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Ecossistemas campestres representam a maior parte da área agrícola do mundo. Das atividades antrópicas comuns em campos, a pecuária tem como objetivo a produção, principalmente, de carne, leite e couro. Como efeito do pastejo, campos acabam tendo a sua biomassa vegetal acima do solo removida, o que pode contribuir positivamente para a diversidade vegetal e animal. Entretanto, quando em alta intensidade, a pressão de pastejo degrada o ambiente, homogeneizando o habitat e promovendo a perda de diversidade em diferentes níveis tróficos. Plantas e artrópodes figuram como os principais elementos bióticos em ecossistemas campestres, tendo papel fundamental na engenharia destes ambientes. De forma particular, o pastejo afeta plantas através de danos físicos e diminuição na riqueza de espécies. Ao mesmo tempo, artrópodes sofrem perdas importantes em sua abundância e na sua riqueza de táxons. Desta forma, impacto intenso do pastejo afeta de forma ampla a saúde ambiental de ecossistemas campestres. Considerando o pastejo como eixo central desta tese e aranhas como um organismo modelo, eu busquei investigar: (i) através de uma extensa revisão bibliográfica, como a pressão direta e indireta de pastadores afeta a abundância, a riqueza e a funcionalidade das aranhas; (ii) através de um estudo populacional, como diferentes níveis de pastejo afetam a abundância de aranhas e; (iii) através de um estudo com individuos, como o pastejo afeta a interação de aranhas e plantas. Concluo que aranhas são um componente essencial na saúde de ecossistemas campestres e sua variabilidade intrínseca é chave para entender a relação de impactos antrópicos. Isto se torna mais evidente devido a relação direta da exclusão de aranhas no ambiente e a remoção da vegetação causada pelo pastejo. A presença de aranhas, a manutenção de suas populações e, por consequência, seus serviços ecossistêmicos, estão à mercê de que o impacto antrópico exista ou não nos ambientes campestres. Em suma, apesar da relevância ecossistêmica de artrópodes o grupo é vastamente desprezado em termos de conservação e manutenção das populações. Alternativas sustentáveis para a produção de comida assim como a restauração dos ecossistemas campestres é urgente. A nossa frente temos um eminente colapso ambiental e a conservação de artrópodes, aranhas e ecossistemas campestres é essência para evitá-lo. Grassland ecosystems represent most of the world's agricultural area. From the anthropic activities common in grasslands, livestock raising has the objective to produce, mainly, meat, milk, and leather. As a result of the grazing impact, grasslands end up having their aboveground vegetal biomass removed, which can contribute positively to plant and animal diversity. However, when at high intensity, grazing pressure degrades the environment, causing habitat homogenization since it promotes losses in diversity in different trophic levels. Plants and arthropods are the main biotic components in grassland ecosystems, playing fundamental roles in the engineering of these environments. On the one hand grazing affects plants through physical damage and a decrease in species richness. On the other hand, due to grazing arthropods suffer important losses in their abundance and in their taxa richness. In this way, the intense impact of grazing has a broadly affect in the environmental health of grassland ecosystems. Considering grazing impact as the central axis of this thesis and using spiders as a model organism, I investigated: (i) through an extensive literature review, how the direct and indirect grazing pressure affects the abundance, richness and functional diversity of spiders; (ii) through a population study, how different levels of grazing affect the abundance of spiders and; (iii) through study of individuals, how grazing affects the interaction of spiders and plants. I conclude that spiders are an essential component on grassland ecosystems health and their intrinsic variability is key to understanding the relationship of anthropic impacts. This becomes more evident due to the direct relationship between the exclusion of spiders in the environment and the vegetal removal caused by grazing. The presence of spiders, the maintenance of their populations and, consequently, their ecosystem services, are at the mercy of whether the anthropic impact exists or not in grasssland environments. Finally, despite the ecosystem relevance of arthropods, the group is largely neglected in terms of conservation and maintenance of their populations. Sustainable alternatives for food production as well as the restoration of grassland ecosystems are urgent. Before us we have an imminent environmental collapse, and the conservation of arthropods, spiders and grassland ecosystems is essential to avoid it.

Invasões biológicas podem causar uma série de efeitos negativos em populações nativas e são principalmente preocupantes quando lidamos com grupos em declínio mundial, como anfíbios. A rã-touro, Lithobates catesbeianus, é um anfíbio anuro com alto potencial invasor, sendo considerada uma das 100 piores espécies invasoras do mundo pela IUCN. Aqui, nós avaliamos os efeitos da rã-touro em populações de anuros nativos, usando um modelo hierárquico de co-ocorrência com abordagem bayesiana. Não encontramos diferenças nas probabilidades de detecção e ocorrência das espécies nativas quando na presença e ausência da rã-touro. Porém, o uso do habitat e atividade das espécies nativas se mostrou diferente nos dois cenários. A presença da rã-touro causa um distúrbio em populações nativas, que pode alterar o comportamento e uso de habitat em resposta à essa invasão. Ao longo do tempo, essas mudanças podem gerar consequências mais graves, como deslocamento de espécies nativas para áreas menos favoráveis e até mesmo declínios populacionais. Este trabalho fornece informações pertinentes a respeito dos efeitos sutis de espécies invasoras e como eles podem ser avaliados em populações nativas. Biological invasions can cause several negative effects in populations and are specially concerning when we deal with groups in decline, such as amphibians. The bullfrog, Lithobates catesbeianus, is an amphibian anuran with a high invasive potential, being considered one of the 100 world's worst invasive alien species, by IUCN. Here, we evaluate the effects of the bullfrog in native anuran populations, using a hierarchical co-occurrence model with bayesian approach. Also, we evaluate what is the main focus of publications on the effect of alien anurans. We found little differences in the detection and occurrence probabilities of the native species when in the presence and absence of the bullfrog. However, activity and habitat use of the native species was different in both scenarios. The presence of the bullfrog cause a disturbance in native populations that may alter behaviour and habitat use in response to this invasion. Over time, these changes can result in serious consequences such as displacement of native species to sites less favourable and even population declines. Our work provides relevant information about the subtle effects of invasive species and how they can be evaluated in native populations.

Resumo não disponível.

Conhecer a distribuição geográfica das espécies é primordial para a tomada de ações efetivas de conservação. Modelos de ocupação são ferramentas importantes para estimar a distribuição das espécies, especialmente quando as informações são incompletas, como é o caso de muitas espécies ameaçadas ou em áreas ainda insuficientemente amostradas. O objetivo deste estudo é ampliar e refinar o conhecimento sobre a distribuição geográfica da toninha, Pontoporia blainvillei, um pequeno cetáceo ameaçado de extinção restrito às águas costeiras do Atlântico Sul ocidental, através de modelos de ocupação. Foram realizadas amostragens aéreas com 4 observadores independentes, em 2058 sítios de 4x4km na distribuição da espécie no Brasil. Foram utilizadas cinco covariáveis de detecção (transparência da água, escala Beaufort, reflexo solar, posição dos amostradores e número de amostradores) e três covariáveis de ocupação (batimetria, temperatura média e produtividade primária) com índices de correlação de Pearson menor que 0,7. Todas as covariáveis contínuas foram estandardizadas com média zero e desvio padrão igual a um. Os modelos de ocupação com autocorrealação espacial foram estimados com Inferência Bayesiana utilizando priors ‘vagos’ (média zero e variância 1.0E6). Em apenas 75 sítios foram detectadas toninhas. A probabilidade de detecção média foi de 0.23 (CRI 0.006 a 0.51), onde as covariáveis Beaufort (efeito negativo), reflexo solar (efeito negativo) e transparência da água (efeito positivo) apresentaram efeitos significativos. A média estimada de ocupação foi de 0,066 (CRI 0,01 a 0,31). As covariáveis batimetria e a temperatura média apresentaram efeitos positivos e negativos sobre o processo de ocupação, respectivamente. Espacialmente o modelo prevê três áreas com altas probabilidades de ocupação aparentemente disjuntas: a) costa norte do Rio de Janeiro; b) costas norte de 3 Santa catarina até São Paulo; c) costa do Rio Grande do Sul. Assim, agregamos importantes informações para a conservação da espécie e realização de novos estudos, apontando onde podemos encontrar maiores probabilidade de ocupação na costa do Brasil e covariáveis que determinam a ocupação e a detecção da espécie. Knowing the geographic distribution of a species is essential for taking effective conservation actions. Occupation Models are important tools for estimating species distribution, especially when information is incomplete, as is the case with many endangered species or in under-sampled areas. The aim of this study is to expand and refine the knowledge about the geographic distribution of the franciscana, Pontoporia blainvillei, a threatened small cetacean restricted to the coastal waters of the western South Atlantic, through Occupation Models. Aerial samplings were carried out with 4 independent observers, in 2058 sites of 4x4km across the distribution of the species in Brazilian waters. Five detection covariates were used (water transparency, Beaufort scale, solar reflectance, observer position and number of observers) and three covariates of occupation (bathymetry, mean temperature and primary productivity) with Pearson correlation indices less than 0.7. All continuous covariates were standardized with mean zero and standard deviation equal to one. Occupancy Models with spatial autocorrection were estimated using Bayesian Inference using 'vague' priors (zero mean and variance 1.0E6). Franciscana was detected only in 75 sites. The average detection probability 4 was 0.23 (CRI 0.006 to 0.51), where Beaufort (negative effect), solar reflex (negative effect) and water transparency (positive effect) covariables had significant effects. The estimated mean occupancy was 0.066 (CRI 0.01 to 0.31). The bathymetry and the mean temperature covariables had positive and negative effects on the occupation process, respectively. Spatially the model predicts three apparently disjunct areas with high probability of occupation: a) north coast of Rio de Janeiro; b) north coasts of Santa Catarina to São Paulo; c) coast of Rio Grande do Sul. Thus, we add important information for the conservation of species and new studies, pointing out where we can find greater likelihood of occupation on the coast of Brazil and covariates that determine the occupation and the detection of the species.

Compreender a associação entre espécie e habitat em escala fina é uma maneira de estabelecer estratégias para evitar declínios de populações, porém esse conhecimento é muito limitado para as espécies de anfíbios. O sapinho-da-barriga-vermelha da América do Sul, Melanophryniscus pachyrhynus, ocorre em áreas abertas com afloramentos rochosos e geralmente é encontrado apenas durante eventos de reprodução explosiva. Usando um modelo de ocupação-detecção com abordagem bayesiana, avaliamos o uso do habitat não-reprodutivo, enquanto incorporamos a probabilidade de detecção, para compreender a distribuição em escala fina desta espécie. Encontramos uma relação positiva entre a ocupação do sapinho e a densidade da vegetação arbustiva, enquanto a probabilidade de detecção estava relacionada negativamente à temperatura. A associação entre afloramentos rochosos e vegetação arbustiva pode funcionar como refúgios importantes para a espécie. A expansão da degradação do habitat pode ser uma séria ameaça para essa espécie, uma vez que afloramentos rochosos têm sido degradados por atividades humanas nas áreas adjacentes, mudando a configuração desse habitat. Aqui, estamos fornecendo informações que podem ajudar na persistência das populações e no plano de conservação para a espécie, bem como de seus habitats associados. Understanding species-habitat association in fine-scale is a way to establish strategies to prevent population declines but there is very limited knowledge for amphibian species. The South American red-belly toad, Melanophryniscus pachyrhynus, occurs in open areas with rocky outcrops and is usually found only during explosive breeding events. Using an occupancy-detection model with Bayesian approach we evaluated non-breeding habitat use while accounting for detection probability to understand fine-scale distribution of this species. We found a positive relationship between toad occupancy and shrub vegetation density, while detection probability was negatively related to temperature. The association between rocky outcrops and shrub vegetation may work as important refuges for the species. The expansion of habitat degradation could be a serious threat to this species, since rocky outcrops have been degraded by human activities changing habitat configuration. We provide information that may help planning the persistence and conservation of the populations of this species, as well as its associated habitats.

Há duas estratégias principais entre as espécies de presas para evitarem a predação: o criptismo e o aposematismo. Através do criptismo, animais previnem sua detecção por combinarem com o ambiente, e, por meio do aposematismo, as espécies de presas advertem sua falta de rentabilidade através de colorações conspícuas. Entre os anfíbios, tanto o criptismo quanto o aposematismo são bem conhecidos para várias espécies. A maioria das espécies dos sapinhos-de-barriga-vermelha Melanophryniscus apresenta cores dorsais aposemáticas, além da coloração ventral conspícua e do comportamento conhecido como reflexo “unken”. Melanophryniscus cambaraensis, contudo, possui coloração dorsal verde, que é usualmente associada à camuflagem. Como essa espécie é diurna e apresenta toxinas, mas a presença da coloração ventral vermelha associada ao reflexo “unken” não parece impedir o ataque de predadores, este estudo objetiva avaliar experimentalmente se a coloração dorsal verde de M. cambaraensis funciona como um sinal aposemático para predadores visualmente orientados. Para testar essa hipótese, foram conduzidos experimentos de predação em campo utilizando massa de modelar, representando a espécie (modelos verdes) e uma rã críptica (modelos marrons), e a predação em presas artificiais foi comparada entre as duas cores. A taxa de predação por aves foi a mesma entre os modelos verdes e marrons de massa de modelar, sugerindo que a coloração dorsal verde da espécie não funciona como um sinal aposemático, mas como uma coloração críptica. Além do que, houve significativamente mais ataques na parte anterior das réplicas, indicando que os modelos provavelmente foram interpretados como presas. Como a maioria das espécies de Melanophryniscus apresenta cores dorsais aposemáticas, a coloração de M. cambaraensis provavelmente evoluiu secundariamente. Isso possivelmente ocorreu devida à pressão seletiva imposta pela ausência de predadores visualmente orientados especializados em predar anfíbios no local de estudo, a qual conduziu a uma redução de conspicuidade do sinal aposemático. Esses resultados reforçam que o aposematismo nem sempre é a melhor estratégia para presas impalatáveis.

Até o momento poucos estudos sobre a estrutura de populações da fauna foram realizados e a maioria das espécies ainda é categorizada por distribuição e extensão de ocorrência em fontes como a Lista Vermelha da IUCN. Estimativas populacionais precisas de parâmetros como abundância e sobrevivência são necessárias para avaliar o estado da população e para sugestão de atividades de manejo para as espécies e seus habitats. Por meio de modelos de marcação e recaptura e com o uso do modelo robusto de Pollock, estimamos o tamanho populacional, a sobrevivência e a detectabilidade em três populações da lagartixadas-dunas, Liolaemus arambarensis. Buscamos avaliar como a estrutura populacional da espécie reflete seu status de conservação e quais as relações com o habitat em que ela ocorre. O tamanho populacional para indivíduos maduros foi maior do que 250 indivíduos e menor do que 2500 indivíduos, o que confere, segundo a IUCN, com a categoria Em Perigo de extinção. Um diferencial do nosso estudo foi a viabilidade de estimarmos parâmetros populacionais para indivíduos jovens. Ainda assim, as estimativas para jovens foram bastante próximas dos valores para os adultos. A probabilidade de sobrevivência nos três grupos (fêmeas adultas, machos adultos e jovens) foi alta (variando de 0.74 a 0.85), ao passo que as probabilidades de captura e de recaptura foram baixas (variando de 0.01 a 0.22). Sugerimos fortemente que a espécie seja monitorada a longo prazo para detecção de padrões na flutuação das populações e possíveis declínios. Programas de monitoramento da espécie beneficiariam também as áreas de restinga arenosas da Planície Costeira do sul do Brasil, região extremamente fragmentada e que sofre por degradação e alteração de seu habitat. Com essas informações, haveria a possibilidade de planejar ações de conservação efetivas para diversos organismos ocorrentes nessas áreas.