Tema 6a. Comunidades y ecosistemas

Transcripción

1 Tema 6a. Comunidades y ecosistemas 1. Perspectiva organísmica e individualista 2. Análisis de las comunidades 3. Concepto de sucesión y tipos de sucesiones 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión Profesor: Salvador Rebollo, Dpto de Ecología, Universidad de Alcalá 1

2 Bibliografía Begon, M., Harper, J.L. & Townsend, C.R Ecología: Individuos, Poblaciones y Comunidades. Ediciones Omega, Barcelona. Díaz Pineda, F Ecología I. Ambiente físico y organismos vivos. Editorial Síntesis. Madrid. Margalef, R Planeta Azul, Planeta Verde. Prensa Científica. Barcelona. Ricklefs, R. E Invitación a la ecología. La economía de la naturaleza.(4º ed). Editorial Rodríguez, J Ecología. Ediciones Pirámide. Madrid. Rodríguez, J Ecología. Ediciones Pirámide. Madrid. Smith, R.L. & Smith, T.M Ecología (4ª Edición). Pearson Educación. Madrid. Terradas, J Ecología, hoy. Editorial Teide. Barcelona. Terradas, J Ecología de la vegetación. Ediciones Omega. Barcelona. 2

3 1. Perspectiva organísmica e individualista Smith & Smith 2000 Comunidad: Grupo de organismos de diferentes especies que viven en una misma área e interaccionan entre si. Perspectiva organísmica (propuesta por Clements): las comunidades serían entidades diferenciables entre si. Una especie de organismo complejo o súperorganismo con una estructura y un desarrollo (modelo de cambio) definidos. Forman asociaciones concretas. Perspectiva individualista (propuesta por Gleason): las especies se distribuyen de acuerdo con sus propios requerimientos individuales y no en función de la asociación con las demás. La composición de las comunidades puede ser muy diferente. 3

4 1. Perspectiva organísmica e individualista Smith & Smith 2000 Las comunidades bien delimitadas y definidas (con límites precisos) son consecuencia de la existencia de gradientes ambientales con marcados cambios ambientales. 4

5 2. Análisis de las comunidades El muestreo de la abundancia de las especies en una comunidad dan lugar a matrices de datos multivariantes tanto por el número de observaciones como de especies. Análisis multivariantes de clasificación y ordenación: para establecer tipos de comunidades y tendencias de cambio en las abundancias de las especies. Perfiles decrecientes de abundancia de las especies. Begon et al Rodríguez

6 2. Análisis de las comunidades Modelo geométrico Rodríguez 2001 Modelo logarítmico Modelo lognormal Modelo del bastón roto 6

7 2. Análisis de las comunidades Diversidad beta Rodríguez 2001 Diversidad alfa Riqueza (S): Nº de especies existente en la comunidad. Equitatividad (dominancia) (J): Distribución de los individuos (cobertura, biomasa, etc) entre las distintas especies. Diversidad (H): Nº de especies y abundancia de las mismas. Índice de diversidad de Shannon-Weaver s (1949): H ' S p ln p i 1 i i Donde p i = n i / N 7

8 El ecosistema es la unidad básica de estudio de la ecología. Es un sistema físico a través del cual fluye la energía y la materia. Margaleff (1973): Sistemas formados por individuos de muchas especies, en el seno de un ambiente de características definidas e implicados en un proceso dinámico e incesante de interacción, ajuste y regulación, expresable bien como intercambio de materia y energía o como secuencia de nacimientos y muertes, y uno de cuyos resultados es la evolución a nivel de especies y la sucesión a nivel del sistema entero. Rodríguez

9 3. Concepto de sucesión y tipos de sucesiones Margalef 1992 Sucesión: Cambio secuencial en la abundancia de las especies de un determinado lugar. Climax: Etapa avanzada de la sucesión con tasas de cambio menores en la composición de especies. Sucesión autótrofa: Ejemplo: en un campo de cultivo abandonado. Se desarrolla sobre un ambiente predominantemente inorgánico y está dominada por organismos autótrofos. Escala temporal larga. Sucesión heterótrofa: Ejemplo: sobre un cadáver. Se desarrolla sobre un ambiente predominantemente orgánico (materia orgánica muerta) y está dominada por organismos heterótrofos. Escala temporal corta. 9

10 3. Concepto de sucesión y tipos de sucesiones Terradas 1982 Sucesión primaria: la que tiene lugar en un espacio que no estaba colonizado previamente por ninguna especie (ejemplo, nueva isla volcánica). Sucesión secundaria: la que tiene lugar como consecuencia de una perturbación (ejemplo, un incendio). Permanecen restos de los organismos que existían antes de la perturbación. 10

11 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión Begon et al Existe un cambio gradual en la abundancia de los diferentes recursos (luz y nutrientes). Al inicio de la sucesión hay más abundancia de luz y menos nutrientes. En las etapas avanzadas de la sucesión ocurre lo contrario (menos luz y más nutrientes en el suelo). Se van sucediendo especies más competitivas en las diferentes circunstancias ambientales. 11

12 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión Begon et al Procesos que ocurren en la sucesión: Facilitación: Cada etapa produce un cambio gradual e inevitable en el ambiente (sombra, acumulación de materia orgánica, etc), que lo hace menos apto para esas especies y más apto para las especies siguientes. Tolerancia: Las especies podrían estar en cualquier fase de la sucesión, su presencia depende de su capacidad de colonización y competencia. Inhibición: Las especies inhiben la colonización del resto de las demás especies. Son necesarias perturbaciones para que se produzcan cambios en la abundancia de las especies. 12

13 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión Se suelen distinguir tres estadíos en la sucesión: 1) pionero, 2) medio, y 3) climácico. La secuencia de estos estadíos puede llevar cientos de años o pocos días, dependiendo del tipo de comunidad. Begon et al

14 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión Suelo desnudo Begon et al Plantas anuales Cambios en la composición de las comunidades en campos de cultivo abandonados: Fase inicial dominada por plantas anuales. Fase intermedia dominada por herbáceas perennes. Fase final dominada por plantas leñosas. Disminución progresiva del suelo sin vegetación y de la disponibilidad de luz a nivel del suelo y aumento progresivo del nitrógeno en el suelo. Herbáceas perennes Nitrógeno en el suelo Plantas leñosas 14

15 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión Cambios en la comunidad de plantas y de aves Cambios en la riqueza de especies Begon et al

16 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión Se produce un aumento de la biomasa y un descenso de la producción primaria por unidad de biomasa. La producción primaria neta tiende a estabilizarse como consecuencia del aumento en los gastos en respiración. La respiración crece menos que la biomasa porque cambia la composición de las plantas. Margalef 1992 Begon et al

17 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión Con la sucesión suele producirse una reorganización espacial con un aumento de la heterogeneidad espacial. Díaz- Pineda

18 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión Díaz-Pineda 1989 El aumento de la heterogeneidad espacial es como consecuencia de la influencia de gradientes ambientales. Sucesión y regresión en meandros de río Margalef

19 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión Begon et al Ricklefs

20 4. Cambios que ocurren a lo largo de la sucesión dentro Terradas