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Landscape features of rice fields as drivers of bat activity : a case study from Guinea-Bissau

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A expansão agrícola e subsequente destruição e conversão de habitats naturais para a agricultura é uma das maiores ameaças à conservação da biodiversidade, especialmente em zonas tropicais e subtropicais. Com o aumento populacional, aumenta também a procura por alimento, o que inevitavelmente promove a expansão de áreas de cultivo. Na Guiné-Bissau, o arroz é uma das mais importantes culturas e uma das principais fontes calóricas para a população local. O país encontra-se no 14º lugar globalmente em consumo de arroz per capita, sofrendo também um aumento da pressão antropogénica pela necessidade de produzir alimento em quantidade suficiente para colmatar as crescentes necessidades calóricas da população. É então, necessário procurar alternativas que conciliem a procura por alimento com a conservação da biodiversidade, como por exemplo utilizando diferentes designs paisagísticos ou a utilização de supressores ecológicos de pragas, tais como os morcegos insetívoros. Múltiplos estudos demostram que estes morcegos se podem alimentar de pragas nos mais diversos ecossistemas agrícolas, incluindo pragas de arroz. Este projeto tem como objetivo identificar quais são as variáveis paisagísticas intrínsecas aos arrozais que influenciam a atividade de quirópteros. Pretende-se orientar o design paisagístico para que este habitat possa ser atrativo para morcegos. Isto dado que aumentando a sua densidade e consequentemente o consumo de potenciais pragas de arroz poderemos contribuir para um aumento da produtividade dos arrozais. Neste contexto, propomos a seguinte hipótese: áreas com maior pressão antropogénica quantificada pela presença de infraestruturas antropológicas irão influenciar negativamente a atividade de quirópteros. Por exemplo, devido ao aumento da mortalidade por causa de atropelamentos e distúrbios no padrão de voo causados pela incidência de luzes do tráfego rodoviário, a presença de estradas irá influenciar negativamente a atividade de quirópteros. Considerando cada sonótipo identificado, foram também propostas as seguintes hipóteses: Variáveis ambientais como a hora do nascer da lua, ocaso da lua, percentagem de lua iluminada e temperatura irão influenciar cada sonótipo de forma distinta. É esperado que a largura do arrozal influencie positivamente morcegos que se alimentam em espaço aberto, como os Molossídeos; também para este sonótipo prevemos que o habitat predominante tenha uma influência significativa, e espera-se que habitats mais abertos como arrozais ou campos de pousio sejam mais atraentes para morcegos deste sonótipo. Pelo contrário, prevê-se que espécies com adaptações para caçar em espaços fechados, como as espécies do género Rhinolophus, sejam positivamente influenciadas pela presença de áreas de mato próximo dos pontos de amostragem. Por fim, prevê-se que uma maior disponibilidade de alimento influencie positivamente todos os sonótipos. Foram utilizados gravadores de ultrassons para avaliar a atividade dos morcegos em 25 pontos de amostragem em cinco arrozais localizados numa área rural no setor de Oio, Guiné-Bissau. A área de estudo caracteriza-se por ser uma região relativamente plana, numa área rural com predominância de áreas agrícolas maioritariamente de cultivo de arroz e caju, incluindo também áreas de floresta secundária dispersas e pequenas localidades rurais. Os gravadores foram colocados nos pontos de amostragem e registaram a atividade de quirópteros durante três noites consecutivas. A amostragem repetiu-se em cada ponto de amostragem após um intervalo nove dias, iniciando assim um novo ciclo de gravação. Os programas informáticos kaleidoscope e batsound foram utilizados para analisar as gravações e para classificar os registos com morcegos até ao nível taxonómico mais baixo possível. Foram também recolhidos valores ambientais referentes às características paisagísticas de cada ponto de amostragem: Densidade de cobertura vegetal num raio de 250 metros, distância à zona de mato mais próxima, distância à estrada mais próxima, distância à aldeia mais próxima, largura do arrozal, habitat predominante num raio de 250 metros, percentagem de cobertura da lua iluminada, nascer da lua, ocaso da lua, temperatura, disponibilidade de alimento, semana e aldeia mais próxima. Foi utilizado o programa Rstudio para realizar a análise numérica dos dados recolhidos. Esta incluiu numa primeira fase, uma análise exploratória gráfica e testes de correlações de Spearmann. Foram também ajustados modelos lineares generalizados mistos (GLMM) binomiais negativos com função log link ou modelos lineares generalizados (GLMs) binomiais negativos quando os efeitos das variáveis aleatórias não justificaram o uso de um GLMM. Estes modelos foram utilizados para analisar os efeitos das variáveis ambientais e de paisagem sobre a atividade de quirópteros. Posteriormente foi utilizado o package DHARMa para confirmação da qualidade dos modelos ajustados. Os resultados mostram que, ao contrário do que era esperado, as variáveis ambientais: temperatura, percentagem da lua iluminada, nascer e ocaso da lua, não influenciaram nenhum dos sonótipos estudados. A disponibilidade de alimentos influenciou positivamente a atividade dos morcegos para dois sonótipos e para a atividade total de quirópteros e, portanto, é um fator chave para determinar a atividade dos morcegos. Este foi, de facto, a única variável significativa a influenciar a atividade de Scotophilus sp., influenciando positivamente também Afronycteris nana. Hiposideros sp apresentou maior atividade nos arrozais do que nos demais habitats, sendo que a variável habitat predominante foi a única que mostrou influenciar significativamente membros deste sonótipo. A distância à área florestal mais próxima, a distância até a aldeia mais próxima e a disponibilidade de alimento mostraram uma influência esperada na atividade de A.nana. A atividade dessa espécie diminuiu em locais de amostragem mais distantes de áreas arborizadas, mas aumentou com distâncias maiores às estradas e com o aumento da disponibilidade de alimento. Ao contrário do que esperávamos, a atividade de Rhinolophus sp aumentou à medida que o local de amostragem se afastava das áreas arborizadas. A atividade de Pipistrellus sp foi significativamente maior em pomares de caju. A atividade total dos morcegos também foi maior nos pomares de caju do que nos restantes habitats. A atividade total de quirópteros foi também influenciada positivamente pela disponibilidade de alimento. De acordo com os modelos, nenhuma das variáveis consideradas na análise mostrou qualquer influência na atividade dos Molossídeos. Os testes DHARMa realizados para avaliar a qualidade do modelo mostraram que todos os modelos cumprem os pressupostos exigidos, com exceção do GLM realizado para Rhinolophus sp., provavelmente devido ao baixo número de passagens de morcegos detetadas para este género. Relacionando os resultados obtidos com as hipóteses previamente propostas, concluímos que as hipóteses referentes as variáveis ambientais, as hipóteses referentes ao sonótipo dos molossideos e a hipótese referente ao sonótipo dos Rhinolophus sp não foram confirmadas por este projeto. Podemos, no entanto, afirmar que as restantes hipóteses foram confirmadas ou parcialmente confirmadas. A influencia negativa prevista pela presença de estradas foi apenas detetada para A.nana, no entanto tal se deve provavelmente ao facto de que as estradas apresentem pouco tráfego rodoviário especialmente durante o período de maior atividade de quirópteros, reduzindo assim o seu impacto negativo neste sonótipo. A disponibilidade de alimentos mostrou ser uma variável significativa para dois sonótipos, A.nana e Scotophilus sp, para além de influenciar positivamente o total de atividade de morcegos, sendo por isso o principal fator de influência na atividade de quirópteros detetado neste projeto. Para finalizar, a hipótese central proposta não foi totalmente confirmada, no entanto os resultados indicam que a alteração de paisagem, consequência direta do aumento da pressão antropogénica, nomeadamente a conversão de habitats naturais em campos de cultivo de arroz ou de caju mostrou influenciar significativamente a atividade de quirópteros ainda que, ao contrário do esperado, os pomares de caju mostrem influenciar positivamente a atividade total de morcegos. Concluindo, este estudo demonstra como é importante considerar designs ecológicos que promovam um equilíbrio entre a necessidade do aumento da produção agrícola com a conservação da biodiversidade, com o objetivo de manter um equilíbrio nos ecossistemas envolventes. Em específico, é necessário procurar compreender quais os fatores que influenciam a disponibilidade de alimento com o objetivo de procurar aplicar os conhecimentos adquiridos para criar ecossistemas agrícolas que promovam a presença de supressores ecológicos de pestes como os morcegos nestes habitats, de forma a promover o aumento da produção agrícola sem a necessidade de converter áreas naturais.
Autores principais:	Coimbra, Jorge Daniel Venâncio
Assunto:	Controlo de pragas Serviços de ecossistema Acústica Chiroptera Arroz Teses de mestrado - 2023
Ano:	2023
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	inglês
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	A expansão agrícola e subsequente destruição e conversão de habitats naturais para a agricultura é uma das maiores ameaças à conservação da biodiversidade, especialmente em zonas tropicais e subtropicais. Com o aumento populacional, aumenta também a procura por alimento, o que inevitavelmente promove a expansão de áreas de cultivo. Na Guiné-Bissau, o arroz é uma das mais importantes culturas e uma das principais fontes calóricas para a população local. O país encontra-se no 14º lugar globalmente em consumo de arroz per capita, sofrendo também um aumento da pressão antropogénica pela necessidade de produzir alimento em quantidade suficiente para colmatar as crescentes necessidades calóricas da população. É então, necessário procurar alternativas que conciliem a procura por alimento com a conservação da biodiversidade, como por exemplo utilizando diferentes designs paisagísticos ou a utilização de supressores ecológicos de pragas, tais como os morcegos insetívoros. Múltiplos estudos demostram que estes morcegos se podem alimentar de pragas nos mais diversos ecossistemas agrícolas, incluindo pragas de arroz. Este projeto tem como objetivo identificar quais são as variáveis paisagísticas intrínsecas aos arrozais que influenciam a atividade de quirópteros. Pretende-se orientar o design paisagístico para que este habitat possa ser atrativo para morcegos. Isto dado que aumentando a sua densidade e consequentemente o consumo de potenciais pragas de arroz poderemos contribuir para um aumento da produtividade dos arrozais. Neste contexto, propomos a seguinte hipótese: áreas com maior pressão antropogénica quantificada pela presença de infraestruturas antropológicas irão influenciar negativamente a atividade de quirópteros. Por exemplo, devido ao aumento da mortalidade por causa de atropelamentos e distúrbios no padrão de voo causados pela incidência de luzes do tráfego rodoviário, a presença de estradas irá influenciar negativamente a atividade de quirópteros. Considerando cada sonótipo identificado, foram também propostas as seguintes hipóteses: Variáveis ambientais como a hora do nascer da lua, ocaso da lua, percentagem de lua iluminada e temperatura irão influenciar cada sonótipo de forma distinta. É esperado que a largura do arrozal influencie positivamente morcegos que se alimentam em espaço aberto, como os Molossídeos; também para este sonótipo prevemos que o habitat predominante tenha uma influência significativa, e espera-se que habitats mais abertos como arrozais ou campos de pousio sejam mais atraentes para morcegos deste sonótipo. Pelo contrário, prevê-se que espécies com adaptações para caçar em espaços fechados, como as espécies do género Rhinolophus, sejam positivamente influenciadas pela presença de áreas de mato próximo dos pontos de amostragem. Por fim, prevê-se que uma maior disponibilidade de alimento influencie positivamente todos os sonótipos. Foram utilizados gravadores de ultrassons para avaliar a atividade dos morcegos em 25 pontos de amostragem em cinco arrozais localizados numa área rural no setor de Oio, Guiné-Bissau. A área de estudo caracteriza-se por ser uma região relativamente plana, numa área rural com predominância de áreas agrícolas maioritariamente de cultivo de arroz e caju, incluindo também áreas de floresta secundária dispersas e pequenas localidades rurais. Os gravadores foram colocados nos pontos de amostragem e registaram a atividade de quirópteros durante três noites consecutivas. A amostragem repetiu-se em cada ponto de amostragem após um intervalo nove dias, iniciando assim um novo ciclo de gravação. Os programas informáticos kaleidoscope e batsound foram utilizados para analisar as gravações e para classificar os registos com morcegos até ao nível taxonómico mais baixo possível. Foram também recolhidos valores ambientais referentes às características paisagísticas de cada ponto de amostragem: Densidade de cobertura vegetal num raio de 250 metros, distância à zona de mato mais próxima, distância à estrada mais próxima, distância à aldeia mais próxima, largura do arrozal, habitat predominante num raio de 250 metros, percentagem de cobertura da lua iluminada, nascer da lua, ocaso da lua, temperatura, disponibilidade de alimento, semana e aldeia mais próxima. Foi utilizado o programa Rstudio para realizar a análise numérica dos dados recolhidos. Esta incluiu numa primeira fase, uma análise exploratória gráfica e testes de correlações de Spearmann. Foram também ajustados modelos lineares generalizados mistos (GLMM) binomiais negativos com função log link ou modelos lineares generalizados (GLMs) binomiais negativos quando os efeitos das variáveis aleatórias não justificaram o uso de um GLMM. Estes modelos foram utilizados para analisar os efeitos das variáveis ambientais e de paisagem sobre a atividade de quirópteros. Posteriormente foi utilizado o package DHARMa para confirmação da qualidade dos modelos ajustados. Os resultados mostram que, ao contrário do que era esperado, as variáveis ambientais: temperatura, percentagem da lua iluminada, nascer e ocaso da lua, não influenciaram nenhum dos sonótipos estudados. A disponibilidade de alimentos influenciou positivamente a atividade dos morcegos para dois sonótipos e para a atividade total de quirópteros e, portanto, é um fator chave para determinar a atividade dos morcegos. Este foi, de facto, a única variável significativa a influenciar a atividade de Scotophilus sp., influenciando positivamente também Afronycteris nana. Hiposideros sp apresentou maior atividade nos arrozais do que nos demais habitats, sendo que a variável habitat predominante foi a única que mostrou influenciar significativamente membros deste sonótipo. A distância à área florestal mais próxima, a distância até a aldeia mais próxima e a disponibilidade de alimento mostraram uma influência esperada na atividade de A.nana. A atividade dessa espécie diminuiu em locais de amostragem mais distantes de áreas arborizadas, mas aumentou com distâncias maiores às estradas e com o aumento da disponibilidade de alimento. Ao contrário do que esperávamos, a atividade de Rhinolophus sp aumentou à medida que o local de amostragem se afastava das áreas arborizadas. A atividade de Pipistrellus sp foi significativamente maior em pomares de caju. A atividade total dos morcegos também foi maior nos pomares de caju do que nos restantes habitats. A atividade total de quirópteros foi também influenciada positivamente pela disponibilidade de alimento. De acordo com os modelos, nenhuma das variáveis consideradas na análise mostrou qualquer influência na atividade dos Molossídeos. Os testes DHARMa realizados para avaliar a qualidade do modelo mostraram que todos os modelos cumprem os pressupostos exigidos, com exceção do GLM realizado para Rhinolophus sp., provavelmente devido ao baixo número de passagens de morcegos detetadas para este género. Relacionando os resultados obtidos com as hipóteses previamente propostas, concluímos que as hipóteses referentes as variáveis ambientais, as hipóteses referentes ao sonótipo dos molossideos e a hipótese referente ao sonótipo dos Rhinolophus sp não foram confirmadas por este projeto. Podemos, no entanto, afirmar que as restantes hipóteses foram confirmadas ou parcialmente confirmadas. A influencia negativa prevista pela presença de estradas foi apenas detetada para A.nana, no entanto tal se deve provavelmente ao facto de que as estradas apresentem pouco tráfego rodoviário especialmente durante o período de maior atividade de quirópteros, reduzindo assim o seu impacto negativo neste sonótipo. A disponibilidade de alimentos mostrou ser uma variável significativa para dois sonótipos, A.nana e Scotophilus sp, para além de influenciar positivamente o total de atividade de morcegos, sendo por isso o principal fator de influência na atividade de quirópteros detetado neste projeto. Para finalizar, a hipótese central proposta não foi totalmente confirmada, no entanto os resultados indicam que a alteração de paisagem, consequência direta do aumento da pressão antropogénica, nomeadamente a conversão de habitats naturais em campos de cultivo de arroz ou de caju mostrou influenciar significativamente a atividade de quirópteros ainda que, ao contrário do esperado, os pomares de caju mostrem influenciar positivamente a atividade total de morcegos. Concluindo, este estudo demonstra como é importante considerar designs ecológicos que promovam um equilíbrio entre a necessidade do aumento da produção agrícola com a conservação da biodiversidade, com o objetivo de manter um equilíbrio nos ecossistemas envolventes. Em específico, é necessário procurar compreender quais os fatores que influenciam a disponibilidade de alimento com o objetivo de procurar aplicar os conhecimentos adquiridos para criar ecossistemas agrícolas que promovam a presença de supressores ecológicos de pestes como os morcegos nestes habitats, de forma a promover o aumento da produção agrícola sem a necessidade de converter áreas naturais.