Author(s): Nunes, Pedro Mourato Catela
Date: 2023
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.5/29870
Origin: Repositório da UTL
Project/scholarship: info:eu-repo/grantAgreement/FCT/OE/PD%2FBD%2F142960%2F2018/PT; info:eu-repo/grantAgreement/EC/H2020/771271/EU;
Subject(s): invasive species; dispersal; landscape heterogeneity; spatio-temporal model; pest management; espécies invasoras; dispersão; heterogeneidade da paisagem; modelo espaço temporal; gestão de pragas
Doutoramento em Engenharia Florestal e dos Recursos Naturais. Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia
Biological invasions are a great threat for ecosystems functioning and human welfare. In many cases, the more realistic strategy in the combat of invasive species is controlling their spatial expansion. Our work focused on studying the role of the landscape structure towards invasive species dispersal. For this we developed three different dispersal models using landscape factors and ecology concepts. Models were applied to two highly relevant invasive species for Europe, the pine wood nematode (PWN) and the african citrus psyllid. To understand the role of landscape heterogeneity towards the spread of the PWN, we studied the dispersal trajectories of the vector, M. galloprovincialis. We used least-cost path analysis to estimate the beetle’s behaviour response to the different land uses from a mark-release-recapture essay conducted in a heterogenous forest. The importance of isolated host trees for invasive species spread was tested in two spatio-temporal models for the dispersal of T. erytreae at large and local scales. At large scale, the role of human activities for the invasion patterns of T. erytreae in Portugal was also addressed. The inclusion of human-mediated spread and isolated host trees improved the F1-Scores of the model validation with the official reports as observations. For the local scale model, in an heterogenous agriculture region, we developed a spatio-temporal model, using an epidemiological approach for the chain of tree infections, to explain the dispersal of the species across the landscape. This model further allowed incorporating different management strategies. Altogether, our findings highlighted the importance that landscape structure, and its elements, can have for invasive species dispersal, making their inclusion invaluable for invasive species modelling. Additionally, we were able to contribute with promising novel methodologies and modelling approaches for invasive biology, including a tool for pinpointing the origin of captured individuals in trapping grids.
As invasões biológicas representam uma grande ameaça ecologicamente e para o bem estar humano. Frequentemente, a estratégia mais realista no combate a espécies invasoras é controlar a sua expansão. O nosso trabalho centrou se no estudo do papel da estrutura da paisagem na dispersão de espécies invasoras. Desenvolvemos três modelos de dispersão utilizando fatores da paisagem e conceitos ecológicos. Estes modelos foram aplicados a duas espécies invasor as de grande importância para a Europa, o nemátodo da madeira do pinheiro (NMP) e a psila dos citrinos africana Para estudar o efeito da heterogeneidade da paisagem na dispersão do NMP, estudámos as trajetórias de voo do vetor Monochamus galloprovincialis . U tilizámos análises do caminho de custo mínimo para estimar o comportamento de voo do inseto com os diferentes tipos de uso do solo, com um ensaio de marcação, largada e recaptura dentro de uma floresta heterog é nea. A importância de árvores hospedeiras isoladas para a dispersão de espécies invasoras foi estudada com dois modelos espaço temporais para a dispersão de T. erytreae em grande escala e escala local. A importância da dispersão mediada por atividades humanas para a invasão de T. erytreae em Portug al também foi estudada . A inclusão de dispersão mediada pelo homem e das árvores hospedeiras urbanas melhoraram os F1 S cores da validação do modelo. Finalmente foi desenvolvido um modelo espaço temporal em escala local, numa região agrícola em Portugal. Este modelo teve uma abordagem epidemiológica, para explicar a dispersão da espécie na região. Este modelo permitiu ainda a incorporação de diferentes estratégias de gestão. Os nossos resultados destacam a importância da estrutura da paisagem para a dispersão de espécies invasoras. Além disso, contribuímos com metodologias promissoras para a modelação de espécies invasoras e uma ferramenta para a gestão de espécies invasoras.
