Composition and spatio-temporal dynamics of aquatic bird community in humid areas of Alto Parana Atlantic Forest

Abstract The northwestern portion of the Upper Paraná Atlantic Forest ecoregion is one of the most disturbed and fragmented areas in the Atlantic Forest, and little is known about the local avifauna. In this study, we have described the composition and diversity of the aquatic avifauna of this region and analyzed the patterns of similarity with respect to the seasonal as well as spatial distribution. We used the line transect sampling technique in six distinct humid areas (including lentic and lotic water bodies) during the dry and rainy seasons of 2012 and 2013. A total of 52 species of waterfowl were recorded. The species richness of the studied areas was surprisingly distinct; only seven waterfowl species, namely Cairina moschata (Linnaeus, 1758), Tigrisoma lineatum (Boddaert, 1783), Rosthramus sociabilis (Vieillot, 1817), Aramus guarauna (Linnaeus, 1766), Vanellus chilensis (Molina, 1782), Jacana jacana (Linnaeus, 1766), and Arundinicola leucocephala (Linnaeus, 1764), were common to these six studied areas. This indicated that the other bird species that were observed might be habitat selective. Moreover, the analysis of the composition of birds in the two seasons (dry and rainy) combined with their spatial distributions showed significant dissimilarities between the areas with lotic (river and constructed wetland) and lentic (lagoons) characteristics. Nevertheless, despite the small extent and low total richness of the entire study area, it was found to be home to 1/3 of all freshwater aquatic birds documented in the state of São Paulo, with the record of 5 migratory species and 11 new species added to the northwest of the state. The heterogeneity of local aquatic environments, habitat selection combined with seasonality, and the absence of other humid locations in the surroundings can explain the diversity and distribution of these birds in the water bodies of this uninvestigated Atlantic Forest ecoregion.

Resumo A porção noroeste da ecorregião Floresta Atlântica do Alto Paraná é uma das mais alteradas e fragmentadas da Mata Atlântica, da qual pouco se sabe sobre a avifauna local. Nosso objetivo foi descrever a diversidade e composição da avifauna aquática, bem como analisar os padrões de similaridade quanto a distribuição temporal e espacial destas aves nesta ecorregião. Utilizamos a transecção linear para amostragem em seis áreas úmidas (corpos dágua lênticos e lóticos), nos períodos de seca e chuva entre 2012 e 2013. Registramos 52 espécies de aves aquáticas e as riquezas das áreas mostraram-se distintas, pois apenas Cairina moschata (Linnaeus, 1758), Tigrisoma lineatum (Boddaert, 1783), Rosthramus sociabilis (Vieillot, 1817), Aramus guarauna (Linnaeus, 1766), Vanellus chilensis (Molina, 1782), Jacana jacana (Linnaeus, 1766), and Arundinicola leucocephala (Linnaeus, 1764) foram comuns às seis áreas, o que indica seleção de habitat. Quando analisada a composição das aves nos dois períodos aliada à distribuição espacial, encontramos dissimilaridades temporais acentuadas entre os ambientes com características lóticas (rio e aterro) e lênticas (lagoas). Isto mostra que, além das diferentes épocas sazonais, é necessário analisar separadamente os diferentes tipos de áreas úmidas. Por fim, apesar da extensão pequena e baixa riqueza total, a área amostrada abrigou 1/3 das aves aquáticas de água doce para o estado de São Paulo, cinco espécies migratórias e 11 novas espécies para o noroeste do estado. A heterogeneidade de ambientes aquáticos locais, forte seleção de habitat aliada à sazonalidade e ausência de outros locais úmidos em seu entorno, explicam a diversidade e distribuição destas aves estreitamente relacionadas aos corpos dágua desta desconhecida ecorregião da Mata Atlântica.

Composition and spatio-temporal dynamics of aquatic bird community in humid areas of Alto Parana Atlantic Forest / Composição e dinâmica espaço-temporal da comunidade de aves aquáticas em áreas úmidas da Floresta Atlântica do Alto Paraná

Abstract The northwestern portion of the Upper Paraná Atlantic Forest ecoregion is one of the most disturbed and fragmented areas in the Atlantic Forest, and little is known about the local avifauna. In this study, we have described the composition and diversity of the aquatic avifauna of this region and analyzed the patterns of similarity with respect to the seasonal as well as spatial distribution. We used the line transect sampling technique in six distinct humid areas (including lentic and lotic water bodies) during the dry and rainy seasons of 2012 and 2013. A total of 52 species of waterfowl were recorded. The species richness of the studied areas was surprisingly distinct; only seven waterfowl species, namely Cairina moschata (Linnaeus, 1758), Tigrisoma lineatum (Boddaert, 1783), Rosthramus sociabilis (Vieillot, 1817), Aramus guarauna (Linnaeus, 1766), Vanellus chilensis (Molina, 1782), Jacana jacana (Linnaeus, 1766), and Arundinicola leucocephala (Linnaeus, 1764), were common to these six studied areas. This indicated that the other bird species that were observed might be habitat selective. Moreover, the analysis of the composition of birds in the two seasons (dry and rainy) combined with their spatial distributions showed significant dissimilarities between the areas with lotic (river and constructed wetland) and lentic (lagoons) characteristics. Nevertheless, despite the small extent and low total richness of the entire study area, it was found to be home to 1/3 of all freshwater aquatic birds documented in the state of São Paulo, with the record of 5 migratory species and 11 new species added to the northwest of the state. The heterogeneity of local aquatic environments, habitat selection combined with seasonality, and the absence of other humid locations in the surroundings can explain the diversity and distribution of these birds in the water bodies of this uninvestigated Atlantic Forest ecoregion.

Resumo A porção noroeste da ecorregião Floresta Atlântica do Alto Paraná é uma das mais alteradas e fragmentadas da Mata Atlântica, da qual pouco se sabe sobre a avifauna local. Nosso objetivo foi descrever a diversidade e composição da avifauna aquática, bem como analisar os padrões de similaridade quanto a distribuição temporal e espacial destas aves nesta ecorregião. Utilizamos a transecção linear para amostragem em seis áreas úmidas (corpos d'água lênticos e lóticos), nos períodos de seca e chuva entre 2012 e 2013. Registramos 52 espécies de aves aquáticas e as riquezas das áreas mostraram-se distintas, pois apenas Cairina moschata (Linnaeus, 1758), Tigrisoma lineatum (Boddaert, 1783), Rosthramus sociabilis (Vieillot, 1817), Aramus guarauna (Linnaeus, 1766), Vanellus chilensis (Molina, 1782), Jacana jacana (Linnaeus, 1766), and Arundinicola leucocephala (Linnaeus, 1764) foram comuns às seis áreas, o que indica seleção de habitat. Quando analisada a composição das aves nos dois períodos aliada à distribuição espacial, encontramos dissimilaridades temporais acentuadas entre os ambientes com características lóticas (rio e aterro) e lênticas (lagoas). Isto mostra que, além das diferentes épocas sazonais, é necessário analisar separadamente os diferentes tipos de áreas úmidas. Por fim, apesar da extensão pequena e baixa riqueza total, a área amostrada abrigou 1/3 das aves aquáticas de água doce para o estado de São Paulo, cinco espécies migratórias e 11 novas espécies para o noroeste do estado. A heterogeneidade de ambientes aquáticos locais, forte seleção de habitat aliada à sazonalidade e ausência de outros locais úmidos em seu entorno, explicam a diversidade e distribuição destas aves estreitamente relacionadas aos corpos d'água desta desconhecida ecorregião da Mata Atlântica.

Bird diversity in an urban ecosystem: the role of local habitats in understanding the effects of urbanization

Urbanization causes environment changes that directly affect biotic diversity, and understanding the relationship between fauna and urban features is a key aspect of urban planning. Birds are particularly affected by urbanization. Noise levels, for instance, negatively affect birds behavior and social communication, while the presence of green areas promotes bird diversity. The effects of urbanization could differ according with the level of urbanization, and our goal was to understand how bird species assemblages are related to urban features in an intermediate stage of urbanization (a city in Brazil with 2,470 inhabitants/km²). We used canonical correspondence analysis (CCA) and generalized linear models (GLM) analyses to assess how bird species assemblages are affected by urban features (e.g., noise level, abundance of buildings) as well as habitat features (e.g., vegetation cover). Despite we did not find a clear pattern of urbanization both the urban and habitat features had, even if weak, an effect on bird species distribution. Bird species distribution was spatially correlated, and we identified three groups: 1) grassland and wetland species; 2) forest species; 3) species tolerant to habitat degradation. Species richness was positively related to the proportion of trees, abundance of people and presence of buildings, and negatively affected by higher levels of noise. The abundance of species decreased as noise levels increased, but the proportion of green areas (open or forest vegetation) had a positive effect. Agreeing with previous research, our study shows that noise levels and vegetation cover seem to be the best predictors of diversity in urban areas. Nevertheless, the presence of particular habitats (wetlands, grasslands, woodlots), patchily distributed in the urban matrix, could buffer the effects of urbanization on birds. These habitats should thus be taken into account in urban planning.(AU)

A urbanização resulta em alterações no ambiente que afetam diretamente a diversidade biótica, sendo fundamental a compreensão das relações entre a fauna e as características do ambiente urbano para o planejamento de uma cidade. O ruído, por exemplo, é uma característica do ambiente urbano que afeta negativamente o comportamento e comunicação social das aves, enquanto a presença de áreas verdes promove a diversidade. Os efeitos da urbanização sobre a fauna podem variar conforme o estágio de desenvolvimento urbano, assim, nosso objetivo foi analisar a distribuição da avifauna em uma área com estágio intermediário de urbanização (uma cidade brasileira com 2.470 habitantes/km²) e sua relação com a paisagem urbana. Nós realizamos uma análise de Correspondência Canônica (CCA) e Modelos Lineares Generalizados (GLM) para avaliar como a avifauna é afetada pelos componentes da paisagem urbana (e.g., nível de ruído, número de construções, cobertura vegetal). Apesar de não termos encontrado um padrão claro de urbanização, tanto as características urbanas quanto as de habitat tiveram, mesmo que de forma branda, um efeito sobre a distribuição de espécies de aves. A distribuição das espécies foi espacialmente correlacionada, formando três grandes grupos: 1) espécies associadas aos ambientes campestres e úmidos; 2) espécies florestais; 3) espécies tolerantes aos ambientes degradados. A riqueza de espécies foi positivamente relacionada à proporção de árvores, à abundância de pessoas e à presença de prédios, porém teve efeito negativo com o aumento do nível de ruído. Áreas com maior nível de ruído apresentaram menor abundância de aves, enquanto as maiores abundâncias estiveram positivamente associadas à proporção de áreas verdes (vegetação campestre ou florestal). Nossos resultados concordam com estudos prévios que sugerem que o nível de ruído e a cobertura vegetal são as variáveis mais relevantes relacionadas à diversidade de aves em áreas urbanas...(AU)

Bird diversity in an urban ecosystem: the role of local habitats in understanding the effects of urbanization

Urbanization causes environment changes that directly affect biotic diversity, and understanding the relationship between fauna and urban features is a key aspect of urban planning. Birds are particularly affected by urbanization. Noise levels, for instance, negatively affect birds behavior and social communication, while the presence of green areas promotes bird diversity. The effects of urbanization could differ according with the level of urbanization, and our goal was to understand how bird species assemblages are related to urban features in an intermediate stage of urbanization (a city in Brazil with 2,470 inhabitants/km²). We used canonical correspondence analysis (CCA) and generalized linear models (GLM) analyses to assess how bird species assemblages are affected by urban features (e.g., noise level, abundance of buildings) as well as habitat features (e.g., vegetation cover). Despite we did not find a clear pattern of urbanization both the urban and habitat features had, even if weak, an effect on bird species distribution. Bird species distribution was spatially correlated, and we identified three groups: 1) grassland and wetland species; 2) forest species; 3) species tolerant to habitat degradation. Species richness was positively related to the proportion of trees, abundance of people and presence of buildings, and negatively affected by higher levels of noise. The abundance of species decreased as noise levels increased, but the proportion of green areas (open or forest vegetation) had a positive effect. Agreeing with previous research, our study shows that noise levels and vegetation cover seem to be the best predictors of diversity in urban areas. Nevertheless, the presence of particular habitats (wetlands, grasslands, woodlots), patchily distributed in the urban matrix, could buffer the effects of urbanization on birds. These habitats should thus be taken into account in urban planning.

A urbanização resulta em alterações no ambiente que afetam diretamente a diversidade biótica, sendo fundamental a compreensão das relações entre a fauna e as características do ambiente urbano para o planejamento de uma cidade. O ruído, por exemplo, é uma característica do ambiente urbano que afeta negativamente o comportamento e comunicação social das aves, enquanto a presença de áreas verdes promove a diversidade. Os efeitos da urbanização sobre a fauna podem variar conforme o estágio de desenvolvimento urbano, assim, nosso objetivo foi analisar a distribuição da avifauna em uma área com estágio intermediário de urbanização (uma cidade brasileira com 2.470 habitantes/km²) e sua relação com a paisagem urbana. Nós realizamos uma análise de Correspondência Canônica (CCA) e Modelos Lineares Generalizados (GLM) para avaliar como a avifauna é afetada pelos componentes da paisagem urbana (e.g., nível de ruído, número de construções, cobertura vegetal). Apesar de não termos encontrado um padrão claro de urbanização, tanto as características urbanas quanto as de habitat tiveram, mesmo que de forma branda, um efeito sobre a distribuição de espécies de aves. A distribuição das espécies foi espacialmente correlacionada, formando três grandes grupos: 1) espécies associadas aos ambientes campestres e úmidos; 2) espécies florestais; 3) espécies tolerantes aos ambientes degradados. A riqueza de espécies foi positivamente relacionada à proporção de árvores, à abundância de pessoas e à presença de prédios, porém teve efeito negativo com o aumento do nível de ruído. Áreas com maior nível de ruído apresentaram menor abundância de aves, enquanto as maiores abundâncias estiveram positivamente associadas à proporção de áreas verdes (vegetação campestre ou florestal). Nossos resultados concordam com estudos prévios que sugerem que o nível de ruído e a cobertura vegetal são as variáveis mais relevantes relacionadas à diversidade de aves em áreas urbanas...

Bird diversity in an urban ecosystem: the role of local habitats in understanding the effects of urbanization

ABSTRACT: Urbanization causes environment changes that directly affect biotic diversity, and understanding the relationship between fauna and urban features is a key aspect of urban planning. Birds are particularly affected by urbanization. Noise levels, for instance, negatively affect birds behavior and social communication, while the presence of green areas promotes bird diversity. The effects of urbanization could differ according with the level of urbanization, and our goal was to understand how bird species assemblages are related to urban features in an intermediate stage of urbanization (a city in Brazil with 2,470 inhabitants/km²). We used canonical correspondence analysis (CCA) and generalized linear models (GLM) analyses to assess how bird species assemblages are affected by urban features (e.g., noise level, abundance of buildings) as well as habitat features (e.g., vegetation cover). Despite we did not find a clear pattern of urbanization both the urban and habitat features had, even if weak, an effect on bird species distribution. Bird species distribution was spatially correlated, and we identified three groups: 1) grassland and wetland species; 2) forest species; 3) species tolerant to habitat degradation. Species richness was positively related to the proportion of trees, abundance of people and presence of buildings, and negatively affected by higher levels of noise. The abundance of species decreased as noise levels increased, but the proportion of green areas (open or forest vegetation) had a positive effect. Agreeing with previous research, our study shows that noise levels and vegetation cover seem to be the best predictors of diversity in urban areas. Nevertheless, the presence of particular habitats (wetlands, grasslands, woodlots), patchily distributed in the urban matrix, could buffer the effects of urbanization on birds. These habitats should thus be taken into account in urban planning.

RESUMO: A urbanização resulta em alterações no ambiente que afetam diretamente a diversidade biótica, sendo fundamental a compreensão das relações entre a fauna e as características do ambiente urbano para o planejamento de uma cidade. O ruído, por exemplo, é uma característica do ambiente urbano que afeta negativamente o comportamento e comunicação social das aves, enquanto a presença de áreas verdes promove a diversidade. Os efeitos da urbanização sobre a fauna podem variar conforme o estágio de desenvolvimento urbano, assim, nosso objetivo foi analisar a distribuição da avifauna em uma área com estágio intermediário de urbanização (uma cidade brasileira com 2.470 habitantes/km²) e sua relação com a paisagem urbana. Nós realizamos uma análise de Correspondência Canônica (CCA) e Modelos Lineares Generalizados (GLM) para avaliar como a avifauna é afetada pelos componentes da paisagem urbana (e.g., nível de ruído, número de construções, cobertura vegetal). Apesar de não termos encontrado um padrão claro de urbanização, tanto as características urbanas quanto as de habitat tiveram, mesmo que de forma branda, um efeito sobre a distribuição de espécies de aves. A distribuição das espécies foi espacialmente correlacionada, formando três grandes grupos: 1) espécies associadas aos ambientes campestres e úmidos; 2) espécies florestais; 3) espécies tolerantes aos ambientes degradados. A riqueza de espécies foi positivamente relacionada à proporção de árvores, à abundância de pessoas e à presença de prédios, porém teve efeito negativo com o aumento do nível de ruído. Áreas com maior nível de ruído apresentaram menor abundância de aves, enquanto as maiores abundâncias estiveram positivamente associadas à proporção de áreas verdes (vegetação campestre ou florestal). Nossos resultados concordam com estudos prévios que sugerem que o nível de ruído e a cobertura vegetal são as variáveis mais relevantes relacionadas à diversidade de aves em áreas urbanas. Contudo, a presença de habitat específicos (banhados, campos, matas), imersos na matriz urbana, poderiam amortizar os efeitos da urbanização sobre as aves, e estes deveriam ser considerados quando avaliado o planejamento urbano das cidades.

Avifauna do Parque Estadual de Vila Rica do Espírito Santo, Fênix, Paraná / Birds species composition of the Vila Rica do Espírito Santo State Park, Fênix, Paraná

A avifauna do Parque Estadual de Vila Rica do Espírito Santo foi estudada a partir de 1982 até o ano de 2007 com a finalidade de obter a sua composição de espécies de aves. Situado no município de Fênix, no estado do Paraná, essa unidade de conservação está inserida em uma região cuja paisagem é um mosaico de fragmentos da floresta Estacional Semidecidual entre extensas áreas destinadas ao plantio de grãos, cana-de-açúcar e pastagens. Possui uma área de 354 ha recoberta em sua maioria por uma floresta secundária em estádio avançado de regeneração e por capoeiras. O inventário foi realizado utilizando em conjunto os métodos de reconhecimento visual e auditivo e por capturas com redes ornitológicas, durante quatro períodos, uma primeira amostragem em 1982, o segundo período com 40 expedições a campo entre 1986 e 1999 e o terceiro e quarto períodos conduzidos, respectivamente, de 2002 a 2003 e 2006, totalizando em mais 16 expedições. Esta pesquisa revelou a ocorrência de 259 espécies de aves distribuídas em 55 famílias e 22 ordens. A predominância de espécies representantes da ordem Passeriformes e da subordem dos Suboscines sugere que a assembléia de aves do parque é caracterizada por elementos silvícolas. Esse ambiente é o mais representativo no parque e abriga o maior numero de espécies, 189 espécies, destacando-se a ocupação por aves tamnícolas (164 spp.), corticícolas (14 spp.) e terrícolas (11 spp). O PV por abrigar 14 espécies ameaçadas de extinção e uma alta riqueza de espécies apresenta uma alta importância na paisagem regional como uma unidade de conservação. Essa paisagem composta por alguns remanescentes é fundamental para a manutenção da diversidade local, ainda mais quando essas florestas estão protegidas de alguma forma, como o caso do Parque Estadual Vila Rica do Espírito Santo que é uma unidade de conservação de uso restrito.

The avifauna of Vila Rica do Espírito Santo State Park (PV) was studied from 1982 until 2007 in order to obtain the bird species composition. This protected area is located in in Fênix, a Parana state municipality that is inserted in a region whose landscape is a mosaic of patches of semideciduous forest and extensive areas of grain crops, sugar cane and pasture. It has an area of 354 ha covered mostly by second growth with mature characteristics and some places with primary sucession. The inventory was conducted using the methods of visual and aural recognition of bird species together captures with mist nets, during four periods. First, in 1982 with one expedition, the second period with 40 field expeditions between 1986 and 1999 and the third and fourth periods conducted respectively, from 2002 to 2003 and 2006, totaling in more 16 expeditions. This research has results in the record of 259 species of birds belonging to 55 families and 22 orders. The predominance of species of the Passeriformes order and Suboscines suborder suggests that the bird assemblage of the PV is characterized by forest elements. This environment is the most representative in the study area and has the largest number of species, 189 species, which are branches species (164 spp.), trunk species (14 spp.) and ground species (11 spp.). The PV has 14 endangered species and high species richness and this way present an important role on the regional landscape as a protected area. This landscape composed by some patches is fundamental to maintenance of local diversity, especially when these forest are protected in some way, as the case Vila Rica do Espírito Santo State Park which is a protected area with restricted use.