Incorporando a variabilidade: o uso de modelos de efeitos mistos em ecologia

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Leite, Melina de Souza
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: community ecology; ecologia de comunidades; Ecological patterns; hierarchical/multi-level models; modelos hierárquicos/multiníveis; Padrões; partição de variâncias; processes and mechanisms; processos e mecanismos ecológicos; variance partitioning
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41134/tde-22032023-120555/

A ecologia é uma ciência que se preocupa constantemente em testar hipóteses ou mesmo entender processos ecológicos a partir de padrões em dados, os quais são na maioria das vezes descritos com uso de ferramentas estatísticas. Modelos mistos são cada vez mais usados em ecologia devido à natureza hierárquica da maioria dos dados ecológicos e são modelos especialmente úteis em se particionar fontes de variabilidade. Modelos mistos podem fornecer respostas quantitativas que descrevem que fração de um padrão em particular é explicada por diferentes mecanismos: o \"quanto\" em vez de \"qual\". Essa mudança de perspectiva pode se muito útil em ecologia tanto para entender contribuição relativa de processos ecológicos, quanto descrever melhor padrões globais de variabilidade. Nesta tese, eu emprego e advogo pelo uso de modelos mistos em perguntas ecológicas bem distintas, mas com um arcabouço analítico comum: partição de variabilidade em modelos mistos. No primeiro capítulo, buscamos entender como a matriz (não habitat) modula a contribuição relativa de processos de montagem de comunidades (filtro ambiental e deriva) de aves florestais com a de perda de habitat em paisagens fragmentadas. Para modelar a ocorrência das aves, usamos um modelo misto com associação entre os atributos das espécies e a cobertura florestal como efeitos fixos e diversos componentes aleatórios para medir força relativa de certos processos. Encontramos que o filtro ambiental por perda de habitat é o processo dominante e pode ser relaxado ou reforçado dependendo da qualidade da matriz, evidenciando que esta tem um forte impacto na modulação dos processos de montagem da comunidade. No segundo capítulo, desenvolvemos e aplicamos um framework conceitual e analítico através da partição de variâncias de um modelo misto para atribuir a variabilidade em taxas vitais de árvores devido a variações espaciais, temporais, entre espécies e suas interações. Aplicamos o framework no crescimento, mortalidade e recrutamento de 21 florestas globalmente distribuídas cobrindo mais de 2,9 milhões de árvores de aproximadamente 6,5 mil espécies. A proposta de decomposição da variação das taxas vitais de árvores tem um alto potencial para identificar os mecanismos estruturantes da dinâmica florestal, pois destaca os caminhos mais promissores para pesquisas futuras, aumentando a compreensão das contribuições relativas dos grupos de mecanismos para a demografia e diversidade florestal. Junto às ferramentas de partição de variâncias, destacamos nesta tese o grande potencial dos modelos mistos em conectar inferência estatística e ecológica, incorporando a variabilidade como fonte de informações diversas e de qualidade tanto para entender contribuição relativa de processos ecológicos, quanto descrever padrões mais detalhados em sistemas ecológicos complexos.