preenchidas, poderão fortalecer nossa capacidade de predizer, prevenir ou remediar os impactos dessas duas infraestruturas lineares que co-ocorrem regularmente. Essa tese explora abordagens que podem ser adaptadas e utilizadas em um contexto de tomada de decisão, referente tanto ao planejamento e expansão da malha quanto ao licenciamento ambiental dos projetos individuais. Essa tese também tem importantes contribuições sob a perspectiva da Hierarquia de Mitigação de impactos, com algumas de suas diferentes etapas contempladas nos capítulos aqui apresentados. Power line planning and impact mitigation measures on biodiversity. Power lines are infrastructures continuously expanding worldwide to supply the human population’s demands for electricity. Poorly planned power line networks may represent a risk for biodiversity by crossing sensitive areas, resulting in different impacts such as habitat loss and degradation, and by promoting wildlife fatalities. Considering that part of the impacts persists throughout the operation phase, it is also necessary to pay attention to the installed energy grid, promoting efficient impact mitigation measures. This doctoral thesis was elaborated to improve the knowledge and the research on how power lines impact the environment in which they are installed, contributing to a better integration of environmental aspects in its planning and aiming at the mitigation of different impacts. In Chapter 1 I present a systematic approach to compare alternative routes of power lines and indicate the route with the lowest environmental impact, focusing on the avoidance of forest loss. Additionally, I identify route segments where a consensus between engineering and environmental considerations exists. This procedure identifies geographic-divergent segments, enabling the early identification of areas with potential conflicts where impact minimization needs to be negotiated. In Chapter 2 I develop a framework to model the risk of bird electrocution in Brazil as an interaction between the species-specific exposure to power lines (pole density within a species distribution range) and susceptibility (morphological and behavioral traits associated with electrocution hazards). This study identifies spatial patterns of bird electrocution, highlighting priority areas of electrocution susceptibility, electrocution risk, and the more vulnerable species to this impact. In Chapter 3 I report electrocution deaths of the endangered Lear’s Macaw, a species indicated as priority in relation to the risk of electrocution in the previous chapter. I describe possible causes and patterns of fatality records, highlight the importance of considering electrocution risks as an overlooked threat, and I suggest some effective and efficient mitigation measures aimed at reducing the impact of power lines along the species distribution area. In Chapter 4 I briefly remark the main structural aspects of roads and power lines considering their attributes, global extension, effect zone, and I shortly review the similarities and differences in the top-five impact categories common to both. In addition, I identify some knowledge gaps that should be further explored in power line and road research agenda. This thesis explores approaches that can be adapted and used in a decision-making context, regarding planning and network expansion and environmental licensing of individual projects. This thesis also has important contributions from the Mitigation Hierarchy perspective, with some of its different steps covered in the chapters presented here.

Submitted by Ubirajara Cruz (ubirajara.cruz@gmail.com) on 2021-10-26T15:21:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_guillermo_davila_orozco.pdf: 1417058 bytes, checksum: 3bfcc9f380a441e516641b066c02f8a9 (MD5) Made available in DSpace on 2021-10-26T15:21:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_guillermo_davila_orozco.pdf: 1417058 bytes, checksum: 3bfcc9f380a441e516641b066c02f8a9 (MD5) Previous issue date: 2020-09-10 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A estimativa de mortalidade anual de fauna por atropelamento em uma dúzia de países é maior que 400 milhões de indivíduos. Entender os padrões espaciais e temporais de atropelamento de fauna é de vital importância para a sua mitigação. Existem avanços notáveis na produção e adaptação de ferramentas para responder onde, quando e quantos indivíduos são mortos por atropelamentos. Pela complexidade de se obter suficiência amostral, estes padrões são pouco estudados a nível de espécie e a literatura que explora as mudanças interanuais e variações entre populações é praticamente inexistente. Ante estas incertezas, é comum assumir que os padrões de atropelamentos são semelhantes entre anos, estradas e inclusive entre espécies similares, pudendo restar eficácia à medida mitigadora. Nosso trabalho tem por objetivo estudar as variações espaço-temporais dos atropelamentos de fauna utilizando como espécie-modelo a serpente Helicops infrataeniatus. Desta forma, estudamos as mudanças anuais de hotspots, hot moments, e no número de indivíduos atropelados ao longo dos anos e as variações entre três rodovias da planície costeira da região sul do Brasil. Exploramos também a influência da escala de avaliação e do esforço amostral na identificação de hotspots ao longo dos anos, assim como medimos a sincronia de atropelamentos entre rodovias. O número de indivíduos atropelados foi estimado incluindo no cálculo a eficiência da detecção de carcaças e sua persistência na rodovia. Nós encontramos que os hotspots, hot moments e a estimativa de mortalidade correspondem aos padrões esperados pela dispersão, atividade e abundância da espécie. Porém, os padrões de atropelamentos podem apresentar mudanças ao longo dos anos e diferenças entre as rodovias. A localização de hotspots ao longo dos anos varia menos em escalas espaciais e temporais maiores, e não necessariamente pelo tamanho amostral. Nossa maior estimativa de mortalidade é na BR-392 (53km) com 61 atropelamentos/km/ano, porém a estimativa pode ser cinco vezes maior se considerado que o impacto se concentra num trecho de 10 km na Várzea do Canal São Gonçalo. Esta mesma estrada apresentou um padrão bienal no número de indivíduos atropelados. É possível que as variações nos padrões de atropelamentos detectadas estejam relacionadas a mudanças ambientais ou comportamentais em escala local e de períodos curtos. Neste sentido, é importante direcionar esforços para identificar a causa-efeito nas mudanças dos padrões de mortalidade. Entretanto, a complexidade do estudo em ecologia de estradas apresenta desafios consideráveis. Assim, nós recomendamos que na identificação de padrões de atropelamentos e sua mitigação, os tomadores de decisões implementem esforços de monitoramento e escalas de avaliação que incluam as potenciais variações espaço-temporais da biologia do táxon estudado. The estimate of fauna mortality from road-kill in just a dozen countries is higher than 400 million individuals per year. Understanding the spatial and temporal patterns of road-kill is important for their mitigation. There are notable advances in the production and adaptation of tools to answer where, when, and how many individuals are killed by cars. Due to the complexity of obtaining sample sufficiency, these patterns are poorly studied at the species level and the literature that explores interannual changes and variations between populations is non-existent. In view of these uncertainties, it is common to assume that the road-kill patterns are similar between years, roads and even between species, reducing the effectiveness of the mitigating measure. We studied spatio-temporal variations in road-kill using the snake Helicops infrataeniatus as a model organism. We studied the annual changes in hotspots, hot moments, and the number of road-kill over the years and between three roads on the coastal plain of southern Brazil. We also explored the influence of the spatial scale and the sampling effort in detecting hotspots over the years, as well as measuring the synchrony of roadkill between roads. The number of road-kill was estimated including searcher efficiency and carcass persistence. We found that hotspots, hot moments, and mortality estimates correspond to the expected patterns of dispersion, activity, and abundance of the species. However, road-kill patterns can change over the years and differ between roads. The location of hotspots over the years varies less with larger scales and with yearly increases in sampling effort, and not necessarily with sample size. Our highest mortality estimate was on BR-392 (53 km), with 61 road-kill/km/year. However, this number can be five times higher if we consider that the impact is concentrated in a 10 km stretch of the Canal São Gonçalo floodplain. We found a biennial pattern in the number of road-kill on one road. It is possible that the variations in road-kill patterns are related to environmental or behavioral changes on a local scale and for short periods. In this sense, it is important to direct efforts to identify the cause-effect of changes in mortality patterns. However, the inherent complexity presents considerable challenges. Thus, we recommend that decision makers implement monitoring efforts and evaluation scales that include the potential spatio-temporal variations of the studied taxon in the identification and mitigation of road-kill patterns.

As infraestruturas lineares de transporte são uma das principais causas de alterações antrópicas no ambiente, causando inúmeras fatalidades de animais silvestres. Mundialmente, a pesquisa em ecologia de ferrovias é fortemente negligenciada em relação à ecologia de rodovias e a falta de informações sobre essas infraestruturas pode gerar uma imagem equivocada de que as ferrovias não causam impactos ambientais. A avaliação robusta dos impactos das ferrovias é necessária e pode orientar o licenciamento ambiental e o planejamento de mitigações nesses empreendimentos, visto que há diversos projetos de expansão da malha ferroviária ao redor do mundo. Dessa forma, essa dissertação teve como objetivo corrigir as estimativas da magnitude das fatalidades e avaliar a influência do uso de diferentes conjuntos de dados no planejamento de mitigação em ferrovias e foi estruturada em dois capítulos. O primeiro capítulo teve como objetivo estimar o número de fatalidades de mamíferos de médio e grande porte em uma ferrovia no Cerrado brasileiro, considerando os dois principais erros associados ao processo amostral (eficiência do observador e persistência das carcaças). Nossos resultados demonstraram a relevância dessa correção na obtenção de estimativas mais acuradas e sugerem que as ferrovias causam um elevado número de fatalidades. O segundo capítulo teve como objetivo avaliar se a presença de espécies muito dominantes no conjunto de dados estaria mascarando espécies menos registradas nas análises de hotspots para o planejamento de mitigação de fatalidades em duas ferrovias brasileiras. Comparamos os percentuais de fatalidades de espécies-alvo que seriam evitadas utilizando hotspots gerados a partir de diferentes conjuntos de dados. Os resultados indicam que algumas espécies-alvo seriam menos mitigadas quando há uma espécie majoritariamente dominante no banco de dados e sugerem que avaliações de diferentes conjuntos de dados devem ser realizadas com o intuito de reduzir ao máximo o número de fatalidades. Esperamos que os resultados aqui obtidos possam subsidiar a tomada de decisão no contexto do licenciamento ambiental e qualificar os estudos de avaliação dos impactos das ferrovias tanto no Brasil quanto no mundo. Linear infrastructures are one of the main causes of anthropogenic changes on the environment, resulting in several wildlife fatalities. Worldwide, railway ecology is strongly neglected in relation to road ecology and the lack of information about this infrastructure may suggest that railways do not affect the environment. A robust evaluation of the railway impacts is needed and can guide licensing permitting process and the mitigation planning on this infrastructure, since the railway network is expected to expand worldwide in the next decades. Therefore, this master thesis is composed of two chapters focused in the correction of fatalities’ estimates and in the evaluation of the influence of using different datasets on railway mitigation planning. In the first chapter we aimed to estimate the number of medium and large-sized mammals killed on a railway in the Brazilian Savanna, considering the two main errors associated to the sampling process based on carcass data (searcher efficiency and carcass persistence). Our results demonstrated the relevance of this correction to obtain more accurate estimates. The results also suggested that railways cause an elevated number of fatalities. In the second chapter we aimed to evaluate if including or not a dominant species in the dataset for hotspots analysis would be masking less recorded species in the mitigation planning for two Brazilian railways. We compared the percentage of fatalities of mitigation targets that would be avoided using these different multi-species datasets (with and without the dominant species) for the hotspot identification. Our results indicated that some mitigation targets would be less mitigated when there is a very dominant species in the dataset and suggested that different evaluations should be performed in order to plan to mitigate the number of fatalities. We expected that the results obtained here can subsidize decision-making in the licensing permitting process, and improve the evaluation of railway impacts in Brazil and elsewhere.

Infraestruturas lineares, como as estradas, estão por todos os lugares no mundo e os impactos causados por elas são inúmeros e intensos. Focando no impacto de mortalidade de fauna por colisão com veículos, esta tese teve o objetivo de propor diferentes abordagens para identificar locais para a implementação de medidas de mitigação desse impacto. Além da introdução geral, a tese tem três capítulos que correspondem a três artigos científicos. O primeiro capítulo explorou dados de répteis atropelados em 33 meses de monitoramento mensais em 277 km da BR-101 e avaliou tanto o padrão espacial quanto o padrão temporal de fatalidades além de estimar a magnitude de atropelamentos de répteis na estrada. O segundo e o terceiro capítulo exploram abordagens preditivas de atropelamento de fauna para dois diferentes contextos: uma única estrada e uma rede de estradas. O segundo capítulo teve o objetivo de testar se usando características da paisagem, da rodovia e dos animais, nós podemos predizer onde estão os locais com maior chance de um animal ser atropelado. Para isso, também para a BR-101, calculei a probabilidade de travessia através de mapas de conectividade e a probabilidade de colisão através de uma equação que considera o tráfego de veículos, o tamanho dos animais e dos veículos e a velocidade dos animais para duas espécies de mamíferos nativos do Brasil: o furão (Galictis cuja) e o zorrilho (Conepatus chinga). Para o terceiro capítulo, foi utilizado a rede de estradas do estado de Victoria na Austrália, na qual calculei a probabilidade de travessia e de colisão para o canguru cinza oriental (Macropus giganteus), espécie nativa da Austrália. No primeiro capítulo, demonstrei que: 15.377 cágados, lagartos e serpentes são atropelados a cada ano na BR-101 no sul do Brasil; hot moments de atropelamentos de répteis ocorreram no verão, especialmente em dezembro para lagartos e serpentes; hotspots de atropelamentos foram coincidentes para tartarugas, lagartos e serpentes; existiu um efeito positivo do tráfego e da rizicultura nos atropelamentos e negativo da silvicultura; medidas de mitigação nos hotspots prioritários poderiam evitar 45% das fatalidades de répteis. No segundo capítulo, concluí que a probabilidade de fatalidade através da multiplicação das probabilidades de travessia e colisão não teve um bom poder de predição dos atropelamentos e que a probabilidade de colisão sozinha foi melhor em predizer os atropelamentos do que a probabilidade de travessia, entretanto as espécies apresentaram padrões diferentes. No terceiro capítulo, concluí que um modelo aditivo das duas probabilidades foi melhor em predizer os atropelamentos de cangurus do que os modelos individuais de probabilidades de travessia e colisão, entretanto o modelo integrado não apresentou a predição esperada. A probabilidade de travessia foi um preditor melhor dos atropelamentos de cangurus que a probabilidade de colisão para a rede de estradas. Portanto, concluo que: 1) os atropelamentos de fauna podem ser bastante acentuados em determinados contextos e que é possível identificar locais de maior agregação que seriam efetivos para mitigação; 2) é possível usar dados de tráfego de veículos e tamanho e velocidade dos animais para predizer locais de mais atropelamentos, entretanto deve se ter cuidado pois isso é específico para cada espécie; 3) para o contexto de rede de estradas, é possível predizer o atropelamento utilizando a probabilidade de travessia e a probabilidade de colisão em um mesmo modelo. Ainda é necessário explorar outras maneiras de calcular e integrar as probabilidades aqui propostas, mas nesta tese eu demonstrei uma forma possível de predizer atropelamentos para um contexto em que não há dados dessa natureza disponíveis, seja para estradas novas ou para uma rede de estradas. Linear infrastructures, such as roads, are worldwide and impacts caused by them are innumerable and intense. We focused on impact of road-kills due to wildlife-vehicle collisions and aimed to propose different approaches to identify locations to implement mitigation measures for this impact. Besides the general introduction, this thesis has three chapters which correspond to three scientific papers. The first chapter examined reptile road-kill data from monthly road survey during 33 months in a 277 km of BR-101 road. We evaluated spatial and temporal patterns of road-kills and estimated the magnitude of reptile road-kills on that road. The second and third chapters examined predictive approaches of wildlife road-kills for two different contexts: a single road and a road network. The second chapter aimed to test if it is possible to use of landscape, road, animals features to predict locations where there are more road-kills. For the same road (BR-101), I calculated crossing probability using connectivity maps and collision probability using an equation which considers traffic volume, animal and vehicle size, and animal speed for two native mammal species from Brazil: the Lesser Grison (Galictis cuja) and the Molina’s Hog-nosed Skunk (Conepatus chinga). To the third chapter, I used the road network of Victoria state in Australia, which I calculated crossing and collision probabilities for eastern grey kangaroo (Macropus giganteus), a native species from Australia. In the first chapter, I demonstrated that: 15,377 freshwater turtles, lizards and snakes are road-kills each year in Br-101 in Southern Brazil; road-kill hot moments occur in the summer, specially in December for lizards and snakes; road-kill hotspots are coincident among freshwater turtles, lizards and snakes; there is a positive effect of traffic and rice plantation on road-kills and a negative effect of silviculture; mitigation measures of priority hotspots could avoid 45% of reptile fatalities. In the second chapter, I concluded that fatality probability though multiplication of crossing and collision probabilities did not have a good predictive power of road-kills and collision probability alone was better to predict road-kills than crossing probability, however species showed different patterns. In the third chapter, I concluded that an additive model with the two probabilities was better to predict kangaroo road-kills than individual models of crossing and collision probabilities, however the integrated model did not present an expected prediction. Crossing probability was a better predictor of kangaroos road-kills than collision probability for the road network. Therefore, I concluded that: 1) wildlife road-kills can be really high in some contexts and it is possible to identify locations with more road-kill aggregations which would be effective for mitigation; 2) it is possible to use traffic volume, animals size and speed to predict location of road-kills, however it is specific for each species; 3) for road network context, it is possible to predict kangaroo road-kills using crossing and collision probability in the same model. Exploring another ways to calculate and integrate the probabilities used here is necessary, however in this thesis I demonstrated one possible manner to predict road-kills in a context which road-kill are not available, such as new roads or road networks.

A crise na biodiversidade tem se agravado como resultado das atividades humanas. Identificar os efeitos ecológicos causados por empreendimentos, como linhas de transmissão de energia elétrica (LTs), é essencial para o planejamento dessas estruturas e para melhor informar seu processo de tomada de decisão. A Avaliação de Impacto Ambiental (AIA) é um importante instrumento para a minimização de impactos na biodiversidade. No entanto, uma das maiores deficiências para a mitigação de impactos está na ausência da antecipação dos mesmos na fase de planejamento das estruturas. Um dos objetivos deste estudo foi listar e descrever os potenciais efeitos ambientais causados pelas LTs, sua natureza e os componentes bióticos afetados. A partir de uma abordagem de revisão sistemática, a síntese dos estudos mostrou que as interações das linhas com a biodiversidade têm sido investigadas em uma grande amplitude de organismos, abordando doze diferentes efeitos no ambiente. No entanto, é notável a ausência de estudos relacionados a grupos funcionais de menor mobilidade e sobre efeitos como a perda de habitat. Além de listar e descrever os efeitos das LTs, este trabalho estruturou um modelo conceitual para auxiliar na definição do escopo das AIAs. Nós acreditamos que o reconhecimento antecipado do espectro de potenciais impactos, além de ser importante para a compreensão das cadeias causais pelas quais as ações de cada empreendimento conduzem efeitos, auxilia na qualificação do processo de licenciamento, direcionando os estudos para impactos prioritários. Como a forma mais efetiva de evitamento de impactos, nós recomendamos fortemente que iniciativas de espacialização dos mesmos sejam desenvolvidas para a futura incorporação no planejamento da expansão da rede de transmissão de energia. The biodiversity crisis has worsened in the last decades, as a result of human activities. Identifying the ecological effects caused by infrastructure developments, such as electric power transmission lines (TLs), is essential for planning these developments and for better informing the decision-making process. Environmental Impact Assessment (EIA) is an important instrument to ensure the minimization of impacts on biodiversity. However, one of the major shortcomings for mitigation of impacts is the lack of anticipation in the planning phase of these developments. One of the objectives of this study was to list and describe the potential environmental effects caused by TLs, their nature and the affected biotic components. From a systematic review approach, the synthesis of the studies reveal that line interactions with biodiversity have been investigated over a wide range of organisms, addressing twelve different effects on the environment. However, the absence of studies related to functional groups of lower mobility and other effects, such as habitat loss, is notable. In addition to listing and describing the effects of LTs, this work structured a conceptual model to help define the scope of EIAs. We believe that the early recognition of the spectrum of potential impacts, in addition to being important for understanding the causal chains through which the actions of each undertaking have effects, helps in the qualification of the licensing process, directing the studies to priority impacts. As the most effective way of avoiding impacts, we strongly recommend that spatial analysis and investigation should be developed and incorporated in planning the expansion of the power transmission network.

A detecção é um fator que afeta a magnitude estimada de fauna atropelada, informação relevante nos estudos e trabalhos de biologia da conservação. Em rodovias, a estimativa da detecção é afetada por diferentes elementos, como os tipos de pavimento; os atributos das carcaças; as particularidades dos diferentes observadores e o método utilizado para aferição. Nosso trabalho avalia essas questões, especifica o esforço amostral e corrige a estimativa de fauna atropelada em relação à detecção. Encontramos diferença na estimativa de detecção entre os diferentes pavimentos; entre as carcaças similares e contrastantes ao substrato; entre os diferentes observadores e verificamos que através do monitoramento a pé não se detecta a totalidade das carcaças. Esses resultados e a estimativa de fauna atropelada corrigida comprovam a importância da aferição da detecção antes e depois da pavimentação das rodovias, através de método experimental. Sendo que o experimento deve contemplar a implantação de diferentes carcaças e ser realizado pelas equipes que participaram dos monitoramentos de fauna. Detection is a factor that affects the estimated magnitude of the roadkill and is relevant information in biological conservation studies. In roads, the detection estimation is affected by many factors, such as type of paving, the carcasses traits, the particularities of different observers and the method used for measurement. Our study evaluates these questions, specify the sample effort and correct the roadkill magnitude in relation to detection. We found differences in the estimation of detection between the different kinds of paving, between carcasses similar to the paving and between those contrasting to the substrate. We also found differences between different observers and thus monitoring by walking does not detect all carcasses. These results and the roadkill magnitude corrected demonstrate the importance of the standardization of the detection before and after the paving of roads, via experimental methods. However, the experiment should include the implementation of different substrates and should be carried out by the teams that have already participated in the monitoring of fauna.

O uso de Produtos Florestais Não Maderáveis (PFNM) têm se apresentado como alternativa para a conservação de ecossistemas e culturas tradicionais em relação a outros usos do solo. Entre os PFNM mais utilizados, destacam-se as folhas das palmeiras (Arecaceae). Apesar do crescente interesse e estímulo ao uso sustentável dos PFNM, o conhecimento sobre os níveis sustentáveis de coleta ainda é escasso, especialmente para as espécies da Mata Atlântica. A retirada desregulada de PFNM afeta não só os indivíduos, como também pode comprometer a permanência das populações e modificar drasticamente o ambiente das espécies de interesse. No Litoral Norte do Rio Grande do Sul encontram-se densos agrupamentos da palmeira Butia catarinensis Noblick & Lorenzi, formando o ecossistema butiazal. Apesar de ser uma espécie chave para o ecossistema local e de seu uso tradicional há dezenas de anos, pouco se sabe sobre a ecologia e os impactos da desfolhação na performance dos indivíduos. O conhecimento sobre o ecossistema é ainda mais incipiente, o qual tem sido convertido continuamente em outros usos do solo, especialmente agropecuários. De 1974 a 2008 foram perdidos mais de 80% dos remanescentes de butiazais da região, restando hoje pequenos e isolados fragmentos desse ecossistema, outrora dominante na paisagem. A grande diversidade de formações vegetais onde ocorrem e o desconhecimento quanto ao estado de suas populações impedia a gestão adequada tanto da espécie B. catarinensis, quanto dos remanescentes do ecossistema butiazal. A fim de propor níveis sustentáveis de uso, este trabalho avaliou a resposta vegetativa e reprodutiva de indivíduos de B. catarinensis submetidos a quatro diferentes intensidades de desfolhação (baseadas no manejo tradicional), em quatro diferentes fisionomias vegetais, nas estações pré e pós-frutificação durante dois eventos de corte consecutivos. Buscando entender o estado atual das populações nos butiazais, foram descritas a estrutura populacional e vegetacional de dezoito áreas remanescentes de B. catarinensis localizadas entre os municípios de Osório à Torres, RS, representando diferentes fisionomias vegetais onde a espécie é encontrada. As áreas mais abertas e os tratamentos mais intensos apresentaram maior produção de folhas, porém esta foi menor no segundo ano. A produção de cachos apresentou interações entre os fatores, tendendo a ser menor no segundo ano e na estação pós-reprodutiva, e maior nas áreas mais abertas e nos tratamentos alternativos e controle. Nossos resultados sugerem que o butiazeiro é resistente ao manejo tradicional da folha em áreas savanóides. Entretanto, a desfolhação contínua combinada com outras perturbações, pode resultar em respostas negativas. Assim, nós sugerimos que o manejo ocorra em áreas alternadas, e seja proibido em áreas muito fechadas ou com intensos usos de solo, e a criação de áreas protegidas que permitam conciliar conservação e uso sustentável. De qualquer forma, é fundamental ter um monitoramento contínuo das respostas ao manejo, a fim de garantir a sustentabilidade do mesmo. Diferentemente do esperado, a estrutura da vegetação não foi fortemente correlacionada com a estrutura populacional, assim como a maioria das áreas estudadas apresentou maior proporção de indivíduos no estágio intermediário. Embora não seja possível predizer a distribuição normal e as tendências populacionais desta espécie, pois todas as áreas apresentaram um mosaico de perturbações, o pequeno tamanho populacional encontrado e os efeitos drásticos tanto no desenvolvimento dos indivíduos (pequena proporção de estágios finais), quanto na capacidade de regeneração da população (pequena proporção de estágios iniciais) indicam um sério risco para a permanência das populações. Os resultados desse trabalho resultaram numa Normativa pela Secretaria Estadual de Meio Ambiente do Rio Grande do Sul (SEMA RS) embasada pelo Instituto Curicaca e Centro de Ecologia da UFRS, para regularização da colheita de flores e frutos do Butia catarinensis (butiá-da-praia). É imperativo realizar novos estudos a fim de melhor entender a dinâmica populacional, embasando assim ações para conservar a espécie e o ecossistema butiazal, assim como estimular o manejo controlado de folha de B. catarinensis e a criação de uma ou mais Unidades de Conservação de Uso Sustentável do ecossistema butiazal, antes do seu total desaparecimento. Non-timber Forest Products (NTFP) are an alternative for conservation, cause minor ecosystems impacts and raise rural economy. The palm Butia catarinensis is a key resource to fauna and important NTFP for traditional populations, especially the leaves, but little is known about its harvest sustainability. This specie occurs in a very restricted area in southern Brazil, creating the unique butiazal vegetation, currently threatened by fast lost and fragmentation of the habitat. We tested the harvest sustainability, by vegetative and reproductive responses to four intensities of management (based to traditional harvest), in four vegetal physiognomies, in period pre and post-fructification, in two successive events of cutting (2009 and 2010). To analyze the status of populations in remnants, we described the population and vegetation structure of eighteen remnants with different types of plant physiognomy. The biggest intensity of defoliation raised significantly the production of leaves, even in open areas, and the first management. The factors have interacted in reproductive response, causing the decrease of the bunch production in the second year and in the post- fruiting season. Open areas, treatments control and alternative tended to bigger bunch production. B. catarinensis seems to be resistant to harvest, however, the continuous defoliation combined with another disorders, can result in negative responses to harvesting. We suggest rotation of areas; prohibition of harvest in closer and intense land uses areas, with constant monitoring and the creation of protect areas that allow the regulated harvest. Unlike expected, there was not a strong correlation between vegetation and population structure, even as most studied areas had a higher proportion of intermediate stages. The small population size and the negative effects in the development of individuals, shown by the small proportion of individuals in the late stage, as the regeneration capacity (small proportion early stage) indicated the high degree of threat level of the population.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Roadkill and isolation of populations due to the barrier effect can be considered the main direct impacts of roads on wildlife. Mammals by behavioral, size and charisma features are one of the groups of vertebrates that require mitigation for mortality, as they are also among the most seriously injured on roads. An important approach to effectively mitigate roadkill on highways is to locate the points where roadkill are concentrated. The objective of this study was to evaluate the variation in mortality of mammals due to the duplication of the BR 101 highway south. In addition to the K Ripley aggregation analysis, were generated habitat suitability models (MAH) to identify favorable locations roadkill species, using the model functional groups for prediction of highway stretches with more chances to roadkill. It was recorded 21 taxa of mammals get hit, being the most abundant gender Didelphis (n = 721), followed by Cerdocyon thous (n = 108). The abundance of carcasses decreases between before and after the duplication (F 18.04 p =

Atropelamentos de animais silvestres são a principal causa de mortalidade de origem antrópica de vertebrados terrestres. Além da mortalidade direta, as populações animais também são fragmentadas e isoladas por rodovias, que podem atuar como filtro ou barreira ao movimento da fauna. A indicação e implementação de medidas mitigadoras têm sido uma estratégia cada vez importante, ampliando a necessidade de desenvolver e qualificar métodos para avaliar os impactos e indicar áreas prioritárias. Essa tese de doutorado foi concebida com a preocupação de investigar certos temas relacionados à mortalidade e fragmentação por rodovias. No primeiro capítulo, discuto como a qualificação da pesquisa e do licenciamento podem colaborar com este cenário. No segundo capítulo, apresento uma revisão de diferentes métodos de análise espacial utilizados para testar se existe a presença de agregações de atropelamento e para localizar onde estão estas agregações. No terceiro capítulo, apresento os resultados de um modelo de simulação baseado em indivíduos, que mostra que a localização dos hotspots muda ao longo do tempo em função da diminuição das populações próximas a trechos de rodovias com maior letalidade, o que torna a mortalidade per capita um melhor indicador da necessidade de mitigação. No último capítulo avaliei o efeito da rede de rodovias na fragmentação de habitat nos campos sulinos do Rio Grande do Sul, e demonstro que considerar o efeito da rede de rodovias como uma barreira aos movimentos da fauna modifica de forma severa a percepção que temos sobre o status de conservação dos campos. Esta tese pode ter dois tipos principais de implicações: a aplicação direta dos resultados aqui apresentados nas avaliações dos impactos de rodovias e planejamento da mitigação, e a influência em novos rumos de pesquisa na ecologia de rodovias. Roads are responsible for a series of impacts to ecosystems, and some authors point out that road-kills are the main cause of terrestrial vertebrate mortality from anthropogenic causes. Besides direct mortality, wildlife populations are also fragmented and isolated by roads, as they can act as barriers or filters to wildlife movement. Implementing mitigation measures had become an important conservation strategy, but the need to prioritize areas brings the urgency to develop and qualify methods to assess road impacts and indicate priority areas. This doctorate thesis was developed with the concern of investigating subjects related to wildlife mortality and fragmentation by roads. In the first chapter I discuss how qualifying research and environmental licensing may contribute in this scenario. In the second chapter, I present a review of different methods of spatial analysis that have been used to test the presence of clustering on road-kill data and to identify road-kill hotpots. In the third chapter, I present the results of simulations of an individual-based model that shows that the location of road-kill hotspots change in time due to population depression near high-risk road segments; making per capita mortality a better indicator of the need for mitigation. In the last chapter, I evaluated the effect of the road network on habitat fragmentation of South Brazilian grasslands in Rio Grande do Sul State, and I show that considering the road network as a barrier changes severely our perception about grassland conservation status. This thesis may have two types of implications: the direct applications of the results presented here in environmental impact assessment of roads and in mitigation planning, or the influence on new paths to study road effects on wildlife.

Rodovias podem fragmentar populações por dois mecanismos, mortalidade e evitamento. Como espécies que evitam rodovias são raramente atropeladas por veículos e, então, não são detectadas em monitoramentos de fauna atropelada, outras abordagens são necessárias para identificar se eles estão sendo afetados. Ctenomys minutus (tuco-tuco) é um roedor subterrâneo que habita campos arenosos nas margens de rodovias e são raramente registrados em monitoramentos de fauna atropelada. Buscamos identificar se as rodovias são uma barreira para o fluxo gênico de tuco-tuco baseado em nove loci de microssatélite. Coletamos amostras de tecido epitelial de indivíduos de quatro populações: duas com a presença (Weber e Amaral) e, como controle, duas com a ausência de rodovia (Maribo I e Maribo II). Mensuramos diversidade genética, diferenciação genética (estatística F) e acessamos estrutura genética (agrupamento bayesiano). Não observamos redução na variabilidade genética e encontramos um baixo nível de isolamento entre Weber e Amaral e um isolamento ainda menor entre Maribo I e Maribo II. O método bayesiano separou os indivíduos em dois grupos, onde Maribo I e Maribo II são um grupo consistente e Weber e Amaral possuem fracas diferenciações. Os resultados nos indicam que um efeito de barreira entre as populações separadas pela rodovia está em processo e que é necessário mais tempo para observarmos de forma mais clara o isolamento. São necessários mais estudos genéticos e comportamentais para certificar este padrão. Sob aspectos práticos, seria adequado monitorar as populações afetadas e, eventualmente, aplicar alguma medida de mitigação na estrada pra proporcionar conectividade. Por fim, a abordagem genética se mostrou muito interessante para avaliar este impacto. Roads can fragment populations by two mechanisms, mortality and avoidance behavior. Since species that avoid roads are rarely killed by vehicles and thus cannot be detected in roadkill surveys, other approaches are necessary to identify whether they are affected. Ctenomys minutus (tuco-tuco) is a subterranean rodent who inhabits sand fields including at the margins of roads, however is rarely recorded on roadkill surveys. We aimed to identify if roads are a barrier to the gene flow of tuco-tuco based on nine microsatellite loci. We collected tissue samples from individuals of four populations: a pair with the presence (Weber and Amaral) and, as control, a pair with absence of a road (Maribo I and Maribo II). We measured the genetic diversity, the genetic differentiation (F-statistics), and assessed the genetic structure (Bayesian clustering). We observed no reduction in genetic variability and a low isolation level in pairwise comparison of Weber and Amaral, which was even lower between Maribo I and Maribo II. The Bayesian method separated individuals into 2 clusters, where Maribo I and Maribo II are one consistent cluster and Weber and Amaral present weak differentiations. The results indicate that a barrier effect between populations separated by roads is in process. More genetic and behavioral studies are needed to confirm this pattern. Under practical aspects, it would be appropriate to monitor the affected populations and possibly apply some mitigation measure on the road to provide connectivity. Finally, genetic approach proved very interesting to evaluate this impact.

Os gradientes de riqueza e diversidade foram extensivamente explorados por ecólogos, estudando as interações dos organismos com o meio em escalas locais, e biogeógrafos, que buscam entender como os organismos se distribuem atualmente e no passado na superfície da terra em relação a dinâmicas de extinção, especiação e dispersão. Mas tão fundamental quanto saber o que determina o número de espécies em um determinado local, é saber o que determina quem são as espécies que ocorrem ali, ou seja, a composição de espécies. Nas últimas décadas, os ecólogos têm reconhecido que a organização das comunidades não é determinada apenas pelo ambiente atual e por interações biológicas, mas também pela história evolutiva dos clados que compõem as comunidades e pelo histórico biogeográfico da região. Os caminhos evolutivos de cada linhagem que compõe o pool de espécies se tornam as peças chave na explicação dos padrões de riqueza e diversidade atuais. Eu avaliei fatores ambientais e espaciais que influenciaram a organização dos clados de tiranídeos em sítios distribuídos ao longo da área de ocorrência da floresta com Araucaria, e como os gradientes de estrutura filogenética, juntamente com variáveis espaciais, ambientais e de disponibilidade de recurso, afetam a distribuição dos tiranídeos frugívoros naquele bioma. Os resultados mostraram que fatores históricos são os principais determinantes da organização dos clados e da variação espacial da frugivoria por Tyrannidae ao longo do gradiente de distribuição da floresta com Araucaria. Os resultados indicam que os processos ecológicos de organização das diferentes comunidades localizadas nesse tipo florestal são, de maneira geral, determinados pela dinâmica histórica de retração e expansão da floresta com Araucaria como um todo. A utilização de gradientes filogenéticos ajudou a elucidar alguns mecanismos históricos, como dinâmicas passadas de dispersão e especiação dos grupos, por trás de padrões de variação na frugivoria, que indicam uma possível conservação filogenética de nicho. Gradients of richness and diversity were extensively addressed by ecologists studying the interactions between organisms and the environment in local scales, and by biogeographers seeking to understand the current and past distribution of organisms in relation to extinction, speciation and dispersal dynamics. Besides untangling the drivers of species richness in a certain site, it is also important to understand what species occur in that site, i.e. species composition. Recently, ecologists have recognized that community assembly is not only influenced by current environment and biological interactions, but also by the evolutionary history of clades in the community and by the biogeographical history of the region. The evolutionary path of each lineage within the species pool is now considered important to explain the current richness and diversity patterns. I evaluated how environmental and spatial factors drive Tyrannidae phylogenetic assembly in sites distributed along Araucaria forest range and how phylogenetic gradients, together with resource availability, spatial and environmental variables, affect the frugivorous Tyrannidae in that biome. The results showed that historical factors are the main determinants of phylogenetic assembly and of spatial variation in frugivory by Tyrannidae in the distribution range of the Araucaria forests. The results indicated that ecological processes that structure community assemblies in the Araucaria forests are, in a general way, determined by the historical dynamic of expansion and contraction of Araucaria forest as a hole. The use of phylogenetic information helped us to elucidate some historical mechanisms behind the variation pattern of frugivory, which indicated possible phylogenetic niche conservatism.

O atropelamento de animais silvestres é considerado como o principal fator antrópico responsável diretamente pela mortalidade de vertebrados terrestres em escala global. Estimativas de mortalidade são fundamentais para avaliar o impacto de rodovias, mas para reduzir o seu viés a remoção de carcaças e a eficiência dos observadores devem ser consideradas. Medidas mitigadoras têm sido implementadas para reduzir a mortalidade da fauna e ampliar a conectividade da paisagem, mas um fator determinante para a sua efetividade é a sua correta localização. Com o objetivo de qualificar o planejamento de medidas mitigadoras, neste trabalho procuramos responder a quatro perguntas: 1) há diferença na remoção e detectabilidade de carcaças entre diferentes grupos taxonômicos? 2) qual a influência da remoção e detectabilidade de carcaças sobre as estimativas de magnitude de mortalidade? 3) a mortalidade se distribui de forma agregada ao longo da rodovia? e 4) a distribuição espacial de atropelamentos de diferentes grupos taxonômicos é similar? Nossos resultados apontam diferenças na taxa de remoção e na detectabilidade de carcaças entre os grupos, além de demonstrar que, ao desconsiderar esses fatores, a magnitude de atropelamentos é subestimada. Ademais, nossos resultados indicam que a distribuição espacial de atropelamentos de mamíferos pode ser utilizada como indicadora da ocorrência de atropelamentos de outros grupos taxonômicos apenas em escalas menos refinadas, exigindo o planejamento de medidas mitigadoras mais amplas. Os resultados aqui apresentados devem ser considerados no monitoramento de animais atropelados e no planejamento de medidas mitigadoras do impacto de rodovias. Vehicle-wildlife collisions are considered the main human factor responsible directly for vertebrate mortality worldwide. Roadkill estimates are elementary to evaluate road impacts, but carcass removal and searcher efficiency must be considered in order to diminish estimation bias. Mitigation measures have been implemented to reduce wildlife mortality and to increase connectivity, but their correct placement is an important factor defining the effectiveness of these measures. In order to qualify mitigation planning, in this study we aim to answer four main questions: 1) is there difference in carcass removal rates and detectability among different taxonomic groups? 2) do carcass removal and detectability influence mortality magnitude estimates? 3) are roadkills spatially aggregated? and 4) are roadkill spatial distribution of different taxonomic groups similar? Our results show differences in carcass removal and detectability among groups, and demonstrate that mortality magnitude is underestimated when these factors are not considered. Also, our results indicate that mammal roadkill aggregations may be used as a surrogate of roadkill aggregations of other taxonomic groups in larger scales. The results presented here must be considered in roadkill monitoring and in mitigation measures planning.

Compreender os mecanismos que causam variações espaço-temporais na diversidade biológica é uma das principais atribuições da ecologia. A teoria clássica de nicho prediz que o gradiente ambiental e sua complexidade mediam processos cruciais na estruturação das assembléias locais, permitindo a coexistência das espécies. A associação entre fatores espaciais e ambientais e diversidade inventário e diversidade diferenciação de mamíferos Neotropicais, tem sido usualmente investigada por estudos de resolução grosseira. Assim, o efeito do gradiente ambiental em resolução fina, ainda é praticamente desconhecido. Neste trabalho, eu investiguei os efeitos de processos ambientais, espaciais e ambientais espacialmente estruturados sobre a diversidade α e β de mamíferos, em uma área de aproximadamente de 1.100,42 km2 no norte do Pantanal, a maior área úmida contínua do planeta. Utilizei um método de análise espacial chamado Análise de Coordenadas Principais de Matrizes Vizinhas e modelos lineares para descrever as contribuições desses processos. Os resultados demostram que fatores ambientais e espaciais, em conjunto, são mais importantes do que os efeitos independentes de cada fator, tanto para a diversidade α quanto para a β. O modelo completo explicou 18% da variação na diversidade α e 41% da variação na diversidade β. A diversidade β estimada foi negativamente relacionada com a diversidade α estimada. A diversidade β observada foi positivamente relacionada com a variação da estrutura de habitas entre sítios, embora o modelo tenha explicado uma porcentagem pequena da variação total. Os dados sugerem que embora os grandes mamíferos neotropicais sejam considerados espécies generalistas, eles não ocorrem de forma homogênea ao longo do gradiente, criado pelo mosaico da paisagem pantaneira, e que o papel da variação de nicho espacial é fundamental para manter a riqueza específica em nível regional. Comprehending the mechanism that causes spatial-temporal variation in biological diversity is at the core of ecological inquiry. Classical niche theory states that environmental gradient and complexity mediate crucial processes that structure local assemblages, allowing species to co-exist. The association between spatial and environmental factors and mammalian inventory or differentiation diversity in the Neotropics, has been usually investigated by coarse grain studies, thus the effect of fine grain effects on mammalian diversity still largely unappreciated. In this paper, I investigated the effects of environmental, spatial, and spatially structured environmental processes on mammalian α- and β-diversity in an area of approximately 1,100.42 km2 in the northern Pantanal, the largest continuous wetland on Earth. I used a spatial analysis method called Principal Coordinates of Neighbor Matrices analysis and linear models to depict the contributions of these processes. The results show that environmental and spatial factors, jointly, are more important than the independent effects of each factor for both, α- and β-diversity. The full model accounted for 18% of the variation in α- diversity and 41% of the variation in β-diversity. Estimated β-diversity decreased with estimated α-diversity. Observed β-diversity increased with site distinctness, although the model had a poor fit and explained a small amount of the total variance. My data suggests that although most large Neotropical mammals are broadly distributed and considered plastic species, they do not occur homogeneously across the landscape, and that the role of spatial niche is critical to maintain species richness at the landscape level.

Alterações na estrutura da vegetação exercem uma forte influência nas distribuições, interações e adaptações da avifauna. Este estudo avaliou se a diversidade, riqueza, composição de espécies e guildas da assembléia de aves respondem às diferenças estruturais de vegetação, assim como padrões de organização desta assembléia, com base na convergência (TCAP) e divergência (TDAP) de atributos em remanescentes da Mata Atlântica em diferentes estágios sucessionais. Pontos de escuta foram realizados para amostragem da avifauna em 12 unidades amostrais no período de Janeiro a Abril de 2011, caracterizados de acordo com 11 variáveis estruturais de vegetação. Atributos das espécies, como morfometria, hábito alimentar, estrato de forrageamento e do ninho foram compilados para avaliação dos padrões das assembléias. Vários parâmetros avaliados responderam às diferenças na estrutura da vegetação, com habitats mais heterogêneos abrigando maior diversidade e riqueza de aves, e algumas espécies e guildas restritas a determinados estágios de sucessão, causando diferença na composição de espécies e de guildas. Os resultados também indicaram que a assembléia de aves é estruturada por padrões simultaneamente relacionados com convergência e divergência de atributos funcionais. Ou seja, tanto fatores abióticos (filtros ambientais) quanto bióticos (limitação de similaridade) exercem efeitos distintos em assembléia de aves ao longo de um gradiente estrutural. Nas áreas com maior complexidade ambiental ocorreu uma complementaridade no uso dos recursos devido à divergência de atributos e, dessa forma, a um acréscimo na diversidade funcional.

Esse estudo teve como objetivo comparar duas formas de manejo de cultivos de banana em relação ao seu potencial de abrigar espécies florestais. Nós assumimos que o registro de espécies florestais utilizando um elemento da matriz mostra que a espécie não evita a matriz totalmente e pode ser capaz de cruzá-la, indicando a importância dessas estruturas para a manutenção de conectividade funcional entre as áreas de hábitat. Foram amostrados 30 cultivos incluindo áreas sob manejo convencional e agroflorestal. Em cada unidade amostral foram realizadas transecções para acessar a proporção de aves florestais, generalistas e de áreas abertas. Variáveis descritoras da estrutura interna e da estrutura da paisagem do entorno dos cultivos foram consideradas para verificar se a avifauna responde à características intrínsecas dos cultivos ou ao contexto de paisagem em que os cultivos estão inseridos. A proporção de espécies florestais foi maior em cultivos agroflorestais (F28;0,001=19,29; p

Os processos de dispersão, sobrevivência da prole e os períodos fenológicos das espécies vegetais, são o resultado tanto de sua história evolutiva quanto de suas adaptações ao ambiente. Para analisar o padrão evolutivo destes processos, foi testada a hipótese de que a similaridade entre espécies aparentadas em relação aos seus atributos reprodutivos (frutos, sementes e a fenologia da floração e frutificação) é maior do que o esperado por mero acaso (alto sinal filogenético), através de testes de Mantel parcial controlando o efeito da forma de vida das espécies. Os resultados revelaram que a maioria dos atributos de sementes, dois atributos dos diásporos (display das cores e a porcentagem de polpa) e o tempo de desenvolvimento dos diásporos, apresentaram um moderado sinal filogenético. Isto sugere que a conservação de atributos de sementes para sobrevivência da prole e a labilidade dos atributos de diásporos buscando dispersões mais efetivas, afetam significativamente o fitness das espécies, além de indicar uma influência do tempo de desenvolvimento dos diásporos nos picos de frutificação. The processes of dispersal, offspring survival and phenological periods of plant species result both from their evolutionary history and adaptations to the environment. To analyze the evolutionary pattern of these processes, the hypothesis that the similarity among related species in relation to their reproductive traits (fruits, seeds and the phenology of flowering and fruiting) is higher than expected by chance (high phylogenetic signal) was tested through partial Mantel tests, controlling for the effect of species life form. The results revealed that most seed traits, two diaspores traits (color display and pulp percentage) and the time of diaspore development, show moderate phylogenetic signal. This suggests that the conservation of seed traits for offspring survival and the lability of diaspore traits seeking more effective dispersions, significantly affect the species fitness, and it also indicates the influence of the time of diaspore development on the fruiting peaks.