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Introdução a Métodos de Estimativas Populacionais
Instituto de Pesquisas Ecológicas
Instrutor: Marcos Vinícius Carneiro Vital
Universidade Federal de Alagoas
http://marcosvital.wordpress.com/
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Por onde começar e por onde prosseguir
Sugestões de bibliografia:
E sugestões de softwares gratuitos:
- Métodos de Estudo em Biologia da Conservação& Manejo da Vida Silvestre, L. Cullen et. al.
- Ecological Methodology, C.J. Krebs.
- Analysis and Management of AnimalPopulations, B. K. Williams et. al.
- MARK
- Distance
- The R software for Statistical Computing
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Uma breve fundamentação estatística
O que é uma estimativa?
- Tentando saber algo sobre o todo a partir deuma parte.
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INFERÊNCIA
AMOSTRAGEMpopulação
amostra
Uma breve fundamentação estatística
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Uma breve fundamentação estatística
O que é uma estimativa?
Alguns conceitos importantes:
- Tentando saber algo sobre o todo a partir deuma parte.
- Populações e amostras.
- Tendência central, dispersão e confiança.
- Independência e aleatorização.
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Planejamento e delineamento
Planejamento:
- Estabelecer objetivos claros.
- Planejar quais análises usar antes do estudo!
- Sempre observar os pressupostos.
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Planejamento e delineamento
Planejamento:
O que um bom delineamento precisa:
- Estabelecer objetivos claros.
- Planejar quais análises usar antes do estudo!
- Sempre observar os pressupostos.
- Réplicas independentes.
- Representatividade.
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Planejamento e delineamento
Planejamento:
O que um bom delineamento precisa:
- Estabelecer objetivos claros.
- Planejar quais análises usar antes do estudo!
- Sempre observar os pressupostos.
- Réplicas independentes.
- Representatividade.Aleatorização!
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Os métodos de estimativa de tamanho populacional
Objetivo central:
- Obter uma estimativa confiável da densidadeabsoluta.
Outros objetivos que podem acompanhar:
- Estimar capacidade de dispersão.
- Coleta de dados e manejo de indivíduos.
- Estimativas de sobrevivência.
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Os métodos de estimativa de tamanho populacional
Escolhendo o método adequado:
Dados sobre os indivíduos são importantes?
Marcação e recaptura
Organismo séssil?
Quadrats
População é explorada?
Exploração é seletiva?
Mudança de razão
Captura por esforço
Transectos de observação
sim
não
sim
não sim
sim
não não
Modificado de Krebs (1998), Ecological Methodology
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Os métodos de estimativa de tamanho populacional
Escolhendo o método adequado:
Dados sobre os indivíduos são importantes?
Marcação e recaptura
Organismo séssil?
Quadrats
População é explorada?
Exploração é seletiva?
Mudança de razão
Captura por esforço
Transectos de observação
sim
não
sim
não sim
sim
não não
Modificado de Krebs (1998), Ecological Methodology
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Os métodos de estimativa de tamanho populacional
Uma atividade prática:
- Marcação e recaptura de... feijões?!
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Os métodos de estimativa de tamanho populacional
Uma atividade prática:
- Marcação e recaptura de... feijões?!
O método de Liconln-Petersen:
- A boa e velha regra de três.
�� �� ∙ �
�N = população que desejamos estimar C = número de indivíduos capturados
M = número de indivíduos marcados R = número de invidíduos re-capturados
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O método de Licoln-Petersen
Fórmula corrigida para evitar super-estimativas:
�� ��� 1� ∙ �� 1�
� 1� 1
- Não tem tendências se (M+C)>N
- É pouco tendencioso se R>7
Resultado deve vir acompanhado de intervalo de confiança!
- E seu cálculo deve ser feito com base nadistribuição de probabilidades adequada.
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O método de Licoln-Petersen
Pressupostos do método:
- População é fechada.
- Todos indivíduos tem a mesma chance de captura.
- Marcas não afetam os indivíduos.
- Marcas não são perdidas e são sempre visíveis nare-captura.
- A amostragem dos indivíduos deve ser ao acaso.
- Então, cuidado com desenhos sistemáticos.
- Estimativa se refere à população “coletável”.
- Então fique atento para as etapas de vida.
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O método de Schnabel
Adequado para marcações e recapturas sucessivas
- Na prática, é equivalente a uma “sequência deLicoln-Petersens”.
�� �∑���∙ ���
∑��
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O método de Schnabel
Pressupostos:
- Os mesmos do Licoln-Petersen.
Vantagem:
- Estimativa deve ser mais precisa.
- Podemos visualizar os pressupostos!
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O método de Schnabel
Verificação gráfica dos pressupostos:
- Gráfico de dispersão:
- Proporção de indivíduos marcados (Rt/Ct) noeixo Y.
- Número de indivíduos marcados previamente(Mt) no eixo X.
- Os pressupostos são válidos se o resultado foraproximadamente uma reta!
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O método de Jolly-Seber
Populações abertas:
- Há natalidade, mortalidade e migração.
- Permite calcular estimativa de sobrevivência.
O que é necessário:
- Três ou mais coletas.
- Marcações que identifiquem a data de captura.
- Coletas que comecem no “t+1” e terminem no“tfinal+2”.
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O método de Jolly-Seber
Pressupostos:
- Chance de captura igual para os indivíduos.
- O mesmo para chance de sobrevivência.
- Marcas não perdidas e visíveis.
- Tempo de amostragem é irrelevante para osprocessos de mudança da população.
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Testes gerais de pressupostos para marcação-recaptura
Será que as marcas são perdidas?
- Marcar indivíduos com duas marcas diferentes eindependentes.
- Na recaptura, espera-se que todos tenham asduas marcas.
- Se isso não acontecer, os resultados dequantas marcas foram perdidas podem serusadas para corrigir as estimativas!
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Testes gerais de pressupostos para marcação-recaptura
Será que todos possuem a mesma “capturalidade”?
- Chance de captura pode ser afetada por:
- Comportamento relacionado à idade, estruturasocial, etc.
- Aprendizado.
- Posicionamento das armadilhas.
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Testes gerais de pressupostos para marcação-recaptura
Será que todos possuem a mesma “capturalidade”?
- Chance de captura pode ser afetada por:
- Comportamento relacionado à idade, estruturasocial, etc.
- Aprendizado.
- Posicionamento das armadilhas.
- Se o efeito tiver tendência, podemos detectá-lo.
- Por exemplo, quando indivíduos aprendem aevitar armadilhas.
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Testes gerais de pressupostos para marcação-recaptura
Um exemplo: teste de Chapman.
���
�� ∙ ��
bij = número de indivíduos marcados coletados na amostra j queforam marcados na amostra i
ni = número total de indivíduos coletados na amostra i
ui = número de indivíduos não marcados na amostra i
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Avaliando um trabalho de marcação-recaptura
Como saber se um trabalho está adequado?
- Atenção para os pressupostos:
- O ideal é que eles sejam discutidos de maneiraexplícita, e verificados por testes sempre quefor possível.
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Avaliando um trabalho de marcação-recaptura
Como saber se um trabalho está adequado?
- Atenção para os pressupostos:
- O ideal é que eles sejam discutidos de maneiraexplícita, e verificados por testes sempre quefor possível.
- Atenção para o desenho amostral:
- As amostragens são representativas? Asréplicas são independentes?
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Avaliando um trabalho de marcação-recaptura
Como saber se um trabalho está adequado?
- Atenção para os pressupostos:
- O ideal é que eles sejam discutidos de maneiraexplícita, e verificados por testes sempre quefor possível.
- Atenção para o desenho amostral:
- As amostragens são representativas? Asréplicas são independentes?
- Atenção para os resultados:
- Se o intervalo de confiança for grande demais,isso pode indicar esforço insuficiente.
- O mesmo vale para baixa recaptura.
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Os métodos de estimativa de tamanho populacional
Escolhendo o método adequado:
Dados sobre os indivíduos são importantes?
Marcação e recaptura
Organismo séssil?
Quadrats
População é explorada?
Exploração é seletiva?
Mudança de razão
Captura por esforço
Transectos de observação
sim
não
sim
não sim
sim
não não
Modificado de Krebs (1998), Ecological Methodology
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Estimando tamanho de populações exploradas
Método de mudanças na razão (sexual ou outras):
- Útil em situações de caça ou similares, onde umgrupo é mais visado do que outros.
- Por exemplo: caça voltada para os machos.
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Estimando tamanho de populações exploradas
Método de mudanças na razão (sexual ou outras):
- Útil em situações de caça ou similares, onde umgrupo é mais visado do que outros.
- Por exemplo: caça voltada para os machos.
Fração de machos antes da
retirada=
Número de machos antes da
retirada-
Número de machos retirados
População total antes da retirada -
Número total de animais retirados
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Estimando tamanho de populações exploradas
Método de captura por esforço:
- Útil em situações de alta exploração, como pesca,por exemplo.
- Exige grande remoção de invidíduos.
- Em essência, trata-se de uma regressão do efeitoda captura cumulativa (o nosso X) sobre a capturarelativa à unidade de esforço amostral (o Y).
- Basta extrapolar a equação até X=0
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Os métodos de estimativa de tamanho populacional
Escolhendo o método adequado:
Dados sobre os indivíduos são importantes?
Marcação e recaptura
Organismo séssil?
Quadrats
População é explorada?
Exploração é seletiva?
Mudança de razão
Captura por esforço
Transectos de observação
sim
não
sim
não sim
sim
não não
Modificado de Krebs (1998), Ecological Methodology
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Estimando tamanho de populações sésseis
Estimativas por quadrats:
- Muito comum em estudos com plantas.
- Mas valem para quaisquer organismos imóveis.
- Na prática, funciona como um tipo bem simplesde extrapolação.
- Por exemplos: se 10 plantas são encontradosem 10 m2, então em 100 m2 devemosencontrar 100 plantas!
- Mas a distribuição das plantas pode afetar oresultado!
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Estimando tamanho de populações sésseis
Os “tipos” de distribuição:
- Agregada.
- Possivelmente a mais comum.
- Aleatória.
- Ambientes mais ou menos uniformes.
- Uniforme.
- Territorialidade, alelopatia, etc.
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Os métodos de estimativa de tamanho populacional
Escolhendo o método adequado:
Dados sobre os indivíduos são importantes?
Marcação e recaptura
Organismo séssil?
Quadrats
População é explorada?
Exploração é seletiva?
Mudança de razão
Captura por esforço
Transectos de observação
sim
não
sim
não sim
sim
não não
Modificado de Krebs (1998), Ecological Methodology
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Métodos de transecto de observação
.
Medidas:
- Distância de observação: r.
- Ângulo de observação: θ.
- Distância perpendicular para o transecto: x=r·sen θ.
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Métodos de transecto de observação
Pressupostos:
- Animais dentro do transecto são sempre detectados.
- Animais não se movem antes da detecção, e nãosão contados duas vezes.
- As distâncias e os ângulos são medidos comprecisão.
- Os avistamentos de cada indivíduo sãoindependentes.
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Avaliando um trabalho de estimativa populacional
Como saber se um trabalho está adequado?
- Atenção para os objetivos:
- Os métodos empregados são adequados paraos objetivos propostos?
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Avaliando um trabalho de estimativa populacional
Como saber se um trabalho está adequado?
- Atenção para os objetivos:
- Os métodos empregados são adequados paraos objetivos propostos?
- Atenção para os pressupostos.
- O mesmo de sempre.
![Page 40: Instrutor: Marcos Vinícius Carneiro Vital · não sim sim não não Modificado de Krebs (1998), EcologicalMethodology. ... -Tempo de amostragem é irrelevante para os processosdemudançadapopulação](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020217/5c01116209d3f22b088c1179/html5/thumbnails/40.jpg)
Avaliando um trabalho de estimativa populacional
Como saber se um trabalho está adequado?
- Atenção para os objetivos:
- Os métodos empregados são adequados paraos objetivos propostos?
- Atenção para os pressupostos.
- O mesmo de sempre.
- Atenção para o desenho amostral.
- O desenho é adequado ao método?
- O mesmo de sempre.
![Page 41: Instrutor: Marcos Vinícius Carneiro Vital · não sim sim não não Modificado de Krebs (1998), EcologicalMethodology. ... -Tempo de amostragem é irrelevante para os processosdemudançadapopulação](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022020217/5c01116209d3f22b088c1179/html5/thumbnails/41.jpg)
Avaliando um trabalho de estimativa populacional
Como saber se um trabalho está adequado?
- Atenção para os objetivos:
- Os métodos empregados são adequados paraos objetivos propostos?
- Atenção para os pressupostos.
- O mesmo de sempre.
- Atenção para o desenho amostral.
- O desenho é adequado ao método?
- O mesmo de sempre.
- Atenção para os resultados.
- O mesmo de sempre.