Manual de Capacitacin en Anlisis Espacial de Diversidad y Distribucin de PlantasXavier Scheldeman y Maarten van Zonneveld2BioversityInternationalformapartedelGrupoConsultivosobreInvestigacinAgrcola Internacional (CGIAR), el cual trabaja para reducir el hambre, la pobreza y la degradacin ambientalenpasesendesarrollo,generandoycompartiendoconocimientoagrcola, tecnologas y polticas relevantes. Esta investigacin, enfocada en el desarrollo, es realizada por un Consorcio de 15 centros vinculados al CGIAR, que trabajan con cientos de socios en todo el mundo y con el apoyo de un Fondo al cual aportan mltiples donantes.El carcter de organismo internacional de Bioversity lo confere el Convenio de Creacin de la organizacin, que a 2010 haba sido ratifcado por los gobiernos de los siguientes pases: Argelia, Australia, Blgica, Benn, Bolivia, Brasil, Burkina Faso, Burundi, Camern, Chile,China,Chipre,Congo,CostadeMarfl,CostaRica,Cuba,Dinamarca,Ecuador, Egipto, Eslovaquia, Etiopa, Ghana, Grecia, Guinea, Hungra, India, Indonesia, Irn, Israel, Italia, Jordania, Kenia, Malasia, Mal, Marruecos, Mauricio, Mauritania, Noruega, Omn, Pakistn, Panam, Per, Polonia, Portugal, Repblica Checa, Rumania, Rusia, Senegal, Siria, Sudn, Suiza, Tnez, Turqua, Ucrania y Uganda. Los programas de investigacin de Bioversity reciben apoyo fnanciero de ms de 150 donantes,incluyendogobiernos,fundacionesprivadasyorganismosinternacionales. Informacin adicional sobre los donantes y las actividades de investigacin de Bioversity aparece en los Informes Anuales de la organizacin, disponibles en forma impresa en la direccin bioversity-publications@cgiar.org o en forma electrnica en la direccin www.bioversityinternational.org.Las designaciones geogrfcas empleadas en esta publicacin, al igual que la presentacin del material, no expresan en modo alguno la opinin de Bioversity o del GCIAR sobre el estatus legal de ningn pas, territorio, ciudad o regin, ni acerca de sus autoridades o de la delimitacin de sus fronteras. Asimismo, las opiniones expresadas son las de los autores y no necesariamente refejan los puntos de vista de estas organizaciones.La mencin de alguna marca registrada se suministra con fnes informativos nicamente, no de apoyo al producto.Cita de la versin original en ingls Scheldeman, Xavier and van Zonneveld, Maarten. 2010. Training Manual on Spatial Analysis of Plant Diversity and Distribution. Bioversity International, Rome, Italy. 179 pp. ISBN 978-92-9043-880-9Cita de la versin en espaol Scheldeman, Xavier y Maarten van Zonneveld. 2011. Manual de Capacitacin en Anlisis Espacial de Diversidad y Distribucin de Plantas. Bioversity International, Roma, Italia. 186 pp. ISBN 978-92-9043-908-0Bioversity InternationalVia dei Tre Denari, 472/a,00057 Maccarese, Roma, ItaliaTel.: (39) 0661181Ilustracindelacubierta:Fotos:XavierScheldeman,BioversityInternational;Mapas: Maarten van Zonneveld, Bioversity International; Imgenes del gel de electroforesis: Iaki Hormaza, IHSM la Mayora, Consejo Superior de Investigaciones Cientfcas, Espaa. Bioversity International, 20113ContenidolNTRODUCClN6SeCCin A elementoS bSiCoS y prepArACin de dAtoSinStAlACinde loS progrAmAS y dAtoS de mueStrA pArA el AnliSiS111.1.DESCARGA E lNSTALAClN DE DlvA-GlS111.1.1.Cmo instalar DIVA-GIS121.2.lNSTALAClN DE MAXENT161.2.1.Cmo instalar Java 161.2.2.Cmo instalar Maxent171.3.lNSTALAClN DE GOOGLE EARTH181.3.1.Cmo instalar Google Earth181.4.DATOS PARA LOS ANLlSlS20prepArACin e importACin de dAtoS Con diVA-giS y mAxent212.1.PREPARAClN E lMPORTAClN DE PUNTOS DE PRESENClA 242.1.1.Cmo convertir datos del formato Grados, Minutos y Segundos (Degrees, Minutes, Seconds [DMS]) al formato Grados Decimales (Decimal Degrees [DD])252.1.2.Cmo importar en DIVA-GIS puntos de presencia georreferenciados 282.1.3.Cmo importar en Maxent puntos de presencia georreferenciados292.2.lMPORTAClN DE DATOS CLlMTlCOS EN DlvA-GlS Y MAXENT342.2.1.Cmo importar datos climticos en DIVA-GIS352.2.2.Cmo importar datos climticos en Maxent362.3.FUENTES DE DATOS ESPAClALES Y OTROS DATOS RELEvANTES 38elementoS bSiCoS de AnliSiS eSpACiAl en diVA-giS413.1.vlSUALlZAClN EN DlvA-GlS413.1.1.Cmo hacer visualizaciones bsicas utilizando archivos de vector 433.1.2.Cmo hacer visualizaciones bsicas utilizando rasters503.1.3.Cmo combinar rasters 573.1.4.Cmo extraer valores de rasters con base en informacin de puntos de presencia603.1.5.Cmo generar capas climticas personalizadas623.1.6.Cmo importar datos climticos genricos en DIVA-GIS663.1.7.Cmo generar archivos CLM en DIVA-GIS6932143.2.EXPORTAClN DE CAPAS A GOOGLE EARTH743.2.1.Cmo exportar datos a Google Earth743.3.EDlClN DE MAPAS Y FlNALlZAClN DE UN PROYECTO77Control de CAlidAd794.1.CONTROL DE CALlDAD CON BASE EN LA lNFORMAClN DE UNlDADES ADMlNlSTRATlvAS804.1.1.Cmo verifcar la calidad de los datos con base en informacin de unidades administrativas de los datos de pasaporte804.2.CONTROL DE CALlDAD MEDlANTE LA lDENTlFlCAClN DE PUNTOS ATlPlCOS 874.2.1.Cmo identifcar valores atpicos con base en datos ambientales88SeCCin b AnliSiS de dAtoSAnliSiS eSpACiAl de lA diVerSidAd pArA plAnifiCAr lA ConSerVACin975.1.RlQUEZA DE ESPEClES995.1.1.Cmo hacer un anlisis espacial de riqueza de especies 995.2.ANLlSlS DE DlvERSlDAD lNTRAESPEClFlCA CON BASE EN DATOS FENOTlPlCOS 1115.2.1.Cmo hacer un anlisis de diversidad espacial usando datos de caracteres fenotpicos1125.3.ANLlSlS DE DlvERSlDAD lNTRAESPEClFlCA CON BASE EN DATOS DE MARCADORES MOLECULARES1185.3.1.Cmo hacer un anlisis de diversidad espacial usando informacin de marcadores moleculares1195.4.lMPLlCAClONES PARA LA FORMULAClN DE ESTRATEGlAS DE CONSERvAClN1325.4.1.Cmo identifcar zonas prioritarias para la conservacin in situ opara la colecta de germoplasma133modelACin y AnliSiS de diStribuCin de eSpeCieS1396.1.ANLlSlS DEL NlCHO REALlZADO DE UNA ESPEClE1406.1.1.Cmo analizar y comparar nichos realizados de diferentes especies1416.2.MODELAClN DE LA DlSTRlBUClN POTENClAL DE UNA ESPEClE1476.2.1.Cmo modelar la distribucin natural potencial de una especie vegetal 1486.3.MODELAClN DEL lMPACTO DEL CAMBlO CLlMTlCO EN LA DlSTRlBUClN DE LAS ESPEClES1596.3.1.Cmo evaluar el impacto del cambio climtico en la distribucin de especies1596.4.lDENTlFlCAClN DE vAClOS EN COLECClONES DE ESPEClES DE PLANTAS SlLvESTRES 1676.4.1.Cmo identifcar posibles vacos en las colecciones167Anexo liStA de ComAndoS y Su equiVAlente en eSpAol1814565AgradecimientosLosautoresagradecenamuchoscolegasyparesporsuimportantecontribucinal desarrollo de este manual, en sus versiones en ingls y espaol.Quisiramos agradecer a Nora Castaeda (Bioversity/CIAT) quien, con su conocimiento en el uso de metodologas SIG para realizar anlisis espacial de datos de biodiversidad, particip en la fase inicial de desarrollo. Queremos agradecer tambin, muy especialmente, aColmBowe(CentroInternacionaldeCultivosSubutilizados,InternationalCentrefor UnderutilizedCrops,ReinoUnido)cuyoscomentariosalasprimerasversionesdel manual contribuyeron a darle forma al producto actual y a Jess Salcedo por su valioso apoyo en los aspectos de forma del manual.UnreconocimientoespecialaRobertHijmans(UniversidaddeCalifornia,EEUU),Luigi Guarino(GlobalCropDiversityTrust,Italia)yAndyJarvis(CentroInternacionalde Agricultura Tropical, CIAT, Colombia) pioneros de DIVA-GIS por su retroalimentacin constructiva.Suestmuloyapoyomotivaronalosautoresaseguiradelanteenla preparacin del manual.Muchas otras personas tambin dieron retroalimentacin a los diversos borradores del manual. Quisiramos expresar nuestra gratitud a los colegas de Bioversity Karen Amaya, MargaritaBaena,MicheleBozzano,GeaGalluzzi,PremMathur,VictoriaRengifo,Evert Thomas, Imke Thormann, Veerle Van Damme y Barbara Vinceti as como a Sixto Imn del Instituto Nacional de Investigacin Agraria, INIA, de Per, y Diana Lara de la Corporacin Nacional de Investigacin y Fomento Forestal, CONIF, de Colombia.Quisiramos tambin agradecer a Nicole Hoagland quien, con su invaluable asistencia como editora, mejor considerablemente la fuidez de lectura de la versin original del manual.Los ejemplos utilizados en este manual se probaron en varios cursos de capacitacin. Agradecemos a los organizadores y donantes de estos cursos, realizados entre marzo de 2006 y junio de 2010 en Argentina (Bariloche), Chile (Pucn), Colombia (Cali y Cartagena), CostaRica(Turrialba),Etiopa(AddisAbeba),Mali(Bamako)yMxico(Mrida),y especialmentealosparticipantesenloscursos,puestoquesuretroalimentacin contribuy signifcativamente a mejorar el contenido del manual.Finalmente, la produccin de este manual no habra sido posible sin el apoyo fnanciero del Instituto Nacional de Investigacin y Tecnologa Agraria y Alimentaria, INIA, Espaa (a travs del proyecto Fortalecimiento de la colaboracin regional en conservacin y uso sostenible de los recursos genticos forestales en Amrica Latina y frica Subsahrica) y de la Cooperacin Austraca para el Desarrollo, ADC, de su nombre en ingls (a travs del proyecto Fortalecimiento de capacidades y recursos humanos para el manejo de la biodiversidadforestal).QuisiramosagradeceraRicardoAlaySantiagoMartnezdel INIA de Espaa por sus comentarios positivos y alentadores durante todo el proceso de elaboracin del manual.LatraduccindelmanualalespaolestuvoacargodeAlexandraWalter,traductora independiente. La revisin y edicin de la traduccin estuvo a cargo de Margarita Baena, Bioversity International.6introduccinLa diversidad de las plantas es vital para la supervivencia y el bienestar de la humanidad. Muchasespeciesdeplantasdomesticadassoncrticasparalaseguridadalimentaria mundial,mientrasqueotrassondegranimportanciaparalaproduccindeleay debiocombustibles.Ademsdelasespeciescultivadas,muchasplantassilvestres desempeananunpapelimportanteensuplirlasnecesidadeslocalesdealimentos, combustibles,medicinasymaterialesdeconstruccin.Losparientessilvestresdelos cultivos tambin son de especial inters para los programas de ftomejoramiento. Existen cientos de especies y variedades de plantas con caractersticas importantes, que podran suplir necesidades actuales y futuras, pero estn subutilizadas. El valor de muchas otras especies de plantas est an por descubrir.ElConveniosobrelaDiversidadBiolgica(CDB),establecidoen1992,exigeuna estrategiamundialparalaconservacindelasplantas(CBD,2009a).Ademsdelos esfuerzos del CDB, el Plan de Accin Mundial (PAM) para la Conservacin y la Utilizacin Sostenible de los Recursos Fitogenticos para la Alimentacin y la Agricultura (RFGAA), adoptado en 1996, y el Tratado Internacional sobre los Recursos Fitogenticos para la AlimentacinylaAgricultura(TIRFGAA)(FAO,2009),queentrenvigenciaen2004, fueron formulados para enfocarse en el potencial de la agrobiodiversidad y su importancia para la produccin agrcola. Estos marcos de trabajo internacionales buscan aumentar la informacin y las acciones para mejorar la conservacin y el uso de la biodiversidad. Por ejemplo, el Artculo 7 del CDB hace un llamado a identifcar y monitorear la biodiversidad, especialmenteaquellasespeciesyvariedadesqueofrecenelmayorpotencialdeuso sostenibleyrequierenmedidasdeconservacinurgentes(CBD,2009b).Asimismo,la Accin Prioritaria 1 del PAM pide mayor estudio e inventarios de los RFGAA mientras que la Accin Prioritaria 4 busca promover la conservacin in situ de los parientes silvestres de cultivos y de plantas silvestres para la produccin de alimentos. Adicionalmente, la Accin Prioritaria 7 recomienda la colecta planeada y dirigida de recursos ftogenticos para la alimentacin y la agricultura. El Artculo 5 del TIRFGAA confrma la importancia de estas actividades. Adems de estas prioridades, cada uno de estos marcos de trabajo internacionalesenfatizalanecesidaddefortalecerlascapacidadeslocalesderealizar investigacin en diversidad y recursos genticos.El anlisis espacial puede mejorar signifcativamente la comprensin y el monitoreo de labiodiversidadpuestoquelosresultadosobtenidosdelosanlisispermitenformular estrategias de conservacin mejor enfocadas e implementarlas de manera ms efectiva. Los resultados de los estudios espaciales pueden proporcionar informacin crtica de la diversidad presente en determinadas reas geogrfcas y se pueden usar para varios fnes, como evaluar el estado actual de conservacin de especies de plantas o priorizar reas para la conservacin. La informacin espacial, combinada con datos de caracterizacin yevaluacin,tambinharesultadotilenelmanejodebancosdegermoplasma(por ejemplo,paradefnircoleccionesncleo,identifcarvacosencolecciones,etc.).Las herramientas de sistemas de informacin geogrfca (SIG) (Guarino et al., 2002) permiten realizaranlisiscomplejosquecombinandiferentesfuentesdedatos(espaciales)y generan mapas con informacin precisa. Estos anlisis facilitan la adopcin de resultados por parte de las autoridades responsables, y promueven el desarrollo e implementacin depolticasdeconservacin.Enaosrecientes,avancestecnolgicosylacreciente disponibilidaddecomputadoresyreceptoresdesistemasdeposicionamientoglobal (GPS, de su nombre en ingls) han llevado a una mayor aplicacin de anlisis de datos georreferenciados.Ladisponibilidadyelusogeneralizadodelainternettambinhan 7generadounarevolucinenelintercambiodedatosdebiodiversidad,geogrfcosy ambientales. La Plataforma Mundial de Informacin en Biodiversidad (GBIF, de su nombre eningls)ofreceaccesopblicoadatosdebiodiversidadprovenientesdemuseos nacionales, herbarios y bancos de germoplasma en todo el mundo. En octubre de 2010, GBIFcontenaaproximadamente39millonesdeobservacionesgeorreferenciadasde plantas (GBIF, 2009).Este manual de capacitacin est dirigido a cientfcos (profesionales y estudiantes) que trabajan con datos de biodiversidad y estn interesados en desarrollar habilidades para usarefectivamenteprogramasdeanlisisespacialconaplicacionesdeSIG.Hasido diseado como manual de auto aprendizaje, pero tambin se puede usar en eventos de capacitacin. El manual explica cmo realizar anlisis bsicos, ecolgicos y de diversidad, utilizandoaplicacionesdeSIG.Losresultadosdeestosanlisisbrindanunamejor comprensin de los patrones espaciales de la diversidad de las plantas, contribuyendo amejorarlosesfuerzosdeconservacin.Elmanualseenfocaenplantasquepueden mejorarelbienestardelossereshumanos(e.g.,cultivosoparientessilvestresdelos cultivos)yenaquellasqueestnamenazadas.Elmanualexplicacmohaceranlisis dediversidadinterespecfcaeintraespecfcausandodiferentestiposdedatos,como presencia de especies, datos de caracterizacin morfolgica (datos fenotpicos) y datos demarcadoresmoleculares(datosdecomposicionesdeparesdebasedeADNode pesos moleculares). Aunque este manual est enfocado en la diversidad de las plantas, muchos de los anlisis que se describen se pueden aplicar tambin al estudio de otros organismos como animales y hongos.Este manual se ha publicado en respuesta al nmero cada vez mayor de solicitudes de fortalecimiento de capacidades en anlisis espacial de datos de biodiversidad recibidas enBioversityInternational.Losautoreshandesarrolladounconjuntodeinstrucciones paso a paso para hacer una serie de anlisis, utilizando dos programas informticos de acceso libre y pblico: DIVA-GIS, un programa SIG especialmente diseado para hacer anlisis espaciales de diversidad, y Maxent, un programa de modelacin de distribucin de especies. El manual no ilustra el uso de cada opcin o funcin de DIVA-GIS y Maxent, sino que se enfoca en cmo responder, mediante el uso de herramientas de SIG, preguntas comunesrelacionadasconelanlisisespacialdedatosdebiodiversidad.Aunqueen todo el manual se enfatiza la importancia de hacer un muestreo adecuado, el documento no elabora sobre teoras de muestreo ni discute en detalle el anlisis estadstico de datos de diversidad. Cuando el texto menciona mtodos y programas estadsticos, se remite al lector a materiales de referencia alternativos para obtener mayor informacin.Despus de seguir las instrucciones y completar los anlisis delineados en este manual, los usuarios estarn en capacidad de realizar anlisis bsicos de diversidad espacial para atender inquietudes comunes a la investigacin en biologa de conservacin y recursos ftogenticos. referencesCDB. 2009a. Convention on Biological Diversity. Global Strategy for Plant Conservation [en lnea]. Disponible en: http://www.cbd.int/gspc.CDB. 2009b. Convention on Biological Diversity. Article 7. Identifcation and Monitoring [en lnea]. Disponible en: http://www.cbd.int/convention/articles.shtml?a=cbd-07.8FAO 2009. The International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture [en lnea]. Disponible en: http://www.planttreaty.org/index_es.htm. GBIF 2009. The Global Biodiversity Information Facility [en lnea]. Disponible en: http://www.gbif.org.Guarino L, Jarvis A, Hijmans RJ, Maxted N. 2002. Geographic Information Systems (GIS) and the conservation and use of plant genetic resources. En: Engels JMM, Ramanatha Rao V, Brown AHD, Jacson MT, editores. Managing plant genetic diversity. International PlantGeneticResourcesInstitute(IPGRI)Roma,Italia.pp.387-404.Disponibleen http://www.diva-gis.org/docs/gis_pgr_conservation.pdf.Seccin A elementos bsicos y preparacin de datosInstalacinde los programas y datos de muestra para el anlisis11Captulo 1 instalacinde los programas y datos de muestra para el anlisisPara realizar los anlisis que se presentan en este manual, usted necesitar los siguientes programas:DIVA-GIS,Maxent,GoogleEarthyExcel.Lostresprimerossepueden obtener gratuitamente en las siguientes direcciones electrnicas: http://www.diva-gis.org http://www.cs.princeton.edu/~schapire/maxent http://earth.google.com. El programa Excel no es gratuito pero forma parte del paquete de Microsoft Offce que generalmente est instalado en los computadores. Si usted no tiene Excel, puede usar Calc, un software gratuito disponible con el paquete OpenOffce, que puede descargar de http://es.openoffce.org.Este manual se trabaja con las versiones de los programas mencionados anteriormente, disponiblesalafechadepublicacindelmanual.Esperamosquelosejemplosylas instruccionesqueseincluyeneneltextosigansiendovlidosenelfuturocercano, peroreconocemosquepuedencambiaramedidaquesevayandesarrollandonuevas versionesdelosprogramas,porlocualrecomendamosalosusuariosdelmanual consultarperidicamentelaspginasdelosprogramaseninternetparasabersihay actualizaciones que pueda necesitar.A continuacin se indica cmo descargar DIVA-GIS y Maxent y cmo instalarlos en su computador.1.1.descarga e instalacin de diVA-giSDIVA-GISeselprogramaquemsseutilizapararealizarlosanlisisespaciales presentados en este manual y visualizar los resultados. La instalacin de este programa es sencilla. Solamente se requiere la Versin 7.3.0 (diva730.zip) del instalador del programa, disponible en: http://www.diva-gis.org/download.NotaAunqueDIVA-GISfuedesarrolladoparaelsistemaoperativoWindows, tambin puede funcionar con Mac OSX (consultar informacin adicional en la pgina de internet del programa).La pgina de DIVA-GIS en internet tambin contiene datos climticos (ver Seccin 2.3), capas temticas, manual del usuario, materiales de capacitacin adicionales y vnculos a otras publicaciones y recursos relevantes en internet.12Captulo11.1.1.Cmo instalar diVA-giSpasos:1.Descargue el instalador comprimido de la pgina : http://www.diva-gis.org/download. 2.Grabe el archivo en su disco duro. 3.ParaejecutarelinstaladordeDIVA-GIS,descomprima(esdecirun-zip)elarchivo que guard en el Paso 2. Para descomprimir el archivo, utilice programas gratuitos como7-zip(http://www.7-zip.org)oIzarc(http://www.izarc.org).Despusde descomprimir el archivo, podr visualizar el archivo setup.exe. Haga clic en setup.exe;leaparecerlaventanaSelectSetupLanguage;seleccioneelidiomaparael proceso de instalacin.NotaElprogramaDIVA-GISsloestdisponibleeningls.Portanto,todaslas instrucciones que se referen a comandos u opciones del programa en este manual, sehandejadoenelidiomaoriginaldelprogramaparafacilitarlaidentifcacin. Para referencia de los usuarios, se ha puesto un cuadro con la lista de comandos en ingls y su equivalente en espaol, al fnal del manual.123Instalacinde los programas y datos de muestra para el anlisis134.Luegoleaparecerelmensajedebienvenida(Welcome).HagaclicenNextpara continuar. 5.LeacuidadosamentelostrminosdelalicenciadelprogramaDIVA-GIS.Siusted est de acuerdo, seleccione la casilla I accept the agreement. Para continuar, haga clic en Next. Si usted marca que no est de acuerdo con la licencia, el proceso de instalacin de DIVA-GIS se abortar y el programa no quedar instalado.6.Indique la ruta del archivo o directorio donde quiere guardar el programa en su disco duro.Lamejoropcinpuedeserlaubicacinqueapareceautomticamentepor defecto,sugeridaporelinstalador.Siustedprefereinstalarelprogramaenotra ubicacin, seleccione la ruta utilizando el botn Browse.45614Captulo17.EnelStartupMenuindiquelacarpetadesdedondeaccederalprograma. Recomendamos usar la opcin sugerida por defecto.8.Seleccione la confguracin deseada para los conos de acceso rpido a DIVA-GIS. 9.Le aparecer una ventana en donde se resumen la ruta del archivo o directorio y las opcionesqueustedseleccion.Reviselainformacinparaasegurarsedequeest correcta y contine haciendo clic en Install.Instalacinde los programas y datos de muestra para el anlisis1510.La instalacin se iniciar y los archivos requeridos se instalarn en su computador.11.Sisehancompletadotodoslospasoscorrectamente,elprocesodeinstalacin terminar sin interrupciones. Para fnalizar, haga clic en Finish.16Captulo11.2.instalacin de maxentEl programa Maxent se utilizar para los anlisis de modelos de distribucin de especies quesedescribenenelCaptulo6deestemanual.ParadescargaryusarMaxent correctamente, su computador debe tener instalado el programa Java. La mayora de los computadores modernos tienen Java instalado por defecto, pero el programa tambin est disponible de manera gratuita en http://www.java.com. Si Maxent no funciona en su computador, es muy probable que Java no est instalado.1.2.1.Cmo instalar Java pasos:1.Si su navegador es Internet Explorer, vaya a http://www.java.com/es/download/help/ie_online_install.xml. Si su navegador es Firefox, vaya a http://www.java.com/en/download/help/frefox_online_install.xml.2.Haga clic en Install para iniciar el proceso.2Instalacinde los programas y datos de muestra para el anlisis171.2.2.Cmo instalar maxentMaxent es un programa de acceso abierto que se puede descargar desde http://www.cs.princeton.edu/~schapire/maxent/.Elarchivoejecutabledelprogramasedescarga directamente, es decir, no hay que instalarlo por separado.pasos:1.LosdocumentosqueexplicanlosconceptosusadosporMaxentsepueden encontrar en la pgina de internet mencionada anteriormente.2.Antesdedescargarelprograma,proporcionelainformacindecontactoquele solicitan. 3.Finalmente, acepte el acuerdo de licencia y descargue el programa.

4.LosarchivosdeMaxentsepuedendescargarseparadosojuntos,enunarchivo comprimido (maxent.zip). 5.Grabelosarchivosenunaubicacinconvenientedesudiscoduro.Parainiciar Maxent, haga doble clic en el archivo JAR (*.jar).NoteSiustedtieneelprogramadecompresindedatosWinrarinstaladoensu computador,stepuedeestarasociadoconlosarchivosJAR,difcultandola ejecucindeMaxent.ParapermitirqueJAVAyMaxentabranelarchivoJAR, elimine primero la asociacin de los archivos Winrar y JAR. Para hacerlo, deshabilite la opcin JAR en la pestaa Integration Tab en el men Options/Settings.32118Captulo16.Si usted usa Maxent frecuentemente, puede resultarle til crear en el escritorio de su computador un acceso rpido al archivo JAR (*.jar).1.3.instalacin de google earthGoogle Earth se ha convertido en una herramienta importante para visualizar y compartir informacingeogrfca.Elprogramapermitevisualizardatosgeorreferenciadosde ladistribucindeuntaxn,combinadosconimgenessatelitalesdealtacalidad.La disponibilidadcadavezmayordeestasimgenesaumentarsindudaelusode GoogleEarthyesprobablequeaparezcanaplicacionessimilaresenelmercado.Con GoogleEarthlascapassepuedenvisualizarendiferentesescalas,desdelaescala mundial (continente, pas, etc.) hasta niveles tan especfcos como un rbol (que podra corresponder a un punto de presencia en una base de datos), lo que brinda numerosas posibilidades de visualizacin. Sin embargo, cuando se usa Google Earth existe el riesgo de hacer interpretaciones de alta resolucin con datos de baja precisin. Por ejemplo, usted puede saber que tiene ubicacionesgeorreferenciadasdeunaespecieconunaprecisinde5km,cuandola resolucin de las imgenes de Google Earth puede ser tan alta como 1 1 m. En este caso no tendra sentido tratar de relacionar la serie de datos de la especie con la imagen de Google Earth y su resolucin.1.3.1.Cmo instalar google earthLainstalacindeGoogleEarthesmuysencillayconsisteendescargarelinstalador, abrirloyseguirlasinstruccionesenpantalla.ParacorrerelprogramaGoogleEarthes necesario que su computador est en lnea, es decir, conectado a internet.Instalacinde los programas y datos de muestra para el anlisis19pasos:1.DescargueelinstaladordeGoogleEarthdeladireccinhttp://earth.google.com (tras haber aceptado las condiciones).2.Abra el archivo de instalacin que descarg.3.Sigalasinstruccionesenlapantalla.Lainstalacinseiniciardescargandodatos adicionales.120Captulo11.4.datos para los anlisisPara hacer los anlisis descritos en este manual deber instalar los programas requeridos y descargar los datos de muestra para cada seccin, que estndisponibles en el sitio deBioversityeninternet,enlapginahttp://www.bioversityinternational.org/training/training_materials/GIS_manual.Acadaseccinlecorrespondeunconjuntodedatos. Estosconjuntoslosdebealmacenarenunasolacarpeta,parafacilitarelaccesocon DIVA-GIS.La mayora de los anlisis que se presentan en este manual se basan en datos climticos detallados (a una resolucin de 2.5 minutos), lo que implica descargar archivos grandes, para lo cual se requiere una buena conexin a internet. Si usted tiene una buena conexin a internet, le sugerimos descargar los conjuntos de datos en un archivo zip. Cuando el archivo se descomprima, se le crear una nueva carpeta con todos los datos organizados en archivos separados que podr usar con el manual. Si tiene una conexin ms lenta, puede descarar los datos por secciones. Cuando descomprima los diferentes archivos zip, los datos tambin quedarn organizados en archivos separados como lo requiere el manual. Encasodequeustedtengadifcultadesdescargandolosdatos,nodudeen contactaralosautoresdelmanualenlassiguientesdireccioneselectrnicas: bioversity-colombia@cgiar.org, x.schelde@gmail.com o m.vzonneveld@gmail.com. Siserequiere,sepuedenproveerdatosdemenorresolucin(datosclimticos menos detallados) o enviarlos en formato DVD.Los conjuntos de datos que se ofrecen con el manual se basan en estudios existentes perosehanalteradoparaadaptarlosalosanlisisoparaprotegerlapropiedad intelectual, sea introducindoles errores o ligeras modifcaciones (en el caso de datos no publicados). La Seccin 2.3 menciona fuentes de datos espaciales reales que se pueden usar para realizar estudios especfcos.Preparacin e importacin de datos con DIVA-GIS y Maxent21Captulo 2 preparacin e importacin de datos con diVA-giS y maxentLabasedelanlisisespacialdelabiodiversidadsonlosdatosdeobservacin.Los datosdeobservacinsonfotosinstantneasdelapresenciadeunaespecie,de unacaractersticaodeunalelo,eneltiempoyenelespacio.Paraanalizardatosde observacin, los usuarios pueden usar sus propios datos, datos disponibles al pblico enplataformasinternacionalescomoGBIF(http://www.gbif.org)ounacombinacin delasanteriores.GranpartedelainformacindeGBIFcorrespondeaobservaciones histricasdeherbariosybancosdegermoplasmaquepuedennorefejarlapresencia actualdetaxonesdebidoaprocesosecolgicosointervencioneshumanasrecientes, como la conversin de bosques a la agricultura y otros cambios en el uso de la tierra. No obstante, estos datos sirven para comprender los procesos ecolgicos y genticos que subyacen a la distribucin geogrfca de la diversidad vegetal. Los datos de observacin se deben organizar siguiendo el formato especifcado por el programa de SIG que se est aplicando. Este captulo explica los datos que se requieren para hacer anlisis espacial y modelacin de distribucin de especies con DIVA-GIS y Maxent, y cmo se preparan y formatean.Losanlisisdescritosenestemanualsebasanendoscomponentesdedatosde observacin:losdatosdepasaporteylosdatosasociados.Losdatosdepasaporte constandeuncdigodeidentifcacin(ID),delaidentifcacintaxonmicadeuna planta(ogrupodeplantas)observada(s)ydelaubicacindelsitiodecolectaode observacin.Losanlisisquesepresentanenestemanualutilizandatosbsicosde pasaporteprincipalmente,comnmenteconocidoscomopuntosdepresencia.Los puntos de presencia se pueden asociar con otros datos que describen sitios de colecta u observacin (por ejemplo, cobertura del suelo, tipo de suelo, etc.), fecha de colecta, fuente de coordenadas, nombre(s) del o los colectores, e institucin que alberga o conserva el especimen1.Lainformacinsobrelafechadecolectapermitetenerladimensindel tiempoenelanlisisysepuedeusarparaanalizartendenciasdeladistribucinde especies (como monitorear posibles casos de erosin gentica).Loopuestoapuntosdepresenciasondatosdeausencia.Mientrasquelosdatosde ausenciatambinpuedenserrelevantesenelanlisisespacial,comoparamonitorear tendenciasenladistribucindeunaespecie,entenderlasrazonesqueexplicaranla ausencia de taxones en una unidad geogrfca es un reto que complica el uso de estos datosenanlisisecolgicos(comolosqueseexplicarnenelCaptulo6).Untaxn puede estar extinto debido a perturbaciones humanas, o su ausencia en un lugar puede obedecer a limitaciones en su dispersin o a cambios en las condiciones del ambiente. Puede tambin darse el caso de que los colectores de plantas simplemente hayan pasado poraltolapresenciadeunespcimen.Lospuntosdepresenciasepuedenrelacionar con factores ms confables como las variables ambientales. Por tanto, los anlisis de este manual se basan solamente en puntos de presencia. 1En el campo de la conservacin de los recursos genticos de cultivos, estos datos se conocen como datos de pasaporte. Para ms informacin, consulte la seccin sobre Descriptores de Pasaporte para Mltiples Cultivos en el sitio de Bioversity en internet, en la direccin: www.bioversityinternational.org/index.php?id=19&user_bioversitypublications_pi1[showUid]=2192. 22Captulo 2Los especmenes estn, por lo general, asociados a datos que brindan mayores detalles sobrelascaractersticasindividualesdelaplantayadatosutilizadosparaevaluarla diversidadintraespecfcaolascaractersticasagronmicasquesepuedenasociar coninformacinespacial(comolosdatosclimticos).Portanto,losdatosasociados pueden incluir informacin sobre caracteres morfolgicos (como tamao, forma, color), fsiologa (como das a la germinacin, das a la foracin), evaluacin (como rendimiento, tolerancia al estrs abitico y bitico) o composicin de pares de base de ADN (como datos de marcadores moleculares). La Seccin 5.2 presenta un anlisis de diversidad con base en la caracterizacin morfolgica (diversidad fenotpica), mientras que la Seccin 5.3 presenta el anlisis con base en datos de marcadores moleculares. representacin del mundo real mediante SigElmundoreal(realworld)representadoporvectores (izquierda) y por un formato de rasters (derecha)LosprogramasSIGpuedenprocesardiferentesdatosespaciales:datosdevectoresy datos de rasters (cuadrculas). Los datos de vectores se componen de una serie de puntos georreferenciados que forman grupos de puntos, lneas o polgonos y representan reas geogrfcas reales. En este manual los puntos georreferenciados de plantas individuales (puntos de presencia) o las capas de unidades administrativas de los pases (polgonos) se usan como ejemplos de datos de vectores. El formato de archivo de datos de vectores comnmente utilizado es shapefle.DIVA-GISusashapeflespararepresentardatosdevectores.Unshapefletiene(por lomenos)tresarchivosconelmismonombredearchivoperodiferentenombrepara laextensindelarchivo.Lasextensionesdeestosarchivosson.shp,.shxy.dbf. El conjunto de estos tres archivos constituye unshapefle. El archivo SHP (*.shp) es el archivoprincipalenelquesealmacenanspatialfeatures(caractersticasespaciales)y es el que aparece en el cuadro de dilogo al abrir el archivo de vectores con DIVA-GIS. LosatributosnoespacialesseguardanenelarchivodBaseIV(*.dbf),mientrasqueel archivo SHX (*.shx) contiene la informacin de indexacin del archivo de vectores los programas de informtica lo usan para ubicar ms rpidamente el archivo *.shp y vincular ese archivo a los registros del archivo dBase IV (*.dbf).Preparacin e importacin de datos con DIVA-GIS y Maxent23Losdatosambientalesderegionesgeogrfcasespecfcastambinsepueden georreferenciarynormalmenteseorganizanenunraster.Unrasterconsisteenun conjunto de celdas de idntico tamao, cada una de las cuales contiene el valor de una variable relevante (como temperatura, tipo de suelo). El tamao ptimo de estas celdas depende del tamao del rea geogrfca y del objetivo del estudio. El tamao del rea estudiadaseconocecomoextensin,mientrasqueelniveldedetalle(determinado por el tamao de la celda) se conoce como resolucin. El uso de celdas de diferentes tamaos da como resultado rasters de diferentes resoluciones (las celdas ms pequeas generanrastersdemayorresolucin).Enestemanual,seusanceldasdelrasterde diferentestamaos,desde1grado(aproximadamente111kmenlalneaecuatorial) hasta30segundos(aproximadamente1kmenlalneaecuatorial).Apesardeser unidadesgeogrfcasbastantegrandes,estostamaossonapropiadosparamuchos tipos de anlisis espaciales y de modelacin de distribucin de especies, a nivel nacional o regional. Estos tipos de anlisis se presentan en los Captulos 5 y 6.2Tamao aproximado de las unidades geogrfcas(en el ecuador2), redondeado a km grados tamao1 grado 111 km10 minutos 18 km5 minutos 9 km2.5 minutos 5 km30 segundos 1 kmLos SIG y los programas de modelacin de la distribucin de especies usan diferentes tipos de archivo cuando procesan datos de una matrz raster. Los datos raster utilizados por el programa DIVA-GIS estn en formato de raster, pero el programa tambin permite importar o exportar otros tipos de archivos raster (consultar los Anlisis 3.1.5 y 3.1.6).En DIVA-GIS, un raster contiene dos tipos de archivo: un archivo GRD (*.grd) y un archivo GRI (*.gri); sin embargo, cuando se abre el formato de raster con DIVA-GIS slo se ve el archivo GRD. El archivo GRD contiene la informacin general del formato raster, como posicin de las esquinas del raster, cantidad de columnas y flas, y tamao de celda; el archivo GRI contiene los valores de cada celda del raster, por lo cual es signifcativamente ms grande.Cuando los datos del raster se importan en Maxent, se recomienda usar archivos raster del tipo ASCII (que se pueden generar en DIVA-GIS a partir de archivos GRD). Un archivo ASCII est conformado por un solo archivo (archivo *.asc). El programa ESRI ArcGIS tiene sus propios tipos de archivo, pero puede tambin importar archivos ASCII.2Hacia los polos, las distancias mtricas en la direccin longitudinal (oriente-occidente) se hacen ms cortas y se reducen a cero en los Polos Norte y Sur (donde uno podra darle la vuelta al mundo en slo dos metros). Este manual usar el tamao de las celdas con grados, ya que es ms fcil trabajar con stos que con tamaos de celdas en distancias mtricas.24Captulo 22.1.preparacin e importacin de puntos de presencia Comosemencionanteriormente,lospuntosdepresenciasepuedentomarde inventarios de vegetacin, expediciones de colecta de germoplasma, o fuentes pblicas como GBIF. La Seccin 2.3 ofrece vnculos a diferentes fuentes de informacin de este tipo. Actualmente se usa mucho el sistema de posicionamiento global (GPS, de su nombre eningls)parageorreferenciarpuntosdepresencia.Estossepuedenorganizarenun archivoExcelyluegoconvertirlosalosformatosapropiadosparaelanlisisespacial usando programas SIG como DIVA-GIS o programas de modelacin de distribucin de especies como Maxent. Esta seccin describe los datos mnimos requeridos para cada punto de presencia, cmo formatearlos en Excel y cmo importarlos luego con DIVA-GIS y Maxent.Para empezar a preparar una base de datos con puntos de presencia se debe tener en cuenta lo siguiente:a.Informacin bsicaLos puntos de presencia deben incluir los datos bsicos de pasaporte de un espcimen o de un grupo de individuos en una unidad geogrfca especfca, y por lo menos cuatro elementos: el cdigo de identifcacin (ID), el nombre taxonmico del espcimen (o del grupodeindividuos),ylascoordenadasdelongitudylatitud.Estospuntosseusan comnmente en anlisis espacial de diversidad y distribucin geogrfca. b.Almacenamiento de coordenadasCuandoseusancoordenadasgeogrfcasenDIVA-GIS,Maxentyotrosprogramas SIGydemodelacindedistribucindeespecies,espreferiblereportarlasusando unsistemadecoordenadasdelatitudylongitud,ypresentarlasengradosdecimales (Decimal Degrees, DD): formato DD.DDDD. Cuando las coordenadas estn disponibles en grados, minutos y segundos (Degrees, Minutes, Seconds, DMS), formato DDMMSS o en grados y minutos (Degrees, Minutes, DM), formato DDMM.MM, se debe convertir la informacin a DD para usarla en el programa SIG o de modelacin de distribucin de especies. Los datos se convierten aplicando la siguiente frmula:gradosdecimales=[(grados()+minutos()/60+Segundos()/3600)]*H H=1lacoordenadaestenelhemisferioeste(e)oelhemisferionorte(n)H = -1 cuando la coordenada est en el hemisferio oeste (W) o el hemisferio sur (S)longitudgrados, minutos y Segundosgrados decimaleslatitudgrados, minutos y Segundosgrados decimalesHemisferio este602015 E + 60.3375Hemisferio norte240045 N + 24.0125Hemisferio oeste602015 W - 60.3375Hemisferio sur240045 S - 24.0125Se recomienda que los puntos DD tengan una precisin de cuatro decimales. En Excel, la conversin de datos DMS o DM al formato DD se puede hacer usando las funciones de texto (los datos DMS se almacenan como texto) RIGHT/MID/LEFT. Preparacin e importacin de datos con DIVA-GIS y Maxent25NotaCuando convierta datos en formato DMS a formato DD, tenga cuidado de no generar unasensacindefaltadeprecisincreandomsdecimales.Unacoordenadaen formato DMS con informacin solamente de grados y minutos (como 6005) tiene una precisin real de dos decimales pero se puede presentar en formato DD como unacoordenadaconcuatrodecimales(60.0833).Cuandolosdatosdelpuntode presencia incluyan coordenadas en formato DMS con menos de cuatro decimales (slo grados y minutos o slo grados), aada un campo adicional para especifcar la precisin de las coordenadas, antes de convertirlas del formato DMS al formato DD.Ademsdelsistemadecoordenadasdelatitudylongitud,otrosistemacomnde coordenadas es el Sistema de Coordenadas Universal Transversal de Mercator (UTM, de su nombre en ingls). Aunque DIVA-GIS puede operar usando el sistema UTM, se prefere el sistema de latitud y longitud (en formato DD) puesto que puede ser ms compatible conlascapastemticasdisponibles(informacindeunidadesadministrativas,clima, cobertura del suelo). Las coordenadas UTM se pueden convertir al sistema de latitud y longitud en grados decimales usando tablas de clculo de Excel, que se pueden descargar de internet de sitios como http://www.uwgb.edu/dutchs/UsefulData/UTMFormulas.htm. La opcin Projection en el men Tools de DIVA-GIS tambin le permite convertir formatos de latitud y longitud en UTM y vice versa. progrAmAS y ArCHiVoS de dAtoS que Se utiliZAn en eStA SeCCinprogramas: DIVA-GIS Excel Maxent y JavaArchivos de datos:Carpeta2.1Importingobservationdata (Importacin de datos de presencia) Vcundinamarcensis_DMSdata.xls Vasconcellea.xls2.1.1.Cmoconvertirdatosdelformatogrados,minutosySegundos (degrees,minutes,Seconds[dmS])alformatogradosdecimales (decimal degrees [dd])EsteejerciciousaelarchivodeExcelVcundinamarcensis_DMSdata.xlscomoejemplo. El archivo lo puede encontrar en la carpeta de datos que acompaa este captulo y que constadesietehojasdeclculoenlasquesecalculanpasoapasolascoordenadas DMS para convertirlas en DD.pasos:1.AbraelarchivodeExcelVcundinamarcensis_DMSdata.xlsyseleccionelahojade clculo Start data. Observe que las coordenadas de latitud y longitud se presentan en formato DMS. 26Captulo 22.VayaaColumnsenlahojadeclculo.Genereunacolumnaaparteparagrados, minutos y segundos de latitud y longitud (Columnas E, F, G y L, M, N). La columna Lat (Columna D) se gener para indicar si la coordenada de latitud est en el hemisferio Norte, N (1), o en el hemisferio sur, S (-1). La columna Lon (Columna K) se gener paraindicarsilacoordenadadelongitudestenelhemisferioeste,E(1),oenel hemisferio oeste, W (-1). 3.Abra la hoja de clculo DD formula. La frmula para convertir latitud y longitud de DMSaDD(=+D2*(E2+(F2/60)+(G2/3600)))sehainsertadoenlascolumnasde latitud y longitud tituladas decimal degrees (Columnas H y O).4.Abra la hoja de clculo Formulas. Frmulas especiales (con base en las funciones de texto de Excel RIGHT/MID/LEFT) se han insertado en las columnas tituladas Lat, Lon, degrees, minutes y seconds (Columnas D y K, Columnas E, F, G y L, M, N) para poder separarlosvaloresdelhemisferio,grados,minutosysegundosdelascolumnas tituladas Latitude y Longitude (Columnas C y J) y ponerlos en columnas aparte.5.Abra la hoja de clculo Copied formulas. En cada hilera se han copiado las frmulas para determinar la latitud y longitud en DD de cada punto de presencia.6.Abra la hoja de clculo Values. Copie las coordenadas calculadas en DD (Columnas HyO)ypeguelosvalores,usandolaopcinPastespecial,enlasrespectivas columnasdelatitudylongitud(ColumnasIyP).Esteprocedimientoesnecesario puestoqueDIVA-GISnopuedeimportarnuevosvaloresDDsistossesiguen presentando como frmulas. 7.AbralahojadeclculoFinal.LascoordenadasenDMSseconviertenaDDyla base de datos de puntos de presencia est lista para importar los datos en DIVA-GIS. Es importante que mantenga las coordenadas DMS originales para que pueda identifcar cualquier error que se presente en el clculo de las coordenadas.Preparacin e importacin de datos con DIVA-GIS y Maxent27georreferenciacin de datos de presenciaLos puntos de presencia carecen a veces de coordenadas geogrfcas y slo tienen una descripcindesuubicacinentrminosdedatosdeunidadesadministrativas.Esta informacin se puede clasifcar de la siguiente manera: Pas Unidad administrativa nivel 1 (Adm1): estado, departamento, regin, provincia (de un pas) Unidad administrativa nivel 2 (Adm2): provincia, cantn, municipalidad Sitio: ciudad, pueblo, parque nacional, etc.EjemplodedatosdeunidadesadministrativasdeBoliviacon accesiones de Capsicum originarias del pas. En estos casos, se pueden consultar las bases de datos conocidas como gazetteers, que son diccionarios geogrfcos que contienen listas de unidades administrativas (como municipalidades) con sus respectivas coordenadas geogrfcas, que se pueden usar para asignar informacin georreferenciada a puntos de inters. Diccionarios geogrfcos con datosdeunidadesadministrativasparalamayoradelospasessepuedenconseguir en la internet y se pueden descargar gratuitamente del sitio de DIVA-GIS en http://www.diva-gis.org/gdata. Los archivos normalmente estn en el formato dBase IV (*.dbf), que se puede abrir en Excel y hacer bsquedas (usando la opcin Edit/Find). Unsitio,sinembargo,nosiempresepuedegeorreferenciarutilizandoundiccionario geogrfco, en tanto la informacin puede estar incompleta o no existir. Tambin surgen difcultades cuando varios sitios tienen el mismo nombre (ver cuadro a continuacin). En estoscasos,diferenciasennivelesadministrativosmsaltos,comoelAdm1,pueden ayudar a distinguir los lugares y resolver el conficto.Ademsdelosdiccionariosgeogrfcos,otrosprogramascomoBiogeomancer, disponible en http://www.biogeomancer.org, permiten georreferenciar puntos con base en informacin del sitio. Diccionario geogrfco de Mxico que presenta ms de un sitio con el nombre Jalapa.28Captulo 22.1.2.Cmo importar en diVA-giS puntos de presencia georreferenciados Comosemencionanteriormente,lospuntosdepresenciasepuedenpasardeExcel aDIVA-GIS.SiustedtratadeimportardatosdirectamentedeExcel1997-2003en DIVA-GIS, le aparecer en la pantalla una ventana de alerta como la que se muestra a continuacin:El aviso de alerta indica que debe instalar controladores de bases de datos para Offce 2007. Haga clic en Go to download website para ir al Centro de Descargas de Microsoft donde puede encontrar los controladores pertinentes. NotaSi usa un programa diferente a Excel para manejar su base de datos de pasaporte osi,despusdehaberinstaladoloscontroladores,antieneproblemas importando en DIVA-GIS los puntos de presencia desde Excel, puede importarlos desdearchivosdetexto(*.txt),archivosCSV(*.csv)oarchivosdBaseIV(*.dbf). LaimportacindepuntosdeestostiposdearchivoenDIVA-GISessimilarala importacinenExcel(siguiendolospasosexplicadosenesteejemplo),excepto que la base de datos de puntos de presencia se grabar como otro tipo de archivo. Si desea una explicacin ms detallada sobre cmo importar puntos de presencia deestostiposdearchivo,puedeconsultarelManualOperativodeDIVA-GIS, disponible en http://www.diva-gis.org/documentation. pasos para importar datos de excel en diVA-giS1.Excel2007:grabesuspuntosdepresenciaenunarchivoExcel1997-2003(*.xls)ycierreExcel2007.[siustedgrabaenunarchivoExcel (*.xlsx),lospuntosdepresencianosepodrnimportarenDIVA-GIS]. Versiones anteriores de Excel: grabe sus puntos de presencia como un archivo Excel (*.xls).2.Abra DIVA-GIS y vaya a la pestaa Data/Import Points/From Excel (.XLS) 2Preparacin e importacin de datos con DIVA-GIS y Maxent293.En la pestaa Excel spreadsheet seleccione el archivo de Excel que tenga los puntos de presencia que quiere importar (Vasconcellea.xls) en DIVA-GIS.NotaCierre siempre el archivo de Excel antes de importar datos a un archivo de vectores en DIVA-GIS.4.En la pestaa Worksheet, seleccione la hoja de clculo de Excel que contenga los datos que usted quiere importar en DIVA-GIS.5.Seleccione la columna con las coordenadas de longitud.6.Seleccione la columna con las coordenadas de latitud.7.Haga clic en la pestaa Save to Shapefle para generar el archivo de vectores (*.shp).2.1.3.Cmo importar en maxent puntos de presencia georreferenciadosMaxent es un programa de modelacin de distribucin de especies que se utiliza para predecir la distribucin potencial de una o ms especies. Al igual que DIVA-GIS, Maxent trabajacondatosdepresenciageorreferenciados.Estaseccinilustracmoimportar puntosdepresenciageorreferenciadosenMaxent.EnlaSeccin6.2seexplicaen detalle cmo funciona Maxent.En Maxent, los datos se deben importar como un archivo CSV (*.csv), que debe incluir trescamposfjos(columnas)correspondientesalassiguientescategoras:Especies, LongitudyLatitud.Lascolumnasdebenirenesteorden(perosepermitencolumnas adicionalesconmsinformacin).Elarchivodetrescolumnassepuedepreparar iniciandounabasededatosoriginalmenteconstruidaenExcelygrabadaenformato CSV(*.csv).ElprocedimientovaraligeramentecuandosegeneranarchivosCSVcon Excel 2007 o Excel 1997-2003.7654330Captulo 2pasosparaprepararunarchivoCommaSeparatedValues(CSV)paramaxenten excel 1997-2003El siguiente ejemplo usa el archivo de Excel titulado Vasconcellea.xls, que lo puede encontrar en la carpeta de datos que acompaa esta seccin. 1.EnunanuevahojadeExcel,copielosdatosdelassiguientesvariables:Especie, Longitud y Latitud, en este mismo orden.2.Antes de proceder, asegrese de que los decimales estn separados por puntos:a. Vaya a la pestaa Tools/Optionsb. En la pestaa International, seleccione points [.] para separar los decimalesc. En la pestaa International, seleccione commas [,] para separar los milesd. Haga clic en OK.12aPreparacin e importacin de datos con DIVA-GIS y Maxent313.No use comas en los caracteres de la columna con el nombre de la(s) especie(s) o encualquiercolumnaadicional,silahubiere,paraevitarerroresinvoluntariosque pueden surgir cuando se separa la informacin del archivo CSV (*.csv) (por ejemplo, en la informacin de la unidad administrativa).4.Grabe el archivo en el formato CSV (*.csv).5.Abra el archivo CSV (*.csv) en Excel para verifcar si las coordenadas tienen todos los decimales necesarios. 2d2b2c32Captulo 26.Abra Maxent, y en la pestaa Samples seleccione el archivo CSV (*.csv) que contiene los puntos de presencia georreferenciados. Para seleccionar el archivo:a. Vaya a la opcin Browseb. Abra el archivo CSV (*.csv).pasos para preparar en excel 2007 un archivo Comma Separated Values (CSV) para maxent:1.En una nueva hoja de clculo, copie los datos para las variables: Especies, Longitud y Latitud, en este mismo orden.2.Revise que los decimales en Excel estn separados por puntos a. Vaya a la opcin Offce Button/Excelb. En la pestaa Advanced, seleccione points [.] para separar los decimalesc. En la pestaa Advanced, seleccione commas [,] para separar los miles.6a6bPreparacin e importacin de datos con DIVA-GIS y Maxent333.Grabe el archivo CSV (*.csv) y luego bralo usando Notepad.4.Verifque que los datos estn separados por comas. De no ser as, haga los cambios necesarios, para lo cual puede usar la funcin Replace del men Edit/Replace.a. Delimitado por punto y coma.b. Reemplazo por comas.c. No olvide grabar los cambios que le haga al archivo.d. Por ltimo, siga el Paso 6 de la seccin anterior (con Excel 1997-2003) y abra el archivo CSV (*.csv) en Maxent. 4a4b34Captulo 22.2.importacin de datos climticos en diVA-giS y maxentEn DIVA-GIS, la opcin Bioclim/Domain en el men Modeling nos permite realizar mltiples anlisis con base en informacin climtica, que incluyen, por ejemplo, identifcar puntos inusuales conocidos como valores atpicos (ver Captulo 4), delimitar un nicho ecolgico, predecir la distribucin potencial de una especie con el consiguiente anlisis de vacos, o analizar el impacto del cambio climtico (ver Captulo 6).Pararealizarcualquieradeestosanlisis,debeimportarprimerolosdatosclimticos en DIVA-GIS. Estos datos estn en bases de datos mundiales y son de libre acceso. La basededatosmscomnmentereferenciadaesWorldClim(Hijmansetal.2005),que usa 19 variables bioclimticas derivadas (Busby, 1991, ver recuadro), adems de datos climticos mensuales (temperaturas mxima y mnima, y precipitacin). En comparacin conlosparmetrosdetemperaturayprecipitacingeneralmenteutilizados,las19 variables bioclimticas estn ms directamente relacionadas con los aspectos fsiolgicos delcrecimientodelaplantaynotienenencuentaelmomentoenelqueocurriun estado especfco, es decir, no importa si el mes ms caliente fue julio (hemisferio norte) oenero(hemisferiosur).Algunasvariablesbioclimticasincluyenparmetrosdeclima tpicosybsicos(comoBIO1,temperaturamediaanualoBIO12,precipitacinanual), mientras que otras combinan temperatura y precipitacin en una variable (como BIO18, precipitacin durante el trimestre ms caliente). Otras tienen en cuenta aspectos de la estacionalidad(comoBIO4paratemperatura,BIO15paraprecipitacin),quetambin pueden ser importantes para determinar la distribucin de las especies.las 19 Variables bioclimticas3BIO1 = Temperatura promedio anualBIO2 = Rango medio diurno (temp max temp min; promedio mensual)BIO3 = Isotermalidad (BIO1/BIO7) * 100BIO4 = Estacionalidad en temperatura (coefciente de variacin)BIO5 = Temperatura mxima del perodo ms calienteBIO6 = Temperatura mnima del perodo ms froBIO7 = Rango anual de temperatura (BIO5-BIO6)BIO8 = Temperatura media en el trimestre ms lluviosoBIO9 = Temperatura promedio en el trimestre ms secoBIO10 = Temperatura promedio en el trimestre ms calurosoBIO11 = Temperatura promedio en el trimestre ms froBIO12 = Precipitacin anualBIO13 = Precipitacin en el perodo ms lluviosoBIO14 = Precipitacin en el perodo ms secoBIO15 = Estacionalidad de la precipitacin (Coefciente de variacin)BIO16 = Precipitacin en el trimestre ms lluviosoBIO17 = Precipitacin en el trimestre ms secoBIO18 = Precipitacin en el trimestre ms calurosoBIO19 = Precipitacin en el trimestre ms fro 33La lista original y otras lecturas se encuentran en http://www.worldclim.org/bioclim.Preparacin e importacin de datos con DIVA-GIS y Maxent35LosdatosclimticosseimportanenDIVA-GISapartirdearchivosCLM(*.clm), disponibles en el sitio de DIVA-GIS en internet(http://www.diva-gis.org/climate.htm) o se preparan para un rea de estudio especfca con base en datos climticos mundiales (ver Anlisis 3.1.6). Los parmetros bsicos de temperatura (temperatura mxima y mnima, y precipitacin), as como los valores para las 19 variables bioclimticas de los archivos CLM se pueden extraer en DIVA-GIS como capas o como datos asociados con puntos de observacin. Archivos CLM en diferentes resoluciones se pueden encontrar en http://www.diva-gis.org/climate.htm. progrAmAS y ArCHiVoS de dAtoS que Se utiliZAn en eStA SeCCin programas: DIVA-GIS Excel Maxent y JavaArchivos de datos:Carpeta2.2Importingclimatedata(Importacindedatos climticos) Carpeta diva_worldclim_2-5min (archivo zip) descargada de http://www.diva-gis.org/climate Carpeta wclim_eth_2-5min_ascii (archivos asc)2.2.1.Cmo importar datos climticos en diVA-giSEstaseccinexplicacmoimportardatosclimticosenDIVA-GISapartirdearchivos CLM(*.clm).DIVA-GISutilizaelformatoCLMparaarchivaryleerdatosclimticos espaciales. pasos:1.En una carpeta de su computador, copie o extraiga los datos climticos del archivo comprimidotituladodiva_worldclim_2-5min.zip.Enesteejemplo,losdatosse grabaron en el siguiente directorio: C:\Program Files\DIVA-GIS\environ.2.En DIVA-GIS, vaya a la pestaa Tools/ Options y seleccione la pestaa Climate.3.EnlaventanaFolder,indiquelaubicacindelacarpetaquecontienelosdatos climticos que usted quiere importar. En este ejemplo, los datos se encuentran en la carpeta C:\Program Files\DIVA-GIS\environ\.4.Seleccione worldclim_2-5m como la base de datos climticos.5.HagaclicenlosbotonesApplyySaveparaquestasealabasededatospor defecto para el anlisis de datos climticos en DIVA-GIS.6.Haga clic en Close para cerrar la ventana Options.36Captulo 27.Regrese a Tools/Options/Climate para visualizar los datos climticos seleccionados y revisar si efectivamente se adicionaron los datos climticos. 2.2.2.Cmo importar datos climticos en maxentParaqueelprocesodemodelacindedatosenMaxentocurrasininterrupciones,se recomiendausardatosdeunrasterambientalenformatoASCII(*.asc).Losarchivos ASCII (*.asc) se pueden crear en DIVA-GIS utilizando la opcin Data/Export Gridfles. El anlisis3.1.5ilustracmopreparardatosclimticosenASCIIparaunreadeestudio determinada. La Seccin 6.2 explica cmo usar Maxent con las 19 variables bioclimticas para predecir la distribucin potencial de las especies. En el siguiente ejemplo se usan los 19 rasters en formato ASCII (*.asc) que contiene la carpeta wclim_eth_2-5min_ascii.56234Preparacin e importacin de datos con DIVA-GIS y Maxent37pasos:1.Abra Maxent y en la ventana Environmental layers indique qu archivos raster se van a incluir.2.Use el botn Browse para ubicar la carpeta wclim_eth_2-5min_ascii.3.Una vez ubicada la carpeta, seleccinela haciendo clic una sola vez (no haga doble clic ni abra la carpeta).4.Haga clic en Open. 243138Captulo 25.Todos los archivos raster almacenados en la carpeta se visualizarn automticamente en la interfaz de Maxent.Ahora estn listas las capas ambientales que se van a usar en el anlisis de modelacin de distribucin de las especies, que se explica en la Seccin 6.2.2.3.fuentes de datos espaciales y otros datos relevantes Existe un nmero cada vez mayor de organizaciones que ponen sus datos espaciales en el dominio pblico, normalmente en el contexto de una red, cuyo intercambio y descarga se facilitan gracias a la internet. Esta seccin enumera recursos clave en lnea de donde se pueden obtener datos ambientales, geogrfcos y de pasaporte.Species presence points Plataforma Mundial de Informacin en Biodiversidad(GBIF): http://www.gbif.org/ LalistadeentidadesqueaportandatosaGBIFapareceenhttp://data.gbif.org/datasets/ georreferenciacin y datos a nivel de pas Biogeomancer: http://classic.biogeomancer.org/ Geolocate: http://www.museum.tulane.edu/geolocate/ Geonames: http://www.geonames.org Google Geocoder: http://code.google.com/apis/maps/index.html Datos de pases:http://www.diva-gis.org/gdata5Preparacin e importacin de datos con DIVA-GIS y Maxent39informacin taxonmica Tropicos, Jardn Botnico de Missouri: http://www.tropicos.org/ Taxonoma de plantas de GRIN: http://www.ars-grin.gov/cgi-bin/npgs/html/index.pl datos ambientales Worldclim-datosclimticosactuales,futurosypasados:http://www.worldclim.org/ Informacindesuelosdelmundo(ISRIC):http://www.isric.org/UK/About+Soils/Soil+data/ Altitudes (STRM 90 metros): http://srtm.csi.cgiar.org/ Downscaled GCM Data Portal (portal para descargar datos climticos mundiales proyectados): http://gisweb.ciat.cgiar.org/GCMPageCobertura de la tierra Global Land Cover Facility (datos de cobertura de la tierra a nivel mundial): http://glcf.umiacs.umd.edu/index.shtml GlobalLandCover2000(datosdecoberturadelatierraanivelmundial):http://bioval.jrc.ec.europa.eu/products/glc2000/glc2000.php WorldDatabaseonProtectedAreas(WDPA,basededatosmundialdereas protegidas): http://www.wdpa.org/ World Wildlife Data and Tools (datos mundiales de vida silvestre y herramientas): http://www.worldwildlife.org/science/data/item1872.html otros temas FAOs Geonetwork (red de informacin geogrfca):http://www.fao.org/geonetwork CGIAR Consortium for Spatial Information (consorcio de informacin espacial del GrupoConsultivoparalaInvestigacinAgrcolaInternacional,GCIAI):http://csi.cgiar.org/ DIVA-GIS: http://www.diva-gis.org/Data referencias BusbyJR.1991.BIOCLIMabioclimaticanalysisandpredictionsystem.En:Margules CR, Austin MP, editores. Nature Conservation: Cost Effective Biological Surveys and Data Analysis. CSIRO, Canberra. pp. 6468.HijmansRJ,CameronSE,ParraJL.,JonesPG,JarvisA.2005.Veryhighresolution interpolated climate surfaces for global land areas. International Journal of Climatology 25: 19651978.40Captulo 2Elementos bsicos de anlisis espacial en DIVA-GIS41Captulo 3 elementos bsicos de anlisis espacial en diVA-giSEstecaptuloilustracmousarlasherramientasbsicasdelprogramaDIVA-GISpara hacer anlisis espaciales corrientes. Si usted desea profundizar en el programa, puede consultarelManualdeDIVA-GIS,disponibleenlapginahttp://www.diva-gis.org/documentation.3.1.Visualizacin en diVA-giSAntes de iniciar los procesos de visualizacin, es importante conocer las cinco secciones bsicas que se presentan en el escritorio de trabajo de DIVA-GIS.1.menu bar: Facilita acceder a todos los comandos de DIVA-GIS 2.toolbar: Permite acceder rpidamente a la mayora de las tareas comnmente utilizadas 3.legend: Lista todas las capas del mapa en pantalla. Resalta el mapa seleccionado. Lascapassepuedenvisualizaruocultar,habilitandoodeshabilitandolos recuadros frente al nombre de cada capa4.map: Muestra el mapa actual 5.Status bar: Indica las coordenadas del punto donde se ubica el cursor, la escala del mapa, y la posicin y el valor del raster. El siguiente cuadro presenta los comandos clave de navegacin que le permiten visualizar y explorar diversos aspectos de los mapas. Cada comando se activa haciendo clic en el botn respectivo.3451242Captulo 3NotaDependiendo de la informacin que se le atribuya a cada mapa, algunos botones pueden estar inactivos.botn ComandosZoom in (permite acercar un punto haciendo clic en el botn izquierdo del ratn o agrandar un rea dibujando un rectngulo al tiempo que se sostiene el botn izquierdo del ratn)Zoom out (permite alejarse de un punto haciendo clic en el botn izquierdo del ratn)Pan (mueve la zona visible del mapa sosteniendo el botn izquierdo del ratn mientras ste se desplaza)Zoom To active layer (acercamiento a la extensin de la capa activa en ese momento)Zoom To full extent (alejamiento hasta abarcar la mxima extensin de todas las capas)Information (brinda informacin sobre el elemento identifcado por el ratn en la capa seleccionada)Remove Layer (elimina cualquier capa que se haya seleccionado)Table button (ver explicacin completa a continuacin)Distance button (permite calcular la distancia entre diferentes caractersticas)ElbotnTablelepermiteaccederalcuadrodeatributosdeunarchivodevectores(estos atributos se pueden explorar con los botones Statistic, Highlight, Pan To y Zoom To). El cuadro es un archivo de slo lectura que no se puede modifcar. Para modifcar los datos, debe abrir el archivo original utilizado para generar el archivo vector (ver 2.1.2). Se recomienda, sin embargo, no alterar el archivo original sino preparar una nueva hoja de clculo con los datos modifcados, de manera que si la modifcacin no es vlida, usted pueda regresar a los datos originales. Statistic: en el caso de valores numricos, el botn Statistic ofrece un resumen, en una ventana adicional, de la estadstica bsica de las variables numricas.Elementos bsicos de anlisis espacial en DIVA-GIS43 Highlight:resaltaduranteunossegundoslospuntosdepresencia,lneaso polgonos seleccionados. Panto:mueveelmapa(conelmismoniveldeacercamiento)allugardondese encuentra el punto de presencia, lnea o polgono que usted desee visualizar, en caso de que stos no estn en la seccin del mapa desplegada inicialmente. Zoomto:estaopcintambinmueveelpuntodepresencia,lneaopolgonoal centro del mapa desplegado, aumentando el nivel de acercamiento. progrAmAS y ArCHiVoS de dAtoS que Se utiliZAn en eStA SeCCinprogramas: DIVA-GIS Excel Archivos de datos:Carpeta 3.1 Basic elements (Elementos bsicos) Vasconcellea species (shp, shx, dbf) Latin America countries (shp, shx, dbf) COL_ADM1 (shp, shx, dbf) Mean temperature Latin America 10 min (grd,gri) Precipitation Latin America 10min (grd,gri) World_adm0 (shp, shx, dbf)Para este anlisis usted ya debe haber importado en DIVA los datos climticos de WorldClim a una resolucin de 2.5 min (cf. Seccin 2.2)3.1.1.Cmo hacer visualizaciones bsicas utilizando archivos de vector pasos:1.AbralacapadepuntosVasconcellea(Vasconcelleaspecies.shp)conelcono oseleccionandoenelmenlasopcionesLayer/AddLayer.Comoestasimple visualizacindelospuntosdepresencianoproporcionamuchainformacin,es necesario agregar ms capas para complementar estos puntos de datos.1144Captulo 32.AgreguelacapaqueincluyelospasesdeAmricaLatina(archivo:LatinAmerica Countries.shp). sta se debe visualizar inmediatamente. A medida que se agreguen capas, stas se irn visualizando en la columna de la izquierda. Habilite (o deshabilite) los recuadros de las capas que usted quiere visualizar (u ocultar).. 3.Para darle ms detalle al anlisis, vamos a usar Colombia como ejemplo. Agregue la capa con los departamentos de Colombia(COL_ADM1.shp).4.Seleccionandolacaparecinaadida,podremosobtenerinformacinsobrelas divisionesadministrativasdeColombia.Hagaclicsobrelacapayluegohagaclic enelconodelatabla.Lainformacindelatablaseabrirynospermitirbuscar caractersticasespecfcasenelarchivo*.shp.Porejemplo,utilizandolosbotones Highlight, Pan To and Zoom To podremos ubicar el Departamento del Valle del Cauca.4324Elementos bsicos de anlisis espacial en DIVA-GIS455.Ahoraoculte(deshabilite)lascapasdelasespeciesdeVasconcelleaydeshabilite la capa de los departamentos de Colombia. Ample el mapa hasta visualizar todos los pases de Amrica Latina. Para cambiar la leyenda de la capa, haga doble clic en la capa que va a modifcar. Para este anlisis, haga clic en la capa Latin America Countries. Inmediatamente aparecer la ventana Properties, mostrando la pestaa Single como la primera opcin. Esta ventana le permitir cambiar la leyenda.6.LapestaaSingledespliegaunrectngulotransparente.Hagadobleclicenel rectngulo para abrir la ventana Symbol.7.Los atributos de la opcin Symbol le permiten cambiar ciertas propiedades de los polgonos, como:a. Grosor del contornob. Color del contornoc. Estilo de relleno del polgonod. Color del polgono.Intente cambiar los valores por defecto de estas propiedades y observe lo que pasa despusdehacerclicenOKenlaventanaSymbolyhacerclicenApplyenla ventana Properties. Para una mejor visualizacin se recomienda el estilo de relleno slido, Solid Fill. 8.Utilicediferentescoloresparadiferentesvaloresdeatributos.Enlaventana Properties, seleccione la pestaa Unique.9.En la pestaa Field, seleccione el campo que va a usar para crear la nueva leyenda de la capa. Es importante seleccionar el campo con una cantidad limitada de clases. Si usa un campo que contenga valores numricos (como rea), har que el proceso en DIVA-GIS se vuelva muy lento (puesto que el programa tomar cada valor como una clase diferente). Para este ejercicio, seleccione el campo Country, (9a), y haga clicenelbotnResetLegend.Porltimo,hagaclicenApply.Laleyendadela capaseleccionadasedesplegar(enestementambinsepuedencambiarlos colores haciendo doble clic en el rectngulo que indica el color para cada clase [9b]). Para asignar diferentes colores a cada clase, es importante seleccionar un estilo de relleno en la pestaa Single (como Solid Fill).7d 7c7b7a6546Captulo 310.Para valores numricos bajo la pestaa Classes se utiliza un proceso similar (aunque este proceso no se incluye en este manual porque no es comnmente utilizado).Si ha seguido los pasos correctamente, el programa le desplegar el siguiente mapa (los colores pueden ser diferentes):9b9a 810Elementos bsicos de anlisis espacial en DIVA-GIS47ejercicio individual: Rellene Brasil con verde y elimine el color de los otros pases. resultado: 11.Ahora elimine la leyenda de los pases (regrese a la pestaa Single y elimine Solid Fill) y visualice nuevamente la capa con los puntos de Vasconcellea. Esta vez, asigne un color diferente a cada especie siguiendo el procedimiento explicado en los pasos anteriores. 48Captulo 312.Utilizando las opciones de la ventana Properties, asigne un crculo rojo a datos de presencia de la especie V. cundinamarcensis y un tringulo verde a los de la especie V. glandulosa. Las dems especies no se deben ver.Es importante tener en cuenta que una seleccin a nivel de la leyenda no cambiar el contenido de los archivos de vectores. Para hacer un anlisis de un subconjunto de datos, primero debe seleccionar el subconjunto y grabarlo como un archivo de vectoresaparte.RegresealapestaaSingleenlaleyendayseleccioneunsolo smbolo para todos los puntos. Todas las observaciones se visualizarn nuevamente con un solo smbolo.13.Ahora, seleccione (no despliegue) un grupo especfco de especies de Vasconcellea utilizando cualquiera de las dos alternativas que ofrece el men Layer de DIVA-GIS: SelectRecordsoSelectFeatures(estasopcionestambinestndisponiblespara acceso rpido en la barra de herramientas: botones y, respectivamente).14.HagaclicenSelectRecordsparaseleccionargruposdeacuerdoconvariables especfcas (Select by values) o con una combinacin de variables (Select by query). ParaesteanlisissehanseleccionadotodaslasincidenciasdeVasconcelleaen Ecuador. Los puntos amarillos indican el grupo seleccionado. 14Elementos bsicos de anlisis espacial en DIVA-GIS4915.Elsiguientepasoesgrabarlaseleccincomounnuevoarchivodevectores.En elmenData,hagaclicenSelectiontoNewShapefleparagrabarlaseleccin (especies de Vasconcellea en Ecuador) como una capa adicional, que se puede ver ahora en la barra de leyendas. Oculte esta nueva capa.16.A veces es importante quitar caractersticas seleccionadas. Para hacerlo, seleccione la capa que tenga las caractersticas seleccionadas y en la pestaa Layer seleccione Clear Selection, o haga clic en el botn correspondiente de la barra de herramientas ( ). Los puntos seleccionados ya no aparecen resaltados (en amarillo). 151650Captulo 317.Haga ahora una nueva seleccin de puntos directamente en el mapa, utilizando la opcinSelectFeaturesenelmenLayer.Paraesteejercicio,continetrabajando con la capa de especies de Vasconcellea (mantngala seleccionada)..El cursor adquirir inmediatamente la forma de una cruz (+), permitindole seleccionar manualmente un grupo de puntos (mantenga presionado el botn izquierdo del ratn yarrastreelcursorsobreelgrupodepuntosquequiereseleccionar).Lospuntos seleccionados cambiarn de color. Nuevamente, la seleccin se puede grabar como una nueva capa (Paso 15).3.1.2.Cmo hacer visualizaciones bsicas utilizando rasterspasos:ComosemencionenelCaptulo2,DIVA-GIStambinmanejadatosraster(los archivos raster tienen la extensin *.grd en DIVA-GIS). De hecho, la mayora de los anlisis descritos en este manual resultarn en rasters.17Elementos bsicos de anlisis espacial en DIVA-GIS511.AbralascapasVasconcelleaspeciesyLatinAmericaCountries.Aadalacapade losvaloresdelastemperaturasanualesmximasenAmricaLatina(archivo:Mean temperature Latin America 10 min.grd). esta capa corresponde a un raster, que se aade al panel de la leyenda de la misma manera que se indic para un archivo de vectores.2.Observe que la nueva capa cubre las anteriores (es decir las fronteras de los pases y los puntos de presencia). El orden en el que aparecen las capas en la columna de la leyenda corresponde al orden en el que se visualizan (superpuestas). Para modifcar el orden, reorganice las capas arrastrndolas a la posicin deseada. Para continuar, reubique la capa de temperatura en la posicin de abajo para permitir que las otras capas (pases y puntos de incidencia de la especie) se vean en la parte de arriba.252Captulo 33.Lasdiferentesclasesdetemperaturaseexpresancomorangos(estainformacin aparece en la leyenda). Por defecto, DIVA-GIS usa cinco clases con rangos iguales, que no siempre son la manera ms apropiada de visualizar los resultados. Las clases se pueden ajustar en el men Properties, al cual se llega haciendo doble clic en la capa.4.Seleccione el recuadro NoData Transparent en la parte de abajo de la ventana, para quitar el color negro de las celdas que no tienen datos. 5.Procedaaasignarnuevasclases(enintervalosde5grados),empezandoconla temperaturamnimade-10Chastaalcanzarlatemperaturamximade+30C. Estaclasifcacinarrojarochoclases(unrangode40gradosdivididopor5). Necesitar, por tanto, aadir tres hileras ms en la tabla que viene por defecto. Los botonesdemsymenos()lepermitenagregaroeliminarclasessegn sus necesidades. 6.Antes de reorganizar los rangos, revise los siguientes parmetros: a.SeleccioneloscomandosAutocompleteyEditValues(queaparecenenla columnadelaizquierda)quepermitenelingresodevaloresenlascolumnas From y To.b.Ingrese los valores de las nuevas clases en las celdas, iniciando en la seccin superior del recuadro (From: -10; To: -5).c.Unavezqueingreseelprimervalor,lasceldas(ascomosusleyendasenla columnaFrom)seajustarnautomticamenteenlasiguientehilera;slo necesita ingresar los valores en la columna To.54Elementos bsicos de anlisis espacial en DIVA-GIS53 NotaLos valores de las columnas From y To tambin se pueden cambiar manualmente. Para hacerlo, seleccione la opcin Manual en la primera ventana (cf. 6a). Esto le permitir cambiar los valores en estas columnas. Si selecciona esta opcin, tenga cuidado porque los valores que no se agreguen, no aparecern en el mapa.7.Loscoloresdecadarangodetemperaturasepuedencambiarusandolafuncin Select Color Scheme y seleccionando las opciones disponibles, como Red-Green-Blue.Alhacerlo,laszonasmsfrassevernenrojoylasmscalientesenazul (7a). El orden de los colores se puede invertir haciendo clic en el botn con las dos fechas, que resaltamos a continuacin (7b). 6a6c6b7b87a54Captulo 38.Si lo prefere, tambin puede personalizar los colores. Haga doble clic en el primer coloryescojaeltonodeseado(puedeseleccionarBasiccolorsoCustomcolors). Repita el proceso para los colores de cada clase. 9.El botn Ramp le permite seleccionar solamente colores extremos; esta herramienta automticamentesugerirlaescaladetonosintermedios.Paraesteejercicio, seleccione los tonos extremos: azul plido y vino tinto. 10.Algunascircunstanciasrequierenquelasleyendasentremapasseancoherentes. Para usar la informacin de la leyenda de un raster existente, haga clic en la pestaa Read From File, e indique la ruta del archivo (directorio). 109Elementos bsicos de anlisis espacial en DIVA-GIS5511.Tambinsepuedemodifcarmanualmentelaetiqueta(texto)quedescribecada clase. Para este ejercicio, cambie la etiqueta de la primera clase From [-10 -5] To [< -5] y de la ltima clase From [25 20] To [>25]. Haga clic en OK para que estos cambios se refejen en el mapa.Si ha seguido el procedimiento correctamente, podr visualizar un mapa similar al siguiente: 1156Captulo 312.El botn Properties tambin tiene pestaas adicionales para mayor informacin. En lapestaaHistoryencontrarinformacinsobrecmosegenerlacapa(loque puede ser til en caso de un resultado inesperado o para encontrar detalles sobre cmo se hizo el anlisis anterior), mientras que la pestaa Info contiene informacin relevante sobre el raster incluyendo resolucin y valores mximos y mnimos.

13.En este anlisis, haga clic en la pestaa Info para ver que la mxima temperatura es 29.17 C, pero la ubicacin exacta en el mapa correspondiente a este valor extremo es difcil de ubicar. 14.Intente ubicar los sitios con la temperatura ms alta (29.17 C) en Amrica Latina. Para hacerlo, haga clic en la pestaa Legend y genere una clase nica que contenga temperaturassuperioresa29C.Seleccioneredcomoelcolordeesterango.El mapa resultante muestra algunas celdas en Mxico y Colombia. Ahora usted debe revisar cada celda para identifcar cul tiene el mayor valor. La barra de estado en la parte inferior de la pantalla indica el valor exacto de cada celda. El lugar ms caliente en Amrica Latina est ubicado al sur de Mxico. 1212Elementos bsicos de anlisis espacial en DIVA-GIS573.1.3.Cmo combinar rasters Al igual que en las leyendas de las capas de vectores, los cambios en las leyendas de los rasters slo afectan la visualizacin, no la informacin original del archivo. A veces es relevante combinar ciertas zonas de diferentes rasters, como las zonas calientes de un raster de temperatura con las zonas secas de un raster de precipitacin. Como los rasters originales contienen informacin tanto de las zonas seleccionadas como de las no seleccionadas, resultan poco tiles para estas combinaciones, por lo cual deben crear nuevos rasters de las zonas seleccionadas para combinar la informacin de inters. pasos:1.Paraesteejercicio,seleccionetodaslasreasdeAmricaLatinaquetienenuna temperaturapromedio>20Cyunaprecipitacinde20 C y precipitacin 20 C y precipitacin >1000 mm temperatura promedioAUCAUCAUCAUC< 0.60. En el caso de este anlisis, el AUC es 0.963. Para mayor informacin sobre el AUC y la curva ROC, consultar a Fawcett (2006).Cuando el tamao del rea de ocurrencia predicha (modelada), en comparacin con el rea total del estudio, sea bajo, valores altos de AUC no necesariamente estarn refejandounbuenrendimientodelmodelosinoquepuedenserproductodelas caractersticas de la estadstica del AUC.ElcuadrodelPaso12ilustracmosepuedenusarlosumbralesparalimitarelrea dedistribucinpotencialdeunaespecie(enestecaso,Pinuskesiya).Tresumbrales representan la mnima probabilidad de que una especie pueda ocurrir en un ambiente de una celda especfca. Este concepto supone que los sitios con una probabilidad superior 154Captulo 6alumbraltienencondicionesclimticasapropiadasparalaocurrenciadelaespecie, mientras que la especie no ocurrira en sitios por debajo del umbral. Entre ms alto sea el umbral, ms restringidas las reas de distribucin potencial. No se dispone de un valor de umbral estndar y el usuario debe defnir este parmetro (para mayor informacin sobre umbrales de distribucin potencial y lmites de nichos, consultar a Lui et al. [2005]).12.Enesteanlisisseusarelumbral10percentiletrainingpresence:elvalorde probabilidadenelqueel90%delospuntosdepresenciaestarndentrodelrea potencial. El 10% restante de los puntos que caen por fuera del rea potencial son aquellos con un ambiente atpico, no incluido dentro de los lmites del nicho realizado. DependiendodelOutputformatseleccionado(verPaso5),seleccionebienseael umbral Cumulative o el Logistic threshold (el formato de salida por defecto es Logistic threshold). Para este anlisis, seleccione el Logistic threshold (ver fecha roja).Validacin de la solidez del modeloLasolidezdelmodelodesarrolladoporMaxentsepuedevalidarusandounodelos mtodos disponibles en la opcin Replicate run type bajo la pestaa Basic. (Este manual nodiscuteenprofundidadlavalidacindemodelos;paramayorinformacinconsultar aArajoetal.[2005]yPhilipsetal.[2006]).Lasolidezolaposibilidaddetransferirel modelo es relevante cuando se predicen las reas de distribucin potencial por fuera de ladistribucinobservadaocuandoseusandiferentesescenariosclimticos,comolas predicciones de la distribucin de especies en condiciones climticas futuras. Modelacin y anlisis de distribucin de especies155Visualizacin de los resultados de maxent en diVA-giS ElrasterdeladistribucinpotencialdePinuskesiyageneradoporMaxentesun formato ASCII (*.asc), y se puede encontrar en la carpeta de salida (la misma carpeta donde se guard el archivo HTML). Para visualizar y modifcar estos archivos, se los importar en DIVA-GIS.13.Abra la opcin Import to Gridfle/Single File en el men Data para importar los rasters en el formato ASCII (*.asc) en DIVA-GIS (ver Captulo 3).14.En la ventana File type, seleccione ESRI ASCII.15.SeleccioneelarchivorasterASCII(*.asc)quenecesitaparagenerarunarchivo raster en formato *.grd. Para este anlisis, seleccione el archivo ASCII generado por Maxent: Pinus_kesiya.asc.16.Mediante la opcin Save as Integer usted puede seleccionar si quiere o no generar un raster en el que los valores se presenten como enteros en la leyenda de DIVA-GIS. Para este anlisis, el raster no tendr valores enteros; por tanto, NO debe habilitar este recuadro.17.En la opcin Output Folder, seleccione la carpeta donde se va a guardar el archivo raster(*.grd)generadoporDIVA-GIS.Grabeelarchivorasterenlamismacarpeta seleccionando la opcin Same as Input.18.Haga clic en OK para iniciar el proceso.131716151814156Captulo 619.DespusdehaberimportadoenDIVA-GISelrastergeneradoenMaxent,este archivosepuedeabrirvisualizarymodifcar.Lavisualizacinsepuedemejorar modifcando la leyenda estndar, como se describe en el Captulo 3. Los siguientes pasos describen el tipo de cambios que se pueden hacer; la eleccin de colores y el uso de una escala ms gradual puede variar segn las preferencias del usuario.

Visualizacin del umbral que limita las posibles reas de distribucin20.Elumbral10percentiletrainingpresence,encontradoenlatabladeumbrales generada por Maxent se usar en este anlisis (como se explic en el Paso 11). El valor de umbral para P. kesiya es 0.154, de acuerdo con la tabla de umbrales. Vaya a la leyenda del raster y genere una nueva clase con un rango desde cero hasta el valor del umbral; seleccione un color neutro para esta nueva clase. 21.Agregueunacapadeunidadesadministrativas(seacountries.shp)parafacilitarla identifcacin de las reas de distribucin potencial.20Modelacin y anlisis de distribucin de especies157resultado fnal:Despus de modifcar el mapa de distribucin potencial de P. kesiya (como se describi en el Captulo 3), el resultado debe parecerse a la imagen anterior. Algunos pases como Laos y Myanmar, tienen pocos puntos de presencia disponibles. Maxent revela que estos pases tienen reas extensas en las que esta especie de pino podra ocurrir. La modelacin de distribucin de especies realizada con Maxent completa la distribucin observada y, en este caso, enfatiza los vacos de conocimiento existentes. Esto quiere decir que se deben estudiar ms las reas vacantes para poder determinar la ubicacin de las poblaciones de pino y defnir estrategias de conservacin para esta especie (este tema se volver a discutir en la Seccin 6.4).Esmuyprobablequelaespecienoocupetodaslasreasdedistribucinpotencial representadasporelmodeloporqueladispersindelaespecieestlimitadaporsu sistemadereproduccin,ylapresenciadebarrerasgeofsicasyclimticas.Enesta Distribucin potencial de P. kesiyaPuntos de presencia observados y distribucin potencial de P. kesiya158Captulo 6ilustracin, el archipilago de Indonesia incluye varias reas con condiciones climticas similaresalnichorealizadodeP.kesiya;sinembargo,estasreasnoestnincluidas enladistribucinnaturaldelaespeciecomoresultadodelaslimitacionessealadas anteriormente.Sisedesea,esposiblelimitarlasreasdedistribucinpotencial utilizandounazonadeamortiguamientodedistanciafjaalrededordecadapuntode presencia(consultaraWillisetal.,2003).Esteenfoquepuederefejaradecuadamente los factores que limitan la dispersin, debido al sistema de reproduccin de la especie, pero no resolver el problema de las barreras geofsicas y climticas, que pueden estar inesperadamente cerca de los puntos de presencia representados. Una alternativa podra serconsultarlaliteraturaocontactarexpertosenlaespeciequeseestestudiandoy luego comparar esta informacin con la que arroja el modelo de distribucin potencial.Ocasionalmente,laliteraturaharreferenciaareasdeocurrencianaturaldeuna especie,aunqueelmodelonopredigasupresenciaenestaslocalidades.Enestos casos, es posible que el ambiente correspondiente a la base de datos de los puntos de presencia no sea completamente representativo del nicho climtico, y por tanto el rea noquedecapturada.Porejemplo,ellibrodeTaxonomadePlantasenGRIN(USDA, ARS,NationalGeneticResourcesProgram,2009)reportalapresenciadeP.kesiyaen Butn y la provincia china de Xizang, pero el modelo generado por Maxent no predice la ocurrencia de la especie en esas reas. Para resolver esta discrepancia, se requiere un estudio ms detallado o contactar a expertos locales.Por tanto, tenga en cuenta que la modelacin de distribucin de especies, la literatura cientfca y los datos proporcionados por expertos ofrecen informacin complementaria. Lacombinacindeestastresfuentesdeinformacinayudaagenerarunaimagen completa de la distribucin natural de determinada especie. ComparacinentrelaposibledistribucinnaturaldeP.kesiyasegnmaxentyla distribucin natural segn la literaturaLa distribucin natural de P. kesiya, segn la Taxonoma de Plantas de GRIN (USDA, ARS, National Genetic Resources Program, 2009), est defnida por las fronteras administrativas resaltadasenelmapaengrisoscuro.Lospasesincluidosenladistribucinnaturalson China (Xizang, Yunnan), Butn, India, Laos, Myanmar, Tailandia, Vietnam y Filipinas (Luzn). Modelacin y anlisis de distribucin de especies1596.3.modelacin del impacto del cambio climtico en la distribucin de las especiesEl cambio climtico global es cada vez ms evidente (IPCC, 2007). Consecuentemente, las reas geogrfcas que corresponden a biomas, ecosistemas y nichos ecolgicos de las especies estn cambiando, lo que muy probablemente afectar la distribucin natural de muchas especies.Lamodelacindeladistribucindeespeciessepuedeusarparagenerarunaevaluacin rpida del impacto potencial del cambio climtico en la distribucin de los ecosistemas y lasespeciesqueloshabitan.Elprocesoconsisteendetectarcambiosenladistribucin de especies comparando las reas de distribucin potencial en las condiciones climticas actuales (con base en las condiciones climticas en los puntos de presencia) con las reas dedistribucinpotencial,conbaseenlaspreferenciasclimticasactualesdelaespecie, en condiciones climticas futuras. Las reas de distribucin potencial futuras se identifcan usando capas climticas con base en proyecciones de los Modelos Generales de Circulacin (GCM, de su nombre en ingls). Las instituciones de investigacin en clima de diversos pases generanestosmodelos(http://www.ipcc-data.org)quepredicencondicionesclimticas futuras con diferentes escenarios de emisiones desarrollados por el Panel Intergubernamental sobreCambioClimtico(IPCC,desunombreeningls).Paramayorinformacin,visitar http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_and_data.shtml.NotaAsegrese de no desarrollar un mapa de distribucin potencial futura con base en las condiciones climticas futuras de los actuales puntos de presencia. Las reas de distribucin potencial tanto actuales como futuras se deben basar en el nicho climtico de la especie que se calcula con los datos climticos actuales.6.3.1.Cmo evaluar el impacto del cambio climtico en la distribucin de especiesA pesar de que actualmente hay varios proyectos de conservacin in situ del pino en el sudeste de Asia, el rea ocupada por Pinus kesiya ha disminuido en dcadas recientes. Muchosdelosrodalesqueanquedanestnpermanentementeamenazadospor prcticas no sostenibles de extraccin de resina y cosecha de lea, y es probable que se vean amenazados por el efecto del cambio climtico. La modelacin de distribucin deespecies,aligualquelosmodelosclimticos,puedenayudaradeterminarlas poblacionesconmayorriesgoeidentifcardondesenecesitanmedidasurgentesde conservacinderecursosgenticos(vanZonneveldetal.2009a).Enesteanlisis,se explorar el posible impacto del cambio climtico en la distribucin de P. kesiya.En este anlisis usted aprender a usar Maxent para predecir la distribucin potencial de una especie en las condiciones climticas actuales y futuras, y a examinar, con DIVA-GIS, el impacto del cambio climtico en una especie.progrAmAS y ArCHiVoS de dAtoS que Se utiliZAn en eStA SeCCinprogramas: DIVA-GIS Maxent y JavaArchivos de datos:Carpeta 6.3 Climate change (Cambio climtico) pkesiya.csv seacountries (shp, shx, dbf) Carpeta wclim_sea_2-5min (asc fles) Carpeta gcm_sea_2-5min (asc fles)160Captulo 6Este anlisis usar proyecciones climticas para el ao 2050, de acuerdo con un escenario de emisiones A2 para tres GCM diferentes: CCCMA, HADCM3 y CSIRO. Cada modelo tiene una proyeccin ligeramente diferente del clima futuro. Por tanto, las predicciones de reas de distribucin potencial variarn dependiendo del GCM utilizado en Maxent. En este ejercicio se usar el promedio de los tres GCM escogidos.Nota Alhaceresteanlisissegenerarnvariosarchivos.Asgnelesunnombrey gurdelos ordenadamente pues se van a usar frecuentemente en esta seccin.pasos:1.Para correr el modelo de Maxent, siga los Pasos 1 a 8 descritos en el Anlisis 6.2.1. Luego, en la ventana Projection layers directory fle, importe en la base de datos las variables climticas en condiciones futuras (gcm_sea_2-5min). NotaPara que Maxent pueda procesar los archivos raster ambientales de las condiciones actuales y futuras (en este caso, worldclim_2-5min y gcm_sea_2-5min), todos los archivosdebentenerlosmismosparmetrosentrminosdepropiedadesdel raster, resolucin y esquinas o vrtices del raster.Aplique la regla de umbral para generar rasters binariosMaxenttambinpuedegenerarrastersbinariosdepresencia(1)yausencia(2)de reas de distribucin potencial. Este formato es til cuando se comparan y combinan capas de distribucin potencial de especies, como se har en este anlisis. Las reas de distribucin potencial predichas con las condiciones actuales y las proyecciones futuras se van a comparar para identifcar las reas de distribucin que el cambio climticoafectardemanerasevera,ascomolasreasdondeelimpactoser menos severo, y las nuevas reas de ocurrencia natural de la especie en el futuro.1Modelacin y anlisis de distribucin de especies1612.Para generar rasters binarios en Maxent, vaya al men Advanced settings, y en la opcin Applied threshold rule, seleccione un umbral que limite el rea de distribucin potencial. Este umbral (10 percentile training presence) es el mismo que se visualiz manualmente usando DIVA-GIS en el Paso 21 del Anlisis 6.2.1. Corra el anlisis en Maxent.examine el impacto del cambio climtico usando diVA-giSAl inicio de esta seccin, usando Maxent, se generaron rasters binarios en formato ASCII(*.asc)conlascondicionesclimticasactualesylascondicionesfuturas proyectadas.EstosrastersseimportarnahoraenDIVA-GIScomosehizoenlos Pasos 13 a 19 del Anlisis 6.2.1.3.AbraDIVA-GISeimportelosrastersdepresenciayausenciadelasreasde distribucin potencial (*_thresholded.asc) como archivos de raster de valores enteros (estos archivos se pueden encontrar en la carpeta de salidas). Habilite la opcin Save as Integer en la ventana Gridfle/Multiple Files. 23162Captulo 64.DespusdecerrarlaventanaImportMultipleFilestoGridfles,abralosrasters conDIVA-GIS.ElmapadepresenciayausenciadeP.kesiyageneradoconlas condicionesclimticasactuales(Pinus_kesiya_thresholded.grd)debesersimilara la siguiente ilustracin. Superposicin de rasters de reas de distribucin potencial actual y futura Una buena manera de identifcar el impacto del cambio climtico en la distribucin de grupos de especies es superponer los rasters de reas de distribucin potencial actualesyfuturas.Serecomiendausarrastersbinariosparaconstruirmapasque sean fciles de interpretar; sin embargo, para un anlisis ms detallado tambin se pueden usar rasters que muestren gradualmente las reas de distribucin potencial a medida que aumenten las probabilidades. En este anlisis se superpondrn rasters binarios de reas de distribucin potencial de P. kesiya actuales y futuras.Al superponer rasters binarios se obtienen cuatro situaciones posibles en cada celda:i.reas de alto impacto: reas en las que la especie probablemente ocurra en las condiciones climticas actuales pero que dejarn de ser adecuadas en el futuro.ii.reasporfueradelnichorealizado:reasquenosonadecuadasniconlas condicionesactualesniconlascondicionesfuturas(deacuerdoconla modelacin).iii.reas de bajo impacto: reas en las que la especie probablemente ocurra tanto enlascondicionesclimticasactualescomoenlascondicionesclimticas futuras.iv.Nuevas reas adecuadas: reas en las que una especie tendra probabilidades de ocurrir en el futuro, pero que no son idneas para la ocurrencia natural en las condiciones actuales.Modelacin y anlisis de distribucin de especies163Cada raster binario tiene dos valores: presencia (1) y ausencia (0). Cuando ambos valores se suman o restan, los nicos resultados posibles para las celdas son menos uno (-1), cero (0) y uno (1). Pero hay un problema ya que se requiere un cuarto valor para representar las cuatro situaciones posibles descritas arriba. El siguiente cuadro ilustra el problema: al restar los rasters se obtienen celdas con el mismo valor para la segunda y tercera situaciones (ii reas por fuera del nicho realizado y iii reas de bajo impacto), pues ninguna experimenta cambio alguno (de ah el valor de cero [0] al combinarlas).Situacinraster reas de distribucin potencial futura (valor de la celda)raster reas de distribucin potencial actual (valor de la celda)resultado despus de restar los rasters (valor de la celda)(i) reas de alto impacto 0 1 -1(ii) Por fuera del nicho realizado 0 0 0(iii) reas de bajo impacto 1 1 0(iv) Nuevas reas idneas 1 0 1Para resolver este problema en DIVA-GIS, vaya a la opcin Reclass y cambie el