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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34187
Tipo: | Tese |
Título: | Mamíferos em agroecossistemas: abordagens para avaliação da diversidade e exposição a contaminantes |
Autor(es): | Gomes de Sá, Érica Fernanda Gonçalves |
Primeiro Orientador: | Pinto, Pedro Cordeiro Estrela de Andrade |
Resumo: | A expansão e intensificação da agricultura ocasionam a redução da biodiversidade em decorrência da fragmentação e perda de habitat e a exposição a contaminantes. Os impactos são refletidos em todos os níveis da diversidade biológica, incluindo níveis de comunidade, população e individual. Nosso objetivo foi investigar esses impactos utilizando mamíferos como biomonitores. No Cap. I; o objetivo foi avaliar a exposição dos mamíferos no cenário agrícola brasileiro. Para tal, conduzimos uma revisão sistemática sobre a ocorrência de mamíferos em agroecossistemas e baseados na avaliação de risco ambiental de agrotóxicos para organismos não-alvo (ARA), avaliamos os traços funcionais dos mamíferos nos principais cultivos. Revisamos 200 estudos que reportam a ocorrência de 319 espécies, das quais 205 no cultivo (in crop). Trinta e cinco espécies ameaçadas de extinção ocorrem em cultivos, sugerindo potencial exposição a contaminantes. O espaço funcional de mamíferos mostra que são necessárias duas a três espécies modelo genéricas para avaliar corretamente a exposição. Baseado na probabilidade de ocorrência dos grupos funcionais nos tipos de agroecossistemas, espécies modelo genéricas podem ser utilizadas para sistemas de pastagem, plantações de árvores e cultivos anuais, com as características funcionais terrestre, crepuscular, de tamanho médio a grande e dieta de vertebrados. Nas culturas agroflorestais e perenes, são indicadas espécies modelo genéricas com as características funcionais arbóreos e dietas frugívora e nectarívora. No Cap. II e III, o objetivo foi avaliar os impactos no sistema arroz-Pantanal, nas comunidades e populações de pequenos mamíferos como estudo de caso. No Cap. II, através de um inventário completo da comunidade no arrozal e na reserva adjacente (12.774 armadilhas/noite), encontramos alta diferenciação (beta=0.95) quando estimada com abundância. A reserva apresentou uma maior diversidade taxonômica. Métricas de diversidade funcional e filogenética foram maiores no arrozal do que na reserva quando baseadas em incidência, enquanto o contrário foi observado quando baseado em abundância. A inclusão da abundância é essencial para avaliar com precisão o impacto de agroecossistemas no nível de comunidade. No cap. III, avaliamos a exposição dos pequenos mamíferos através da quantificação de metais em tecidos críticos e no solo em dois ambientes: arrozal e reserva legal. Encontramos cádmio no fígado e rim em elevadas concentrações nos animais de ambos os habitats. No geral, as concentrações mais elevadas de metais não essenciais, alumínio (605,86 ± 298,10 mg/kg) e chumbo (74,09 ± 57,71 mg/kg), foram observadas nos rins dos roedores da reserva legal. Para o solo, também observamos maiores concentrações dos metais não essenciais, alumínio (4.881,48 ± 1.034,69) e cádmio (0,33 ± 0,20) na reserva legal. Os resultados desta tese orientam o setor público regulatório e a academia na avaliação do risco ambiental de contaminantes para organismos não-alvo. Através da avaliação do sistema modelo arroz-Pantanal, fornecemos um protocolo inédito para acessar os impactos de agroecossistemas na comunidade de pequenos mamíferos, utilizando múltiplas métricas de diversidade e quantificação de contaminantes. Este protocolo pode ser replicado em outros sistemas agrícolas para ampliar o conhecimento sobre a ocorrência e saúde de mamíferos em agroecossistemas, direcionar futuras pesquisas de conservação e auxiliar na criação de legislações para o monitoramento de contaminantes no meio ambiente. |
Abstract: | Agricultural expansion and intensification result in reduced biodiversity due to habitat fragmentation, habitat loss, and exposure to contaminants. These impacts are observed across all levels of biological diversity, including community, population, and individual levels. Our aim was to investigate these impacts using mammals as biomonitors. In Chapter I, the objective was to evaluate mammal exposure in the Brazilian agricultural scenario. We conducted a systematic review on the occurrence of mammals in agroecosystems and based on the environmental risk assessment of pesticides for nontarget organisms (ERA), we evaluated the functional traits of mammals in the main crops. We reviewed 200 studies reporting the occurrence of 319 species, 205 of which were found in crops. Thirty-five endangered species occur in crop, suggesting potential exposure to contaminants. The functional space of mammals indicates that two or three generic model species are required to accurately assess exposure. Based on the probability of occurrence of functional groups across different agroecosystem types, generic model species can be used for pasture systems, tree plantations, and annual crops, mammals with terrestrial, crepuscular traits, medium to large size, and vertebrate diets. In agroforestry and perennial crops, generic model species with arboreal characteristics and frugivorous or nectarivorous diets are recommended. In Chapters II and III, we evaluate a ricePantanal system using small mammals as a case study. In Chapter II, we sampled the small mammal community in the rice paddy and legal reserve until reaching saturation on the species accumulation curve over 12,774 trap nights. We found a high level of differentiation (beta=0.95) when abundance was estimated. The reserve exhibited greater taxonomic diversity. Functional and phylogenetic diversity metrics were higher in the rice paddy than in the reserve when based on incidence, whereas the opposite was observed when based on abundance. Abundance-based metrics are essential for accurately assessing the impact of agroecosystems at the community level. In Chapter III, we assessed the small mammals exposure by quantifying metals in critical tissues and in the soil in rice paddy and reserve. We found high concentrations of cadmium in the liver and kidney of animals from both habitats. Overall, the highest concentrations of non-essential metals, aluminum (605.86 ± 298.10 mg/kg) and lead (74.09 ± 57.71 mg/kg), were observed in the kidneys of rodents from the legal reserve. For the soil, we also observed higher concentrations of the non-essential metals aluminum (4,881.48 ± 1,034.69) and cadmium (0.33 ± 0.20) in the legal reserve. The results of this thesis guide the public regulatory sector and academia in assessing the environmental risk of contaminants to non-target organisms. Through the evaluation of the rice-Pantanal model system, we provide an unprecedented protocol to assess the impacts of agroecosystems on the small mammal community, using multiple diversity metrics and contaminant quantification. This protocol can be replicated in other agricultural systems to expand knowledge about the occurrence and health of mammals in agroecosystems, direct future conservation research, and assist in creating legislation for monitoring contaminants in the environment. |
Palavras-chave: | Mamíferos - Agricultura brasileira Agrotóxicos - Risco ambiental Metais pesados Diversity indices Heavy metals Pesticides |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Zoologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34187 |
Data do documento: | 28-Jun-2024 |
Aparece nas coleções: | Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas |
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