ESTUDO COMPARATIVO DE M TODOS DE AMOSTRAGEM DE COMUNIDADES .

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ESTUDO COMPARATIVO DE MÉTODOS DE AMOSTRAGEM DE COMUNIDADES DE COSTÃO407ESTUDO COMPARATIVO DE MÉTODOS DEAMOSTRAGEM DE COMUNIDADES DE COSTÃOSABINO, C. M.1 e VILLAÇA, R.21Mestranda da Universidade Federal Fluminense, Programa de Pós-graduação em Biologia Marinha2Universidade Federal Fluminense, Programa de Pós-graduação em Biologia Marinha, C.P. 100436,CEP 24001-970, Niterói, RJ, BrasilCorrespondência para: Roberto Villaça, Universidade Federal Fluminense, Programa de Pós-graduaçãoem Biologia Marinha, C.P. 100436, CEP 24001-970, Niterói, RJ, Brasil, e-mail: gbmbeto@vm.uff.brRecebido em 22/04/98 – Aceito em 11/09/98 – Distribuído em 10/09/99(Com 8 figuras)ABSTRACTSampling methods for rocky shoresThis study compares three sampling methodologies of rocky shore communities: visual estimation,point intercept quadrats and destructive sampling. Visual estimation was performed in two sizes ofsampling device and, point intercept quadrats was done with different numbers of marked dots. Thesampling took place on the rocky shore of Forno beach, Búzios, RJ, in two different algae belts; onewhose the landscape is characterized by Amphiroa sp., the other, Sargassum furcatum was the mostconspicuous species. The data were analyzed by ANOVA and Kruskal-Wallis tests. Number of species,total percent cover, diversity and evenness indices were the variables used. The results shown thatin general the methods compared were not statistically different one from the other in this community.There were significative differences between the methods when comparison was made between nondestructive and destructive sampling. However, smaller areas of sampling devices and fewer interceptpoints decreased the sampling power in respect of sampling species richness. All of the methods studiedwere considered similar in concern of total cover index and of diversity and evenness indices, withsome exceptions. Present data are useful only for rocky communities with similar profiles. The choiceof method must be made in regard of each situation.Key words: sampling methods, rocky shore, phytobenthos, Búzios, RJ.RESUMOO presente estudo compara três metodologias de amostragem de costão rochoso: estimativa visual,pontos de interseção e raspagem total do substrato. No método de estimativa visual, variou-se o tamanhodo amostrador e, no de pontos de interseção, o número de pontos marcados. As amostras foramcoletadas no costão da praia do Forno, Búzios, RJ, em duas faixas, uma dominada fisionomicamentepor Amphiroa sp. e a outra, por Sargassum furcatum. Foram aplicados testes de ANOVA e KruskalWallis aos resultados encontrados, utilizando-se como variáveis os índices bionômicos de númerode espécies, porcentagem total de recobrimento, índice de diversidade e índice de uniformidade. Osresultados provaram que nenhuma metodologia de amostragem semelhante mostrou-se estatisticamentediferente da outra. Existe diferença quando se comparam os métodos não-destrutivos ao métododestrutivo. No entanto, amostradores com menor área ou menor número de pontos não amostram bemo índice número de espécies. Os métodos não apresentaram diferença significativa em relação àcobertura total e aos índices de diversidade e uniformidade, salvo algumas exceções. Os resultadosdo presente trabalho são aplicáveis apenas a comunidades de costão rochosos com perfis similaresao da comunidade estudada. A escolha do método deve ser considerada para cada situação.Palavras-chave: metodologia de amostragem, costão rochoso, fitobentos, Búzios, RJ.Rev. Brasil. Biol., 59(3): 407-419

408SABINO, C. M. e VILLAÇA, R.INTRODUÇÃONo estudo de estrutura de comunidades éessencial a adequação dos métodos de amostragemaos objetivos específicos do trabalho a ser desenvolvido. Desde a escolha do local de estudo atéo desenho experimental, todas são fases de umprocedimento de amostragem que deve visar coletardados o mais adequadamente possível, tendo emmente as hipóteses que se quer testar.A maior parte dos estudos, aparentemente,procede mais pelo costume e tradição, seguindometodologias já consagradas e descritas, do quepela consideração cuidadosa de padrões potenciaise dos problemas inerentes à amostragem de diferentes organismos em diferentes regiões (GreigSmith, 1983; Andrew & Mapstone, 1987; Kingston& Riddle, 1989).Na tentativa de procurar entender os padrõesde distribuição e abundância das comunidadesassume-se, implicitamente, que os métodos empregados fornecem uma estimativa precisa econsistente do número de organismos realmentepresentes (Meese & Tomich, 1992). Mas, é precisoconsiderar que as informações sobre a distribuiçãoe abundância dos organismos são geralmente aúnica base para decisões ecológicas e de manejo. A descrição precisa e exata de um padrão é,portanto, essencial para a maioria dos aspectosecológicos (Andrew & Mapstone, 1987).É absolutamente impossível amostrar todauma comunidade de um dado ecossistema, por isso,o tipo de amostragem escolhido deve ser considerado o mais representativo da comunidade emquestão. O problema da representatividade é básicoem qualquer estudo ecológico – uma boa amostradeve oferecer uma imagem, se possível, completa, qualitativa e quantitativamente da comunidadeestudada (Rosso, 1995). A partir daí, surgem asquestões relacionadas ao dimensionamento amostral,como a eficiência do método de amostragem e onúmero de amostras, procurando sempre respeitara relação exatidão/precisão.Implícito no tamanho do amostrador está aquestão da área amostral mínima. Boudouresque(1974) definiu-a como a menor área onde aindase observa a estrutura geral da comunidade e, porconseguinte, onde melhor estão representadas asespécies que ocorrem nessa comunidade. Assim,as áreas mínimas tendem a aumentar em comunidades de maior complexidade estrutural. EssaRev. Brasil. Biol., 59(3): 407-419é uma questão bastante discutida e ainda sem resultados conclusivos. Sinteticamente, o tamanho doamostrador deve ser compatível com as características da comunidade e o arranjo espacial quese queira estudar ou revelar (Andrew & Mapstone,1987; Rosso, 1995).A preocupação com a forma do amostradoré particularmente interessante em situações em queela possa se adequar à forma de agregação dos organismos ou às feições topográficas que influenciem na disposição dos organismos (Andrew &Mapstone, 1987). No entanto, pouco é feito nosentido de melhor esclarecer como a forma interferenos resultados. A adoção quase generalizada deelementos quadrados (ou retangulares) é todaviaindiscutível (Rosso, 1995).Apesar da importância do tamanho e da forma do amostrador, a parte mais crítica de um planejamento amostral é a determinação do númerode amostras. É esse índice que vai conferir maiorprecisão à metodologia aplicada. A precisão é ograu de concordância entre um número de medidas,ou estimativas, para uma mesma população. Aprecisão reflete-se na variabilidade de uma estimativa e é um atributo do procedimento amostrale, não, um reflexo de alguma característica da população que está sendo amostrada (Andrew &Mapstone, 1987). Ainda segundo esses autores,a utilidade de uma estimativa é dependente da suaprecisão, assim como da exatidão. Exatidão é aproximidade de uma medida, ou estimativa, do valor de uma variável medida ou do parâmetro queestá sendo estudado.Assim, apesar de os métodos disponíveis paraamostragem serem muitos e variados, os dadoscoletados têm duas implicações comuns a todoseles: 1. todos estão sujeitos a problemas de inexatidão e imprecisão provenientes da aplicaçãodos métodos amostrais; 2. todos os profissionaissão limitados por tempo e recursos financeiros, oque restringe a localização e o número de amostras que podem ser feitas (Andrew & Mapstone,1987).Existem diferentes métodos de amostragemde bentos de substrato duro. Acredita-se que cadaum tenha aplicações específicas, característicasde exatidão, precisão, repetibilidade e consistênciatambém diferentes. A escolha da metodologia maisadequada associa o conhecimento teórico do método ao tipo de ambiente a ser estudado. Portanto,é necessário o conhecimento prévio das caracte-

ESTUDO COMPARATIVO DE MÉTODOS DE AMOSTRAGEM DE COMUNIDADES DE COSTÃOrísticas de uma determinada comunidade, bemcomo dos fatores ambientais que podem influenciarna sua ocorrência. A densidade populacional, otamanho e o modo de dispersão dos indivíduosexigem uma dimensão amostral própria. Um método próprio para uma comunidade pode não serpara outra.A comparação entre os métodos, de formaa identificar o mais representativo da realidadeda comunidade e o mais adequado a ser utilizado, tem instigado alguns estudos recentes (Meese& Tomich, 1992; Dethier et al., 1993), apesar dea metodologia da amostragem em si já ser um objeto de discussão muito antigo.Estudos comparativos de metodologias têmsido desenvolvidos para avaliar criticamente aeficácia relativa de cada método sob reais condições de campo. Meese & Tomich (1992) examinaram cinco métodos de estimativa de recobrimento: estimativa visual, fotografia, pontos deinterseção randômicos, pontos de interseção comdistribuição regular e pontos de interseção estratificados randomicamente. Dethier et al. (1993)avaliaram os métodos de estimativa visual e pontosde interseção com amostras no campo e simulações no computador. Foster et al. (1991) compararam os métodos de pontos de interseção com ode fotografias dos quadrados amostrados. Todosos estudos utilizaram resultados de porcentagemde recobrimento para fins comparativos.Embora sabendo-se das particularidades inerentes a cada ambiente e comunidade, estudosdessa natureza são valiosos à medida que fornecema base sobre a qual decisões podem ser tomadasa cerca de qual método é mais apropriado a umdeterminado conjunto de circunstâncias ambientais(Meese & Tomich, 1992). Embora isso não inutilizea importância de uma amostragem preliminar, muitopelo contrário, vem confirmar a necessidade de talprocedimento e adicionar informações sobre os váriosmétodos disponíveis. De certa forma, trabalhos dessa natureza fornecem maiores subsídios aos pesquisadores para um planejamento mais conciso desse importante estágio do dimensionamento amostral, queatualmente está tão subestimado.O presente estudo tem como objetivo comparar três das mais utilizadas metodologias deamostragem de comunidades de costão rochoso:estimativa visual (John et al., 1977), pontos deinterseção (Jones et al., 1980) e raspagem total do409substrato (Boudouresque, 1971; Murray & Littler,1978; Yoneshigue, 1985; Villaça, 1988). No entanto, além de comparar os métodos através daporcentagem de recobrimento, também foram utilizados os parâmetros de descrição da comunidade:número de espécies, índice de diversidade e índice de uniformidade.ÁREA DE ESTUDOEste estudo foi desenvolvido no costão esquerdo da praia do Forno, no município de Búzios, litoral norte do Estado do Rio de Janeiro,local que se destaca como uma das regiões maispreservadas do Estado.Geomorfologicamente é uma praia localizadano fundo de uma longa enseada voltada para sudoeste, formada por costões dos dois lados e umapequena faixa de areia de aproximadamente 150m. Fica protegida de uma situação de mar aberto pela sua própria conformação e pela ponta daLagoinha (Fig. 1).Rio UnaEnseadado Forno22º45'BúziosEstação de ColetaOceanoAtânticoNIlha deCabo Frio10 1 234 5KM23º00'42ºFig. 1 — Localização geográfica da estação de coleta, praiado Forno, Búzios, RJ.A área de costão escolhida para o estudo nãotem uma inclinação muito acentuada, aproximadamente 20 a 30o, o que permite que durante operíodo de maré de baixamar de sizígia, uma faixade aproximadamente 7 m, fique emersa durantequase 2 h. O modo é predominantemente calmo,podendo ficar batido com a entrada de ventos deRev. Brasil. Biol., 59(3): 407-419

410SABINO, C. M. e VILLAÇA, R.SW ou SE. Nessa área, o costão é dominado fisionomicamente pelas algas Amphiroa spp., Janiaadhaerens, Sargassum furcatum e pelo ouriçoEchinometra lucunter.MATERIAL E MÉTODOSTrabalho de campoOs métodos utilizados foram: estimativa visual (EV), estimativa por pontos de interseção (PI)(métodos não-destrutivos) e raspagem (RT) (método destrutivo). Para o método de estimativa visualforam utilizados dois tamanhos de quadrados.Foram escolhidas duas faixas distintas dacomunidade entre marés e franja do infralitoral:uma dominada fisionomicamente pela alga rodofícea calcária Amphiroa spp. e outra, em que a algafeofícea Sargassum furcatum é a mais conspícua.A extensão do costão estudado é de aproximadamente 5 m.Na faixa de Amphiroa, os dados de cobertura foram obtidos utilizando-se os três métodoscitados acima, enquanto na faixa de S. furcatumforam empregados apenas os métodos de estimativavisual e o de pontos de interseção.O método de estimativa visual foi utilizadoconforme descrito por John et al. (1977). Foramutilizados quadrados de 400 cm2 (EV20) divididos em 25 subquadrados e quadrados de 100 cm2(EV10), também subdivididos em 25 quadrados.O recobrimento foi estimado atribuindo-seo valor 1 (um) a espécie que ultrapassasse, emrecobrimento, metade da área do subquadrado.Caso duas espécies ocupassem igualmente o subquadrado, as duas recebiam o valor 1 (um). Quandoa predominância de uma espécie não fosse observada em algum dos subquadrados, nenhum valorera anotado. Para o cálculo da porcentagem derecobrimento utilizou-se o somatório de vezes quea alga foi encontrada nos subquadrados, dividido pelo número total de subquadrados, multiplicando-se o resultado por 100.O método de pontos de interseção foi utilizado conforme descrito por Meese & Tomich(1992). O procedimento para atribuição de valoresàs espécies encontradas foi o mesmo que o utilizado na estimativa visual. No presente estudo,optamos por testar quadrados de 400 cm2 com 10(PI10), 30 (PI30) e 50 (PI50) pontos de interseçãomarcados em uma malha de 100 pontos. As in-Rev. Brasil. Biol., 59(3): 407-419terseções foram marcadas com o auxílio de umatabela de números aleatórios. Já o método de raspagem total, consistiu na retirada de todos os organismos que estavam recobrindo a superfície rochosa.Optou-se por um quadrado de 400 cm2 para delimitar a área de raspagem. Esse método foi utilizadosomente na faixa de Amphiroa.Para cada método foram feitas 5 replicações,dentro da extensão de 5m. A replicação foi feita sorteando-se um valor na tabela de númerosaleatórios a cada 1 m de extensão do costão, definindo, assim, a distância mínima entre uma réplica e outra. No total foram realizadas 55 amostras,30 na faixa de Amphiroa e 25 na faixa de Sargassum furcatum. As amostragens foram efetuadasentre Abril e Julho de 1995, preferencialmente nosperíodos de baixamar de sizígia.Tratamento de dadosOs índices bionômicos de estrutura de comunidade utilizados foram: n, número total deespécies presentes em cada réplica e em cada tratamento; nv, número de espécies vegetais; na, númerode espécies animais; Ri, porcentagem da superfíciedo substrato coberta pela espécie “i”; Rt, somatóriodos Ri de todas as espécies de uma réplica, podendo ser superior a 100 pela possibilidade dehaver mais de um estrato de vegetação. Foramcalculados também, H’, índice de diversidade deShannon; E, índice de uniformidade para cadaréplica. Para o cálculo dos índices H’ e E, utilizou-se as fórmulas apresentadas em Legendre &Legendre (1983).A diferença entre os tratamentos (métodos)foi testada através de Análise de Variância, utilizando-se como variáveis número de espécies eos índices de diversidade e uniformidade calculadospara cada tratamento e respectivas réplicas. Nocaso da porcentagem total de recobrimento foiutilizado o teste Kruskal-Wallis. O método deraspagem total foi comparado aos demais métodos,considerando-se apenas os resultados obtidos nafaixa de Amphiroa.Quando detectada diferença significativa (p 0,05) nos resultados das Análises de Variância,foi utilizado o teste de Duncan para comparaçãode médias a posteriori. Todos os testes estatísticosforam feitos no programa Statistica (StatSoft, Inc.,1993).

ESTUDO COMPARATIVO DE MÉTODOS DE AMOSTRAGEM DE COMUNIDADES DE COSTÃORESULTADOSA comparação entre os métodos utilizadosfoi realizada através dos resultados obtidos paraos índices bionômicos: número de espécies, porcentagem de recobrimento, índice de diversidade e índice de uniformidade, conforme expostoa seguir. O resultado das Análises de Variânciaentre os tratamentos de estimativa visual (EV) epontos de interseção (PI) em relação a cada índicebionômico está apresentado na Tabela 1, abaixo.TABELA 1Valores de p resultantes dos testes de ANOVA aplicados aosexperimentos com os métodos de estimativa visual e pontosde interseção em relação às variáveis: número de espécies,índice de diversidade e índice de uniformidade.pVariáveisNúmero de espécies0,00000**Índice de diversidade0,00029**Índice de uniformidade0,00063**Na Tabela 2 estão apresentados os resultadosdos testes de Análise de Variância em que, alémdos tratamentos de estimativa visual e pontos deinterseção, foram também considerados os resultadosobtidos através do método de raspagem total (RT).TABELA 2Valores de p resultantes dos testes de ANOVA aplicadosaos experimentos com os métodos de estimativa visual,pontos de interseção e raspagem total em relação às variáveis: número de espécies, índice de diversidade e índice deuniformidade.VariáveispNúmero de espécies0,00000**Índice de diversidade0,04303*Índice de uniformidade0,00004**Número de espéciesA comparação dos métodos em relação aonúmero de espécies mostrou que há diferença significativa entre os métodos, p 0,01 (Tabela 1). Oresultado do Teste de Duncan mostrou que os métodos de menor área (EV10) e menor número depontos de interseção (PI10) equivalem-se, assimcomo os métodos de tamanho intermediário (EV20e PI30) (Fig. 2). PI50 foi o único método considerado diferente dos demais. De fato, foi o mé-411todo mais eficiente, registrando maior número deespécies, situação que se reflete na maior médiaentre os cinco tratamentos. No entanto, tambémapresentou maior variabilidade nos valores obtidos(Fig. 2).EV10 e PI10 registraram os menores númerode espécies, porém, apresentaram valores médiosbem próximos (3,2 e 3,8, respectivamente); o mesmo observa-se para EV20 e PI30 (5,1 e 5,6), mascom valores mais próximos de PI50 (Fig. 2).A comparação incluindo o método de raspagem total apresentou diferença significativa,p 0,01 (Tabela 2). O Teste de Duncan identificou como diferente o tratamento de raspagemtotal. De fato, esse método, por retirar toda a áreaamostrada, permite um exame mais detalhado dasespécies presentes, registrando maior número deespécies.A Fig. 3 permite uma boa visualização desseresultado. Nela é bem visível a diferença do métodode raspagem total em relação aos demais, e evidencia a sobreposição dos demais métodos. EV10,PI10 e PI30 formaram um grupo de valores médiosmais próximos mas não caracterizaram forte diferença em relação a EV20 e PI50. Observa-se também a ampla variação dos resultados obtidos apartir de RT.Porcentagem de recobrimentoA comparação entre os métodos em relaçãoà porcentagem de recobrimento foi testada atravésdo teste de Kruskal-Wallis, que não detectou diferença entre os métodos (p 0,0521), mostrandoque, quando se considera isoladamente porcentagem de recobrimento, todos os métodos fornecemresultados semelhantes. Na Fig. 4 está representadaa distribuição das médias. Observa-se que, de fato,os valores obtidos em cada método ficaram praticamente em uma mesma faixa de valores. EV10,EV20 e PI50 apresentaram as maiores variabilidades internas.Índice de diversidadeComparando-se os métodos através do índice de diversidade, o resultado do teste de ANOVA indicou diferenças significativas, p 0,01(Tabela 1).O resultado do Teste de Duncan separou apenas o tratamento de menor área, que pode ser acausa dos menores valores de diversidade obtidos (Fig. 5).Rev. Brasil. Biol., 59(3): 407-419

412SABINO, C. M. e VILLAÇA, R.12Número de espécies10864 1,96* Desvio-padrão 1,00* Fig. 2 — Número médio de espécies em

grau de concord›ncia entre um nœmero de medidas, ou estimativas, para uma mesma popula“‰o. A precis‰o reflete-se na variabilidade de uma esti-mativa e ” um atributo do procedimento amostral e, n‰o, um reflexo de alguma caracter stica da po-pula“‰o que est sendo amostrada (Andrew & Mapstone, 1987). Ainda segundo esses autores,

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