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Ecologia Atributos Comunidades
Ecologia Atributos Comunidades
Ecologia Atributos Comunidades
Procesos
Interacciones entre especies
Flujos de materia y energa
Dinmica espacial y temporal
Atributos
1) Formas de vida y estructura. Se puede describir una comunidad por sus formas de vida
principales (referidas a la vegetacin): Estas son formas de crecimiento caractersticas
que responden a condiciones ambientales y que se manifiestan como distintas
estructuras visibles. Estas diferentes formas de vida determinan la estratificacin
vertical de la comunidad y la forma de aprovechamiento del espacio. Las formas de
vida han sido ampliamente utilizadas para clasificar la vegetacin de distintas partes
del mundo. Un ejemplo son: rboles, arbustos, hierbas, musgos (la clasificacin estricta
tiene en cuenta la ubicacin de las yemas de renuevo):
a- Plantas con sostn autnomo
a.1. Plantas con las yemas de renuevo expuestas.....Fanerfitas. (rboles, arbustos de altura
mayor a 50 cm)
a.2. Plantas con las yemas de renuevo a nivel del suelo o protegidas por hojas.... Camfitas
(hierbas perennes, arbustos de altura menor a 50 cm)
a.3. Plantas con las yemas de renuevo en el suelo o justo por debajo. El tallo sobre la
superficie muere anualmente.................................................................Hemicriptfitas
(Gramneas y dicotiledneas herbceas)
a.4. Plantas con la yema de renuevo bajo la superficie del suelo.............Criptfitas (plantas
con bulbo y rizomas)
a.5. Plantas anuales .........................................................................Terfitas (pastos y
dicotiledneas anuales)
Abundancia relativa
Rango
1
30
25
20
15
10
5
0
Rango
1
cuando se llega a valores muy bajos de diversidad. Existen distintas hiptesis acerca de la
relacin entre diversidad y productividad: la visin clsica fue que la productividad
aumentaba con el nmero de especies, debido a que la presencia de ms especies implicaba
una mayor capacidad de uso de distintos tipos de recursos. Una alternativa fue plantear que
hay muchas especies redundantes, con funciones superpuestas, por lo que la diversidad no
sera afectada a menos que se perdieran grupos funcionales enteros. De acuerdo a esta
hiptesis, no se encontrara una relacin entre la productividad y el nmero de especies.
Una tercer hiptesis considera que la productividad no cambiara con la prdida de especies
hasta un valor mnimo umbral a partir del cual el funcionamiento del sistema decaera
abruptamente. El aumento de productividad con el nmero de especies se producira
cuando las especies que se agregan implican el agregado de grupos funcionales, mientras
que luego seran redundantes. Una hiptesis ms reciente plantea que ms que el nmero
de especies importa cules especies estn presentes o se pierden. La prdida de especies
muy abundantes y que son las que ms contribuyen a la productividad afectar ms que la
prdida de especies poco abundantes (Rusch y Oesterheld 1997).
La composicin de especies de una comunidad particular tiene una influencia
decisiva sobre el funcionamiento del sistema como un todo. Ya que no todas las especies
son equivalentes, la desaparicin de algunas va a tener un efecto mayor que la desaparicin
de otras. Las especies cuya desaparicin causa grandes cambios en la composicin de la
comunidad (porque se alteran tambin las relaciones entre otras especies) son llamadas
especies clave. Por ejemplo, un depredador que se alimenta de una especie dominante
competitivamente permite que la comunidad sea diversa al contrarrestar el efecto de la
exclusin competitiva. La desaparicin del depredador causara cambios a su vez en las
abundancias relativas de las restantes especies. Otro grupo de especies es conocido como
ingenieros del ecosistema, porque con su actividad modifican condiciones del medio y
permiten su aprovechamiento (o no) por otras especies. Un ejemplo de este tipo de especies
son los organismos cavadores, que remueven el suelo permitiendo la aireacin y la
exposicin de nutrientes, lo que a su vez influye sobre la comunidad vegetal.
Otros aspectos que pueden ser afectados por el nmero de especies presentes son la
estabilidad y predictibilidad de los sistemas, as como su capacidad de absorber disturbios
sin grandes cambios. No hay resultados concluyentes que permitan asegurar que las
comunidades con ms especies son ms estables que otras menos diversas; por ejemplo, las
comunidades del rtico tienen pocas especies pero son estables. Sin embargo, es probable
que el empobrecimiento en especies de un sistema conduzca a una mayor inestabilidad, ya
que la desaparicin de algunas especies puede desencadenar un efecto cascada, es decir, la
desaparicin de otras especies que necesitan de ella para sobrevivir, o el aumento de
algunas que se ven liberadas de la competencia o la depredacin.
La diversidad de especies y, especialmente, de grupos funcionales, tambin
determina la susceptibilidad de una comunidad a la invasin. Las comunidades ms ricas en
general son ms resistentes a la invasin que las comunidades pobres, donde las especies
invasoras probablemente sufren menor competencia al haber nichos vacantes. Un ejemplo
de esta situacin lo constituyen las comunidades de roedores en agroecosistemas: en
Australia, donde las especies nativas son pocas y muy poco abundantes, la especie invasora
Mus domesticus alcanza niveles de plaga en sistemas rurales, mientras que en Argentina,
donde hay una comunidad establecida de especies silvestres, Mus domesticus es abundante
slo en las reas urbanas o peridomicilirias (Busch et al. 2005).
Medidas de la diversidad
En la medida de la diversidad se tienen en cuenta dos componentes: Riqueza: nmero de
especies presentes y la Equitatividad, que depende de la Abundancia relativa, o
proporcin del total de individuos que pertenece a cada especie. Una comunidad ser ms
diversa cuantas ms especies tenga, y ms equitativa cunto ms semejantes sean los
nmeros de individuos de las distintas especies. Para un dado nmero de especies, cuanto
ms pareja sea la distribucin de individuos entre ellas mayor ser la equitatividad. La
diversidad mnima se da cuando todos los individuos pertenecen a una sola especie, y la
mxima cuando todas las especies tienen la misma abundancia relativa= 1/S (P1= N1/ Ni
= P2 = N2/ Ni= P3 = N3/ Ni....).
Indice de Shannon- Wiener: Se basa en la teora de la Informacin, refleja el grado de
incertidumbre asociado al hecho de predecir la especie de un individuo tomado al azar de la
comunidad. Tiene en cuenta el nmero de especies y la abundancia relativa de cada especie.
s
H= - (pi)*(log2 pi)
i=1
algunos autores usan otras bases de logaritmos
s= nmero de especies
pi= nmero de individuos de la especie i/ nmero de individuos totales
Hmx: log S
Hmin= 0 (todos los individuos pertenecen a la misma especie)
Equitatividad: H/ Hmx Mide cuan equitativamente se reparten los individuos entre las
especies, es 1 si todas las especies tienen el mismo nmero de individuos, es decir, pi= 1/S
Indice de Simpson.
D= 1- (pi)2 (Krebs)
D= 1/ (pi)2 (Begon)
Dmx= 1-1/S
Dmx= S
Dmn= 0
Dmn= 1
6) Estructura trfica. Las especies de una comunidad estn relacionadas entre s por su
ubicacin en el flujo de materia y energa. El flujo de materia y energa comienza con la
captacin de la energa por los organismos auttrofos y la fijacin de carbono en
compuestos orgnicos a partir de compuestos inorgnicos. Los restantes niveles
(hetertorofos) obtienen su materia y energa consumiendo otros seres vivos. Dentro de
los hetertrofos tambin hay distintos niveles: herbvoros, carnvoros primarios,
secundarios, etc. Una clase particular de hetertrofos son los descomponedores, que
consumen materia orgnica muerta degradndola a compuestos inorgnicos. Dentro de
cada nivel trfico no todas las especies consumen los mismos recursos: hay herbvoros
que se alimentan de hierbas, otros de ramas de rboles, etc.
La estructura trfica generalmente se representa ubicando las especies de un mismo
nivel trfico sobre una misma lnea horizontal, y conectando con flechas (que indican el
sentido del flujo de la energa) las especies que se relacionan por comer- ser comida.
Zorro
Oso hormiguero
Conejo
Ratones
Hormigas
Pasto
Arboles
Microorganismos y
hongos
descomponedores
Proporcin de individuos
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0
10
10
recursos, es decir, la variedad de recursos que sea capaz de utilizar (asumiendo que la
abundancia de los distintos recursos es similar). Si una especie concentra la mayor
proporcin de individuos en unos pocos tipos de recurso, y estos son escasos, ser menos
abundante que una que muestre mayor amplitud. Considerando una dimensin del nicho,
hay distintos modelos sobre cmo se reparten los recursos entre las especies de una
comunidad, que producen distintos patrones de abundancia relativa.
Abundancia
relativa (pi)
200
Geomtrico
100
Log- Normal
0
0
1 2
3 4 5 6
Rango
Los dos modelos siguientes suponen que la proporcin de la dimensin del nicho que
ocupe una especie va a ser proporcional al nmero de individuos de la especie: mayor
amplitud de nicho implicar mayor abundancia.
Modelo de vara partida (Hiptesis del lmite del nicho aleatorio): cada especie
contribuye al total de individuos con una fraccin que puede ser representada como
fragmentos de una varilla rota al azar.
Suposiciones:
Aunque el nicho sea multidimensional, slo una de las dimensiones o recursos acta como
limitante.
Los lmites del nicho de cada especie se determinan aleatoriamente
No hay superposicin entre los nichos de las distintas especies.
La analoga es la siguiente: la vara representa el recurso limitante a repartir (por ejemplo,
dimensin alimento del nicho), que se rompe en (S-1) puntos arrojados al azar, quedando
dividida en trozos contiguos, sin superposicin, cuya longitud ser proporcional a la
abundancia de cada especie.
Serie geomtrica. Es la menos equitativa. Hay una especie muy abundante, y la
abundancia relativa decrece rpidamente con el rango (el rango es la ubicacin de la
especie segn un ordenamiento de mayo a menor abundancia, es decir, la especie ms
abundante es la de rango 1, la siguiente de rango 2, etc.).
Suposiciones acerca del reparto del recurso entre especies:
Las especies que colonizan un hbitat utilizan una fraccin constante del recurso
disponible, k, y, como en el modelo de Mac Arthur, la abundancia es proporcional a la
fraccin de nicho ocupado.
Los valores de abundancia relativa vienen dados por los trminos de una serie geomtrica =
k para la especie de mayor abundancia
11
(1-k)*k, para la segunda, (1-k) es lo disponible una vez que la primera se apropi de su
parte del recurso.
(1-k)2*k para la tercera, y as sucesivamente
El nmero de individuos por especie segn el rango de sta est dado por =
Nr= N*k*(1-k)r-1
Este patrn de reparto de los recursos es caracterstico de sistemas donde hay especies
dominantes competitivamente.
Distribucin log- normal. (Preston) Se basa en la idea de que el nmero de individuos por
especie sigue una distribucin normal, con muchas especies con valores intermedios y
pocas muy poco o muy abundantes. La suposicin biolgica es que la distribucin del
nmero de individuos por especie es la resultante de la superposicin de varios procesos
aleatorios e independientes. Como resultado se obtiene un patrn de abundancias relativas
intermedio entre los de vara partida y geomtrico.
Bibliografa:
Begon, M., Harper, J.L., & Townsend, C.R. Ecologa. Individuos, poblaciones y
comunidades
Gee, J.H.R. y P.S. Giller. 1987. Organization of communities. Past and Present. Blackweel
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Gleason, H.A. 1926. The individualistic concept of the plant association. Torrey Botanical
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Ricklefs, R.E. Invitacin a la ecologa. La economa de la naturaleza. Editorial Mdica
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Rusch, G.M. y M. Oesterheld. Reltionship between productivity, and species and functional
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Whittaker R.H. 1967. Gradient analysis of vegetation. Biological Reviews 42: 207-264.