tema 02 biogeografia ecologica i

8/18/2019 Tema 02 Biogeografia Ecologica I

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• Not everything that can be measured should be

• Find a problem and state your objectives clearly

• Collect data that will achieve your objectives andmake a statistician happy

• Some ecological questions are impossible to answer

at the present time• Be skeptical about the results of statistical tests of

significance

• NEVER confuse statistical significance with biologicalsignificance

• Code all your ecological data and enter it on acomputer in some machine readable format

• Garbage in, garbage out

ALGUNAS RECOMENDACIONESKREBS, ECOLOGICAL METHODOLOGY


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• El término “diversidad biológica” se asume

que fue acuñado a principios de los 80, yse atribuye a Lovejoy

• Magurran lo atribuye a Gerbilskii y

Petrunkevitch (1955), pero con unaacepción diferente a la actual

• Whiteside y Harmsworth (1967) lo usantambién tempranamente

• Norse y otros (1986), la dividen por primera

vez en genética, de especies y ecológica

CONCEPTOS


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• Biodiversidad es de factura más reciente, y esuna contracción de «biologica-diversidad» (delinglés biological diversity )

• Se atribuye a Walter G. Rosen (1986), mientrasplaneaba un evento científico sobre el tema. Lasactas del evento se publicaron como un librotitulado «Biodiversidad», editado por EdwardO. Wilson

CONCEPTOS


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• La definición del PNUMA es: «variabilidad entreorganismos vivos de todos los medios,incluyendo terrestres, marinos y otros sistemasacuáticos, y los complejos ecológicos de loscuales forman parte. Esto incluye la diversidad

intraespecífica, interespecífica y deescosistemas»

• Se trata de una definición de sentido amplio

• Harper y Hawsworth sugieren esos mismos tresniveles, con los adjetivos «genética», «deorganismos» y «ecológica»

CONCEPTOS


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• Hubbell (2001), ofrece una definición másadaptada a la práctica actual y mucho másrestringida: «biodiversidad es sinónimo deriqueza de especies y de abundancia relativade especies en el espacio y en el tiempo»

• Magurran utiliza “diversidad biológica” y“biodiversidad” como sinónimos, y la definecomo “la variedad y la abundancia de especies

en una unidad de estudio”, siguiendo loplanteado por Hubbel

CONCEPTOS


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• La diversidad biológica, en este sentido

estricto, puede ser dividida en doscomponentes: riqueza de especies yequidad

• Las medidas o mediciones de labiodiversidad, de las cuales hay un grannúmero, dan un peso relativo diferente

diferente a estos componentes

CONCEPTOS


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• Por lo tanto, la biodiversidad

entendida según Magurran y Hubbelles un concepto claro que puede sermedido de forma rápida y fácil

• Se ha propuesto una extensa gamade índices, y cada uno da un peso

diferente a la abundancia y la riqueza

CONCEPTOS


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• E v e n n e s s , cuya traducción podría ser equidad,“es simplemente una medida de cuán similaresson las especies en cuanto a su abundancia”.

• No debe confundirse con e q u i t a b i l i t y , cuyatraducción podría ser equitabilidad, que segúnLloyd y Ghelardi significa “el grado de ajuste dela distribución de la abundancia relativa a la de'b r o k en s t ic k ' [palo quebrado]. No se trata de un

sinónimo de la equidad. Cotgreave y Harveyapuntaron que el significado usual de laequitabilidad sería reasonableness

[razonabilidad]

CONCEPTOS


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• El estudio de la biodiversidadresponde a preguntas tales como: – ¿Cuántas especies de árboles hay en

RD?

– ¿Cuántas ranas hay en la cordilleraCentral? – ¿Cuántas especies hay en el mundo?

CONCEPTOS


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• Hay una importante diferencia entre«biodiversidad» y «movimiento por la

biodiversidad»• Este último se preocupa por los asuntos

políticos y éticos, como el uso de agroquímicos,

economía ambiental, el destino de especiesamenazadas y el uso del suelo. Se trata más deaspiraciones humanas que de enfoque

biológico propiamente• Magurran sugiere que los planteamientos delmovimiento por la biodiversidad, deberíanestar respaldados por evaluaciones precisasde la biodiversidad

CONCEPTOS


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• La diversidad ecológica, según Pielou (1975),«es la riqueza y variedad de comunidades

ecológicas naturales»• Actualmente, la práctica sugiere que la

diversidad ecológica es sinónimo de

diversidad biológica en su sentido amplio(definición de PNUMA)

• La diversidad ecológica se ocupa más del

número de niveles tróficos, el rango de los ciclosde vida o la diversidad de recursos biológicos, asícomo de la variedad y abundancia de especies

CONCEPTOS


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• Porque ayuda a explicar muchos

patrones• Porque la medidas de diversidad se

usan frecuentemente comoindicadoras del buen funcionamientodel ecosistema

• Por los debates son muy notables

¿POR QUÉ MEDIR LA

DIVERSIDAD BIOLÓGICA?


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• La mayoría de especies son raras, con unmoderado número de especies comunes, y unas

pocas muy abundantes• En muchas comunidades ricas en especies la

distribución de abundancia de especies es

generalmente normal logarítmica.• En comunidades pobres en especies, bajo

severo régimen ambiental, suelen aparecer

series geométricas• diversidad biológica≠diversidad ecológica (al

menos la alpha, porque la beta está más

próxima, en escala, de la diversidad ecológica)

TIPOS DE DIVERSIDAD

BIOLÓGICA


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• Alfa o alpha: riqueza y abundancia

relativa de especies de una comunidad• Beta: cambio de composición específica

a lo largo de un gradiente ambiental ogeográfico. Heterogeneidad, diversidadde hábitats

• Gamma: riqueza específica de unaregión o continente

TIPOS DE DIVERSIDAD

BIOLÓGICA


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• Riqueza específica (S):

– Número total de especies obtenido porun censo de la comunidad.

– Es la forma más sencilla de medir la

biodiversidad, ya que se basaúnicamente en el número de especiespresentes, sin tomar en cuenta el valor

de importancia de las mismas.

ÍNDICES DE DIVERSIDAD Y MODELOS DE

ABUNDANCIA DE ESPECIES


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• Índices de riqueza de especies:

– Es importante distinguir entre riqueza deespecies e índices de riqueza deespecies

– Riqueza de especies (S): número total deespecies obtenido por un censo de lacomunidad. Es un componente de la

biodiversidad, pero no es una mediciónde ésta per-se




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• Índices de riqueza de especies: – Los índices son mediciones relativizadas,

lo cual facilita la comparación – Los índices de riqueza de especies son

mediciones del número de especies porunidad de muestreo definida. Serelativizan en función del área o la cantidad

de individuos – Son la forma más sencilla de medir labiodiversidad




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PRÁCTICA


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• Margalef – D

Mg

= (S – 1)/ln N – donde:

• S = número de especies• N = número total de individuos

– Transforma el número de especies por muestra auna proporción a la cual las especies son añadidaspor expansión de la muestra. Supone que hay unarelación funcional entre el número de especies y elnúmero total de individuos S= (N)1/k donde k es

constante (Magurran, 1998). Valores inferiores a 2,0son considerados como relacionados con zonas debaja biodiversidad (en general resultado de efectosantropogénicos) y valores superiores a 5,0 sonconsiderados como indicativos de alta biodiversidad.




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PRÁCTICA


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• Menhinick – DMh = S/

– donde:

• S = número de especies• N = número total de individuos




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Í


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• Rarefacción – Es imposible garantizar, al menos en cuanto a

número de individuos, que todos los tamañosmuestrales de un estudio serán iguales

– Sanders (1968) fue el autor de este método




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• Índice de Shannon – Mide la tanto riqueza como equidad

– No tiene límite superior – Es máximo en situaciones de máxima equidad,

donde cada especie está igualmente representada

– Se trata de una relación entre abundancia yriqueza y expresa la uniformidad de los valores deabundancia a través de todas las especies de la

muestra. Adquiere valores entre 0, cuando hayuna sola especie, y el logaritmo neperiano de S,cuando todas las especies están representadaspor el mismo número de individuos





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• Índice de Shannon

– donde:

– pi = ni/N;

– ni es el número de individuos de la especie i;

– N es el número de individuos totales.




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PRÁCTICA



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• Equidad de Pielou – Se representa por J’ , y mide qué tanta similitud

hay entre los individuos de cada especie(individuos distribuidos uniformemente danmayor índice)

– Varía de 0 a 1; el valor “1” indica que “todas lasespecies son igualmente abundantes”





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• Índice de Simpson – Mide la dominancia (D), basada en la

abundancia relativa de cada especie (=númerode individuos de cada especie dividido por elnúmero total de individuos de la muestra).

– Varía de 0 a 1, y mide la probabilidad de quedos individuos extraídos al azarpertenezcan a una MISMA ESPECIE

– La dominancia es más pequeña cuando la

comunidad es más “diversa” – Su expresión suele confundirse en repetidas

ocasiones




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DOMINANCIA DE SIMPSON

INVERSO DE LA DOMINANCIA

RIQUEZA DE GINI-SIMPSON


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D =0.1

GINI SIMPSON=1-D =0.9


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PRÁCTICA

1) Calcule el índice de diversidad de Shannon para los muestreosnúmeros 3, 5, 15, 23, 35 y 47 de la matriz de comunidad BCI; notar que

é f ó C


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también existe una matriz de información ambiental llamada BCI.env.Compare y comente los resultados. Para fundamentar su respuesta,apóyese en valores de riqueza (s p e c n u m b e r ) y abundancia (r o w S u m s )de cada muestreo, así como en tablas y gráficos de rango-abundanciay de dominancia k . Notas:a) Para este y los siguientes ejercicios, se recomienda generar una submatriz (con un

nombre asignado por usted) a partir de la original, mediante BCI[c(3,5,...),]; lo

mismo aplica para BCI.envb) Para cargar BCI y BCI.env se utiliza el comando «data» (e.g., «data(BCI)»); se deben

cargar primero los paquetes vegan y BiodiversityR antes de usar «data»c) En la matriz de ambientes creada, necesitará añadir una columna que identifique a

cada transecto; se recomienda usar la función r o w n a m e s para esta tarea

d) La localización de estos muestreos puede consultarse abriendo el siguiente archivoen GoogleEarth: http://geografiafisica.org/geo131/ejemplos_didacticos/BCI.kml2) Calcule los índices de Simpson (tanto la dominancia=D, como el índice

de Gini-Simpson=1-D), Menhinick, Margalef y Pielou para los mismosmuestreos. ¿Aportan alguna información adicional? Comente elresultado

3) Rarefacte todos los muestreos de BCI al que menos individuos tenga,e identifique el más pobre y el más rico al nivel de rarefacciónresultante. Comente los resultados

4) Descargue todas las ocurrencias de las especies del género E u g e n i a para RD, y represéntelas en GoogleEarth. Comente los resultados de

la distribución, y si responden a algún patrón reconocible

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