Modelagem não linear da curva de acumulação de espécies, no sul de Moçambique/Nonlinear modeling of the species accumulation curve in southern Mozambique

Autores

  • Daniel Dantas Universidade Federal de Lavras
  • Mario Sebastião Tuzine UFLA
  • Anny Francielly Ataíde Gonçalves UFLA
  • Natalino Calegario UFLA

Palavras-chave:

Modelos paramétricos. Estimadores não paramétricos. Suficiência amostral. Richards. Parametric models. Non-parametric estimators. Sampling sufficiency. Richards.

Resumo

Uma das maiores dificuldades em conhecer a diversidade de florestas naturais é a obtenção de informações necessárias para sua caracterização confiável, sendo desconhecida a suficiência amostral para inventariar ou mesmo estimar a diversidade de espécies em uma determinada área. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de métodos paramétricos e não paramétricos no ajuste da curva de acumulação de espécies. A área de estudo localiza-se no distrito de Manjacaze, Sul de Moçambique. Foram estabelecidas 79 parcelas temporárias de 20 m x 100 m (0,2 ha), em que foram identificadas as espécies com diâmetro a altura do peito superior a 10 cm. A curva usual de acumulação de espécies foi ajustada utilizado modelos paramétricos (Logístico, Gompertz, Weilbull, Schumacher e Richards) e estimadores não paramétricos (ICE, Chao 1, Bootstrap e MMMeans). O diagnóstico sobre a qualidade dos ajustes foi feito com base nos coeficientes de correlação, Raiz do Erro Quadrático Médio, Critério de Akaike, Critério de Informação Bayesiano, Erro Relativo Médio e gráficos de resíduos. Os modelos de regressão não linear, em geral, apresentaram os melhores desempenhos se comparados com os estimadores não paramétricos. O modelo de Richards apresentou os melhores resultados.

 

Abstract

One of the greatest difficulties in knowing the diversity of natural forests is the obtaining of information necessary for their reliable characterization, being unknown the sampling sufficiency to inventory or even to estimate the diversity of species in a certain area. The aim of this study was to evaluate the performance of parametric and non - parametric methods in adjusting the curve of species accumulation. The study was carried out in the district of Manjacaze, South of Mozambique. A total of 79 temporary plots of 20 m x 100 m (0.2 ha) were established, in which the species with a diameter at breast height (DBH) ≥ 10 cm were identified. The usual curve of species accumulation was adjusted using parametric models (Logistic, Gompertz, Weilbull, Schumacher and Richards) and non-parametric estimators (ICE, Chao 1, Bootstrap and MMMeans). The quality of the adjustments was evaluated based on the correlation coefficients, Root Mean Square Error, Akaike Criterion, Bayesian Information Criterion, Mean Relative Error and graphical residual analysis. Nonlinear regression models, in general, presented the best performances when compared with non-parametric estimators. The Richards model showed the best results.

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Biografia do Autor

Daniel Dantas, Universidade Federal de Lavras

http://lattes.cnpq.br/3905001239237950

Mario Sebastião Tuzine, UFLA

http://lattes.cnpq.br/8733387430472674

Anny Francielly Ataíde Gonçalves, UFLA

http://lattes.cnpq.br/9662255868350102

Natalino Calegario, UFLA

http://lattes.cnpq.br/8579386263259869

Referências

Burnham, K. P.; Anderson, D. R. 2002. Model selection and multimodel inference: a practical information-theoretic approach. 2. ed. Springer, NY, USA.

Canning-Clode, J.; Valdivia. N.; Molis, M.; Thomason, J. C.; Wahl, M. 2008. Estimation of regional richness in marine benthic communities: quantifying the error. Limnology Oceanography Methods 6: 580–590.Doi: https://doi.org/10.4319/lom.2008.6.580.

Chao, A. 1984. Non-parametric estimation of the number of classes in a population. Scandinavian Journal of Statistics 11: 265-270. Doi: http://dx.doi.org/10.2307/4615964.

Chao, A. 2005. Species estimation and applications. p. 7907–7916. In: Kotz, S.; Balakrishnan, N.; Read, C. B.; Vidakovic, B., eds. Encyclopedia of Statistical Sciences. 2. ed. Wiley, New York, NY, USA.

Chazdon, R. L.; Colwell, R. K.; Denslow, J. S.; Guariguata, M. R. 1998. Statistical methods for estimating species richness of woody regeneration in primary and secondary rain forests of Northeastern Costa Rica. In: Dallmeier, F.; Comiskey, J. A. (eds) Forest biodiversity research, monitoring and modeling: conceptual background and old world case studies. The Parthenon Publishing Group: 285–309.

Colwell, R. K. 2006. EstimateS: Statistical Estimation of Species Richness and Shared Species for Samples. Version 8. Disponível em: http://viceroy.eeb.uconn.edu/estimates .

Colwell, R. K.; Chao, A.; Gotelli, N. J.; Lin, S. Y.; Mao, C. X.; Chazdon, R. L.; Longino, J. T. 2012. Models and estimators linking individual-based and sample-based rarefaction, extrapolation, and comparison of assemblages. Journal of Plant Ecology 5: 3-21.Doi: https://doi.org/10.1093/jpe/rtr044

Colwell, R. K.; Coddington, J. A. 1994. Estimating terrestrial biodiversity through extrapolation. Philosophical Transactions of the Royal Society 345: 101-118. Doi: http://dx.doi.org/10.1098/rstb.1994.0091.

Crema, A.; Souza, F. A. C. F.; Patelli, L. F. P.; Carvalho, R. M. V.; Mesquita, D. O. 2014. Diversidade e distribuição de anfíbios anuros em matas de galeria do distrito federal, Brasil. Revista Nordestina de Biologia 23(1): 3-27.Disponível em: http://periodicos.ufpb.br/ojs/index.php/revnebio/article/view/21186

Fernandes, T. J. Curva de crescimento do fruto do cafeeiro em diferentes alinhamentos de plantio utilizando modelos não lineares. 2012. 80 f. Dissertação (Mestrado em Estatística e Experimentação Agropecuária) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2012.

Freitas, A. R. de. 2005. Curvas de crescimento na produção animal. Revista Brasileira de Zootecnia 34: 786-795. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/s1516-35982005000300010.

Gómez, A. M. L.; Linera, G. W. 2006. Evaluación de métodos no paramétricos para la estimación de riqueza de especies de plantas leñosas en Cafetales. Boletín de la Sociedad Botánica de México 78: 7-15.Disponível em: http://www.redalyc.org/pdf/577/57707802.pdf

González-Oreja, J. A.; Garbisu, C.; Mendarte, S.; Ibarra, A.; Albizu, I. 2010. Assessing the performance of nonparametric estimators of species richness in meadows. Biodiversity and Conservation 19: 1417-1436. Doi: https://doi.org/10.1007/s10531-009-9770-8

Gotelli, N. J.; Colwell, R. K. 2011. Estimating species richness. Journal Biological diversity: frontiers in measurement and assessment 12: 39-54.Disponível em: http://www.uvm.edu/~ngotelli/manuscriptpdfs/Chapter%204.pdf

Herzog, S. K.; Kessler, M.; Cahill, T. M. 2012. Estimating species richness of tropical bird communities from rapid assessment data. Auk 119: 749–769. Doi: https://doi.org/10.1642/0004-8038(2002)119[0749:ESROTB]2.0.CO;2

Hortal, J.; Borges, P. A. V.; Gaspar, C. 2006. Evaluating the performance of species richness estimators: sensitivity to sample grain size. Journal of Animal Ecology 75: 274–287. PMID: 16903065

INE – Instituto Nacional de Estatística. Indicadores distritais do Censo de 2016 - Moçambique. MAPUTO: Instituto Nacional de Estatística, 2017.

Jiménez-Valverde, A.; Hortal, J. 2003. Las curvas de acumulación de especies y la necesidad de evaluar la calidad de los inventarios biológicos. Revista Ibérica de Aracnología 8: 151-161. Disponével em: http://jhortal.com/pubs/2003-Jimenez-Valverde&Hortal_Rev_Ib_Aracnol.pdf

Kearsley, E.; Moonen, P. C. J.; Hufkens, K.; Doetterl, S.; Lisingo, J.; Bosela, F. B.; Boeckx, P.; Beeckman, H.; Verbeeck, H. 2017. Model performance of tree height-diameter relationships in the central Congo Basin. Annals Of Forest Science 74: 1-13. Doi: http://dx.doi.org/10.1007/s13595-016-0611-0.

Lee, S. M.; Chao, A. 1994. Estimating population size via sample coverage for closed capture-recapture models. Biometrics 50: 88-97. Doi: http://dx.doi.org/10.2307/2533199.

Leite, H. G.; Andrade, V. C. L. 2002. Um método para condução de inventários florestais sem o uso de equações volumétricas. Revista Árvore 26: 321-328. Doi: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-67622002000300007.

Mehtätalo, L.; Maltamo, M.; Kangas, A. 2006. The use of quantile trees in the prediction of the diameter distribution of a stand. Silva Fennica 40: 501- 516. Doi: http://dx.doi.org/10.14214/sf.333.

O’Hara, R. B. 2005. Species richness estimators: how many species can dance on the head of a pin? Journal of Animal Ecology 74: 375–386. Doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-2656.2005.00940.x

Peh, K. S. H; Sonké, B.; Lloyd, J.; Quesada, C. A.; Lewis, S. L. 2011. Soil Does Not Explain Monodominance in a Central African Tropical Forest. Plos One 6: 1-9. Doi: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0016996.

Pinheiro, J. C.; Bates, D.; DebRoy, S.; Sarkar, D. Nlme: linear and nonlinear mixed effects models. R Package Version 3.1-108. Disponível em: http://cran.r-project.org/web/ packages/nlme/nlme.pdf.

Prudente, A. A. Modelos não-lineares de regressão: alguns aspectos de teoria assintótica. 2009. 108 f. Dissertação (Mestrado em Biometria e Estatística Aplicada) – Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2009. Disponível em: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/4480

R CORE TEAM. R: a language and environment for statistical computing, version 3.5.1. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing, 2013. Disponível em: http://www.r-project.org>.

Sakamoto, Y.; Ishiguro, M.; Kitagawa, G. 1986. Akaike information criterion statistics. D. Reidel,The Netherlands, Dordrecht, HOL.

Santos, A. J. dos. 2004. Estimativas de riqueza em espécies. p. 19-41. In: Rudran, R.; Pàdua, C.; Cullen Jùnior, L. Método de estudos em biologia da conservação manejo da vida Silvestre. UFPR, Curitiba, BR.

Schmit, J. P.; Murphy, J. F.; Mueller, G. M. 1999. Macrofungal diversity of a temperate oak forest: a test of species richness estimators. Canadian journal of botany 77: 1014-1027. Doi: http://dx.doi.org/10.1139/b99-055.

Siipilehto, J. 2000. A comparison of two parameter prediction methods for stand structure in Finland. Silva Fennica 34: 331–349. Disponível em: http://www.metla.fi/silvafennica/abs/sa34/sa344331.htm

Smith, E. P.; Van Belle, G. 1984. Nonparametric estimation of species richness. Biometrics 40: 119-129.

Walther, B. A.; Moore, J. L. 2010. The concepts of bias, precision, and accuracy, and their use in testing the performance of species richness estimators, with a literature review of estimator performance. Ecography 28:1–15.Doi: https://doi.org/10.1111/j.2005.0906-7590.04112.x

Wild, H.; Fernandes, A. 1968. Flora Zambesiaca - vegetation map and suplement. Salisbury [Harare], Zimbabwe.

Williams, M. R. 2008. Assessing diversity of diurnal Lepidoptera in habitat fragments: testing the efficiency of strip transects. Environmental Entomology 37: 1313–1322. PMID: 19036212.

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Publicado

2018-09-02

Como Citar

Dantas, D., Tuzine, M. S., Gonçalves, A. F. A., & Calegario, N. (2018). Modelagem não linear da curva de acumulação de espécies, no sul de Moçambique/Nonlinear modeling of the species accumulation curve in southern Mozambique. Caderno De Ciências Agrárias, 10(2), 35–45. Recuperado de https://periodicos.ufmg.br/index.php/ccaufmg/article/view/3037

Edição

Seção

ARTIGOS ORIGINAIS
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