Dinâmica do patch - Patch dynamics

Este artigo é sobre ecossistemas. Para o uso do termo em física, consulte Patch dynamics (physics) .

A dinâmica de patch é uma perspectiva ecológica de que a estrutura, função e dinâmica dos sistemas ecológicos podem ser compreendidos por meio do estudo de seus patches interativos. Dinâmica de manchas, como um termo, também pode se referir às mudanças espaço-temporais dentro e entre manchas que compõem uma paisagem. A dinâmica de patch é onipresente nos sistemas terrestres e aquáticos em todos os níveis organizacionais e escalas espaciais. De uma perspectiva de dinâmica de patch, populações, comunidades, ecossistemas e paisagens podem todos ser estudados efetivamente como mosaicos de manchas que diferem em tamanho, forma, composição, história e características de limite.

A ideia da dinâmica do patch remonta à década de 1940, quando os ecologistas de plantas estudaram a estrutura e a dinâmica da vegetação em termos dos fragmentos interativos que a compõem. Uma teoria matemática da dinâmica do patch foi desenvolvida por Simon Levin e Robert Paine na década de 1970, originalmente para descrever o padrão e a dinâmica de uma comunidade intertidal como um patch mosaic criado e mantido por distúrbios das marés. A dinâmica de patch se tornou um tema dominante na ecologia entre o final dos anos 1970 e 1990.

A dinâmica de patch é uma abordagem conceitual para a análise do ecossistema e do habitat que enfatiza a dinâmica da heterogeneidade dentro de um sistema (ou seja, que cada área de um ecossistema é composta de um mosaico de pequenos 'sub-ecossistemas').

Diversas manchas de habitat criadas por regimes de perturbação natural são vistas como críticas para a manutenção desta diversidade (ecologia) . Um fragmento de habitat é qualquer área discreta com uma forma, espaço e configuração definida usada por uma espécie para reprodução ou obtenção de outros recursos. Mosaicos são os padrões em paisagens compostos de elementos menores, como povoamentos florestais individuais, manchas de arbustos, rodovias, fazendas ou cidades.

Patches e mosaicos

Historicamente, devido à curta escala de tempo da observação humana, as paisagens em mosaico foram percebidas como padrões estáticos de mosaicos de populações humanas. Esse foco centrou-se na ideia de que o status de uma determinada população , comunidade ou ecossistema poderia ser compreendido pelo estudo de um fragmento específico dentro de um mosaico. No entanto, essa percepção ignorou as condições que interagem e conectam os patches. Em 1979, Bormann e Likens cunharam a frase shifting mosaic para descrever a teoria de que as paisagens mudam e flutuam, e são de fato dinâmicas. Isso está relacionado à batalha de células que ocorre em uma placa de Petri .

A dinâmica de patch refere-se ao conceito de que as paisagens são dinâmicas. Existem três estados em que um patch pode existir: potencial , ativo e degradado . Manchas no estado potencial são transformadas em manchas ativas por meio da colonização da mancha por espécies que chegam de outras manchas ativas ou degradantes . Os patches são transformados do estado ativo para o estado degradado quando o patch é abandonado e os patches mudam de degradado para ativo por meio de um processo de recuperação .

Extração de madeira, fogo, cultivo e reflorestamento podem contribuir para o processo de colonização e podem mudar efetivamente a forma do canteiro. A dinâmica do patch também se refere a mudanças na estrutura, função e composição de patches individuais que podem, por exemplo, afetar a taxa de ciclagem de nutrientes .

Patches também estão vinculados. Embora os patches possam ser separados no espaço, a migração pode ocorrer de um patch para outro. Essa migração mantém a população de algumas manchas e pode ser o mecanismo pelo qual algumas espécies de plantas se espalham. Isso implica que os sistemas ecológicos dentro das paisagens são abertos, ao invés de fechados e isolados. (Pickett, 2006)

Esforços de conservação

O reconhecimento da dinâmica do patch dentro de um sistema é necessário para que os esforços de conservação (ecologia) tenham sucesso. A conservação bem-sucedida inclui a compreensão de como um patch muda e a previsão de como eles serão afetados por forças externas. Essas externalidades incluem efeitos naturais, como uso da terra , perturbação , restauração e sucessão , e os efeitos das atividades humanas. Em certo sentido, a conservação é a manutenção ativa da dinâmica do patch (Pickett, 2006). A análise da dinâmica do patch pode ser usada para prever mudanças na biodiversidade de um ecossistema. Quando fragmentos de espécies podem ser rastreados, foi demonstrado que as flutuações no maior fragmento (as espécies mais dominantes) podem ser usadas como um alerta precoce de um colapso da biodiversidade . Isso significa que se as condições externas, como as mudanças climáticas e a fragmentação do habitat , mudarem a dinâmica interna das manchas, uma redução acentuada na biodiversidade pode ser detectada antes que ela seja produzida.

Veja também

Referências

Leitura adicional

  • Forman, RTT 1995. Land Mosaics: The Ecology of Landscapes and Regions. Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido.
  • Groom, Martha J., Meffe, Gary K., Carroll, Ronald. 2006. Princípios de Biologia da Conservação, Terceira Edição. Mosaics and Patch Dynamics por Steward TA Pickett
  • Levin, SA e RT Paine. 1974. Distúrbio, formação de patch e estrutura da comunidade. Proceedings of the National Academy of Sciences (EUA) 71: 2744-2747.
  • Levin, SA, TM Powell e JH Steele, editores. 1993. Patch Dynamics. Springer-Verlag, Berlin.
  • Wu, JG e OL Loucks. 1995. Do equilíbrio da natureza à dinâmica do patch hierárquico: Uma mudança de paradigma na ecologia. Quarterly Review of Biology 70: 439-466.
  • Patch Dynamics [1]