estructura del paisaje y manejo de recursos...
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ESTRUCTURA DEL PAISAJE Y MANEJO DE RECURSOS NATURALES
Manejo de recursos naturales
Implica el uso de la tierra y el agua
Conflictos relacionados con diferentes perspectivas del uso de la tierra y sus consecuencias
ecológicas
3 DESAFÍOS:
Una parcela de tierra puede ser tratada como una unidad discreta y aislada desde el punto de vista de su manejo solamente en el contexto político, administrativo o de tenencia de la tierra pero no desde el punto de vista ecológico ⇒ el manejo de la tierra requiere de la consideración del paisaje que contiene las parcelas de interés.
3 DESAFÍOS:
El manejo efectivo del uso de la tierra requiere que los estudios ecológicos y las perspectivas pueden integrarse a lo largo de un amplio rango de escalas: Usualmente el manejo se realiza en un rango
acotado de escalas Los sistemas naturales generalmente no se
encuentran restringidos en sus dinámicas e interrelaciones y las escalas de estas dinámicas pueden no coincidir con las escalas de manejo
3 DESAFÍOS:
El desarrollo de políticas para el manejo de recursos naturales con el objetivo del desarrollo sostenible requiere de la integración de la ecología con las políticas económicas, los propietarios de la tierra, los estamentos políticos y sociales ⇒ Todos ellos influyen en las decisiones.
Ecología del paisaje
Estructura física y a la dinámica temporal del mosaico espacial
Relación entre la configuración espacial y los procesos ecológicos
ESTRUCTURA ESPACIAL Y CONFIGURACIÓN:
Calidad de parche: Manejo ⇒ diferencias estructurales entre parches ⇒
dif. en el retorno potencial económicoOrganismos ⇒ diferencias estructurales entre parches ⇒ dif. en amenazas y oportunidades
Costos y beneficios asociados con el parche y su variación en el tiempo ⇒ la calidad del parche es
dinámica
ESTRUCTURA ESPACIAL Y CONFIGURACIÓN:
Bordes: Netos o gradientes ⇒ papel crítico en la determinación
de los movimientos o flujosBorde permeable ⇒ relaciona parches entre sí e implica
una dinámica a nivel de todo el paisajeBorde impermeable ⇒ incentivamovimientos o flujos
dentro del parche e internaliza la dinámica dentro de los elementos del paisaje
ESTRUCTURA ESPACIAL Y CONFIGURACIÓN:
Bordes: Manejo ⇒ Muchas veces se ignoran las influencias
externas y se considera que el área a gestionar tiene bordes cerrados (e.g., reservas)
Borde permeable ⇒ hábitat que excede los límites del área ⇒ un manejo que se restringe a un parche ⇒puede fracasar al no considerar la dinámica de todo el mosaico
ESTRUCTURA ESPACIAL Y CONFIGURACIÓN:
Contexto del parche: Lo que rodea a un parche influye sobre él ⇒ un
mosaico “variado” crea diferencias entre elementos vecinos creando diferencias en la dinámica dentro y entre parches.
e.g.: la aptitud de hábitat de un parche para una especie disminuirá si se encuentra rodeado de otros elementos que incentiven el ingreso de depredadores o competidores.
Buena aptitud forrajera pero lejos del agua
ESTRUCTURA ESPACIAL Y CONFIGURACIÓN:
Conectividad: Define el nivel de dispersión o movimientos dentro del
paisaje.En la biología de la conservación y el manejo de
recursos ⇒ conectividad garantizada por corredores ⇒ solución simplista
Cap. de movimiento ⇒ permeabilidad de los bordes, contexto espacial y cap. propia de mov. del organismo ⇒ depende de la entidad ecológica
LA IMPORTANCIA DEL ORGANISMO:
Las 4 características estructurales descriptas van a depender de la entidad ecológica en estudio ⇒ cada especie va a necesitar un plan de manejo específico para cada situación y momento ⇒ situación compleja
Los ecólogos han centrado su atención en los “grupos funcionales” (grupos de spp. que comparten un conjunto de atributos)
Si comparten propiedades funcionales, entonces pueden ser manejadas de la misma manera y eso simplifica los desafíos del manejo basado en especies, mientras que al mismo tiempo enfatiza la importancia de las propiedades ecológicas
ESCALAS:
Los organismos responden a la estructura del paisaje sobre un rango acotado de escalas espaciales (“ventanas espaciales” sensuWiens et al. 2002).
ESCALAS:
Organismos grandes y/o móviles: perciben el ambiente a través de una ventana amplia
Otros factores: diferencias fisiológicas, patrones forrajeros, comportamiento forrajero, organización social o habilidades de dispersión, entre otras. Dif. en patrones de selección (e.g., seleccionan sitios de nidificación a una escala y de forrajeo a otra)
Conjunto de patrones y dinámicas en los sistemas ecológicos dependientes de la escala
ESCALAS TEMPORALES:
Importantes para el manejo de recursos. E.g., tiempo de recuperación luego de un disturbio. Dos consecuencias directas:
1.- Retardos en la respuesta a los cambios producidos por el disturbio ⇒ dinámicas transitorias
2.- Antes de que termine de recuperarse se produzca otro disturbio ⇒ sinergia ⇒ probabilidad que el sistema supere algún umbral límite
UMBRALES:
Los organismos responden a umbrales relacionados con las características estructurales del paisaje
Dichos umbrales que caracterizan las respuestas de los organismos a la estructura del paisaje están relacionados con la escala (la ventana espacial de una especie puede variar con el cambio de escala)
¿CÓMO ESTOS TEMAS SE RELACIONAN CON EL MANEJO?
Si bien estos conceptos son bastante obvios para los ecólogos, para un gestor de recursos naturales pueden resultar poco familares e incluso bastante abstractos…….
?
EJEMPLOS: EXTRACCION DE MADERA Y BUHOSMANCHADOS EN USA Objetivo general de manejo: mantener poblaciones
viables de este búho y de los bosques maduros en que habita.
Bosques muy fragmentados por extracción desde 1930 (dominancia: árboles >300 años a <70) ⇒patrón con parches pequeños de bosques maduros en una matriz de bosques jóvenes ⇒ cambio estructural y funcional
Los búhos viven en parches de bosques maduros y con niveles poblacionales cercanos al umbral de extinción
Hábitat originalmente fragmentado pero aceleración de la fragmentación con el desarrollo de la industria maderera
EJEMPLOS: EXTRACCION DE MADERA Y BUHOSMANCHADOS EN USA
Algunas consecuencias:Reemplazo de disturbios naturales por antrópicosCambios en el microclima en parches de bosques maduros rodeados de parches jóvenesCambios en la estructura y dinámica en parches madurosAlteración de procesos hidrológicos: colmatación de cursos con sedimentos ⇒ declinación de poblaciones de peces
EJEMPLOS: EXTRACCION DE MADERA Y BUHOSMANCHADOS EN USA
Búhos: distribución espacial similar a la de una metapoblación ⇒ Una estrategia de conservación ecológicamente defendible: considerar el contexto espacial y el grado de conectividad de las poblaciones de búhos más que focalizar la estrategia en unas pocas poblaciones locales (o sea, a nivel de paisaje).
EJEMPLOS: EXTRACCION DE MADERA Y BUHOSMANCHADOS EN USA
Modelo de simulación (McKelvey et al. 1993):Influencia de las características estructurales del paisaje sobre las poblaciones de búhos ⇒Relaciona la supervivencia y reproducción de esta especie en relación con las localidades con hábitat apto en el paisaje.
Consideraciones: 1.- La cantidad total de hábitat apto permanece cte. 2.- Se analizan distintas configuraciones espaciales
EJEMPLOS: EXTRACCION DE MADERA Y BUHOSMANCHADOS EN USA
Modelo de simulación (McKelvey et al. 1993):
hábitat apto agrupado (b), entonces hay niveles poblacionales altos y más estables que con una estructura de paisaje al azar (a)
Años (x10)
Pobl
ació
n (x
10)
EJEMPLOS: EXTRACCION DE MADERA Y BUHOSMANCHADOS EN USA
Modelo de simulación (McKelvey et al. 1993):Un agrupamiento de hábitat con baja relación entre perímetro y área permitirá una estabilidad poblacional relativamente más alta que con un agrupamiento continuo pero con bordes irregulares. Una situación similar se da con un conjunto de hábitats fragmentados > Conectividad
respecto a b)
EJEMPLOS: EXTRACCION DE MADERA Y BUHOSMANCHADOS EN USA
Modelo de simulación (McKelvey et al. 1993): Otras simulaciones sugieren que cuando la calidad de hábitat difiere en el espacio, creando un mosaico de hábitats de alta calidad rodeados por hábitat marginales (sumideros), los niveles poblaciones se vuelven menos estables a lo largo del tiempo.
EJEMPLOS: EXTRACCION DE MADERA Y BUHOSMANCHADOS EN USA
Estrategia de manejo: confección de guías de manejo de la vegetación a dos niveles:
a.- Individuo (sitio de nidificación, stand de nidificación, home range)
b.- Poblacional (poblaciones locales, metapoblaciones).
Dado que el tiempo de recuperación del bosque es largo, es fundamental considerar la dinámica del búho en este período transitorio (tiempo en que los parches jóvenes de bosque se conviertan en parches de bosque maduro).
EJEMPLOS: EXTRACCION DE MADERA Y BUHOSMANCHADOS EN USA
Política de manejo: enfocada en los conceptos de la ecología del paisaje: Configuración espacialArreglo de los elementos de paisaje a múltiples
escalas Evaluación de los atributos de los parches tales
como forma, tamaño, contexto, conectividad, espaciamiento y calidad.
Por supuesto, existe una gran cantidad de información bio-ecológica sobre esta especie
EJEMPLOS: EXTRACCION DE MADERA Y BUHOSMANCHADOS EN USA
Política de manejo:Considerar al búho como especie focal para el manejo
de las tierras públicasCambios en las prácticas de explotación forestal y
esfuerzos en la restauración de bosques con características similares a la de los bosques maduros
Dado el extenso tiempo de recuperación de los bosques y la historia de vida del búho, aún es muy temprano para afirmar que las prácticas de manejo hayan sido exitosas en la recuperación de sus poblaciones
EJEMPLOS: USO DE HUMEDALES POR AVES ACUÁTICAS EN ZONAS ÁRIDAS DE AUSTRALIA
70% de Australia es árida pero en estas zonas hay humedales con una gran abundancia de aves acuáticas
La distribución espacial y temporal de los humedales es errática debido a la variabilidad de la precipitación ⇒ los humedales retienen agua por poco tiempo ⇒las aves son capaces de volar grandes distancias (180 km en un día y 3200 km en pocas semanas) ⇒
La abundancia de las aves es muy variable en un lapso de tiempo de solo 3 meses
EJEMPLOS: USO DE HUMEDALES POR AVES ACUÁTICAS EN ZONAS ÁRIDAS DE AUSTRALIA
Roshier (1999, 2001) estudió este problema en 93.000 km2 en el NO de Nueva Gales del Sur. Resultados:
La variación en la abundancia y distribución de aves no estuvo explicada ni por el área de un humedal en particular ni por el área de un humedal en la vecindad de un parche.
Tampoco se relacionaba con la abundancia de aves en otros humedales en la vecindad.
EJEMPLOS: USO DE HUMEDALES POR AVES ACUÁTICAS EN ZONAS ÁRIDAS DE AUSTRALIA
Humedales agrupados ⇒topografía y régimen hidrológico ⇒ el patrón define el grado de conectividad
Conectividad variable en función del nivel del agua ⇒época seca más fragmentados y desconectados
Periodo seco
Periodo húmedo
Conectividad en función de una distancia de dispersión de 200 km
EJEMPLOS: USO DE HUMEDALES POR AVES ACUÁTICAS EN ZONAS ÁRIDAS DE AUSTRALIA
Conectividad varía con la entidad ecológica: vientos monzónicos del N de Australia ⇒ agrupamientos de humedales conectados para spp. con cap. de dispersión >200 km.
Cap. Disp. 100 km
Cap. Disp. 200 km
EJEMPLOS: USO DE HUMEDALES POR AVES ACUÁTICAS EN ZONAS ÁRIDAS DE AUSTRALIA
La relación entre conectividad y distancia de dispersión no era lineal y existían umbrales
Pequeños incrementos en la capacidad de dispersión ⇒gran incremento de la conectividad de los humedales
Este umbral de conectividad respecto a la distancia de dispersión es sensible a la abundancia de humedales y se incrementa a medida que más humedales se van secando
Periodo relativamente seco
Sigue la sequía ⇒ ↓ distrib. y abundancia de humedales ⇒conectividad p/ spp. con > cap. de dispersión (umbral amplio)
Combina el tamaño y número de agrupamientos de humedales con su configuración espacial (medida de conectividad)
Umbral
EJEMPLOS: CALIDRIS MELANOTOS EN USA (FARMER Y PARENT 1997; FARMER Y WIENS 1998; 1999)
Especie migradora entre el golfo de México y el ártico (zona de nidificación)
Calidad de humedales alta ⇒ desde pequeños movimientos entre humedales vecinos hasta uno solo que implica la ruta de migración al norte
A medida que la calidad decrece ⇒ estrategias de movimiento alternativas convergen a un punto óptimo
Si se cruza el umbral de calidad ⇒ estrategia “óptima”: abandonar la migración
EJEMPLOS: CALIDRIS MELANOTOS EN USA (FARMER Y PARENT 1997; FARMER Y WIENS 1998; 1999)
Además: Pp ⇒ disponibilidad de hábitat. Años húmedos: disponen de hábitats alternativos en
campos de cultivos que retardan la labranza (situación favorable)
Años secos: solo disponen de los humedales permanentes (más separados)
Simulaciones: calidad más importante que la cantidad de humedales
Humedales: variables en el tiempo y factores de otros sitios pueden influir en un humedal en particular a través de la cuenca!
EJEMPLOS: AVES Y HUMEDALES
¿Cómo se relaciona estos resultados con el manejo? Caract. del paisaje influyen sobre la dinámica de las
aves acuáticas. Pero aún no han sido consideradas en las cuestiones de manejo.
Ramsar: visión estática: proteger humedales con alta abundancia de aves. Pero…..
Humedales y aves con alta dinámica temporal y spp. de aves con distintas capacidades de dispersión
Conclusión: considerar solo efectos locales no sería apropiado…..
EJEMPLOS: PASTOREO DE GANADO EN ZONAS ÁRIDAS
Estrategia de manejo tradicional: maximizar la producción y el retorno económico
El ganado impacta sobre el medio biótico y abiótico los que varían espacial y temporalmente
Calidad de parches para ganado: varía con la cant., calidad y disponibilidad de forraje y también con la distancia al agua
EJEMPLOS: PASTOREO DE GANADO EN ZONAS ÁRIDAS
Esto crea un patrón espacial en el paisaje que tiene un efecto en cascada sobre la distribución y abundancia de otros organismos, aumentando o disminuyendo su abundancia.
EJEMPLOS: PASTOREO DE GANADO EN ZONAS ÁRIDAS Estrategia de manejo tradicional:
provisión de fuentes de agua fijas ⇒ La densidad de animales y el impacto del pastoreo varían inversamente con la distancia a las fuentes de agua ⇒ patrón espacial que influye en la distribución y abundancia de otros organismosTipo 1: atractivo para el pastoreo,
históricamente degradado y con moderada erosión de suelos; Tipo 2: menos atractivo para el ganado, menos propenso a la erosión de suelos y con más cobertura de leñosas. Las diferencias entre curvas responden a cambios en la cobertura de herbáceas entre un período húmedo (>cobertura) y uno seco (< cobertura)
EJEMPLOS: PASTOREO DE GANADO EN ZONAS ÁRIDAS
Efectos del pastoreo sensibles a la escala: Milchunas et al. (1998): Análisis en clausuras de 130 ha
con distintas cargas, pero las mediciones de las respuestas al pastoreo por diferentes componentes del sistema fueron hechas a escalas muy diferentes:
EJEMPLOS: PASTOREO DE GANADO EN ZONAS ÁRIDAS Conclusiones: muchos componentes del ecosistema
son generalmente insensibles al pastoreo. Esto puede ser correcto pero supone que la presión de herbivoría es homogénea en todo el potrero y que si hay alguna dependencia en escalas respecto a las respuesta de los componentes del sistema puede quedar neutralizada por la uniformidad del tratamiento del pastoreo
EJEMPLOS: PASTOREO DE GANADO EN ZONAS ÁRIDAS
En realidad, nunca el pastoreo es uniforme, ni en potreros ni en zonas de ganadería extensiva
EJEMPLOS: PASTOREO DE GANADO EN ZONAS ÁRIDAS
La dinámica puede ser muy diferente en distintas partes del paisaje
El manejo que asume uniformidad de pastoreo en todos los potreros o que no considera efectos de las escalas o que mide efectos de pastoreo en escalas inapropiadas o incompatibles puede alcanzar conclusiones que finalmente comprometen la estabilidad y persistencia de los sistemas pecuarios
En realidad, nunca el pastoreo es uniforme, ni en potreros ni en zonas de ganadería extensiva
EJEMPLOS: PASTOREO DE GANADO EN ZONAS ÁRIDAS
La percepción sobre el forraje es diferente desde la perspectiva del herbívoro y la del humano:
≠
EJEMPLOS: PASTOREO DE GANADO EN ZONAS ÁRIDAS
También se reconocen umbrales: En el Chaco, hay un cambio abrupto a una distancia de 1 km de las aguadas ⇒ < 1 km pastorean cabras y vacas juntas; >1 km solo vacas ⇒ umbral dado por un cambio en el sistema de pastoreo (de multi a uniespecífico ⇒disminuye el sobrepastoreo)
EJEMPLOS: PASTOREO DE GANADO EN ZONAS ÁRIDAS
Cambio de paradigma en los sistemas pecuarios: En lugar de considerar las áreas de pastoreo como sistemas en equilibrio en el cual las cargas pueden ser optimizadas en relación con la capacidad de carga del sitio, los gestores reconocen ahora que estos sistemas son variables en el tiempo y de una naturaleza de no equilibrio por lo cual ven la necesidad de ajustar la carga de manera oportunista en función de la oferta ambiental.
Se necesita considerar el pastoreo como una forma de disturbio y por lo tanto manejarlo correctamente.
Algunos gestores y productores se han dado cuenta de los beneficios de mantener la heterogeneidad ambiental a múltiples escalas en los sistemas pecuarios ya que garantiza el mantenimiento de las especies en algún lugar del paisaje
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS Los ejemplos muestran que hay un proceso de toma
de conciencia creciente respecto a considerar la perspectiva del paisaje en las cuestiones relacionadas con el manejo.
1.- Unidades manejadas vs mosaicosTradicionalmente : Manejo de recursos centrado en unidades específicas con la exclusión de las áreas contiguas. Estas áreas fueron tratadas como si fueran internamente homogéneas y cerradas a las influencias externas. El manejo presumía operacionalmente que todos los componentes críticos y procesos necesarios para el mantenimiento del sistema o para lograr los objetivos del manejo estaban contenidos dentro de estas unidades.
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS
Para tales objetivos se consideraron escalas amplias
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS1.- Unidades manejadas vs mosaicosActualmente: Manejo de mosaicos ⇒ heterogeneidad
espacial e influencias de factores externos. La estructura y configuración del paisaje pueden tener consecuencias importantes
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS1.- Unidades manejadas vs mosaicosEn el caso de fauna, se considera que una sp. puede
utilizar varios elementos del paisaje que deben ser evaluados a distintas escalas
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS2.- Especies vs ecosistemasTradicionalmente: enfoque de manejo y conservación
sobre especies individuales (por ≠ motivos)
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS2.- Especies vs ecosistemasActualmente: el nuevo paradigma es el manejo de
ecosistemas para conservar biodiversidad. Al ser un concepto funcional, el límite del ecosistema es difícil de definir.
Aún en el manejo de especies, éstas no están divorciadas de la red de procesos que operan a nivel de ecosistema ni los procesos ecosistémicos pueden
separarse de las propiedades funcionales de las especies que los producen
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS2.- Especies vs ecosistemasActualmente: uso de especies focales (indicadoras,
paraguas, claves, etc.) que a menudo operan a escalas amplias y, por lo tanto, protegen a aquellos componentes menores y la integridad de los ecosistemas. De todas maneras, es mejor considerar su rol funcional en la dinámica del ecosistema más que el hecho de que operen a escalas amplias.
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS3.- Productividad vs sostenibilidadTradicionalmente: el objetivo principal del manejo era
maximizar la productividad de un sistema. Eran importante las tasas de renuevo y la noción de “capacidad de carga” que implicaba que la producción máxima estaba fija en función de las características del sitio y las características intrínsecas del recurso
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS
3.- Productividad vs sostenibilidad Actualmente: Se reconoce la sostenibilidad ecológica, que
incluye la heterogeneidad espacial y temporal. Su planteo es preservar la diversidad de especies y la productividad por mantenimiento de la composición, estructura y procesos característicos de un área o ecosistema.
La noción de sostenibilidad es dependiente de la escala: lo que es sostenible a una escala local puede no serlo a una regional.
La sostenibilidad enfatiza también en las relaciones que existen entre las cuestiones espaciales y la producción y la estabilidad de un recurso.
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS
3.- Productividad vs sostenibilidad No considerar esto puede llevar a sobrepasar un umbral
sin retorno con efectos adversos sobre el sistema
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS4.- Equilibrio vs variación natural y disturbios En los 60 y 70: El marco del manejo se asentaba en el
supuesto de que los recursos podrían ser manejados con referencia a un equilibrio fijo, considerando solo la capacidad de carga del mismo en un ambiente. En este esquema se omitían las variaciones naturales, reforzando dicha perspectiva del equilibrio.
Actualmente: muchos ecólogos y gestores reconocen que los sistemas naturales son variables y que los disturbios son procesos naturales importantes que deberían ser incorporados más que excluidos de las políticas de manejo (e.g., fuego).
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS4.- Equilibrio vs variación natural y disturbios Esto requiere de comprender el rango de variación
histórica de un ecosistema (RVH) y considerar que los disturbios varían con las escalas espaciales y temporales:
Un paisaje puede tener una cierta estabilidad a gran escala pero a escalas locales hay variaciones a las que responden los organismos
También un disturbio infrecuente pero intenso puede afectar al sistema a un amplio rango de escalas
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS4.- Equilibrio vs variación natural y disturbios A veces es difícil separar la variación natural del
impacto antrópico o si una acción humana ha llevado a un sistema más allá de su variación histórica y, por lo tanto, de su sostenibilidad
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS4.- Equilibrio vs variación natural y disturbios El manejo dentro de la óptica RVH puede servir para
compatibilizar las actividades humanas con otros objetivos.
En la medida que las actividades humanas no afecten mucho la estructura o composición de los paisajes, el ecosistema puede permanecer dentro del dominio natural de variabilidad y los procesos ecológicos importantes que contribuyen a la sostenibilidad pueden ser mantenidos.
Si se pasa un umbral puede que el nivel de adaptación de los organismos se exceda y el sistema se degrade lo cual, desde el punto de vista del manejo, implica que este cambio es permanente.
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS5.- integridad ecológica y escalas ecológicas Estos 4 conceptos anteriores puede incluirse dentro
de la óptica de la “integridad ecológica” (uno de los principales objetivos de manejo actual).
Un sistema tiene integridad ecológica cuando mantiene:
su estructurasus funcionessu diversidad totalsu organización funcionalsus procesos críticos
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS5.- integridad ecológica y escalas ecológicas Estas condiciones hacen que el ecosistema sea
resistente al estrés impuesto por cambios en las condiciones ambientales y ser capaces de recuperarse rápidamente, o sea, es sostenible.
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS5.- integridad ecológica y escalas ecológicas Si la integridad está comprometida ⇒ >
susceptibilidad a umbrales de cambio ambiental de origen antrópico
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS5.- integridad ecológica y escalas ecológicas A escalas finas: enfatiza aspectos estructurales del
sistema relacionado a especies individuales y su dinámica.
A escalas amplias: el foco está puesto en los procesos tales como PPN, ciclo de nutrientes, regímenes hidrológicos y se le da menos atención a la composición y estructura del sistema del cual estos procesos emergen.
Integridad a una escala no necesariamente implica integridad a otra. Por lo tanto es importante la visión multiescala al analizarla.
La heterogeneidad espacial complica también esta visión ⇒ el problema de la integridad debe ser analizado desde la óptica del mosaico como un todo.
CUESTIONES RELACIONADAS CON EL MANEJO DE RECURSOS5.- integridad ecológica y escalas ecológicas La prioridad para los ecólogos del paisaje y los
gestores de recursos es desarrollar medidas de integridad ecológica que reconozcan el efecto de la escala y la heterogeneidad, idealmente acoplada con la composición de especies y las propiedades funcionales de los ecosistemas y aplicables a todo el paisaje (Reid 1996).
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
a.- Comunidades de aves en agroecosistemas (Bottoni et al. 2005)
Premisa: la abundancia de aves está relacionada con la calidad del ambiente → búsqueda de grupos de especies focales que sean indicadoras de distintos ensambles de mosaicos.
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
a.- Comunidades de aves en agroecosistemas (Bottoni et al. 2005)
Contexto local: La abundancia del grupo focal está relacionada con las características estructurales del hábitat
Contexto de paisaje: esta abundancia está relacionada con las variables ambientales del mosaico
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
a.- Comunidades de aves en agroecosistemas (Bottoni et al. 2005)
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
a.- Comunidades de aves en agroecosistemas (Bottoni et al. 2005)
Matriz agrícola: > 80% del área de estudio< 3% de bosque natural1,4% “hedgerows” pero importantes
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
a.- Comunidades de aves en agroecosistemas (Bottoni et al. 2005)
Grupo Ambiente
1 Bosques
2 Hedgerows anchos
3 Hedgerows ancho medio
4 Areas abiertas
5 Cursos de agua
Elemento del paisaje en peligro e importante para el mantenimiento de la biodiversidad de aves del mosaico
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
a.- Comunidades de aves en agroecosistemas (Bottoni et al. 2005)
Mapa de aptitud para aves en función de la presencia de “hedgerows”
26% del territorio con hedgerows de aptitud media y alta pero con distribución no uniforme. Consideran la densidad de este elemento como umbral para la restauración del paisaje
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
a.- Comunidades de aves en agroecosistemas (Bottoni et al. 2005)
•→ ↑densidad ↑ abundancia de spp. focales•Relación fuerte entre especies focales y tipos de ambientes
•Identificación de áreas de importancia para conservación y restauración a partir del mapa de aptitud
•Definición de la densidad óptima de hedgerows
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
a.- Comunidades de aves en agroecosistemas (Bottoni et al. 2005)
Conclusión: especies focales adecuadas para identificar complejos ecológicos que necesitan protección en un área. En este caso, un objetivo más adecuado que restaurar el bosque original (poco realista) es restaurar los hedgerows.
El análisis de la aptitud del paisaje es el primer paso para la planificación y la determinación de acciones prioritaria de conservación.
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
b.- Selección de hábitat de la pava de monte en el Bajo Delta del Paraná (Malzof y Quintana 2008)
Objetivo: Analizar el proceso de selección de hábitat de esta especie a escala de paisaje y de hábitat.
Habita los bosques ribereños y selvas en galería. En Bajo Delta: mosaico de ambientes antropizados desde hace más de 100 años
METODOLOGIA
Se consideraron mosaicos asociados a 5 categorías de cursos de agua dadas por el ancho y la profundidad de los mismos dado que estas características condicionan la magnitud de las actividades productivas en sus alrededores.
En áreas modales seleccionadas en cada uno de estos mosaicos se confeccionaron mapas de ambientes utilizando fotogramas del año 2002 con una resolución espacial de 2,5 m tomados a 5.000 m altura .
Se realizó una clasificación orientada a objeto, considerando a priori los distintos ambientes identificados con validación a campo y a través del inventario forestal del mismo año.
Para cada categoría se caracterizó el mosaico de ambientes en una franja de 100 m desde la orilla del curso de agua.
Se compararon los mapas obtenidos a través del uso de métricas de paisaje usando el programa Fragstat 3.3 .
METODOLOGIA
Se recorrieron estacionalmente 65 cursos de agua entre 2005 y 2006 a fin de registrar todas las pavas vistas y escuchadas entre las 07:00 y 10:00 hs y entre las 16:00 y 19:00 hs.
En cada observación se registró el tipo de ambiente en el que se las pavas se encontraban presentes.
Se analizaron los patrones de selección de hábitat para esta especie tanto a escala de paisaje como de hábitat.
La selección de hábitat a escala de paisaje se analizó utilizando un diseño con proporciones conocidas de unidades disponibles de recurso (Manly, 1993).
La selección a escala de hábitat se analizó a través del método de Marcum y Loftgaarden (1980), comparando los hábitats en que se observaron las pavas con puntos al azar.
Categorías de cursos de agua consideradas.
1) Arroyuelos (<20m de ancho y <1m de profundidad)
2) Arroyos pequeños (entre 21-40m de ancho y <1m deprofundidad)
3) Arroyos grandes (entre 41-60m de ancho yentre 1-3m de profundidad)
4) Ríos pequeños (entre 61-200m de ancho yentre 2-3m de profundidad)
5) Ríos grandes (>200m de ancho y >12m de profundidad)
Áreas desmontadas
Areas peridomiciliarias
Parques abandonadosEntre 1-5 años
Entre 5-8 años Entre 8-16 años >16 años
Bosques Secundarios
Hábitats identificados
Áreas deforestadas
Bosque secundarioForestación activa renoval
Forestación activa madura
Forestación activa joven
RESULTADOS: Caracterización del mosaico asociado a las distintas categorías de cursos de agua
Área total/clase (ha) Borde total/clase (m)
Número de parches
Tamaño medio de parche/clase (m)
Distancia media al vecino más cercano/clase (m)
RESULTADOS: Métricas de Paisaje
Número de pavas observadas total y en cada categoría de curso deagua y abundancia relativa (pavas/km de curso de agua) para cadaestación del año
5 0 0 0 0
4 10 (0,11) 26 (0,39) 6 (0,045) 14 (0,14)
3 64 (0,89) 56 (0,87) 11 (0,17) 15 (0,21)
2 32 (0,45) 66 (1,05) 21 (0,46) 37 (0,64)
1 14 (0,41) 34 (1,39) 11 (0,36) 16 (0,66)
Categoría Otoño invierno primavera
Verano
Total 120 (0,39)
182 (0,73)
49 (0,16) 82 (0,31)
RESULTADOS: Abundancia relativa de pavas
RESULTADOS: Selección a escala de paisajeIntervalos de confianza de Bonferroni para la proporción utilizada por la pava de monte de los distintos cursos de agua. PP= proporción de la población; USP= proporción utilizada de cada categoría; BCL= límites de los intervalos de confianza de Bonferroni; Chi= Chi cuadrado.
** Uso significativamente mayor a lo diponible
*** Uso significativamente menor a lo disponible
PP USP BCL Chi
PP USP BCL Chi
lower upper lower upper
Fall Spring 1 0.11 0.12 0.04 0.19 1 0.10 0.22 0.07 0.38 2 0.23 0.27 0.16 0.37 2 0.15* 0.43 0.25* 0.61* 3 0.23* 0.53 0.42* 0.65* 93.94 3 0.21 0.22 0.07 0.38 47.89 4 0.28 0.08 0.02 0.15 4 0.44 0.12 0.00 0.24 5 0.15 0.00 - - 5 0.10 0.00 - - Winter Summer 1 0.08* 0.19 0.10* 0.28* 1 0.09 0.00 0.08 0.31 2 0.24* 0.36 0.25* 0.48* 2 0.22* 0.17 0.31* 0.59* 3 0.25 0.31 0.20 0.42 84.02 3 0.27 0.18 0.07 0.29 28.51 4 0.32 0.14 0.06 0.23 4 0.37 0.45 0.06 0.28 5 0.09 0.00 - - 5 0.04 0.20 - -
RESULTADOS: Selección a escala de hábitatP1i: proporción de cada tipo de hábitat basado en los n puntos al azar en el
área de estudio; P2i: proporción de pavas localizadas en cada tipo de hábitat; n1 y n2 = número total de puntos al azar y de localizaciones de pavas por estación, respectivamente; SCI: intevalos de confianza simultáneos; SF=
bosques secundarios; DE: Desmonte; YAP= Plantación activa joven; MAP= plantación activa madura
P1i P2i n1 n2 SCI
Use vs
availabilitya
P1i
P2i n1 n2 SCI
Use vs
availabilitya
Fall Lower Upper Spring Lower Upper
SF 0.26 0.24 151 58 -0.11 0.15 = SF 0.28 0.03 151 20 -0.16 0.11 =
DE 0.08 0.10 -0.11 0.07 = DE 0.06 0.05 -0.05 0.08 =
YAP 0.16 0.02 0.07 0.21 - YAP 0.20 0.05 0.06 0.23 -
MAP 0.50 0.64 -0.29 0.01 = MAP 0.46 0.60 -0.29 0.01 =
Winter Summer
SF 0.35 0.71 151 31 -0.54 -0.18 + SF 0.28 0.31 151 43 -0.16 0.12 =
DE 0.06 0.07 -0.11 0.09 = DE 0.06 0.05 -0.05 0.08 =
YAP 0.19 0.03 0.07 0.25 - YAP 0.22 0.21 -0.12 0.13 =
MAP 0.40 0.19 0.05 0.37 - MAP 0.44 0.44 -0.15 0.15 =
** Uso significativamente mayor a lo diponible
*** Uso significativamente menor a lo disponible
CONCLUSIONESLas distintas categorías de cursos de agua considerados mostraron diferentes mosaicos de elementos relacionados con el grado de antropización de los mismos.
1.- Bosques secundarios: Los mosaicos asociados a las categorías 1, 2 y 4 muestran la >proporción de BS. En cat. 1 y 2 el tamaño medio de parche es > y la distancia entre ellos es <. El mosaico asociado a la cat. 4 presenta un > número de parches de menor tamaño promedio y más alejados entre sí.
2.- P lantaciones activas: Los mosaicos asociados a cat. 3, 4 y 5 muestran la mayor superficie de PAM y PAJ En líneas generales las distancias entre parches de los mosaicos asociados a las cat. 4 y 5 son menores respecto a los mosaicos asociados a las cat. 2 y 3.La cat. 4 muestra el > número de parches, la > cant. de borde ⇒> fragmentación.Las cat. 3 y 5 tienen un < número de parches pero de tamaño promedio >.
3.- Desmontes:El mosaico asociado a la cat. 4 muestra la mayor proporción de superficie, el > número de parches, el >tamaño de parches y la > cantidad de borde. En los mosaicos asociados a las cat. 2 y 5 muestran parches de desmonte más alejados ⇒ en cat. 2 porque hay poca actividad forestal y en la cat. 5 porque al haber grandes superficies forestadas, el ritmos global de desmonte es menor.
CONCLUSIONES1.- Selección a escala de paisaje
El mayor uso de mosaicos asociados a las cat. 1, 2 y 3 estaría dado por la presencia de una importante cobertura de bosques secundarios más o menos continuos y una menor antropización del paisaje y, por consiguiente, un menor nivel de disturbio para la especie.
El bajo o nulo uso de los cursos de agua de cat. 4 y 5 podría deberse, además de la mayor antropización del paisaje, porque éstos podrían representar una barrera a la dispersión para estas aves ya que las mismas tienen un sistema de vuelo consistente en un corto aleteo seguido de un planeo en el cuál se dejan caer.
2.- Selección a escala de hábitat
La selección de bosques secundarios en invierno estaría relacionada con la provisión de alimento y protección contra el frío y los eventuales depredadores. En esta estación las forestaciones maduras fueron usadas en menor proporción a lo disponible, posiblemente por su baja oferta de alimento y refugio.
En el resto de las estaciones los BS fueron usados en función de los disponible probablemente debido a un incremento en la calidad de hábitat en las forestaciones maduras.
Las forestaciones jóvenes no fueron seleccionadas en ninguna de las estaciones del año, probablemente debido a su falta de oferta de alimentos, refugio y sitios de nidificación.
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEc.- Selección de sitios de nidificación de skuas y gaviotas en la
Península Antártica (Quintana y Travaini 2000)
Especies estudiadas: Catharacta macormicki y C. skua lonnbergi.
Skua (depredador) y pingüino papua (presa)
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEc.- Selección de sitios de nidificación de skuas y gaviotas en la
Península Antártica (Quintana y Travaini 2000)
Especies estudiadas: Catharactamacormicki y C. skua lonnbergi.
• En verano nidifican en la AntártidaMarítima
• Depredadores topes en losecosistemas terrestres antárticos
• Se alimentan principalmente de peces y aves
• Estas dos especies puedennidificar en simpatría
• En esas condiciones se repartenlos recursos alimenticios
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEc.- Selección de sitios de nidificación de skuas y gaviotas en la
Península Antártica (Quintana y Travaini 2000)Area de estudio: Punta Cierva, Península Antártica (64°09´S, 60°57´O) . Sitio de Especial Interés Científico N° 15
Áreas de Musgueras
Áreas de roca expuesta
Acantilados costeros
Lagunas
Nevizas y glaciares
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEc.- Selección de sitios de nidificación de skuas y gaviotas en la
Península Antártica (Quintana y Travaini 2000)Paisaje: compuesto por diferentes unidades ambientales o tipos de hábitats. Se diferencian en:• Exposición•Altitud•Pendiente•Tipo de afloramientos rocosos•Presencia de nieve permanente•% y tipo de cobertura vegetal (musgos, líquenes o gramíneas)
Mapa de Unidades Ambientales (Fuente: Agraz et al. 1994): elaborado a partir de cartografía disponible y levantamiento a campo con una plancheta topográfica
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEc.- Selección de sitios de nidificación de skuas y gaviotas en la
Península Antártica (Quintana y Travaini 2000)
Objetivo: analizar a dos escalas de percepción diferentes (escalas de hábitat y de microhábitat) los condicionantes ambientales claves que determinan la elección de los sitios de nidificación. Se consideraron solo en aquellos tipos de hábitats con un Nro importante de nidos.
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEc.- Selección de sitios de nidificación de skuas y gaviotas en la
Península Antártica (Quintana y Travaini 2000)
A escala de hábitat: Uso (N°de nidos presentes en cada tipo de hábitat) vs disponibilidad (proporción de cada tipo de hábitat respecto de la superficie total)A escala de microhábitat: condiciones microambientales presentes alrededor de cada nido
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEA escala de microhábitat:
Análisis discriminante comparando sitios usados (con nidos) y disponibles (al azar)
ANÁLISIS DE LA SELECCIÓN DE SITIOS DE NIDIFICACIÓN
Análisis del uso vs la disponibilidad de los diferentes tipos de
hábitats
ESCALA DE HÁBITAT
Análisis discriminante “paso a paso”
ESCALA DE MIROHÁBITAT
Prueba de χ2
Análisis de variables ambientales claves en la selección del sitio dentro
de cada tipo de hábitat
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEc.- Selección de sitios de nidificación de skuas y gaviotas en la
Península Antártica (Quintana y Travaini 2000)
Resultados a escala de hábitat:
Habitats 2 y 4: usados en >prop. a lo disponibleHabitats 1,6,7 y 8: usados en = prop. a lo disponibleHabitats 3,5, y 9: usados en < prop. a lo disponible
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEc.- Selección de sitios de nidificación de skuas y gaviotas en la
Península Antártica (Quintana y Travaini 2000)
Resultados a escala de hábitat:
Habitats 2,4,1 y 6 presentan una cobertura similar con colchones de musgos (buen sustrato para los nidos), pero los dos primeros difieren de los dos segundos por la exposición ⇒ mejores condiciones ambientales; Hábitat 7: parches pequeños de musgos pero cerca de los pingüinos
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEc.- Selección de sitios de nidificación de skuas y gaviotas en la
Península Antártica (Quintana y Travaini 2000)Resultados a escala de microhábitat:Habitats 1 y 2: muy homogéneos
Habitat 4: nidos con > prop. de clastos de 25-60 cmHabitat 6: nidos con > prop. de roca madreHabitat 7: 1) nidos con < prop. de clastos <5cm; 2) a > elevación ; 3) con distinto tipo de microtopografía
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJEc.- Selección de sitios de nidificación de skuas y gaviotas en la
Península Antártica (Quintana y Travaini 2000)Resultados a escala de microhábitat:
Habitat 7: Elevación coincidente con las pingüineras; < prop. de clastos <5cm ⇒ partición en los sitios de nidificación con los pingüinos; 3) con distinto tipo de microtopografía.Habitat s 4 y 6: Nidos cercanos a rocas y clastos grandes ⇒ > protección y abrigo
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
d.- Análisis y evaluación del proceso de fragmentación de hábitat en un sector de Yungas Argentinas (Eliano 2008)
Objetivo: cuantificar la pérdida de hábitats naturales en la ecorregión de las Yungas, a fin de esta información pueda ser de utilidad a la hora de evaluar áreas prioritarias para la conservación.
Fuente: Somma 2006Somma 2006Somma 2006
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
Colonias: Tabaco, Banana,Hortalizasy Citrus
Pueblo Kolla - Yungas bajas (Selva Montana) : Ganado, Y cultivos de subsistencia (Maiz, Citrus, Palta)
Pueblo Kolla – Yungas Altas (Bosque Montano): cultivos de subsistencia andina (Potato spp., Yacon, Quinoa)
Fincas: SOJA y citrusCorporaciones agroindustriales: Cañaverales, Citrus
Fuente: Somma 2006
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
d.- Análisis y evaluación del proceso de fragmentación de hábitat en un sector de Yungas Argentinas (Eliano 2008). Período 1973-2000
Número de Parches (Patch Number)
0,00100,00200,00300,00400,00500,00
1973 1986 1997 2000
AñosN
úm. d
e Pa
rche
s
HábitatAgricultura
Agricultura: 75.225 ha en 1973 155.586 ha en 2000
Se incrementó tanto el nro. de parches agrícolas como de hábitat natural
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
d.- Análisis y evaluación del proceso de fragmentación de hábitat en un sector de Yungas Argentinas (Eliano 2008)
Tamaño Medio de Parches
0,00
20000,00
40000,00
60000,00
80000,00
100000,00
1973 1986 1997 2000
Años
hect
área
s
HábitatAgricultura
Coef. de variación del Tamaño medio de los fragmentos
0,00
500,00
1000,00
1973 1986 1997 2000
Años
PSC
OV
HábitatAgricultura
El tamaño medio de parches de hábitat natural se va haciendo cada vez menor
El CV del tamaño de parches se incrementa con el tiempo, pasando de 373 en 1973 a 606 en 2000 ⇒ el patrón de paisaje es cada vez es más heterogéneo como consecuencia de la partición de grandes parches en otros más pequeños
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
d.- Análisis y evaluación del proceso de fragmentación de hábitat en un sector de Yungas Argentinas (Eliano 2008)
Borde total
0,00500000,00
1000000,001500000,002000000,002500000,003000000,003500000,004000000,00
1973 1986 1997 2000
Años
Bor
de to
tal
HábitatAgriculturea
Densidad de Borde
0,00
1,00
2,00
3,00
1973 1986 1997 2000
AñosD
ensi
dad
de
Bor
de HábitatAgricultura
El borde total de hábitat natural y de agricultura aumentan debido a que aumenta la cantidad de parches.
La densidad de borde (cantidad de borde/m2) también se incrementa con el tiempo
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
d.- Análisis y evaluación del proceso de fragmentación de hábitat en un sector de Yungas Argentinas (Eliano 2008)
Distancia Promedio al Parche vecino mas Cercano
0,001000,002000,003000,00
1973 1986 1997 2000
años
MNN Hábitat
Agricultura
Indice de Proximidad Medio
0,00200000,00400000,00600000,00800000,00
1973 1986 1997 2000
Años
MPI Hábitat
Agricultura
La distancia promedio entre parches de hábitat natural es cada vez mayor alcanzando un valor de casi el triple entre 1973 (133 m) y 2000 (353)
MPI: > en 1973 y va decayendo ⇒separación gradual de los parches de hábitat; disminuye en las primeras etapas y luego aumenta ⇒ inversión de la matriz (los parches de hábitat natural remanentes permanecen como elementos aislados en esta nueva matriz antrópica).
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
Comparación entre cortes temporales1973 vs. 1986 1986 vs.1997 1997 vs. 2000 1973 vs. 2000
Fuzzy Kappa 0,38 0,68 0,83 0,17
Fuzzy Kappa varía entre 0 (distintos) y 1 (idénticos)
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
Fuente: Somma 2006
ESTUDIOS REALIZADOS A ESCALA DE PAISAJE
b.- Análisis y evaluación del proceso de fragmentación de hábitat en un sector de Yungas Argentinas (Eliano 2008)
Conclusión: Necesidad de una planificación territorial que compatibilice actividades productivas, integridad de los
ecosistemas y sostenibilidad ecológica, social y económica de la región
Somma 2006
Somma 2006
Somma 2006
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