Tema 5 (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura ecologia de comunitats i ecosistemes
Año del apunte 2015
Páginas 7
Fecha de subida 16/03/2016
Descargas 11
Subido por

Vista previa del texto

BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS UNIDAD 5: DESCRIPCIÓN DE LAS COMUNIDADES ¿Qué es una comunidad? Es una colección de poblaciones de diferentes especies que se encuentran juntas en el mismo espacio y tiempo. Corresponde a la parte biótica del ecosistema.
ESTRUCTURA DE LAS COMUNIDADES - ¿Cómo se describe una comunidad? ¿Cuántas especies hay? Estudio de gradientes.
Interés en especies raras.
¿Cómo se relacionan las especies entre ellas? DINÁMICA DE LAS COMUNIDADES - ¿Cómo cambia a lo largo del tiempo? ¿Perturbaciones naturales o de origen antropogénico? ¿CUÁLES SON LOS ELEMENTOS DE LA COMUNIDADES? Tipos biológicos. Por ejemplo: formas de crecimiento vegetal. Organizan el espacio (lo conforman).
Especies.
IMPORTANCIA DE LA ESCALA ESPACIAL EN LA DEFICINICIÓN DE COMUNIDAD Los biomas se definen a partir de tipos biológicos.
Paisaje a gran escala. Dentro de la escala de paisaje nos acercamos y estudiamos prados. Dentro de este prado encontraríamos la mancha (nivel más cercano) donde reconoceríamos las especies.
LA COMPOSICIÓN EN ESPECIES Los ESTUDIOS EXHAUSTIVOS son prácticamente IMPOSIBLES! Entonces se habla de TAXOCENOSIS: conjunto de poblaciones de un nivel taxonómico determinado.
También puede hablarse de ASOCIACIÓN: conjunto de poblaciones determinadas para la localización en un hábitat (ej: plancton, bentos, epífitos).
- Composición muy consistente.
Fisiognomía parecida.
Distribución característica de un hábitat.
La BIOCENOSIS es el conjunto de asociaciones que viven en una región “cerrada” en el espacio en cuanto al reciclado de la materia (ej: biocenosis de un lago = plancton + bentos + vegetación litoral).
En cuanto a los aspectos metodológicos: estandarización. Diseño del muestreo: técnicas y material.
     Material de muestreo (cuadrados, redes, botellas, trampas…).
Medida y número de muestras.
Disposición espacial de las muestras: en retícula, en transecto, al azar… Frecuencia temporal del muestreo.
Datos ambientales.
1 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS Tenemos un paisaje definido por diferentes tipos biológicos en la composición de las especies. Cada línea es una especie. Un modelo dice que especies y comunidades están muy unidas entre ellas y los límites están muy marcados. En cambio, otra teoría dice que las comunidades y las especies son independientes.
Concepción Holista  la comunidad es un superorganismo, con interacciones internas muy estrechas, que ha evolucionado todo a la misma vez.
Concepción Individualista  las especies están juntas, coexisten en un hábitat pero solo son por coincidencia de elección del hábitat (con requerimientos de recursos y tolerancias similares).
Del paisaje definido por tipos biológicos a la composición de las especies Modelo individualista con repartimiento equitativo de recursos  compiten por el mismo recurso y se van sustituyendo unas a las otras.
¿Quién tiene razón? Estudio de una comunidad, de una mala hierba en Gales, cogieron 99 cuadrados para saber la distribución de la comunidad e hicieron un estudio de similaridades. Esta es la primera prueba  estudio de una misma comunidad en muchas localidades.
Concluyeron que en los sistemas vegetales que la mayoría de especies no se encuentran en una asociación obligada las unas con las otras. La mayoría de las especies no se encuentran en asociación obligada con otras, lo que sugiere que las comunidades están formadas por muchas combinaciones de especies que varían continuamente en el tiempo y en el espacio.
Prueba 2  análisis histórico de las comunidades, como varían a lo largo del tiempo. Extraen un Core en una abadía. Vieron desde el pleistoceno las glaciaciones, y vieron que empezaron a haber especies de Quercus, más tarde la Magnolia… Mientras la concepción holística prevee comunidades estables y cambios bruscos, la visión individualista predice cambios graduales en la composición específica, sin que quede clara una comunidad permanente como una unidad, y se vio que es lo que sucedía.
DEL POLO REGIONAL A LA COMPOSICIÓN LOCAL DE LAS ESPECIES Especies disponibles en la biosfera  combinaciones posibles  (filtros como evolución, factores ambientales, interacciones entre especies, repetición de hábitats)  y se obtienen combinaciones reales.
2 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS En la comunidad de un rio eutrófico, hay un aporte de nutrientes muy grande y algunas especies no lo pueden desarrollar y encontramos una gran comunidad algal, a diferencia de en el curso alto de un río.
Ejemplo de un estudio, que explica cómo se obtiene la comunidad local. Biodiversidad de una especie. Se be que la diversidad de quironómidos, están determinadas por procesos globales como el clima, barreras de dispersión que es un factor muy importante porque en este caso son insectos y su fase de expansión es aérea y las barreas de dispersión actúan. Dentro de los ríos mediterráneos, tenemos ríos de montaña… son procesos de cuenca o subcuenca.
A nivel de gestión nos irían mejor los procesos de cuenca o locales.
CARACTERIZACIÓN E IDENTIFACIÓN DE LAS COMUNIDADES 3 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS 4 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS - Métricas e índices de diversidad.
Distribuciones de la abundancia relativa de las especies.
Índices (RESUMEN DE LO QUE TENEMOS EN EL PROTOCOLO) Riqueza (S).
DMG = (S – 1) / ln N El índice de Shannon. No se desarrolló para el mundo de la ecología, pero Margalef lo transformó para la ecología (cada carácter en una comunidad). Shannon (H’). Ver fórmula en el protocolo.
PROBLEMA ¿Qué ecosistema es más diverso? Un ecosistema con dos especies igualmente abundantes, dos especies con un 90% y otra con un 10%, y once especies con 90% una y diez, el 1%: La última con la fórmula.
VALORES EMPÍRICOS DE LA DIVERSIDAD En el caso de fitoplancton costanero, entre 1 – 2,5. En peces marinos y de ríos tropicales tienen tasas similares.
En sistemas tropicales son mucho más diversos que los bosques temperados. En un mismo ecosistema podemos tener que la diversidad puede variar y depende de la taxocenosis, en cambio para una misma taxocenosis puede variar en el caso de bosques temperados y tropicales.
¿POR QUÉ VARIAN LOS VALORES DE DIVERSIDAD? La diversidad depende de los factores ambientales. Si tuviéramos la misma temperatura el nicho podría ser más especializado. En los ecosistemas tropicales, el factor ambiental que más limita es la disponibilidad de fósforo y de potasio. En el caso de los rosegadores, aumenta el número de especies con la precipitación.
Las comunidades que se encuentran en lugares con condiciones ambientales extremas o muy variables pueden tener diversidades mucho más bajas. Hay pocas especies que se han conseguido adaptar en estas condiciones, como por ejemplo la acidez del agua en algunos ríos que se ve a medida que aumenta el pH aumenta el número de especies.
5 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS ¿UN ECOSISTEMA CON MÁS ENERGÍA ES MÁS DIVERSO? A medida que aumenta la evapotranspiración, la diversidad de algas aumenta. EVIDENCIA: incremento de la diversidad de árboles en relación con la variable de evapotranspiración (como medida indirecta de la producción).
¿Un ecosistema más productivo es más diverso? Más productivo = más recursos = no tiene por qué tener una Bio – diversidad alta.
Esta igualdad no siempre se cumple. La abundancia puede ser alta, pero la diversidad es baja, pero en las especies que predominan.
EJERCICIO DISCUSIÓN 1 En un bosque de Áfrico vieron que a medida que aumentaba la fertilidad del suelo, disminuía el número de especies. En otro gráfico se ve un experimento a lo largo de 100 años, y cogieron diferentes campos y fueron fertilizando cada año, haciendo un control para ver si la respuesta seguía siendo la misma, se ve que la disminución de especies es evidente, y la abundancia proporcional de cada especie de menor a mayor, pasaríamos al principio de todo de tener mucha diversidad y distribuida, y conforme pasan los años, disminuye el número de especies y hay una degradación del ecosistema.
El ejercicio plantea, ¿estos resultados corroboran la hipótesis? NO. ¿Porqué? ¿Por qué al haber más nutrientes hay menos especies? Esto se llama “The paradox of enrichment”. A mayor productividad, las especies cuando tienen que competir, cada nicho se va diversificando, en cambio, cuando tenemos este recurso asegurado, lo único que limita a la comunidad es la luz, y las especies que serían más eficaces para hacer la fotosíntesis serían las dominantes.
Gráficos de rango – abundancia  muestran una simplificación con la degradación de los ecosistemas (fertilización).
Hay un nivel óptimo en el rango de valores de los recursos por lo que la diversidad los maximiza.
Esta teoría no explica por qué áreas climáticas similares (con productividades similares) no tienen el mismo número de especies.
6 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS EJERCICIO DE DISCUSIÓN 2 Conforme aumentaba la cantidad de hojas y árboles aumentaba el número de pájaros. Aumentaba el tamaño de las copas de los árboles. Esta disponibilidad de los nichos ecológicos, esta distribución espacial permite que más especies puedan acabar coexistiendo.
Una vez vieron que esta variable aumentaba la riqueza de especies de pájaros, aplicaron el índice de Shannon, para los pájaros y para la altura de la hojaraca. Vieron que las comunidades de plantas con una baja diversidad, mantenían una baja diversidad de pájaros.
¿Qué pregunta se hizo el experimentador? ¿Por qué varía la diversidad? Se fijaron en la complejidad ambiental, en este caso la estructura de la vegetación. En principio, los estudios que se han hecho dicen que esto sería, que a más complejidad ambiental siempre tendremos mayor diversidad, por ejemplo en un río, si hay mayor complejidad con mayor número de piedras (más especies porque tendrán lugares para esconderse…), que un canal con un flujo constante, albergará menor número de especies. La heterogeneidad del hábitat es baja, con lo cual, la diversidad también lo es.
¿UN ECOSISTEMA MÁS COMPLEJO ES MÁS DIVERSO? La importancia de la heterogeneidad espacial. Implica: diversificación de los nichos. El solapamiento de dos nichos entre dos especies puede determinar cómo puede ser de diversa esta comunidad. Si diversas especies pueden utilizar diferentes alturas en el bosque, hace que la comunidad acabe siendo muy diversa, en cambio, si no hay solapamiento de dos nichos, las dos utilizan diferentes recursos.
Los climas temperados son menos diversos. El solapamiento da lugar a la coexistencia entre varias especies.
Investigadores de la Universidad de Barcelona, miraron la diversidad en las fuentes de Barcelona, y encontraron cerca de 91 taxones en el zoobentos. En la fuente de canaletas hay una menor heterogeneidad, será el menos diverso. El más diverso sería el de la zona industrial.
La importancia de la heterogeneidad espacial  la diversidad de aves, va aumentando de los polos a los trópicos. En las islas esta norma no se cumple.
Los marsupiales carnívoros, las mayores diversidades se encuentran en las zonas centrales donde encontramos la heterogeneidad. Los de mayor tamaño los encontramos de manera menos heterogénea. Las islas no tienen un gradiente latitudinal. A mayor tamaño de la isla, la diversidad potencial debe ser más grande.
MEDIDA DEL GRADO DE ORGANIZACIÓN: ESPECTROS DE DIVERSIDAD 7 ...