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Tema 18. Sucesión.  Índice 1. Concepto clásico de sucesión y clímax. 2. Tipos de sucesión. 3. Hipótesis de la sucesión cíclica. 4. Autosucesión. 5. Críticas al modelo clásico de sucesión 6. ¿Cuántas comunidades climáticas son posibles en una región? 7. Características de las especies y de los ecosistemas durante la sucesión. 8. Mecanismos sucesionales.  ____________ _ Conceptos generales del tema. Los cambios que se producen en las comunidade s durante la sucesión compren den incrementos en la diversidad y cambios en la composición de especies. Los cambios que se producen en los ecosistemas durante la sucesión incluyen aumentos de la biomas, producción primaria, la respiración y la retención de nutrientes. Entre los mecanismos que dirigen la sucesión ecológic a se encuentran la facilitación, la tolerancia y la inhibición. La estabilidad de los ecosistemas puede deberse a la ausencia de perturbaciones o a la resistencia o resiliencia de la comunidad frente a las perturbaciones Fotos ejemplificando una sucesión.  175  5 años después  Abandono de campo agrícola  40 años después  15 años después

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Tema 18. Sucesión.

 Índice

1. Concepto clásico de sucesión y clímax.2. Tipos de sucesión.3. Hipótesis de la sucesión cíclica.4. Autosucesión.5. Críticas al modelo clásico de sucesión6. ¿Cuántas comunidades climáticas son posibles en una región?7. Características de las especies y de los ecosistemas durante la sucesión.8. Mecanismos sucesionales.

 ______________________________________________________________________ 

Conceptos generales del tema.

• Los cambios que se producen en las comunidades durante la sucesión comprendenincrementos en la diversidad y cambios en la composición de especies.

• Los cambios que se producen en los ecosistemas durante la sucesión incluyenaumentos de la biomas, producción primaria, la respiración y la retención denutrientes.

• Entre los mecanismos que dirigen la sucesión ecológica se encuentran la facilitación,

la tolerancia y la inhibición.

• La estabilidad de los ecosistemas puede deberse a la ausencia de perturbaciones o a laresistencia o resiliencia de la comunidad frente a las perturbaciones

Fotos ejemplificando una sucesión.

 

175

5 años después Abandono de campo agrícola

40 años después

15 años después

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1. Concepto clásico de sucesión y clímax.

Sucesión: cambio secuencial o reemplazamiento de las poblaciones de las especies enuna localidad tras una perturbación.Su escala temporal es muy variable (de días a 100 años).

Al inicio de una sucesión el clima y las condiciones edáficas tienen mucha influencia, y posteriormente las condiciones internas de la comunidad.

Comunidad clímax: comunidad evolucionada que no va sufrir más cambios, porque yaestá en equilibrio con el ambiente.Es una comunidad que se da al final de una sucesión y cuya población permaneceestable hasta que sea alterada por una perturbación.

2. Tipos de sucesión.

• Degradativa o heterotrófica: se da lugar cuando hay un recurso limitado. Las especiesse van reemplazando hasta que se agota.

• Autogénica: se debe a un cambio biológico, es decir a raíz de una modificación delambiente por la acción de los organismos que viven en él.

- Primaria: se inicia en una superficie o sustrato nuevo generado por un disturbiode tal magnitud que elimina toda comunidad previa y por lo tanto se lo considerano ocupado previamente por una comunidad y queda expuesto a la colonización,como por ejemplo un depósito de ceniza volcánica o el sustrato de un glaciar derretido.- Secundaria: Ocurre cuando hay una perturbación (incendio, labranza,inundación…) y el suelo no ha sido destruido. La comunidad se restablece debidoa que han quedado organismos vivos o en estado latente que pueden recolonizar elárea. Estamos hablando por tanto de influencia de los organismos y cambios en lacomunidad debido a éstos.Por ejemplo, cambios en las condiciones del suelo (como la fertilidad) debido a laacción de organismos (fijación de N-, humedad, acumulación de nutrientes).

• Alogénica: su origen se debe a cambios en el ambiente fisicoquímico (parte abiótica), por ejemplo la deposición continua de limo o un bien cambio continuo de salinidad enalguna zona o la contaminación.

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*Ejemplos de los tipos de sucesiones.

Ej. Sucesión degradativa: los hongos saprófitos y otros descomponedores degradan l

 

amateria orgánica, en este caso las acículas de Pinus sylvestris.

Las especies sevanreemplazandoa medida quese agota elrecurso.

Capasuperficial →

 broza, agujas

duras y sueltas,hongos (6meses).Capa defermentacióndensa →agujasablandadas,

otros hongos, ácaros (2 años).Capa con más fermentación → agujas compactadas, se produce la ompleta degradación

 por colémbolos, ácaros, larvas, otros hongos (7 años).Humus → agujas forman parte del humus, existen escasos organismos.

Ej. Sucesión autogénica primaria: La formación de un suelo a partir de la roca madre es un proceso lento que a menudo requiere siglos. Comienza con una meteorización del viento y del

Ej. Sucesión autogénica secundaria. Incendio forestal.

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agua principalmente. La erosión de la roca debidaa las partículas arrastradas por el viento, las gotasde agua y la congelación-descongelación de esta,va formando irregularidades y fragmento de roca

sobre los que se asientan en un principio, aquellas plantas más primitivas: Líquenes y musgos; queaportan la primera materia orgánica quedepositada en superficie, constituirá el comienzodel horizonte A y el inicio de una sucesión

 primaria.

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Ej. Sucesión primaria en Glacier Bay:

Ej. Sucesión alogénica Avance del bosque respecto a una zona de marisma debido alcambio continuo de salinidad, en el río Fal, en Cornualles. A la derecha se muestra lasucesión des especies.

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Ej. Sucesión primaria en Glacier Bay : Glaciar situado en Alaska que ha ido retrocediendo

 

desde sudescubrimiento, pasando de ser un gran glaciar que se alzaba entre montañas heladas a convertirse en unglaciar menor y haber formado un mar. Éste era el laboratorio ideal para el estudio de la sucesiónecológica, porque la historia del retroceso del glaciar podía seguirse con exactitud hasta 250 años antes.

En su inicio varias especies de plantas colonizan la zona que queda al descubierto, constituyendo unacomunidad pionera. Mas tarde la comunidad se transforma en un tapiz de arbustos enanos

denominados  Dryas. Más adelante cambia a espesos matorrales de Alisos. Posteriormente crece unacomunidad forestal de  Picea. Finalmente la población de  Picea disminuye y los bosques estándominados por Tsuga.En los territorios con laderas sombreadas, estos bosques dan paso a turberas y prados de matasdispersas.

Este es un ejemplo de sucesión primaria debido a que la sucesión se produce sobre sustratos reciénexpuestos, que no han sido modificados de forma significativa por organismos.La comunidad clímax del Glaciar Bay está determinada por el clima y la topografía local.La comunidad clímax en las laderas escarpadas y bien drenadas es el bosque de Tsuga. Y en lossuelos mal drenados de laderas sombreadas la comunidad clímax es la turbera.

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Se estudiaron los cambios sucesionales en ladiversidad y composición de especies. El númerototal de especies aumenta con la edad del lugar.

Se documentaron cambios importantes en laestructura de los ecosistemas durante la sucesión.La profundidad total del suelo y la profundidad de loshorizontes aumentaban considerablemente con laedad.También aumentaba el contenido orgánico, lahumedad y la concentración de nitrógeno en el suelo.Mientras que la densidad de masa, el pH y laconcentración de fósforo disminuían.

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Ej. Sucesión primaria en dunas.

Cerca de la playa hay poca vegetación ya que no se retienen el agua ni los nutrientes. Esnecesario que aparezcan especies pioneras que faciliten y constituyan el soporte de otras

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Ej. Sucesión secundaria: Estudio de la retención de nutrientes tras una perturbación.

 

 Se hizo el seguimiento de dos zonas (control y experimental). Talaron el bosque de lazona experimental y suprimieron el rebrote de vegetación con herbicidas durante tresaños, perdiendo dicha zona grandes cantidades de nutrientes, incluyendo calcio, potasioy nitrato. Cuando interrumpieron las aplicaciones del herbicida, la sucesión avanzó y las

 perdidas de nutrientes del ecosistema forestal disminuyeron notablemente.

Ej. Sucesión secundaria. Modelo de acumulación de biomasa en la sucesión forestal.

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Figura. Sucesión después de ladeforestación y retención de nutrientes.

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3. Hipótesis de la sucesión cíclica.

La hipótesis de la sucesión cíclica trata de explicar la existencia de parches en zonas decomunidades clímax.

La sucesión es cíclica en el sentido que las especies invasoras que componen los

manchones alternan la ocupación del espacio a intervalos de tiempo diferentes.

Se presenta un efecto combinado de protección (síndrome de planta nodriza) seguido por una presión competitiva que da lugar a un comportamiento oscilatorio en ladinámica de las poblaciones.

Un ejemplo. Es la sucesión de Calluna Vulgaris → Cladonia → S uelo desnudo → Uvaursi → Calluna Vulgaris…

 

Otro ejemplo es el de Festuca ovina crece en zonas de viento muy fuerte. Forma islasdonde se acumula arena y nutrientes. Con este papel de planta nodriza, facilita la

aparición de otras especies (más competitivas que eliminan a Festuca) como musgos yhelechos que se desarrollan hasta que agotan los recursos, entonces vuelve a aparecer  Festuca.

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Pionera Crecimiento  Madura

DegeneraciónSuelo desnudo

Uva ursi Cladonia

Calluna Vulgaris

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4. Autosucesión.La autosucesión es la capacidad de las especies de aparecer después de haber sidoeliminadas por una perturbación.

Ejemplo de autosucesión después de incendios, de la roturación de cultivos y del

 pastoreo.

5. Críticas al modelo clásico de sucesión

• Impredecibilidad de la sucesión → ejemplo, un volcán erupcionó de noche. Losanimales estaban refugiados y pudieron llevar a cabola deposición de las semillas.

• Condiciones ambientales cambiantes → si hay variaciones en el ambiente la comunidadno puede estar en equilibrio.

• Dinámica cíclica de algunas comunidades → no se pueden explicar la existencia de parches.

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PREGUNTA EXAMEN

6. ¿Cuántas comunidades climáticas son posibles en una región? Existen 3 teorías.

Teoría del monoclímax (Clements)

Teoría del policlímax (Tansley)

Teoría del patrón de clímax (Whittaker)

7. Cambios en las Características de las especies y de los ecosistemas durante la sucesión.

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A cada región climática le corresponde una comunidad característica queestá en equilibrio con el ambiente.

La vegetación es un complejo pero definido "proceso universal, progresivoy ordenado", a través del cual la comunidad converge hacia un único estadoestable que es la "clímax" bajo el control del clima regional.

Existen varias comunidades en equilibrio con el ambiente en cadaregión geográfica.

Además del clima otros factores, como la disponibilidad de propágulos u otros factores, podrían determinar la composición delclímax, de modo que en una misma región la vegetación podríaevolucionar a más de una comunidad climáxica diferente

En función de un cambio gradual en los factores encontraremoscambios graduales en las comunidades.

Los distintos tipos de vegetación que se encuentran en un área o bien se estan convirtiendo en una misma clímax, o son diferentes partes o fragmentos de la misma comunidad clímax.

En comunidades climax hay estrategas de la  K con parches de r .

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Cambios en las características de las especies

Cambios en el funcionamiento del ecosistema

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8. Mecanismos sucesionales.

Hay tres mecanismos Facilitación, Tolerancia e Inhibición.

Al salir de clase…

ƒ ¿Qué es la sucesión? ¿Qué tipos hay?ƒ ¿Qué diferencias hay entre la sucesión primaria y la secundaria?ƒ Perturbaciones y sucesión secundariaƒ La sucesión de especies no sigue siempre la misma trayectoriaƒ Cambios en las comunidades y ecosistemas durante la sucesiónƒ Mecanismos sucesionales

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TEMA 19: ECOLOGÍA DEL PAISAJE

1. Concepto de paisaje2. Factores que modelan el paisaje3. ¿Qué es la Ecología del paisaje?4. Elementos que componen el paisaje:

- Manchas o teselas- Elementos lineales- Matriz

5. Efecto de borde6. Procesos. Fragmentación7. Cuantificación de la heterogeneidad 

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1. ¿Qué es el paisaje?

Un paisaje es una zona heterogénea compuesta por diversos ecosistemas. Losecosistemas que constituyen un paisaje forman por lo general un mosaico de teselasvisualmente diferenciables, estas son unidades elementales del paisaje.

Dos grupos de acepciones:-La imagen de un territorio-“Paisaje geográfico”

Lenguas románicas: pagus  paisaje , paisatge, paisaxe, paisaia, paysage, paesaggio…

 Lenguas germánicas: land, landschaft, landscape, landschap

Cómo definir el paisaje

- Porción de territorio heterogéneo compuesto por conjuntos de ecosistema queinteraccionan y se repiten de forma similar en el espacio (Forman & Godron, 1986)

-Un paisaje es una zona heterogénea compuesta por diversos ecosistemas. Los

ecosistemas que constituyen un paisaje forman por lo general un mosaico de teselasvisualmente diferenciables, estas son unidades elementales del paisaje.

-Tamaño variable de hasta pocos kilómetros de diámetro- Formado por dos partes (González Bernáldez, 1981):

-Fenosistema: conjunto de componentes perceptibles en forma de panorama oescena (formas, tamaños, texturas, movimiento, color, olor, etc.)

- Criptosistema: complemento de más difícil observación, que proporciona laexplicaciónque falta para la comprensión del geosistema (microorganismos, minerales,flujos de materia y e nergía, ciclo hidrológico)

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2. FACTORES QUE MODELAN EL PAISAJE

Los paisajes se estructuran y cambian en respuesta a procesos geológicos, al clima, a lasactividades de los organismos y al fuego.

-Factores abióticos: clima, litología, suelos, relieve, hidrología-Factores bióticos: vegetación, fauna, hombre, microorganismos-Factores socioeconómicos-Perturbaciones naturales (incendios, huracanes, etc.)

El hombre influye de forma:-directa (explotación de los recursos, ocupación del espacio por la agricultura,urbanización)-indirecta (cambio climático global, contaminación inducida por el desarrollo industrial)

2. QUÉ ES LA ECOLOGÍA DEL PAISAJE?

La estructura del paisaje incluye el tamaño, la forma , la composición, el numero y la posición de los diferentes ecosistemas del paisaje.

La estructura del paisaje influye en procesos como el flujo de energía, materia yespecies entre los ecosistemas que se encuentran en un piasaje.

Los paisajes se estructuran y cambian en respuesta a procesos geológicos, al clima, a lasactividades de los organismos y al fuego.

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3. ELEMENTOS QUE COMPONEN EL PAISAJE

Matriz: lo que predominaMancha / parche: elementos aisladosCorredor: conecta las unidades o parches

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¿Qué es una mancha ( patch)?- Área relativamente homogénea diversa de todo lo que la circunda (Forman, 1995)- Piezas básicas del mosaico del paisaje-Sus características tienen importantes implicaciones ecológicas

Atributos de las manchas

Forma de las manchas

Elementos lineales

Franja del paisaje de un tipo particular que difiere del terreno adyacente en ambos ladosConcepto ambiguo: hábitat lineal y corredor  sensu stricto

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Tipos de elementos lineales

Estructura interna

Estructura externa

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Funciones de los elementos lineales

Matriz del paisajeComponente dominante de un mosaico Paisajístico

4. EFECTO DE BORDE

Cuando un fragmento pequeño de bosque queda aisaldo por la tala de bosquecircundante, su borde estará expuesto a mayores cantidades de radiación solar y viento.Efecto de borde: Respuesta de los organismos a las condiciones ambientales creadas

 por el bordeDiferente composición y abundancia de especies

Especies de borde: se encuentran principalmente cerca del perímetro de un elementodel paisaje

PREGUNTA: ¿Cómo afecta el tamaño del hábitat a la presencia de especies deborde y de interior?

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5. PROCESOS Y FLUJOS EN EL PAISAJE

Perturbación: Acontecimiento relativamente especifico que altera la estructura de unecosistema, comunidad o población y cambia los recursos, la disponibilidad desustratos, o el ambiente físico.

-Fragmentación-Conectividad-Procesos vectoriales (flujos de agua, nutrientes, materiales)

Fragmentación División de elementos del paisaje en fragmentos de menor tamañoPérdida de hábitat y aislamiento de los hábitatsProceso continuo y dinámico

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6. CUANTIFICACIÓN DE LA HETEROGENEIDAD

Ejemplo de Bowen y Burgess

 

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