Prefacio
1 Introducción:¿Qué es la ecología?
Visión general de la ecologíaLa ecología de las aves forestales: el uso de estudios
de campo para probar la teoríaLa ecología de los abejorros: contribuciones
de los estudios de campo y de laboratorioBalances de nutrientes en el bosque: inventarios
y experimentos a gran escalaCambios en la vegetación: información de registros
de polen y modelizaciónLa naturaleza y alcance de la ecologíaEn la red
Sección IHistoria natural
2 La vida en la tierra
l.
Biomas terrestres
ConceptosDiscusión de conceptos: patrones de variaciones
climáticas a gran escalaTemperatura, circulación atmosférica
y precipitaciónDiagramas climáticos .Discusión de conceptos: el suelo: la base
de los biomas terrestres
Discusión de conceptos: historia naturaly geografía de los biomas
Bosque tropical lluviosoBosque tropical secoSabana tropicalDesierto
Bosque y matorral mediterráneoPraderas templadasBosque templadoBosque borealTundraLas montañas: islas en el cielo
Aplicaciones y herramientas: variación climáticay el índice Palmer de severidad de la sequía
Resumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
xv
2
3
5
6
91212
17
1719
22
2323262830343638404245
4850515252
La vida en el agua
ConceptosDiscusión de conceptos: el ciclo hidrológicoDiscusión de conceptos: la historia natural
de los ambientes acuáticosEl profundo mar azulLa vida en las aguas marinas superficiales:
bosques de sargazos y jardines de coral 61Costas marinas: la vida entre las mareas altas y bajas 66Estuarios, marismas y bosques de manglares 70Ríos y arroyos: la sangre de la vida y el pulso
de los continentesLos lagos: pequeños maresAplicaciones y herramientas: integridad
biológica-valoración de la saludde los sistemas acuáticos
Número y composición de las especiesComposición tróficaAbundancia y estado de los pecesUna aplicaciónResumenPreguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
3
Sección IIIndividuos
4 Relaciones
con la temperatura
ConceptosDiscusión de conceptos: microclimasAltitud
Orientaci9nVegetaciónColor del suelo
Presencia de cantos rodados y madriguerasTemperaturasacuáticas .
Discusión de conceptos: la temperaturay la función de los organismos
Temperatura y función animalTemperaturas extremas y fotosíntesisTemperatura y actividad microbianaDiscusión de conceptos: regulación
de la temperatura corporal
53
5454
5556
7479
858686868788898990
92
9393949494959696
979799
101
102
viii Contenido
Balance de la ganancia de calor contrala pérdida de calor
Regulación de la temperatura en las plantasRegulación de la temperatura en los animales
ectotérmicos
Regulación de la temperatura en los animalesendotérmicos
Regulación de la temperatura en plantas.termogénicas
Discusión de conceptos: supervivenciaa temperaturas extremas
InactividadReducción de la tasa metabólica
Hibernación en especies. tropicalesAplicaciones y herramientas: calentamiento
climático y extinción local de un caracolde tierra
Resumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
5 Relaciones hídricas
II
1
11
ConceptosDiscusión de conceptos: disponibilidad de aguaContenido de agua en el aireMovimiento de agua en ambientes acuáticosMovimiento de agua entre el suelo y las plantasDiscusión de conceptos: regulación del agua
en ambientes terrestres
Adquisición de agua por los animalesAdquisición de agua por las plantasConservación de agua en plantas y animalesOrganismos diferentes con adaptaciones similares
a la vida en el desierto
Dos artrópodos con estrategias opuestas frentea la vida en el desierto
Discusión de conceptos: balance hídricoy de sales en ambientes acuáticos
Peces e invertebrados marinos
Peces e invertebrados de agua dulceAplicaciones y herramientas: el uso de isótopos
estables para estudiar el consumo de aguapor las plantas
Análisis de isótopos establesEl uso de isótopo s estables para identificar
las fuentesc'de agua de las plantasResumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
6 Energía y relaciones de nutrientes
ConceptosDiscusión de conceptos: fuentes de energía
I
102104
106
109
113
114114115116
117119119120121
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129131132133
137
139
142142143
144145
146147148149149
150
151151
El uso de la luz y el CO2El uso de moléculas orgánicasEl uso de moléculas inorgánicasDiscusión de conceptos: limitación de energíaFlujo de fotones y curvas de respuesta fotosintéticaDensidad de alimento y respuesta funcional animalDiscusión de conceptos: teoría
del aprovisionamiento óptimoPruebas de la teoría del aprovisionamiento óptimoAprovisionamiento óptimo para plantasAplicaciones y herramientas: biorremediación
-el uso de la diversidad trófica de las bacterias
para resolver problemas ambientalesEliminación de una gran cantidad de aguas
residuales
Escapes en tanques subterráneosde almacenamiento
Cianuro y nitratos en desechos de minasResumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
7 Relaciones sociales
ConceptosDiscusión de conceptos: elección de parejaElección de la pareja y selección sexual en gupisElección de pareja entre las moscas escorpiónCruces no aleatorios entre los rábanos silvestresDiscusión de conceptos: sociabilidadReproductores cooperativosAplicaciones y herramientas: el método
comparativo -una herramienta paraentender las historias evolutivas complejas
Especies eusocialesEvolución de la eusociabilidadResumenPreguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
Sección IIIEcologíade poblaciones
8 Genética de poblacionesy selección natural
ConceptosDiscusión de conceptos: variación dentro
de las poblacionesVariaciónen poblaciones vegetalesVariación en poblaciones animalesDiscusión de conceptos: Hardy-Weinberg
152155161164164165
167167169
172
172
173173175175176177
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181181182187190193193
199199202204204205206
211211214217
Cálculode las frecuencias génicas 217Discusión de conceptos: el proceso de selección
natural 220Selecciónestabilizadora 220Seleccióndireccional 221Seleccióndisruptiva 221Discusión de conceptos: evolución por selección
natural 222Evoluciónpor selección natural y variación
genética 222Cambioadaptativoen lagartos colonizadores 223Rápidaadaptación de las chinches del jaboncillo
a nuevasplantas hospedadoras 224Discusión de conceptos: cambios debidos al azar 227Pruebasde deriva génica en píceas de Chihuahua 227Variacióngenética en poblaciones insulares 228Diversidadgenética y extinción de mariposas 229Aplicaciones y herramientas: estimación de la
variacióngenética de las poblaciones 230Experimentosde trasplante y translocación 230Métodosmoleculares para estudiar la variación
genética 232Resumen 234Preguntasde repaso 235Lecturasrecomendadas 236En la red 237
9 Distribución y abundanciade las poblaciones 238
Conceptos 240Discusión de conceptos: límites de distribución 240La distribuciónde los canguros y el clima 241El escarabajotigre de climas fríos 241Distribuciónde plantas a lo largo de un gradiente
de temperaturay humedad - 243Distribuciónde percebes a lo largo de un gradiente
de exposición intermareal 244Discusión de conceptos: patrones de distribución 245Distribucionesa pequeña escala de los individuos 246Distribucióna gran escala de los individuos 249Poblacionesde aves en Norteamérica 249Discusión de conceptos: metapoblaclOnes 253Metapoblaciónde una mariposa alpina 253Dispersióndentro de una metapoblación
de cernícalo primilla 254Discusión de conceptos: tamaño de los organismos
y densidad de población 255Tamañode los animales y densidad de población 256Tamañode las plantas y densidad de población 256Discusión de conceptos: frecuencia y rareza 257Sieteformasde rareza y una de abundancia 258Aplicacionesy herramientas: estimación de la
abundancia:de las ballenas a las esponjas 260Estimacióndel tamaño de la población de
ballenas 261
Contenido
La abundancia relativa de corales, algasy esponjaS
Resumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
10 Dinámica de poblaciones
Conceptos 270Discusión de conceptos: patrones de supervivencia 270Estimación de los patrones de supervivencia 270Alta supervivencia de las crías 271Tasas constantes de supervivencia 273Alta mortalidad entre las crías 273
Tres tipos de curvas de supervivencia 274Discusión de conceptos: distribución de edades 274Poblaciones de árboles estables y en declive 274Una población dinámica en un clima variable 275Discusión de conceptos: tasas de cambio
en la poblaciónEstimación de las tasas para una planta anualEstimación de las tasas cuando las generaciones
se superponenDiscusión de conceptos: dispersiónDispersión en poblaciones en expansiónCambios en la zona geográfica de distribución
en respuesta al cambio climáticoDispersión en respuesta a cambios en el suministro
de alimento
Dispersión en ríos y arroyosAplicaciones y herramientas: el uso de la
dinámica de poblaciones para valorarel impacto de los contaminantes
Resumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
11 Crecimiento de las poblaciones
ConceptosDiscusión de conceptos: crecimiento geométrico
y exponencial de la poblaciónCrecimiento geométricoCrecimiento eXponencialCrecimiento exponencial en la naturalezaDiscusión de conceptos: crecimiento logístico
de la poblaciónDiscusión de conceptos: límites al crecimiento
de las poblacionesAmbiente y nacimientos y muertes entre los
pinzones de las GalápagosDiscusión de conceptos: pequeño y rápido
frente a grande y lento: la tasa intrínsecade incremento
IX
263264265266267
268
276277
278280281
283
285285
287289290291291
292
293
294294295296
297
300
300
304
x Contenido
Crecimiento de la población de pequeñosinvertebrados marinos
Crecimiento de una población de ballenasAplicaciones y herramientas: la población
humana
Distribución y abundanciaDinámica de poblacionesCrecimiento de la poblaciónResumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
12 Historias vitales
ConceptosDiscusión de conceptos: número de descendientes
frente a su tamaño
Tamaño y número de huevos en pecesTamaño y número de semillas en plantasDiscusión de conceptos: supervivencia de los
adultos y asignación para la reproducciónVariación en la historia vital entre especiesVariación de las historias vitales dentro de las
especiesDiscusión de conceptos: clasificación de historias
vitales
Selección r y K
Historias vitales en plantasHistorias vitales oportunistas, en equilibrio
y periódicasEsfuerzo reproductivo, tamaño de la descendencia
y relaciones coste-beneficioAplicaciones y herramientas: el uso de la
información sobre las historias vitales
para restaurar bosques de riberaResumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
Sección IVInteracciones
13 Competencia
ConceptosDiscusión de conceptos: competencia
por los recursosCompetenciaintraespecíficaentreplantas herbáceasCompetenciaintraespecíficaentre hemípterosCompetenciapor interferenciaentre isópodos
terrestresDiscusión de conceptos: nichos
305306
307308309309311312312313
314
316
316316318
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325
327327330
331
333
335338339339340
344344346
346347
Los nichos de alimentación de los pinzones de lasGalápagos
El nicho-hábitat de una hierba de las marismas
Discusión de conceptos: modelos matemáticosy experimentales
Modelos para la competencia interespecíficaModelos de laboratorio sobre competenciaDiscusión de conceptos: competencia y nichosNichos y competencia entre plantasSolapamiento de nichos y competencia entre
percebesCompetencia y el hábitat de una hierba de
marisma
Competencia y los nichos de pequeños roedoresDesplazamiento de caracteresPruebas de competencia en la naturalezaAplicaciones y herramientas: competencia entre
especies antóctonas e introducidasResumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
14 Explotación: depredación, herbivorismo,parasitismo y enfermedad
ConceptosDiscusión de conceptos: interacciones complejasParásitos y patógenos que manipulan el
comportamiento del hospedadorLa relación de la explotación en la competenciaDiscusión de conceptos: explotación
y abundanciaUn insecto herbívoro de arroyos y las algas de las
que se alimentaUn cactus introducido y una polilla herbívoraUn parásito patógeno, un depredador y su presaDiscusión de conceptos: dinamismoCiclos de abundancia en liebres americanas
y sus depredadoresPruebas experimentales de los impactos del
alimento y la depredaciónCiclos de población en modelos matemáticos
y de laboratorioDiscusión de conceptos: refugiosRefugios y persistencia de hospedadores en
modelos matemáticos y de laboratorioOrganismos explotados y su amplia variedad
de «refugios»Aplicaciones y herramientas: el uso de
depredadores para el control de losparásitos
Resumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
348349
350350352354355
356
357357359362
363364365366367
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369370
370373
374
374377378380
380
382
383386
386
388
393395396397397
...
,..........--
15 Mutualismo 398
400400400404
Conceptos
Discusión de conceptos: mutualismo en plantasFuncionamiento de plantas y hongos micorrícicosHormigas y acacias «comígeras»Un mutualismo de protección en plantas de zonas
templadasDiscusión de conceptos: mutualismo en coralesZooxantelas y coralesUn mutualismo de protección en coralesDiscusión de conceptos: evolución del
mutualismo
Mutualismos facultativos de protecciónhormiga-planta
Aplicaciones y herramientas: los mutualismosy el hombre
El indicador o guía de la mielComportamiento de guíaResumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
407409409410
413
414
415416416419420420421
Sección VComunidadesy ecosistemas
16 Abundanciay diversidadde especies
ConceptosDiscusión de conceptos: abundancia de especiesLa distribución lognormal -Discusión de conceptos: diversidad de especiesUn índice cuantitativo de diversidad de especiesCurvas de rango-abundanciaDiscusión de conceptos: complejidad ambientalComplejidad del bosque y diversidad de especies
de aves
Nichos, heterogeneidad y diversidad de algasy plantas
Los nichos de algas y plantas terrestresComplejidad en ambientes de plantasHeterogeneidad topo gráfica y del suelo y
diversidad de árboles de la selva tropicalDiversidad de especies de algas y plantas y
aumento de la disponibilidad de nutrientesEnriquecimiento en nitrógeno y diversidad
de hongos ectomicorrícicos 435
Discusión de conceptos: perturbación y diversidad 436La naturaleza del equilibrio 436Naturaleza y origen de la perturbación 436La hipótesis de la perturbación intermedia 437
429
431432433
434
435
Contenido Xl
Perturbación y diversidad en la zona intermareal
Perturbación y diversidad en praderas templadasAplicaciones y herramientas: perturbación
producida por el ser humano 440Perturbación humana: un rasgo antiguo de la biosfera 440Perturbación humana y diversidad de las
praderas alcalinasResumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
17 Interacciones entre especiesy estructura de las comunidades
ConceptosDiscusión de conceptos: redes de interaccionesLas redes tróficas detalladas revelan una
gran diversidadInteracciones fuertes y estructura de la red trófica
Discusión de conceptos: especies claveEstructura de las redes tróficas y diversidad
de especies 451Eliminación experimental de estrellas de mar 453Efectos de los consumidores sobre la diversidad local 454
Peces como especies clave en redes tróficas de ríos 456Los efectos de la depredación de las aves
en el herbivorismo
Discusión de conceptos: depredadores exóticosPez introducido: depredadores que simplifican
las redes alimentarias acuáticas 461
Discusión de conceptos: especies clave mutualistas 463Un pez limpiador como especie clave 463Mutualistas dispersores de semillas como especies
clave
Aplicaciones y herramientas: los seres humanoscomo especie clave
El bosque vacío: cazadores y comunidadesanimales del bosque tropical lluvioso
Hormigas y agricultura: depredadores clavepara el control de plagas
Resumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadas
En la red $
18 Producción primaria y flujo de energía
ConceptosDiscusión de conceptos: patrones de producción
primaria terrestreEvapotranspiración real y producción primaria
terrestre
Fertilidad del suelo y producción primaria terrestreDiscusión de conceptos: patrones de producción
primaria acuática
437438
442443444444445
446
447447
448449451
458461
464
465
465
466468468469470
471
473
473
473475
476
l'xii Contenido
Patrones y modelosExperimentos sobre producción primaria en lagos
completosPatrones globales de producción primaria marinaDiscusión de conceptos: influencia de los
consumidores
Piscívoros, planctívoros y producción primariarn~~s .
Pastoreo de grandes mamíferos y producciónprimaria en el Serengeti
Discusión de conceptos: niveles tróficosEl punto de vista de la dinámica trófica de los
eco sistemas 483
Flujo de energía en un bosque caducifolio templado 485Aplicaciones y herramientas: el uso del análisis
de isótopos estables para seguir el flujode energía a través de los ecosistemas
Niveles tróficos de los peces de ríos tropicalesEl uso de isótopo s estables para identificar
las fuentes de energía en una marismaHábitos alimenticios de las poblaciones humanas
prehistóricasResumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
19 Circulación y retención de nutrientes
El ciclo del fósforo
El ciclo del nitrógenoEl ciclo del carbono
ConceptosDiscusión de conceptos: tasas de descomposiciónDescomposición en dos ecosistemas de bosque
mediterráneo
Descomposición en dos ecosistemas de bosquestemplados
Descomposición en ecosistemas acuáticos
Discusión de conceptos: organismos y nutrientesCirculación de nutrientes en arroyosAnimales y circulación de nutrientes en
ecosistemas terrestres
Las plantas y la dinámica de nutrientes en losecosistemas
Discusión de conceptos: perturbación y nutrientesPerturbación y pérdida de nutrientes en el Bosque
Experimental Hubbard BrookInundación y exportación de nutrientes por los
arroyosAplicaciones y herramientas: alteración de
eco sistemas acuáticos y terrestresResumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
476
477477
479
479
481483
487487
488
489490491492493
494
495496497498498
499
500502503503
506
508509
509
5Il
512514515515516
20 Sucesión y estabilidad
ConceptosDiscusión de conceptos: cambios en las
comunidades durante la sucesión
Sucesión primaria en Glaciar BaySucesión secundaria en bosques templadosSucesión en comunidades rocosas intermareales
Sucesión en comunidades de arroyosDiscusión de conceptos: cambios en los
ecosistemas durante la sucesión
Cambios en los eco sistemas de Glaciar BayCuatro millones de años de cambio en los
ecosistemas
Recuperación de la retención de nutrientes tras unaperturbación
Sucesión y propiedades de los ecosistemasde arroyos -
Discusión de conceptos: mecanismos de lasucesión
Mecanismo de sucesión en la zona rocosaintermareal
Mecanismos de sucesión en bosquesDiscusión de conceptos: estabilidad de
comunidades y ecosistemasAlgunas definicionesLecciones del experimento de Park Grass
Repetidas perturbaciones y estabilidad de un arroyodel desierto
Aplicaciones y herramientas: el uso de larepetición de fotografías para detectarcambios a largo plazo
Resumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
Sección VIEcología a gran escala
21 Ecología del paisaje
ConceptosDiscusión de conceptos:
estructuras del paisajeLa estructura de seis paisajes en OhioGeometría fractal de los paisajesDiscusión de conceptos: proceso del paisajeLa estructura del paisaje y la dispersión
de pequeños mamíferosTamaño de las teselas de hábitat y aislamiento
y densidad de poblaciones de mariposasCorredores de hábitat y movimiento de organismosPosición en el paisaje y química lacustre
517
519
519519520521522
523523
525
526
527
529
530532
534534535
537
539542542543544
548548550551
551
553555556
J..........-
.,......---
Discusión de conceptos: causas de la estructuray del cambio del paisaje
Procesos geológicos, clima y estructura del paisajeOrganismos y estructura del paisajeEl fuego y la estructura de un paisaje mediterráneoAplicaciones y herramientas: restauración de un
paisaje fluvialRestauración de riberas: el río KissimmeeResumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
22 Ecología geográfica
ConceptosDiscusión de conceptos: superficie, aislamiento
y riqueza de especiesSuperficie de muestreo y número de especiesSuperficie insular y riqueza de especiesAislamiento insular y riqueza de especiesDiscusión de conceptos: el modelo de equilibrio
de la biogeografía de islasRenovación de especies en islasBiogeografía insular experimentalColonización de islas nuevas por plantasManipulación de la superficie insularActualización de la biogeografía insularDiscusión de conceptos: gradientes latitudinales
de la riqueza de especiesSuperficie y gradientes latitudinales de la riqueza
de especies
Superficie continental y riqueza de especiesDiscusión de conceptos: influencias históricas
y regionalesPatrones excepcionales de diversidad.Explicaciones históricas y regionalesAplicaciones y herramientas: sistemas de
posicionamiento global, teledeteccióny sistemas de información geográfica
Sistemas de posicionamiento globalTeledetección
Sistema de información geográfica
558559561565
566567569570571572
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575575575577
579580580582583584
584
586587
588588590
592592593594
Contenido xiii
Resumen
Preguntas de repasoLecturas recomendadasEn la red
595596597598
23 Ecotogía global 599
600602602602603604606607
La capa atmosférica y el invernaderode la TierraConceptosDiscusión de conceptos: un sistema globalEl hilo históricoEl Niño hoy en díaEl Niño y las poblaciones marinasEl Niño y el Gran Lago SaladoEl Niño y las poblaciones terrestres en AustraliaDiscusión de conceptos: la actividad humana
y el ciclo global del nitrógenoDiscusión de conceptos: cambios en la cobertura
de la tierraDeforestación tropicalDiscusión de conceptos: influencia humana en la
composición atmosférica 614Destrucción y recuperación de la capa de ozono 619El futuro 620Aplicaciones y herramientas: redes de información
cooperativa para la ecología global 620Resumen 622Preguntas de repaso 623Lecturas recomendadas 623En la red 624
609
610610
Apéndice A Abreviaturas utilizadasen este texto
Lista de conceptos de cadacapítuloTablas estadísticas
627
630
625
Apéndice B
Apéndicee
Glosario
BibliografíaCréditosÍndice
634641650651