Spatial heterogeneity and habitat configuration overcome habitat composition influences on alpha and beta mammal diversity

• Published in: Biotropica Vol. 52; no. 5; pp. 969 - 980
• Main Authors: Regolin, André Luis, Ribeiro, Milton Cezar, Martello, Felipe, Melo, Geruza Leal, Sponchiado, Jonas, Campanha, Luis F. de Castro, Sugai, Larissa Sayuri Moreira, Silva, Thiago Sanna Freire, Cáceres, Nilton Carlos
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Hoboken Wiley Subscription Services, Inc 01.09.2020
• Subjects: biodiversity conservation; Composition; Configurations; Conservation; Environmental policy; Evaluation; fragmentation; habitat conservation; Habitat fragmentation; Habitat improvement; habitat modeling; habitat quality; Habitats; Harbors; Heterogeneity; image texture; Land use; Landscape; Landscape preservation; landscapes; Mammals; Mato Grosso do Sul; nestedness; Patchiness; Regression analysis; Small mammals; Spatial heterogeneity; spatial variation; Species diversity; species losses; Species richness; Taxa; Thematic mapping; thematic maps; Vegetation index; woody plants
• ISSN: 0006-3606; 1744-7429
• DOI: 10.1111/btp.12800

The effects of habitat fragmentation on different taxa and ecosystems are subject to intense debate, and disentangling them is of utmost importance to support conservation and management strategies. We evaluated the importance of landscape composition and configuration, and spatial heterogeneity to explain α‐ and β‐diversity of mammals across a gradient of percent woody cover and land use diversity. We expected species richness to be positively related to all predictive variables, with the strongest relationship with landscape composition and configuration, and spatial heterogeneity respectively. We also expected landscape to influence β‐diversity in the same order of importance expected for species richness, with a stronger influence on nestedness due to deterministic loss of species more sensitive to habitat disturbance. We analyzed landscape structure using: (a) landscape metrics based on thematic maps and (b) image texture of a vegetation index. We compared a set of univariate explanatory models of species richness using AIC, and evaluated how dissimilarities in landscape composition and configuration and spatial heterogeneity affect β‐diversity components using a Multiple Regression on distance Matrix. Contrary with our expectations, landscape configuration was the main driver of species richness, followed by spatial heterogeneity and last by landscape composition. Nestedness was explained, in order of importance, by spatial heterogeneity, landscape configuration, and landscape composition. Although conservation policies tend to focus mainly on habitat amount, we advocate that landscape management must include strategies to preserve and improve habitat quality and complexity in natural patches and the surrounding matrix, enabling landscapes to harbor high species diversity. in Portuguese is available with online material. Resumo Os efeitos da fragmentação de habitats em diferentes taxa e ecossistemas estão sujeitos a intenso debate, e esclarecê‐los é de extrema importância para subsidiar estratégias de conservação e manejo. Avaliamos a importância da composição e configuração da paisagem em escala grossa e da heterogeneidade espacial dentro do habitat para explicar a diversidade α e β de mamíferos em um gradiente de porcentagem de cobertura de vegetação lenhosa e de diversidade de uso da terra. Esperamos que a riqueza de espécies seja positivamente relacionada a todas as variáveis explanatórias, sendo a relação mais forte com medidas de composição, com medidas de configuração da paisagem em escala grossa e com a heterogeneidade espacial dentro do habitat, respectivamente. Também esperamos que a paisagem influencie ambos os componentes da diversidade β (substituição e aninhamento), na mesma ordem de importância esperada para a riqueza de espécies, e com uma maior influência no componente de aninhamento devido à perda determinística de espécies mais sensíveis ao distúrbio no habitat. Registramos ocorrências de mamíferos de pequeno, médio e grande porte em 20 paisagens no Brasil e analisamos a estrutura da paisagem usando: (a) métricas da paisagem baseadas em mapas temáticos de cobertura da terra e (b) medidas de textura de imagem de um índice de vegetação calculadas a partir de imagens não classificadas. Comparamos um conjunto de modelos explicativos univariados de riqueza de espécies usando o Critério de Informação de Akaike e avaliamos como as diferenças entre pares de paisagens em medidas de composição e configuração da paisagem e medidas dentro de habitat de heterogeneidade espacial afetam os componentes da diversidade β usando uma regressão múltipla em uma matriz de distância. Descobrimos que, contrário às nossas expectativas, a configuração da paisagem foi o principal fator que afeta a riqueza de espécies, seguido pela heterogeneidade espacial e, por último, pela composição da paisagem. O aninhamento das espécies foi explicado, em ordem de importância, pela heterogeneidade espacial, configuração da paisagem e composição da paisagem. Embora as políticas de conservação tendem a se concentrar principalmente na quantidade de habitat, defendemos que o manejo da paisagem deve incluir estratégias para preservar e melhorar a qualidade do habitat em manchas naturais e a incrementar a complexidade da vegetação na matriz circundante, permitindo que as paisagens abriguem maior diversidade de espécies.