Patterns of species occurrence as a response to environmental and biotic constraints: the uncertainty of correlative approaches

Abstract

Abstract - Correlative modelling approaches have been used as first approximations to infer the role of environmental and biotic factors underlying species occurrences. However correlative models cannot demonstrate unequivocally causal relationships. Furthermore a number of artefacts may cause some inferred relationships to be spurious. In this thesis I focus my work on these sources of uncertainty. First I demonstrate the joint effect of the kind of modelling technique and species macroecological traits in the accuracy of models of species distribution. Then, by means of simulated spatial patterns I assess the overestimation of species distribution models' accuracy due to spatial autocorrelation. Third, I address the issue of the effect of spatial scale on patterns of species co-occurrence showing that evidences of spatial segregation at finer scales can be inversed at wider scales. In the last part I propose a simple resampling technique to overcome problems derived from sampling artefacts due to species rarity. ### Resumo - Como primeira aproximação para inferir o papel de factores ambientais e bióticos na ocorrência de espécies, tem-se recorrido frequentemente a abordagens correlativas. Porém, os modelos correlativos não demonstram inequivocamente relações causais. Diversos artefactos estatísticos podem ainda tornar espúrias algumas relações inferidas. Nesta tese foco o meu trabalho nestas fontes de incerteza. Começo por demonstrar um efeito combinado da técnica estatística e de características macroecológicas das espécies na precisão de modelos de distribuição. Através de padrões espaciais simulados avalio depois a sobrestimação da precisão de modelos de distribuição de espécies devido à autocorrelação espacial. Abordo posteriormente a questão do efeito da escala espacial nos padrões de coocorrência de espécies em que demonstro que evidências de segregação a escalas finas podem ser invertidas a escalas grosseiras. Por último, proponho uma técnica simples de reamostragem como forma de contornar artefactos de amostragem de espécies raras.