@PHDTHESIS{ 2020:103667555, title = {Modelagem computacional de ecossistemas com competição por recursos e evolução em ambientes heterogêneos}, year = {2020}, url = "http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8757", abstract = "Nesta tese estudamos um modelo de ecossistema com estrutura espacial em que as espécies competem por recursos e evoluem em um ambiente heterogêneo. A heterogeneidade ambiental é introduzida através da atribuição de recursos, que são distribuídos na rede por meio de um relevo fractal gerado através da simulação do movimento Browniano fracionário. Dessa forma, a rugosidade do relevo ´e controlada por meio do expoente de Hurst, H. Cada espécie é caracterizada por um conjunto de constantes de meia-saturação, que definem a eficiência da espécie no uso de cada recurso. Apenas uma espécie ´e introduzida inicialmente no sistema, e novas espécies são geradas a partir de mutações que ocorrem com probabilidade ѵ. O conjunto de constantes de meia-saturação que caracteriza a espécie mutante é obtido a partir do conjunto da espécie ancestral, em que uma das constantes ´e modificada e obtida através de uma distribuição normal em que o valor médio é igual ao da espécie ancestral e três valores diferentes para a variância são estudados. Na primeira parte do trabalho, estudamos o comportamento de padrões de diversidade apresentados pelo sistema. Observamos que a diversidade média apresentou um valor mais baixo para H = 0:01 (relevo muito rugoso) para o caso em que a probabilidade de mutação das espécies é mais baixa. Verificamos, também, que a relação espécie-área apresenta dois regimes em lei de potência em que S ~ Az, onde os expoentes obtidos para áreas grandes são maiores que os obtidos para áreas pequenas. Também investigamos a relação entre o número médio de espécies e o expoente de Hurst, H. Para o valor de probabilidade de mutação mais alto, notamos que um valor mais alto de variância da distribuição das constantes de meia-saturação leva a uma menor diversidade. Já para o caso em que a probabilidade de mutação é menor, observamos um crescimento do número médio de espécies com H, e uma menor diversidade para o caso em que a variância da distribuição das constantes de meia-saturação é menor. Na segunda parte do trabalho fizemos um estudo mais estatístico, onde analisamos o comportamento da distribuição das flutuações da evolução temporal da diversidade. Também estudamos a relação entre a diversidade e diferentes valores de probabilidade de mutação. Vimos que a distribuição exponencial esticada forneceu um bom ajuste do comportamento de distribuições de cauda pesada, como foram as distribuições dos histogramas de incrementos da diversidade. Encontramos um expoente de ajuste β ≈ 1 indicando que o sistema possui memória para probabilidades de mutação baixas, e um expoente β = 2 para probabilidade de mutação mais altas, do qual inferimos que o sistema se comporta como um processo de Markov. Observamos, também uma mudança de comportamento na relação entre o expoente β e a probabilidade de mutação ѵ. Para valores de probabilidade de mutação baixos esta relação segue uma lei de potência. Para probabilidades de mutação altas β torna-se independente de ѵ. Percebemos que a mudança da flutuação na diversidade só depende da probabilidade de mutação.", publisher = {Universidade Federal Rural de Pernambuco}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Biometria e Estatística Aplicada}, note = {Departamento de Estatística e Informática} }