fragmentacion del habitat consecuencias poblacionales aproximaciones: poblacion local reducción...

FRAGMENTACION DEL HABITAT

CONSECUENCIAS POBLACIONALES

APROXIMACIONES:

POBLACION LOCAL reducción tamaño población: estocasticidad demográfica.

METAPOBLACIONES: procesos de dispersión, colonización

y extinción

EFECTOS DE BORDE Y PROCESOSPOBLACIONALES

FRAGMENTACION Y EFECTOS DEMOGRÁFICOS

bN

dN

Población local

r = (b - d) = f (N)

dN/dt = f (N)

Fragmentos pequeños contienen poblaciones de pequeño tamaño

¿cuál es el destino de las poblaciones pequeñas?

N

POBLACIONES PEQUEÑAS ESTÁN SUJETAS A UNA MAYOR PROBABAILIDAD DE EXTINCIÓN

PATRONES...

EN GENERAL:

P(E) = pN

p = probabilidad de muerte de un individuo

Ejemplo, si p = 0.3 y N = 3

¿cuál es P (E)?

Solución: ppp

P(E) = 0.33 =0.027

Si N = 10

pppppppppp

P(E) = 0.310 = 0.000006

ESTOCASTICIDADDEMOGRAFICA

Si p decrece, entoncesP(E) más sensible a N

CATÁSTROFES PUEDEN LLEVAR A LAS POBLACIONES AL MUNDO DE LA ESTOCASTICIDAD DEMOGRÁFICA.

UNA EXPLICACION DETERMINISTA PARA QUE POBLACIONES PEQUEÑAS SEAN MÁS PROPENSAS A LA EXTINCION

VEAMOS EL MODELO LOGÍSTICO.....

N* < Ne

SIN EFECTO ALLÉE

CON EFECTO ALLÉE

MODELO LOGÍSTICO SUPONE QUE A LAS POBLACIONES LES VA MEJOR CUANDO POSEEN POCOS INDIVIDUOS

POSIBLE MECANISMO: DEPREDACION

DEPREDACION

+

-

YA SABEMOS QUE LA FRAGMENTACIÓNGENERA MUCHOS FRAGMENTOS CHICOS.¿SON LOS TAMAÑOS POBLACIONALES PEQUEÑOS?

(Henríquez et al. datos no pubicados)

DENSIDAD POBLACIONAL VS TAMAÑO FRAGMENTO

Lapageria rosea

Tamaño fragmento (Ha)

De

nsi

da

d P

ob

laci

on

al (

ind

./m

2)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 20 40 60 80 100 120 140

DENSIDAD POBLACIONAL CORRELACIONADA POSITIVAMENTE CON EL TAMAÑO DE LOS FRAGMENTOS

P (E) = f (DENSIDAD POBLACIONAL, TAMAÑO FRAGMENTO)

EFECTOS POBLACIONALES DE LA FRAGMENTACIÓNDEBEN ANALIZARSE JERÁRQUICAMENTE

LA NO EXTINCIÓN PODRÍA RELACIONARSE CON EL NÚMERO DE POBLACIONES LOCALES LAS CUALES PODRÍAN INTERCAMBIAR INDIVIDUOS

N

S

ESPACIO

DIFERENCIAR DOS CONCEPTOS:

POBLACIÓN LOCAL (DEME): COMPONENTES SON INDIVIDUOS

METAPOBLACIÓN: COMPONENTES SON POBLACIONES LOCALES

N

n

m

Población local Metapoblación

p = proporción de parches ocupados

1-p = proporción de parches vacíos

Si parche está ocupado entonces N = KSi parches está desocupado, entonces N = 0

Todos los parches iguales y separados por la misma distancia

MODELO DE LEVINS (1969)

¿BAJO QUÉ CONDICIONES p > 0?

Si

entonces

I = tasa de ocupación de parchesE = tasa de extinción de parches

i = probabilidad colonización de un parchee = probabailidad de extinción de un parche

dpI E

dt

(1 )I ip p

E ep

(1 )dp

ip p epdt

0

1

dp

dte

pi

0p

i e

0p

i e

FINALMENTE:

I

p10

E

p10

¿QUÉ PASA SI ABRO LA METAPOBLACIÓN?EFECTO LLUVIA DE PROPÁGULOS

(1 )I i p Si p = 0 , entonces I = i

(1 )dp

i p epdt

0dp

dti

pi e

Si

entonces0

0

p

i

1

2

i e

p

Si

Si

En el modelo anterior, si p = 0, entonces I = 0luego hacemos:

p

i

LEVINS (1969) POSTULA QUE E AUMENTA LINEALMENTE CON p

Esto podría no ser modificable...

EFECTO RESCATE

(1 )E ep p Si p = 0 Si p = 1 entonces E = 0

Si 0dp

dt entonces p = 0 ó p = 1

EFECTO RESCATE GENERA DOS PUNTOS DE EQUILIBRIOESTABLES

p 0 (satélite)

p 1 (núcleo)

(1 ) (1 )dp

ip p ep pdt

EVIDENCIAS DEEFECTO RESCATE...

EFECTO LLUVIA DE PROPÁGULOS Y EFECTO RESCATE

(1 ) (1 )dp

i p ep pdt

0dp

dti

pe

Si

entonces

0

0

p

i

1

i e

p

SiSi

EN RESÚMEN...

MODELO DE LEVINS ES EL MÁS RESTRICTIVO(SIN LLUVIA Y SIN EFECTO RESCATE)

MODELO CON LLUVIA Y CON EFECTO RESCATEES EL MENOS RESTRICTIVO

EFECTO RESCATE GENERA DOS PUNTOS DE EQUILIBRIO

¿CUAL ES EL PAISAJE QUE ASEGURA DE MEJOR MODO LA PERSISTENCIA DE UNA POBLACIÓN?

METAPOBLACIONES

REAL MODELO

PARCHES VARÍAN EN TAMAÑO Y GRADO DE AISLAMIENTO...

EFECTOS DE COMPENSACIÓN ENTRE TAMAÑO PARCHE (A) GRADO AISLAMIENTO (D)

0

0

bA

aD

ext ext e

i i e

( )0

0

1 bA aDextp e

i

TAMAÑO PARCHE (A)

(P)

(G)

i

e

i

e

i

e

i

e

AISLAMIENTO (D) (B) (A)

persistencia

extinciónindeterminado

indeterminado

0p

i e

e

A

i

D

QUÉ DICE LA EVIDENCIA EMPÍRICA?

MEJOR ESCENARIO: GRANDES Y CERCANOSPEOR ESCENARIO: CHICOS Y LEJANOS

FACTORES QUE AFECTAN INMIGRACIÓN Y EXTINCIÓN...

EECTOS DE BORDEEN PAISAJES FRAGMENTADOS

MODIFICACIONESMICROCLIMÁTICASDESDE LOS BORDES...

EFECTO BORDE ESRELEVANTES PARAREGENERACIÓN EN PLANTAS...

PROCESOS SUBYACENTES PUEDEN SER COMPLEJOS...

MURCIA (1995)

P(E) = probabilidad establecimiento

P(S) = probabilidad de sobrevivir a depredadores

P(R) = probabilidad reclutar a plántula

P(R) = P(E) x P(S)

X= DISTANCIA DESDE BORDE [0, r]

UN MODELO DEMOGRÁFICO EFECTOS DE BORDE SOBRE REGENERACIÓN EN PLANTAS

A) CONDICIONES PARA EL ESTABLECIMIENTO DE PLÁNTULAS (EFECTOS ABIÓTICOS)

B) DEPREDACIÓN DE SEMILLAS (EFECTOS BIÓTICOS)

(Bustamante et al. 2003)

SOMBRA INTOLERANTE

SOMBRA TOLERANTE

DOS ESTRATEGIAS DE REGENERACIÓN CONTRASTANTES...

INCREMENTA HACIA EL BORDE

NO CAMBIA DESDE EL INTERIOR HACIA EL BORDE

DECRECE HACIA EL BORDE

DEPREDACIÓNDE SEMILLAS...

P(R) = P(E) x P(S)

SE OBTIENE MULTIPLICANDOLAS CURVAS DE PROBABILIDADES

SOMBRA-INTOLERANTES...

*

*

P(R)

DOS RESULTADOS INTERESANTES...

SOMBRA-TOLERANTES... P(R)

*

SOMBRA TOLERANTESSOMBRA INTOLERANTES

EN RESUMEN, DOS RESULTADOS INTERESANTES......

P(R)P(R)

Tsuga heterophylasombra-tolerante

Pseudotsuga menziesii(sombra-intolerante)

¡ojo!

MODELO PUEDE AYUDARA EXPLICAR ESTE PATRÓN ANÓMALO (CHEN ET AL 1992)

ESTÓ PUEDE ESTAR PASANDO CON Tsuga heterophyla................

INCREMENTO DEPREDACIÓN

FRAGMENTACIÓN DEL BOSQUE NATIVOE INVASIÓN DE PINUS RADIATA.......

UN FENÓMENO GLOBAL EN CHILE

PRODUCTO DE LA CONVERSIÓN DEL BOSQUE NATIVO

EN PLANTACIONES COMERCIALES

N

EW

S

SEPTIMA REGIONCHILE

ESTACIÓN BIOLÓGICA DE PANTANILLO (VII REGIÓN)200 Ha DE BOSQUE MAULINO COSTERO MUY FRAGMENTADOMATRIZ DE PINOS

FRAGMENTO B, POCO PERTURBADO95% COBERTURA

FRAGMENTO A, MUY PERTURBADO45% COBERTURA

AREA SIMILAR: 25 - 26 Ha

FRAGMENTO MUY PERTURBADO FRAGMENTO POCO PERTURBADO

(?)

ESTO PODRÍA ESTAR PASANDO...

FRAGMENTO POCO PERTURBADOFRAGMENTO MUY PERTURBADO

CONCLUSIONES:

PARA ENTENDER EFECTOS DE FRAGMENTACIÓN DEL HABITAT Y

TOMAR DECISIONES

SE REQUIERE:

TEORÍA ECOLÓGICA (POBLACIONES)

HISTORIA NATURAL (REQUERIMIENTOS DE LUZ)

SISTEMAS ECOLÓGICOS

(GRADO DE PERTURBACION)