tema 4. los ecosistemas

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II II Sistemas Ambientales y Sociedades I.E.S. Santa Clara. 1ºBACHILLER Dpto Biología y Geología. http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/sistemas-ambientales-y- sociedades/

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Page 1: Tema 4. los ecosistemas

IIII Sistemas Ambientales y Sociedades

I.E.S. Santa Clara.1ºBACHILLER

Dpto Biología y Geología. http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/sistemas-ambientales-y-

sociedades/

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2.3.1. USO DE CLAVES DICOTÓMICAS

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¿ CÓMO ESTUDIAR UNA BIOCENOSIS ?

Una población es la unidad (por ejemplo: conjunto de individuos de la especie Quercus ilex) de la que se quiere obtener información. En cambio, una muestra es una parte elegida que representa un determinado porcentaje de la población y que esla que se utiliza para inferir a la población en general

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Población silvestre= Conjunto de individuos de una especie que habita en un área determinada.

Los métodos disponibles para caracterizar la abundancia de las poblaciones varían en función de las características de la especie a estudiar.

2.3.2. ¿ CÓMO ESTUDIAR UNA BIOCENOSIS ?

Abundancia: cantidad de individuos o biomasa

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ESTIMACIÓN DEL TAMAÑO DE UNA POBLACIÓN

TÉCNICAS DE MUESTREO PARA ESTIMAR EL TAMAÑO DE UNA POBLACIÓN:

Estimar el tamaño o densidad de una población contando el número de individuos que hay en un área determinada. Es posible:

Si los individuos son grandes y el área es pequeña.

Técnicas de muestreo de una población cuando el área es grande . Se realiza un

MUESTREO DE LA POBLACIÓN para ello se determina el tamaño de una población

en un área pequeña y se usa esta información para estimar la población total. Se

presupone:La muestra es representativa de toda la población.Se deben de tomar varias muestras para limitar el efecto de que una muestra

no sea representativa.

Page 10: Tema 4. los ecosistemas

Los métodos para estimas el tamaño de un población son los siguientes:

Censo: se recuenta el nº total de individuos de una población .Sólo es factible en

el caso de poblaciones pequeñas y aisladas, donde no hay migraciones de

individuos.

Muestreo: de la densidad (nº de individuos por unidad espacial). Este dato

multiplicado por la extensión del área ocupada por la población arroja una

estimación del número total de individuos.

Método de captura/recaptura: Se utiliza para poblaciones de micro mamíferos

y reptiles. Mediante trampas se capturan individuos que son marcados y

devueltos a su ambiente. Después de cierto período de tiempo, suficiente para

que los marcados se mezclen con el resto de la población se realiza una nueva

captura y se establece la proporción entre animales marcados y no marcados.

Conocido el número de individuos marcados inicialmente se puede determinar el

tamaño de la población a partir de dicha proporción.

2.3.2.1. MEDIDA DE LA ABUNDANCIA

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DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LAS MUESTRAS.

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DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LAS MUESTRAS.

Aleatorio Estratificado Sistemático

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Cada elemento de la población tiene la misma probabilidad de ser elegido. Apropiado cuando el ambiente de muestreo sea homogéneo.Por ejemplo, si se quiere conocer la abundancia promedio de Quercus ilex en un bosque mediterráneo Previa a la entrada al bosque se debe cuadricular el croquis o mapa y, del total de estos cuadros, se debe seleccionar, aleatoriamente,un determinado número de cuadros que serán muestreados.

Todos los elementos tienen la misma probabilidad de ser elegidos.

Muestreo al azar simple

Page 14: Tema 4. los ecosistemas

Muestreo aleatorio sistemático

Se elige un individuo al azar y a partir de él, a intervalos constantes, se eligen los demás hasta completar la muestra.

Ejemplo: Si tenemos una población formada por 100 elementos y queremos extraer una muestra de 25 elementos, en primer lugar

debemos establecer el intervalo de selección que será igual a 100/25 = 4. A continuación elegimos el elemento de arranque, tomando

aleatoriamente un número entre el 1 y el 4, y a partir de él obtenemos los restantes elementos de la muestra.

2, 6, 10, 14,..., 98

Page 15: Tema 4. los ecosistemas

Se realiza cuando el ambiente a muestrear es heterogéneo y la probabilidad de encontrar individuos es diferente en las distintas partes del hábitat. La población en estudio se separa en subgrupos o estratos que tienen cierta homogeneidad (Figura C). Después de la separación, dentro de cada subgrupo se debe hacer un muestreo aleatorio simple.

Muestreo al azar estratificado

Page 16: Tema 4. los ecosistemas

Se divide la población en clases o estratos y se escoge, aleatoriamente, un número de individuos de cada estrato proporcional al número de componentes de cada estrato.

Ejemplo: En una fábrica que consta de 600 trabajadores queremos tomar una muestra de 20. Sabemos que hay 200 trabajadores en la sección A, 150

en la B, 150 en la C y 100 en la D

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El requisito principal para aplicar este método de muestreo es el conocimiento previo de la información que permite subdividir a la población.

Ejemplo: Un bosque mediterráneo, 3 tipos de bosque y zona de transición entre estos tipos de bosque. Eso quiere decir que no todo el bosque es homogéneo. Puede ser que en alguno de los tipos de bosque la abundanciade Q. ilex sea mayor, o viceversa. Si se conoce los tipos de bosque, se podría aplicar el muestreo aleatorio estratificado, donde los estratos serían los tipos de bosque y en los cuales se debe muestrear aleatoriamente.

Se subdivide el hábitat en estratos para que la muestra esté constituida por elementos de cada uno de ellos. Un estrato es una porción del terreno de

características homogéneas. La ubicación de las unidades muestrales en cada estrato se elige al azar.

Page 18: Tema 4. los ecosistemas

Se aplica cuando todos los individuos que forman parte de la población se encuentran naturalmente agrupados, ya sea por características del hábitat o por causas comportamentales.El muestreo se realiza eligiendo varios de esos grupos al azar.

Muestreo por grupo o conglomerados (“clusters”)

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Depende de objetivos, abundancia, movilidad y detectabilidad de los objetos y su arreglo espacial.

Cuadradas: simplifican el diseño. Útiles para cuantificar objetos fijos (nidos, heces, animales muertos, alimento disponible, composición florística)

Transectos: largas y estrechas.

Circulares: menor perímetro por área (minimizan sesgo de borde)

FORMA Y TAMAÑO DE LAS MUESTRAS

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Muestra lineal o rectangular para contar el número de organismos a lo largo de un recorrido a través del área de estudio.Para especies conspicuas, grandes o visibles.Puede ser usado para estudiar cambios en los organismos como resultado de un gradiente medioambiental, tales como la zonación de una pendiente, de una orilla rocosa, de un pastizal o un bosque, o la medida del cambio de la composición de las especies desde una fuente de contaminación.

Transectos

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A. Transecta l ineal simple (Unidimensional)

Se registran organismos en proporción a su abundancia. Se usan para cuantificar la densidad de vegetación u objetos fijos.Se coloca una cinta métrica o cuerda en dirección del gradiente medioambiental siendo las especies que son tocadas por la cuerda las que son muestreadas

Se recorre una ruta y registran los animales observados o escuchados.

Para el estudio de comunidades vegetales que se desarrollan a lo largo de sistemas

lineales, se pueden estudiar mediante recorridos longitudinales tomando

registros de los ejemplares observados. Por lo que la densidad se expresa como

individuos pro kilómetro u otra medida de longitud.

Page 26: Tema 4. los ecosistemas

B. Transectos de ancho variable

Se cuentan los animales detectados y se estiman las distancias entre cada animal y la línea base (ancho a).Bueno cuando: el número de animales detectados disminuye gradualmente con la distancia y para poblaciones esparcidas porque aprovecha todas las observaciones.

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C. Transectos de bandaUn área en forma rectangular , de longitud y ancho conocidos, que el

investigador ubica al azar sobre la comunidad bajo estudio.Se colocan dos transectos lineales paralelos separados, normalmente de 0,5 ó 1 metro. Las especies que quedan dentro son muestreadas.

Page 28: Tema 4. los ecosistemas

El observador se desplaza a lo largo de una línea recta de longitud x y registra el número de individuos o rastros a ambos lados.

El ancho de banda (a) se establece a priori.

D= n L*2a

Premisas:Franjas paralelas a ambos lados de la línea donde todos los objetos son registrados hasta una distancia umbral x (caída abrupta de la detectabilidad).La ubicación de los objetos es fija y no se afecta por el conteo.Se determina exactamente la distancia desde la línea base hasta el animal.

Detección depende de: actividad del animal, vocalización audible o reacción de escape ante el observador.

L

a

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Es ampliamente utilizado por la rapidez con se mide y por la mayor heterogeneidad con que se muestrea la vegetación.Un transecto es un rectángulo situado en un lugar para medir ciertos parámetros de un determinado ecosistemas. El tamaño de los transectos puede ser variable y depende del grupo que se vaya a medir.

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El método de los cuadrantes es una de las formas más comunes de muestreo de vegetación.Los cuadrantes hacen muestreos más homogéneos y tienen menos impacto de borde en comparación a los transectos. El método consiste en colocar un cuadrado sobre por ejemplo, la vegetación, para determinar la densidad, cobertura y frecuencia de las plantas. Puede estar dividido en subsecciones.

Cuadrantes

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TALLA DEL CUADRANTE ÁREA DEL CUADRANTE ORGANISMOS

10 x10 cm 0.01 m2 Muy pequeños organismos tales como

líquenes en árboles, troncos, muros o algas.

0,5 x 0,5 m 0.25 m2 Pequeñas plantas: hierba, pequeños

arbustos,. Animales sésiles o de lento

movimiento (mejillones, lapas)

1.0 x1.0 m 1 m2 Plantas de talla media: grandes arbustos

5.0 x5.0 m 25 m2 Árboles maduros

LA TALLA DEL CUADRANTE SE ESCOGE DEPENDIENDO DE LA TALLA DE LOS ORGANISMOS QUE SE VAN A MUESTREAR.

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Cuando el número de especies encontradas es estable, se han encontrado todas las especies en el área. En el ejemplo 8 muestras son suficientes.Si se incrementa la talla del cuadrante (desde talla 10 cm a 15 cm, a 20 cm etc) cuando el número de especies encontradas alcanza un valor constante entonces se tiene la talla del cuadrante que se debe usar.

¿CÓMO COLOCAR CUADRANTES?

1. CUADRANTES ALEATORIOS: Mapear el área a muestrear.Dibujar una cuadrícula sobre el área de

estudio.Numerar cada cuadro.Usar una tabla de números aleatorios para

identificar qué cuadrantes se necesitan muestrear.

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¿CÓMO COLOCAR CUADRANTES?

1. MUETREO ESTRATIFICADO AL AZAR:Se realiza para muestreos de áreas dónde hay diferencias de zonas.Tratar cada área por separado.Dibujar una cuadrícula en cada área.Numerar los cuadrantes de cada área. Usar una tabla de números aleatorios para identificar qué cuadrantes se necesitan muestrear.

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MUESTREOS SIGUIENDO UN GRADIENTE : LA ZONACIÓN

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MÉTODO DE CAPTURA , MARCAJE Y RECAPTURA

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MÉTODO DE CAPTURA , MARCAJE Y RECAPTURA

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Pretende estimar la población de una especie en un lugar , una muestra compuesta por n1 animales es tomada de la población, los animales

son entonces marcados para su futura identificación y luego son puestos en libertad. Luego de un tiempo que permita la mezcla de los

individuos marcados y no marcados, se extrae una segunda muestra de n2 animales entre los que habrá m2 marcados. Asumiendo que la

proporción de marcados en la segunda muestra es un razonable estimador de la proporción poblacional desconocida, se puede de:

La población es cerrada (la mortalidad, la emigración, la natalidad y la inmigración son despreciables), por lo que N es constante.

Todos los animales tienen la misma probabilidad de ser capturados en la primera muestra.

La marca no afecta la probabilidad de captura de un animal.

La segunda muestra es una muestra aleatoria simple, o sea que cualquiera de las posibles muestras tiene igual oportunidad de ser

elegida.

El tipo de marcas usadas para registrar los animales debe permitir poder hacer un seguimiento del animal, no se puede confundir con

las de otros estudios que se hayan o estén realizando en la zona, y no debe borrarse, no debe ser dañino para el animal.

Dadas esas condiciones, el tamaño de la población estimada sería:

N= n1 x n2 / m2

Donde:

N =Numero de la población total estimada.

n1= Número total de animales capturados y marcados en la primera visita.

n2 = Número total de animales capturados en la segunda visita.

m2 = Número de animales capturados en la primera visita que luego fueron recapturados en la segunda visita.

MÉTODO DE ANÁLISIS DE LINCOLN-PETERSEN

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N

n1

N

n2m

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ES LA ABUNDANCIA POR UNIDAD ESPACIAL (SUPERFICIE O VOLUMEN), suele

expresarse en distintas formas:

Densidad: número de plantas por metro cuadrado. Se utiliza cuando la especie está

formada por individuos que pueden cuantificarse fácilmente.

Biomasa de organismos por unidad espacial: se utiliza cuando los individuos son

muy pequeños . La biomasa se estima mediante el peso seco de los organismos.

Cobertura porcentual: Es la variable más utilizada para cuantificar la abundancia de

especies vegetales, en lugar de números individuales debido que crecen y se

extienden. Es la proporción de la superficie muestreada recubierta por la proyección

vertical de la vegetación.

Frecuencia: es la probabilidad de encontrar una especie en un área dada.

1.5. MEDIDA DE LA ABUNDANCIA EN PLANTAS

Page 43: Tema 4. los ecosistemas

RECUBRIMIENTO: es el porcentaje de sustrato recubierto en proyección vertical

por una especie. El RECUBRIMIENTO TOTAL puede superar el 100%, ya que es la

suma de los recubrimientos de todas las especies presentes. Es importante no

confundirlo con COBERTURA (conjunto de especies). La cobertura tiene un máximo del

100%,

Puede ser estimado comparando el área muestreada (figura superior) y posteriormente puede crearse una escala de 0 a 5.

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DENSIDAD DE LA POBLACIÓN= Corresponde al número de individuos de la misma especie que habitan en una unidad de superficie o de volumen. Ejemplo: 65 ovejas / Km2. Esta propiedad permite tener un parámetro sobre el tamaño de la población y su relación con el espacio.

Por ejemplo, se quiere estudiar el puntaje que alcanzan los alumnos universitarios en la asignatura de Educación Física. La escala de notas va del 0% al 100%, obteniéndose la siguiente colección de valores:

75- 82 - 68 - 90 - 62 - 88 - 88 - 73 60- 93 - 71 - 59 - 75 - 87 - 74 - 62 95- 78 - 82 - 75 - 94 - 77 - 69 - 74 89- 83 - 75 - 95 - 60 - 79 - 97 - 97 78- 85 - 76 - 65 - 73 - 67 - 88 - 78 62- 76 - 73 - 81 - 72 - 63 - 76 - 75

DENSIDAD DE LA POBLACIÓN, FRECUENCIA PORCENTUAL.

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El modo más sencillo de agrupar los datos, es mediante una tabla de datos, que indique, para cada uno de los valores de la colección, el número de veces que aparece, es decir, su frecuencia de aparición.

DISTRIBUCIONES DE FRECUENCIA.

Frecuencia absoluta (ni): corresponde al número de veces que se observa dicho valor, o en otras palabras al número de veces que se presenta un cierto dato. Para agrupar los datos por su frecuencia, se deben seguir los siguientes pasos:Se ordenan los datos en orden creciente o decreciente. Se cuenta la frecuencia absoluta de cada valor (cuántas veces se repite cada magnitud) De acuerdo a los datos anteriores, se observa que el número menor es 59 y el número mayor es 97.

Page 46: Tema 4. los ecosistemas

Frecuencia absoluta Acumulada (Ni ): es la suma de las frecuencias absolutas de cada intervalo. La frecuencia acumulada hasta el último intervalo es igual a la frecuencia total de toda la distribución.Si se amplía la Tabla de distribución del ejemplo, la frecuencia absoluta acumulada se obtiene sumando el número que está escrito en una línea con el número de la línea siguiente.

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Frecuencia relativa (fi): >corresponde a la razón (división) entre la frecuencia absoluta (ni) y el número total (N) de individuos de la población.

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Frecuencia relativa porcentual: es la frecuencia relativa expresada en porcentajes (%)

Pi = f i ● 100N

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COBERTURA PORCENTUAL.

COBERTURA: el área o porcentaje del sustrato cubierto por una especie vista desde arriba y en forma perpendicular es, por tanto, una medida que se fundamenta en el tamaño de los individuos y no en su abundancia como ocurre con la densidad.En el caso de las mediciones de cobertura, los resultados se pueden equiparar directamente cuando la unidad en que se expresan son porcentajes

Mide la “extensión” de la vegetación en términos de superficie de suelo cubierta por las plantas; en general se expresa en porcentaje o

fracción del área de estudio. Más en detalle, la cobertura de una especie se define a partir de la superficie que ocupa su proyección sobre el suelo -la de su área basal o la de su copa en el caso de un

árbol-. No hayque confundir la cobertura con la densidad o número de individuos

por unidadde superficie

Page 53: Tema 4. los ecosistemas

PORCENTAJE DE COBERTURAMétodo A: En un cuadrante de un metro cuadrado dentro de una parcela de 5-10m2 a la vez. Su parcela debería albergar entre 5-10 parcelas más pequeñas, de un metro cuadrado.Se Calculará una especie a la vez. Después calcular la cobertura de una planta, s coloca un pedacito de cinta adhesiva encima para que puedan identificar las plantas que, ya, han contado.Se coloca un marco en el suelo. De pie en el exterior del marco, se mira hacia abajo, hacia la superficie del terreno.Se localiza una planta, y se calcula su cobertura total (cantidad del terreno que está cubierta por la biomasa de la planta) en relación con el área total, que es el 100%. Se registra la especie y el porcentaje de cobertura en la hoja de datos. Se calculan todas las plantas de la misma especie, asegurándose de que colocan el pedacito de cinta adhesiva en cada una después de haberla contado.Se calcula todas las plantas dentro del marco de 1m x 1m. Se registran especies y porcentaje de cobertura en la hoja de datos.Se retiran una pequeña muestra de plantas sin identificar para su análisis con una clave dicotómica. Ejemplo de un marco de 1m x 1m usado en el método A:

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PORCENTAJE DE COBERTURA

Método b: Mida 25 metros colocando la cinta métrica en el suelo. Asegúrense de que la cinta esté lo más tensa posible.Empezando en el 0, sigan la línea hasta que den con la primera planta. Registren la especie, el punto donde empieza y el punto donde acaba en la hoja de datos. Por ejemplo, una planta que empiece en el punto 1.1 m de la cinta, y termine en 1.4 m.Repitan el proceso hasta que lleguen a la marca de los 25 m en la cinta métrica, sin olvidar registrar la especie de la planta, el punto donde empieza y el punto donde acaba.

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Los métodos disponibles para caracterizar la abundancia de las poblaciones varían en función de las características de la especie a estudiar.

2.3.3. ESTIMACIÓN DE LA BIOMASA.

CÁLCULO DE BIOMASA EN PLANTAS:Es simple pero destructivo.

PARA VEGETACIÓN BAJA Y HIERBA:Se crea una talla adecuada de cuadrante.Recolectar todo l a vegetación sobre el cuadrante.Lavarlo para eliminar cualquier insecto.Secarlo a una temperatura entre 60º-70º hasta alcanzar un peso constante. El agua contenido puede variar enormemente por lo que la masa de agua debería ser eliminado y la masa darse en peso seco.Para que los resultados sean más exactos se debería repetir 3 a 4 veces para obtener un significativo valor por unidad de superficie.El resultado puede ser extrapolado a el total e biomasa.

PARA ÁRBOLES Y ARBUSTOS:Seleccionar los árboles y arbustos para realizara la muestra.Recolectar las hojas desde 3 a 5 ramas.Repetir los pasos dde 3 a 6 veces.

Page 58: Tema 4. los ecosistemas

2.3.3. ESTIMACIÓN DE LA BIOMASA.

CÁLCULO DE LA PRODUCTIVIDAD PRIMARIAEn ecosistemas acuáticos (marinos y de agua potable).

La productividad primaría se calcula desde la concentración de oxígeno: Se rellenan dos botellas con agua del ecosistema. Una de las botellas es de vidrio transparente y la otra está cubierta de un vidrio

oscuro que le impide a la luz llegar. Se mide la cantidad de oxígeno, se utiliza el método de Winkler, se apunta como

mg de oxigeno por litro de agua. Se plantan igual cantidad de plantas de las mismas especies en cada botella. Ambas botellas deben ser selladas con agua y cubiertas (el aire no debería estar

presente) Se incuba durante varias horas. Se mide la cantidad de oxígeno en ambas botellas. Se comparan con la original

cantidad de oxígeno. La botella con luz realizará la fotosíntesis y la respiración, mientras que la de

cristal sólo realizará la respiración.

Page 59: Tema 4. los ecosistemas

2.3.3. ESTIMACIÓN DE LA BIOMASA.

La productividad primaria de un ECOSISTEMA TERRESTRE: Se eligen tres tamaños iguales de cuadrantes con similar vegetación (ejemplo:

hierba) El primer cuadrante (A) es cosechado inmediatamente y la biomasa medida. El segundo cuadrante (B) en cubierto con un plástico negro no hay fotosíntesis

sólo respiración). El tercer cuadrante (C ) se deja tal y como se encuentra. Después de un tiempo exitosos (dependiendo de la estación del año) ,

cuadrantes B y C son cosechados y la biomasa medida. A partir de ella se calculan todos los demás parámetros.

PRODUCTIVIDAD SECUNDARÍA: Se les alimenta con una cantidad conocida de alimento. La comida y el herbívoro son pesados. Después de un tiempo, la comida que permanece, el herbívoro y las heces son

pesadas.

Page 60: Tema 4. los ecosistemas

Importa tanto la variedad como la cantidad de

individuos de cada especieBiodiversidad

(Río de Janeiro, 1992)

Variedad de especies que hay en la Tierra

Diversidad de ecosistema del planeta

Ecosistemas terrestres y acuáticos

Diversidad genéticaLos genes de los individuos

permiten la evolución, se enriquecen por cruzamiento y

permiten su adaptación

2.3.4. BIODIVERSIDAD.

Page 61: Tema 4. los ecosistemas

biodiversidad

• Importancia:

especies => relaciones => autorregulación => estabilidad

““ Ventaja:Ventaja: ante una perturbación ( introducción nueva especie o ante una perturbación ( introducción nueva especie o

extinción de una especie) el ecosistema con mayor diversidad => másextinción de una especie) el ecosistema con mayor diversidad => más

posibilidad de amortiguar los efectos de la perturbación y alcanzar el posibilidad de amortiguar los efectos de la perturbación y alcanzar el

equilibrioequilibrio””

Cada especie es el resultado de millones de años de evolución y cada una Cada especie es el resultado de millones de años de evolución y cada una

es única e irrepetible, posee un bagaje genético que le permite ocupar un es única e irrepetible, posee un bagaje genético que le permite ocupar un nicho ecológico determinadonicho ecológico determinado

La diversidad biológica da estabilidad al ecosistema, debido al alto nº de relaciones causales que se dan entre las especies

Las especies raras son importantes, ante la variación de condiciones ambientales podrían ampliar su nicho ante la extinción de especies dominantes aumento de la estabilidad del ecosistema

Page 62: Tema 4. los ecosistemas

BIODIVERSIDAD

Cambios en las condiciones medioambientalesExtinción de especies

Sobre todo k estrategas

5 extinciones masivas5 extinciones masivas

Finales del Ordovícico: trilobites y otrosFinales del Ordovícico: trilobites y otros

Finales del Devónico: trilobites y otros Finales del Devónico: trilobites y otros

Finales del Paleozoico: casi todas las especies Finales del Paleozoico: casi todas las especies

Finales del Triásico: reptilesFinales del Triásico: reptiles

Finales del Cretácico: dinosauriosFinales del Cretácico: dinosaurios

Índice de extinción

Una especie cada 500 – 1000 años

Page 63: Tema 4. los ecosistemas

BIODIVERSIDAD

Aumento de la población

Aumento de la población

PROBLEMA de la pérdida de la

BIODIVERSIDADProvocan

Incremento del uso de recursos

Incremento del uso de recursos

Cuyas causas se resumen en

SobreexplotaciónSobreexplotación Alteración ydestrucción de

hábitats

Alteración y destrucción de

hábitatsDeforestación con fines

madereros, sobrepastoreo, caza y pesca, coleccionismo y comercio ilegal de especies

protegidas

Introducción y sustitución de

especies

Introducción y sustitución de

especies

Cambios en el uso del suelo, extracción masiva del agua, fragmentación de hábitats naturales, construcción de

obras públicas, contaminación del agua y el

aire, cambio climático e incendios

Introducción de especies foráneas y sustitución de

especies naturales por otras obtenidas por selección artificial

Page 64: Tema 4. los ecosistemas

BIODIVERSIDAD

Medidas para evitar la pérdida de biodiversidad.

Proteger las áreas geográficas de especies amenazadas: crear espacios protegidos.

Realizar estudios sobre el estado de los ecosistemas. Como los indicadores PER (Presión, estado, respuesta): la Huella ecológica y el Índice del Planeta Viviente.

Decretar y respetar las leyes promulgadas para la preservación de especies y ecosistemas (Convenio CITES).

Crear bancos de genes y de semillas de las especies amenazadas.

Fomentar el turismo ecológico y la educación ambiental.

Page 65: Tema 4. los ecosistemas

Principales amenazas para la biodiversidad

1. Destrucción y fragmentación del hábitat.La Unión Mundial para la Conservación de la Naturaleza (IUCN) estima que alrededor del 85% de las especies en

peligro están en esta condición debido a la pérdida de su hábitat.

Conversión a la agricultura

Casi todas las prácticas agrícolas requieren la eliminación de la vegetación original y su reemplazo por cultivos y animales domesticados.

Prácticas forestales

Desde hace siglos, los bosques han sido eliminados para obtener combustible, materiales de construcción, para despejar el terreno para la agricultura, etc. Estas prácticas se conocen como deforestación, concepto que se refiere a la destrucción de gran parte de la tierra boscosa. Por otro lado, además de servir como cobijo a animales y plantas, los bosques proporcionan muchos otros servicios al ecosistema, modificando el clima, reduciendo la incidencia de inundaciones y protegiendo al suelo de la erosión. Las plantas mantienen también el agua en las superficies, por lo que reducen el índice de desbordamientos. Al disminuir, una mayor cantidad de agua penetra en el suelo, recargando los acuíferos.

Pastizales y prácticas de pastoreo

Eliminan específicamente ciertas especies de plantas, bien por ser venenosas o bien por no servir de alimento para los animales. En otros casos, se producen persecuciones y matanzas de la fauna nativa, si ésta representa una amenaza para el ganado; es el caso de predadores o de otras especies que pueden transmitir enfermedades al ganado.

Pérdida del hábitat en los ecosistemas acuáticosEl método más utilizado para recolectar peces y mariscos que viven en profundidad es el que utiliza las redes de

arrastre, produciendo una pérdida total de l ecosistema. Los lagos y ríos son modificados para la navegación, irrigación, control de inundaciones, generación de energía y para la práctica de deportes acuáticos, lo que altera la cantidad y especies de organismos acuáticos presentes en una zona.

Page 66: Tema 4. los ecosistemas

Principales amenazas para la biodiversidad

Conversión del territorio a urbano y uso industrialUna gran proporción de áreas urbanas está cubierta por superficies impermeables que impiden el crecimiento de las plantas y desvían el agua de las lluvias a corrientes locales.

2.Sobreexplotación de especies.El ser humano, como especie omnívora, utiliza especies de lo más variadas para su alimentación, aunque en muchas ocasiones son utilizados con otros los fines. Es el caso de muchas plantas y animales, que se usan como decoración, flores que son cortadas, pieles de animales que son utilizadas como vestidos; incluso algunas partes de animales son utilizadas por sus supuestas cualidades afrodisíacas.Entre las actividades que provocan un mayor impacto a la biodiversidad se encuentran la pesca excesiva e incontrolada por parte de las industrias pesqueras, la recolección no sostenible de especies marinas y dulceacuícolas, y la captura para el comercio de la acuariofilia.

3.Introducción de especies exóticas y enfermedades.Muchas especies llegan de manera accidental, como polizones en materiales importados, otras directamente son introducidas por el hombre. Aunque muchas especies exóticas no prosperan en las nuevas áreas, algunas lo han hecho a costa de las especies autóctonas, compitiendo con ellas por los recursos alimenticios, cazándolas, o introduciendo parásitos que provocan enfermedades a las que éstas no pueden hacer frente.La introducción de especies exóticas es especialmente dañina en los ecosistemas insulares, ya de por sí muy frágiles. Es el caso de las ratas, que han provocado en muchas islas un impacto importante sobre la anidación de las aves, ya que se comen sus huevos y matan a sus crías.Los ecosistemas de agua dulce también se han visto afectados de manera radical por las introducciones accidentales de especies como el mejillón cebra o el cangrejo americano. En el caso del mejillón su presencia tiene tres impactos principales, ya que atasca las tuberías de las plantas de tratamiento de aguas, establece sus colonias sobre las de los mejillones nativos, ocasionándoles la muerte, y altera los ecosistemas al filtrar demasiado plancton y permitir que crezcan más plantas acuáticas.

Page 67: Tema 4. los ecosistemas

CASO

ESPAÑOL

Page 68: Tema 4. los ecosistemas

• Funciones:– Contribución a mantener los niveles de gases

en la atmósfera y el equilibrio de los ciclos biogeoquímicos.

– Influencia en el establecimiento del flujo de energía y reciclado de la materia (formación de suelos).

– Intervención en la regulación de los climas.– Factor fundamental en el equilibrio y

estabilidad de los ecosistemas.

biodiversidad

Page 69: Tema 4. los ecosistemas

Importancia de la BiodiversidadEs clave para el desarrollo de la vida y como garantía de supervivencia de las especies.

VALORES ECOLÓGICOS: Fijación fotosintética de la energía solar.

Protección de las cuencas hidrográficas.

Estabilización del clima.

Generación y conservación del suelo.

Almacenamiento y reciclaje de nutrientes.

Disolución y descomposición de algunos contaminantes.

VALORES ECONÓMICOS: Alimentos.

Compuestos activos para medicamentos.

Sustancias químicas para elaborar insecticidas y pesticidas. Comercio legal de especies animales y vegetales. Modelos par ala industria electrónica e ingeniería mecánica. Paisajes para ocio y turismo.

VALOR ESTÉTICO:

Paisaje visual de escenarios naturales.

Es razón para la creación de Parques Nacionales

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VALORES ÉTICOS:

El mundo es interdependiente. Está constituido por comunidades naturales y humanas.

Del bienestar de unas especies depende el bienestar de las otras.

La humanidad es parte de la naturaleza y los humanos están sujetos a las mismas leyes

ecológicas que las demás especies de la Tierra.

Todos los seres vivos dependen del funcionamiento de los sistemas naturales para

asegurar el abastecimiento de materia y energía.

La cultura humana debe cimentarse sobre un profundo respeto a la naturaleza,

comprendiendo que se es parte de ella y que sus actividades deben estar en

consonancia con la misma.

Todas las especies tienen un derecho inherente a existir. Los procesos ecológicos que

mantienen al ecosistema y a su diversidad de especies deben mantenerse a

perpetuidad.

La humanidad tiene derecho a utilizar los recursos naturales y a explotarlos pero siempre

asegurando su existencia de manera sostenida y a perpetuidad. (Uso sostenible de la

Tierra)

El bienestar de las futuras generaciones dependen de las acciones de hoy. Tenemos la

obligación de utilizar con visión de futuro los recursos, de manera que las generaciones

venideras puedan disfrutar de los recursos lo mismo que hoy en día.

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RIQUEZA Y UNIFORMIDAD

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TÉCNICAS DE TOMA DE MUESTRAS DE POBLACIONES ANIMALES

BAJO NINGUNA CIRCUNSTANCIA NINGÚN ANIMAL DEBERÍA SER ESTRESADO O MATADO DURANTE LA INVESTIGACIÓN

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TÉCNICAS DE TOMA DE MUESTRAS DE POBLACIONES DE ANIMALES PEQUEÑOS. EN ECOSISTEMAS TERRESTRES.

Las técnicas inofensivas y seguras que pueden ser usadas para capturar insectos:

Pitfall traps (trampas de caída).

Sweep traps (trampas de barrido).

Tree beating (batida de árboles).

Pooter (Aspirador).

Embudo tullgreem (tullgren funnel)

Longworth small mammal trap

Precauciones:

Asegurarse que no hay insectos venenosos en el área.No tocar los insectos directamente, mover los insectos con pinzas.

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TRAMPA DE CAÍDA(PITFALL TRAP)

Técnica de muestreo pasivo. Sirve para atrapar pequeños insectos y animales que se arrastren y no vuelen. Los insectos son atraídos por carne en descomposición o una solución azucarada (esta debe ser cubierta para que los insectos no caigan y se ahoguen).Se coloca un vaso de precipitados (recipiente de yogurt, tarro de mermelada) que se entierra de manera que el labio del vaso esté a nivel con la superficie del suelo. Los insectos que llegan al borde de la hoja del vaso, caen y entonces son incapaces de superar esa situación.

Varias de estas trampas se colocan en el área a muestrear y se controlan cada seis horas, anotando el número de especies distintas y la cantidad de ellas.

PRECAUCIONES: No poner un fluido en el fondo de la trampa, no se quiere matar a los insectos.No abandonar las trampas, como máximo 24 horas.

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SWEEP NET (RED DE BARRIDO)

Red en forma de embudo unida a un mango. El mango largo se echa hacia atrás y hacia adelante a través del follaje. Los insectos son capturados en la red.El paso de la red se considera un barrido. Las redes de barrido son de varias tallas se utilizan a distintas alturas para capturar muchos insectos.

Se vacían en contenedores limpios para posteriormente ser contabilizadas (número y cantidad).

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RED DE LATIDO (TREE BEATING)

Simplemente se coloca una bandeja de captura por debajo de una rama del árbol y se golpea suavemente la rama. Las especies caerán sobre la bandeja, posteriormente se registran las especies diferentes y su cantidad.

Para las polillas, se coloca una luz detrás de una hoja blanca, las polillas se asientan sobre ésta pudiéndose observar directamente y cuantificar.

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ASPIRADOR (POOTER)Un aspirador, también conocido como pooter es un dispositivo usado en la colección de insectos, crustáceos y otros organismos frágiles, pequeños. Uno de los diseños más comunes consiste en un pequeño frasco cuya tapa está penetrada por dos tubos. Uno de ellos, su extremo interior está protegido de una malla fina u otro tipo de filtro este tubo en la zona exterior conduce a la boca del usuario.El final de los segundo tubo está en la cámara de recogida, y su otro extremo se puede colocar sobre un pequeño organismo de insectos u otros.El usuario chupa en el primer tubo, y el insecto se introduce en la cámara de recogida a través de la otra.

No hay peligro de tragar la muestra porque existe una gasa en el extremo del tubo de la

boquilla

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EMBUDO TULLGREEM (TULLGREN FUNNEL)

Un embudo Tullgren es un embudo de ordinario en el que se coloca un puñado de tierra o de hojarasca (a menudo esta hojarasca es apoyado por una capa de malla). El embudo se coloca por encima de un tarro de mermelada u otro recipiente de recogida con lados resbaladizas y con un trozo de papel de seda ligeramente húmedo colocado en la parte inferior de la jarra.

Una luz se posiciona de modo que brille sobre el sustrato dentro del embudo. Durante un período de unas pocas horas los insectos, ácaros y otros invertebrados presente trabajo gradualmente su camino hacia abajo, alejándose de la fuente de luz y calor, y caen en el frasco donde pueden ser examinados.

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LONGWORTH SMALL MAMMAL TRAP

Para los mamíferos más pequeños, como ratones y topillos se pueden utilizar métodos de captura en vivo de determinar directamente la condición de género, el peso y la cría de cada individuo.De esta manera también es posible llevar a cabo "estudios de marcado y recaptura”.La caja para anidar está apoyada en un ángulo para que la orina y el agua de la lluvia drene.

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TÉCNICAS DE TOMA DE MUESTRAS DE POBLACIONES DE ANIMALES PEQUEÑOS. EN ECOSISTEMAS ACUÁTICOS.

Las técnicas inofensivas y seguras que pueden ser usadas para capturar insectos:

Red de plancton.

Kick sampling.

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RED DE PLANCTON

El colector de plancton es el recipiente que está situado al final de una red de plancton para que se depositen los organismos planctónicos colectados.

Page 82: Tema 4. los ecosistemas

Se debe tener en cuenta el tamaño, pues dependiendo de lo que se necesite muestrear, así debe ser la medida de la malla de la red de plancton o el tamaño de poro del filtro. La dimensión de poro de la malla puede variar según las necesidades, con rangos desde 0.45 µm, hasta 500 µm.

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KICK SAMPLING Una técnica muy utilizada para muestrear los habitantes del fondo (invertebrados bentónicos). Se lleva a cabo a menudo en los rápidos, es decir, áreas de un arroyo donde hay un sustrato que sea fácilmente perturbados al patearlo. Una red se coloca bajo el agua, corriente abajo de la zona a muestrear y el lecho del arroyo en frente de la red se ve perturbado por patadas con las botas durante 30 segundos. Los animales desalojados se mueven río abajo y se quedan atrapados en la red. La red se vacía en un recipiente para cuantificar las especies.Se repite el muestreo tres veces para asegurar los resultados.

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MUESTREO DE PECES

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2.3.5. ÍNDICE DE BIODIVERSIDAD DE SIMPSON

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Actividades

Describe la utilidad de las siguientes técnicas de muestreo en un contexto de muestreo:

Kick sample technique: proporciona una muestra semicuantitativa de sustrato en invertebrados cuyo sustrato está en agua en movimiento.

Beating tray: Red de plancton: Sweep net: Pooter: Tullgren funnel. Pitfall trap:

Explica por qué las trampas pitfall no es recomendada para estimar la densidad de población.

Explica la importancia del tamaño de la malla en la eficiencia de la red de plancton. ¿cómo influiría esto cuando se muestrea animales en un estanque?

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Bibliografía y páginas web ENVIRONMENTAL SYSTEMS AND SOCIETIES. RUTHERFORD, Jill. WILLIAMS, Gillian. Editorial Oxford. ECOLOGY. GREENWOOD, Trancey. SHEPHERD, Lyn. ALLAN, Richard. BUTLER, Daniel. Editorial

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http://www.ecoplexity.org/node/590?page=0,2