Bird movement patterns in a fragmented landscape and their effects to functional connectivity: an hierarchical approach

Um dos maiores impactos antrópicos aos ecossistemas terrestres é a fragmentação do habitat. Este processo afeta fortemente os padrões de movimentação das espécies, implicando em alterações consideráveis na conectividade entre as manchas de habitat remanescentes. Por sua vez, isso interfere na distribuição espacial e na dinâmica das populações de uma espécie. Nesta dissertação, foram estudados alguns aspectos dos movimentos rotineiros e dispersivo de Pyriglena leucoptera, uma espécie de ave endêmica da Mata Atlântica. Estes dois tipos de movimentação atuam em escalas distintas, afetando diferentemente os parâmetros que regulam a estrutura das populações. Com o uso da técnica de playback, foi verificado se a capacidade desta espécie atravessar áreas abertas, em movimentos rotineiros entre fragmentos, é afetada pela distância entre eles. A partir desta relação, foram obtidas probabilidades de cruzar áreas abertas, as quais foram usadas para parametrizar índices de conectividade funcional (um binário e outro probabilístico) baseados na teoria dos grafos. Em uma abordagem de seleção de modelos, estes dois índices de conectividade mais um outro estrutural (i.e. área do fragmento) foram comparados para se estabelecer qual deles melhor prediz a incidência de P. leucoptera em fragmentos florestais. Quanto aos movimentos dispersivos, foram realizados experimentos de translocação e telemetria para verificar se a dispersão desta espécie em áreas fragmentadas é afetada pela distância entre os fragmentos, assim como para averiguar se este efeito é diferente entre os sexos. Os resultados mostraram que distância entre os fragmentos florestais limita tanto a movimentação rotineira, quanto a dispersiva para esta espécie. Na escala dos movimentos rotineiros, verificou-se que fragmentos distanciados a mais de 45 m estão totalmente isolados. A incidência da espécie foi melhor descrita pelo índice de conectividade funcional probabilístico (PCS), mostrando que a conectividade é fundamental para se compreender a distribuição espacial da espécie, sendo que este atributo da paisagem deve ser visto de forma probabilística. Ademais, a dispersão foi enviesada para fêmeas, as quais possuíram maior propensão a emigrar, assim como foram mais eficientes em sua movimentação pela matriz. As conseqüências deste viés foram discutidas, destacando-se que, em áreas altamente fragmentadas, a probabilidade de colonização de áreas desocupadas diminui, bem como o fluxo gênico entre as populações da espécie pode estar comprometido. Portanto, ambos os tipos de movimento devem ser considerados para que se possa compreender mais precisamente os efeitos da conectividade do habitat para a sobrevivência de uma espécie em paisagens fragmentadas. Por fim, foi sugerido um modelo hierárquico de estrutura populacional, a fim de integrar as informações obtidas pelos dois tipos de movimentação em uma única estrutura conceitual. Esse modelo possui um grande potencial para ser usado no planejamento e manejo ambiental.Habitat fragmentation is one of the major human impacts on terrestrial ecosystems. This process highly affects the species movement pattern, implying in considerable alterations on the connectivity between the remaining habitat patches. Consequently, it interferes in the spatial distribution and in the population dynamics of species. In this dissertation, some aspects of the routine and dispersal movements of Pyriglena leucoptera, an endemic bird of the Atlantic rainforest, were studied. These two movement types act in distinct scales, affecting, differently, the parameter regulating the structure of the populations. Using the playback technique, we verified if the gap-crossing capacity of this species, by routine movements, is affected by gap width. From this relation, we obtained gap-crossing probabilities, which were used to parameterize functional connectivity indices (one binary and one probabilistic) based on graph theory. In a model selection approach, these two indices plus another structural one (i.e. patch area) were compared to establish which one is the best to predict P. leucopteras incidence in forest fragments. About the dispersal movements, we done translocation and telemetry experiments to investigate if the species dispersal ability in fragmented landscapes is affected by the distance between forest patches, and to verify if there are sexual differences in this effect. The results showed that distance between forest patches limits both the routine movements and the dispersal one to this species. In the routine movements scale, we verified that patches are completely isolated when the gap width is higher than 45 m. The species incidence was better described by the probabilistic connectivity index (PCS), evincing that it is essential to consider connectivity to understand the spatial distribution of P. leucoptera, and this attribute must be viewed in its probabilistic form. Furthermore, dispersal is female-biased, since females are more prone to emigrate and were more efficient in their movement in the matrix. We discussed the consequences of this sex-bias, highlighting that, in severely fragmented landscapes, the colonization probability of empty patches is decreased and the genetic flux between populations should be imperiled. Thus, to comprehend the effects of habitat connectivity on species survival in fragmented landscapes, both movement types must be considered. Finally, we suggested a hierarchically structured population model in order to integrate the two movement type information in one conceptual framework. This model has a great potential to be used in environmental planning and management