The response of reptile communities to wildfires in the Serra da Estrela Natural Park

Abstract

O fogo é um componente importante em muitos ecossistemas terrestres, essencial para entender a ecologia e diversidade de comunidades em regiões propensas ao fogo. O fogo produz impactos na fauna directamente, através de mortalidade, ou indirectamente, por mudanças na estrutura do habitat e disponibilidade de recursos (ex., alimento). Nas últimas décadas o aquecimento global, o abandono das terras e mudanças nas actividades tradicionais como agricultura, pastoreio ou gestão das florestas estão a mudar a frequência e a extensão dos fogos. Neste contexto, entender/ conhecer a resposta de organismos ao fogo é uma prioridade para a sua conservação. Os répteis são um bom grupo modelo para examinar o fogo pois são ectotérmicos, sensíveis a modificações na estrutura da vegetação, têm baixa mobilidade e taxas de dispersão, e enfrentam grandes taxas de declínio de populações e extinção. O objectivo deste estudo é avaliar os efeitos do fogo nas comunidades de répteis a duas escalas geográficas: a uma escala global, onde examinei os padrões das respostas dos répteis ao fogo, considerando o efeito do tempo desde o último incêndio (Capítulo 1); a uma escala local, onde avaliei o efeito dos fogos naturais nas comunidades de répteis do Parque Natural da Serra da Estrela, na riqueza de espécies e abundância de indivíduos (Capítulo 2) e examinei como é que a ecologia trófica e as interacções intra específicas variam com o fogo, usando a lagartixa Psammodromus algirus como espécie modelo (Capítulo 3). Para isto usei um conjunto de metodologias de maneira a recolher e analisar todos os dados necessários para realizar este estudo (recolha de artigos científicos para a análise global; transectos para a visualização de répteis seguidos da caracterização da vegetação e do habitat; analise de conteúdo fecal e redes ecológicas para a dieta das lagartixas). Os principais resultados deste trabalho demonstram que, a uma escala global, a diversidade de répteis (riqueza) mas não a abundância, diminui imediatamente após o fogo (<1 ano),mas recupera rapidamente para níveis anteriores ao fogo, com aumento da abundância. Em relação às cobras, o número de espécies não é significativamente afectada pelo tempo desde o último incêndio, mas a abundância diminui nos estádios mais tardios da sucessão ecológica. No Parque Natural da Serra da Estrela, a abundância de répteis diminui nos primeiros 5 anos após o fogo mas recupera entre os 5 e os 20 anos de sucessão ecológica. Também concluí que a abundância de Psammodromus algirus (a espécie mais abundante) está positivamente relacionada com a cobertura arbórea, e negativamente relacionada com a herbácea. A diversidade de plantas é também um parâmetro relevante para os répteis, já que a sua presença está positivamente relacionada com a diversidade de espécies de plantas. Relativamente à dieta, as redes ecológicas para as lagartixas recolhidas nos habitats ardidos e não ardidos, demonstraram que P. algirus apresenta uma dieta mais selectiva nas zonas não ardidas do que as ardidas. Também encontrei diferenças na disponibilidade de presas entre zonas ardidas e não ardidas. Os meus resultados sugerem que imediatamente após o fogo há um decréscimo da riqueza de espécies, mas as comunidades recuperam rapidamente e a abundância aumenta em estádios iniciais de sucessão ecológica (tanto a nível global, como no Parque Natural da Serra da Estrela). Embora os répteis representem uma relação próxima com a estrutura do habitat, parecem estar bem adaptados a áreas com diferente tempo desde o último incêndio e apresentam abundância estáveis ao longo da sucessão ecológica. Mais ainda, possuem variação da dieta e estão acostumados a consumir uma grande variedade de presas quando as condições não são as adequadas.

There is an increasing recognition that fire is an important component of many ecosystems in the world, essential to understand the ecology and diversity of communities in fire-prone regions. It impacts fauna directly, through mortality, or indirectly by changing habitat structure and resources availability. In recent decades global warming, land abandonment and changes in traditional agricultural activities are driving changes in the frequency and extent of fires. In this context, to know the response of organisms to fire regimes is a conservation priority. Reptiles are a good model group to examine their responses to fire as they are ectothermic, sensible to modifications in habitat attributes such as vegetation structure and canopy closure, have low mobility and dispersal rates, and experience high rates of population declines and extinction. The purpose of this study is to evaluate the effects of fire on reptile assemblages at two geographic scales: at a worldwide scale, where I examined patterns of reptile responses to fire considering the time since fire effect with a meta-analysis methodology (Chapter 1); at a local scale, where I evaluated the effect of wildfires on the reptile communities of the Serra da Estrela Natural Park, namely on the population densities, species richness (Chapters 2) and examined how the trophic ecology and interspecific interactions varied with fire using the Psammodrome lizard as a model species (Chapter 3). For this, I used a set of proper methodologies in order to collect and analyze all the data needed to perform this study (search scientific data for a meta-analysis; transects for reptile surveys followed by vegetation and habitat structure characterization; fecal pellets analysis and network metrics for lizard‟s diet). At a worldwide scale, lizards‟ diversity (richness) but not abundance decreases immediately after fire (<1 year) but recovers quickly to pre-fire levels with increased abundance. Regarding snakes, diversity is not significantly affected by time-since-fire but abundance decreases in the latter stages of the post-fire succession. In Serra da Estrela Natural Park, reptile abundance decreases in the first 5 years of post-fire succession, but increases in the interval between 5-10 years. I also found that Psammodromus algirus is positively related with tree cover, and negatively related with herbaceous cover. Plant diversity is also a relevant parameter for reptiles, since its presence (abundance) is positively related with the diversity of plant species. Relatively to the diet, metrics of the bipartite network for lizards collected in unburned and burned habitats demonstrated that P. algirus presents more selective behaviors in unburned habitats, than in burned ones. I have also found differences between burned and unburned areas as regards availability of prey, being the burned area the one presenting the richest arthropod communities. My results suggest that immediately after fire there is a decrease in species richness but communities recover quickly and reptile abundance increases in early stages of post-fire succession (both globally, and also in Serra da Estrela Natural Park). Although reptiles present a close relation with habitat structure, they seem well adapted to areas with different time since fire and present stable abundances across the post-fire succession. Moreover, they have diet variation and are adapted to consume a large variety of preys when conditions are not suitable. In undisturbed areas, they may present a selective behavior.