iv. demecologÍa

Estudio de las Poblaciones

DEMECOLOGÍA

Población

Todos los miembros de una especie que viven en la misma

área al mismo tiempo

Tiene estructura y dinámica definida

Aquí se centran los planes de manejo y conservación

Estructura de una Población

EDAD

SEXO

ORGANIZACIÓN SOCIAL

EDAD • Permite establecer diferencias entre los miembros de una

población en base al tiempo de vida que tienen.

• Es posible referirse a tipos de edad

• Edad biológica: Es la que se define en base a los estadíos de vida de una especie . Se habla pro ejemplo de crías, juveniles, adultos, seniles

• Edad cronológica: La edad se define en función de una unidad absoluta de tiempo, depende de la duración de la vida de la especie en estudio, puede ser anual o mensual, es complejo.

EDAD La estructura de edad es una consecuencia de los patrones de

nacimiento y mortalidad de una población

Para saber que podría esperarse en el futuro, cuántos están en

etapa reproductiva.

Una población que se expande tendrá muchos jóvenes

Un población estable tendrá grupos equitativos

Una población en declinación tendrá gran cantidad de individuos

en edad mayor

SEXO

Permite establecer diferencia entre machos y hembras

(a veces no se puede como por ejemplo en plantas monoicas)

Aproximación cuantitativa:

Razón de sexos = Número de machos en la población

numero de hembras en la población

PIRÁMIDES POBLACIONALES

Es una instantánea de la estructura de edad y sexos e una

población en algún momento del tiempo.

Gráfico de barras en las que cada barra es proporcional al

número de individuos de cada clase de edad. Prefiriendo las

edades pre reproductora, reproductora y post productora

• Las pirámides se basan en nacimientos y muertes de una

población sin considerar migraciones

Pirámides Poblacional

TIPOS DE PIRÁMIDES

Población en disminución Población en crecimiento

Población estacionaria

Organización Social Muchas poblaciones se organizan

Familias de un macho con varias hembras. Aunque la razón de

sexos sea 1:1 el acaparamiento de machos crea competencia

Asociado a la formación de familias está la territorialidad

Formación de castas: Grupo social estático al que se pertenece

debido a la condición hereditaria de cada individuo

Vicuñas

Territoriales: Peleas entre machos

Grupos familiares: 1 macho, 3 a 4 hembras y 2 crías

Grupos de solteros

Organización que se mantiene todo el año

Se aseguran revolcaderos en su territorio

Lobos

Lobos

Lobos

Estudio de las Poblaciones

DINÁMICA POBLACIONAL

DEMECOLOGÍA

Dinámica de una Población

• ¿Por qué cambia una

población?

• Consideramos a la

población como una caja

negra. Se analizan

entradas y salidas:

Natalidad, Mortalidad,

Inmigración, Emigración

NATALIDAD • Capacidad de la población para aumentarse a sí misma por

medio de la reproducción

• La natalidad máxima (absoluta o fisiológica) es la producción teórica máxima de nuevos individuos en condiciones ideales y es constante para una población específica

• La natalidad ecológica o conseguida se refiere a un aumento de la población en las condiciones ambientales actuales o específicas de campo. No es constante, puede variar con el tamaño y la composición de edades y el entorno

NATALIDAD

MORTALIDAD • Cuantifica la muerte de individuos en un población en un periodo determinado

• Mortalidad ecológica o real : pérdida de individuos en condiciones dadas no es constante , varía según la condición de la poblaciones y del entorno

• La mortalidad mínima teórica es contante para una población, representa la pérdida mínima en condiciones ideales

• La tasa de supervivencia es más importante muchas veces, es el complemento de la tasa de mortalidad

• La mortalidad en cada etapa de la vida resulta interesante ya que al igual que la natalidad varía con la edad

• El cuadro completo de mortalidad se ilustra e una TABLA DE VIDA

MORTALIDAD

Tablas de Vida

• Permiten obtener una imagen clara y sistemática de la

mortalidad y supervivencia de una población

• Comienzan con una cohorte, grupo de individuos nacidos en

el mismo periodo de tiempo.

• Es común expresar la cantidad de individuos que sobreviven

a cualquier edad como una proporción del tamaño de la

cohorte inicial .

Tabla de vida

x nx lx dx qx

0 530 (530/530) = 1 (530- 159)= 371 (371/530) =0.70

1 159 0.3 79 0.5

2 80 0.15 32 0.4

3 48 0.09 27 0.55

4 21 0.04 16 0.75

5 5 0.01 5 1

Curvas de Vida • Las curvas que se obtienen a partir de los datos de tablas de vida son

reveladoras

• Al graficar lx (en log), Vs edad: Curva de sobrevivencia.

• Curva de mortalidad en función de qx

• Puede ser convexa cuando la mortalidad es mínima hasta el margen final de la vida hombre (Tipo I)

• Curva cóncava, gran mortalidad en los primero años de vida (Tipo III)

• Curva con ligera concavidad que se aproxima a una línea diagonal muestra mortalidad alta entre los jóvenes pero baja y constante en los adultos (Tipo II)

Curvas de Vida

MIGRACIÓN • En algún momento de su vida los animales se desplazan , lo

cual influye en la densidad local

• El movimiento de los individuos se denomina dispersión . Desplazamiento a una cierta distancia

• Al desplazamiento de individuos fuera de la subpoblación se le denomina emigración

• Se llama inmigración al desplazamiento de un individuo desde un lugar a otra subpoblación

MIGRACIÓN

• A veces migración s considera despreciable: cuando hay confinanmiento, o rutas muy cortas de migración

• La migración es un viaje de ida y vuelta, pueden ser cortos o por temporadas. Otras son de un solo viaje de retorno como en los salmones

• La dispersión tiene el efecto de variar la distribución espacial de los individuos y como resultado los patrones de densidad de la población

• La dispersión puede causar la variación o expansión de la zona geográfica de la población

• En algunos casos la expansión se debe a cambios en las condiciones ambientales

DISTRIBUCIÓN

Distribución: Limite

espacial dentro del

cual residen todos los

individuos de una

población

Los puntos: Posición

del individuo

DISTRIBUCIÓN SEGÚN POSICIÓN • Los individuos de una especie pueden estar distribuidos al azar si la

posición de unos es independiente de la de los demás

• Individuos distribuidos uniformemente están espaciados de

manera más o menos equitativa. Esta distribución resulta de alguna

interacción negativa como competencia (territorilidad)

• La distribución en bloques es la más común aquí los individuos se

encuentran agregados debido a factores como la sociabilidad de

especies, la distribución de alimento (urbanización humana)

DISTRIBUCIÓN

aleatorio uniforme agregado

La distribución está influenciada por la existencia de condiciones ambientales

Los límites de una población no son siempre claros a veces son marcados en una

población cerrada y a veces laxos

Se basa en la presencia y ausencia de individuos

Metapoblaciones

La población puede dividirse en subpoblaciones el grupo de

las cuales recibe el nombre de metapoblación

DENSIDAD • Tamaño de una población en relación con una unidad espacial

definida.

• Se expresa como el número de individuos (biomasa) de la población por área o volumen. 5 millones de diatomeas por metro cúbico de agua.

• Densidad bruta: Número de individuos por unidad de espacio total .

• Densidad ecológica: número por unidad de hábitat (área o volumen que en realidad puede ser utilizado por la población)

DENSIDAD • A nivel trófico más bajo, mayor densidad.

• A nivel que el tamaño aumenta, la biomasa aumenta. El número es importante en organismos pequeños y la biomasa en organismos grandes

• Cobertura: porcentaje de superficie de terreno cubierto determinando proyección de partes aéreas.

• Densidad en función de espacio, índices no siempre.

• Cuando hay agrupamiento la densidad cambia

Muestreo

Para determinar la densidad se necesita muestreo

El tamaño de la población (abundancia) es una función de la

densidad y del área que está ocupada (distribusción

geográfica)

TAMAÑO DE POB = DENSIDAD X ÁREA

Métodos para calcular densidad

Índice de Lincoln: Captura y recaptura

Conteos totales

Muestreo con cuadrículas

Valor de importancia porcentual: Suma de la densidad

relativa, dominación relativa y frecuencia relativa de una

especie en una comunidad

ABUNDANCIA • Abundancia es el tamaño de la población: Tiene relación con la

densidad y con el área

• Densidad de individuos por unidad de área recibe el nombre de densidad absoluta

• Los individuos no son igual de numerosos a lo largo de todo el espacio porque no todas las áreas son adecuadas y eso hace que la densidad varíe de un lugar a otro

• La distribución de los individuos dentro de una población, su posición relativa con respecto a los otros, tiene un efecto importante sobre la densidad.

Abundancia relativa • A menudo es más importante saber si una población sufre cambios

(aumenta o disminuye) que conocer su tamaño en un momento dado.

• Aquí son importantes los índices de abundancia relativa.

• Pueden ser con tiempo: Número de aves por hora

• Frecuencia de aparición: Porcentaje de sitios de muestreo que ocupa una especie.

• La densidad, la dominación y la frecuencia son elementos que se combinan para dar VALORES DE IMPORTANCIA de cada especie

Crecimiento poblacional

Depende de las diferencias entre la natalidad y

mortalidad

Función del tiempo

Población cerrada sin inmigración ni emigración o tasas

iguales

MODELOS DE CRECIMIENTO

POBLACIONALES

r con r reventó = Crecimiento exponencial

Kapacidad de Karga = Crecimiento logístico

r con r reventó

Muchos organismos pueden producir impresionantes cantidades

de hijos cuando hay óptimas condiciones ambientales como lo

hacen las moscas de la fruta

Este tipo de especies ven limitado su crecimiento por factores

ambientales

Crecimiento ilimitado de la población = crecimiento

exponencial porque su tasa puede ser expresada como una

fracción constante, o exponente , por el cual se multiplica la

población existente

Cómo es matemáticamente

La fórmula matemática para el crecimiento exponencial

es:

dN/dt =rN

Que es el cambio en el número de individuos (dN) por

un cambio en el tiempo (dt) = a la tasa de crecimiento

(r) veces el número de individuos en la población (N)

El término r representa el promedio de la contribución

individual para el crecimiento de la población

r= 1.2 si cada individuo produce 1.2 veces su propio

número en cada tiempo

r ayuda a decidir

Si r es menor que 1, entonces la población está en

encogimiento

Si r es igual a 1 entonces no hay cambio en la población y

dN/dt = 0

Potencial Biótico, el potencial de una población para

crecer si que nada limitase su expansión (r máximo)

De r a J

Una gráfica de crecimiento poblacional exponencial es

descrita como una J

El número de individuos que se añaden al principio puede

ser pequeño, pero en muy corto tiempo el número se

incrementa rápidamente

En el mundo real muchos factores alteran el crecimiento de

las poblaciones y su potencial biótico

Niveles tróficos bajos

Kapacidad de Karga Se llama así al número máximo de individuos que puede ser soportado por un

ecosistema en particular . Por ejemplo la falta de alimento limita el crecimiento

Cuando la población supera la capacidad de carga de su ambiente, la tasa de

muerte empieza a superar la tasa de nacimientos . Hay límites

La curva de crecimiento llega a ser negativa más que positiva y la población

declina más rápido de lo que crece

Por ejemplo hay crecimiento mientras el alimento es abundante, pero el

crecimiento baja a medida que se aproximan a la capacidad de carga

Este patrón se es llamado crecimiento logístico

Matemáticamente Se describe de la siguiente forma: dN/dt = rN( K- N/K)

El cambio en el número a través del tiempo (dN/dt) es igual a la tasa de

crecimiento exponencial (r veces N) veces de la proporción de la capacidad de

carga (K) representada por el tamaño de la población (N) .

El término (K-N/K) representa la relación entre N y K en un tiempo dado

El modelo describe una población que declina si su número excede la capacidad

de carga

La curva tiene forma de S, sigmoideo

Dinámicas poblacionales Muchas veces las poblaciones predador –presa oscilan

sincrónicamente

El modelo de las oscilaciones predador presa se conoce como el

modelo Lotka y Volterra

Las poblaciones pueden moverse a lo largo de ciclos que oscilan

que terminan con una declinación alrededor de la capacidad de

carga.

Los ciclos pueden ser regulares cuando hay poca influencia del

ambiente y muy irregulares si son muy dependientes de los

factores ambientales .

Pocos predadores naturales

Estadíos tardíos de la sucesión

Alto nivel trófico

Factores limitantes En muchas especies el crecimiento de la población es regulado por factores

internos y externos

Factores internos: Madurez, tamaño del cuerpo, estatus hormonal

Factores externos: Hábitat, disponibilidad de comida, interacciones

Algunos de los límites son dependientes de la densidad de la población : Denso

– dependientes

Comida y agua llegan a ser limitantes a medida que la población crece

Enfermedades , estrés y exposición a predadores o parásitos incrementan la

mortalidad esos factores son llamados denso dependientes

Otros límites de crecimiento son denso- independientes: Muchos de

esos factores sin abióticos, sequías por ejemplo, destrucción del hábitat

Dinámica Natalidad: Tasa instantánea:

Tasa diferencial :

Dinámica Mortalidad: Tasa instantánea:

Tasa diferencial :

Tasa Intrínseca de Aumento Natural

Efecto de la interacción entre natalidad y mortalidad

Nt =Noert

r = ln Ro

Nt = K _____________

1+ e a-rt a = ln ((K-No) / No)

Ro = Nt/No