Conectividad. Ecología del Paisaje Básica Id: Juan C. Benavides

Transcripción

1 Conectividad Ecología del Paisaje Básica Id: Juan C. Benavides

2 Conectividad Grado en el cual el paisaje limita o favorece el movimiento entre parches de recursos Estructura del paisaje + respuesta de los organismos

3 Estructural Conectividad Manera como el arreglo espacial de los elementos de un paisaje se encuentran unidos Funcional Grado de conexión entre las diferentes funciones del ecosistema Migraciones Nutrientes Hidrología

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5 En metapoblaciones Migración Extinción Colonización Conectividad

6 Conectividad de parches Conectividad Análogo metapoblaciones Especifico a cierta respuesta i.e. especies Conectividad del paisaje

7 Conectividad como propiedad emergente Es el producto del arreglo de los parches Conectividad estructural Conectividad funcional

8 Beneficios conectividad

9 Perjuicios conectividad

10 Mecanismos de conectividad en el paisaje Continuidad de hábitat Corredores Saltos (stepping stones) Pausas migratorias Mosaicos permeables

11 Discusiones en el manejo del paisaje Que tan efectivo es promover la conectividad?

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14 Paisajes conectados Difusión Proceso pasivo Materiales Energía Dispersión Activo Organismos Manejo de la matriz Especifico a especies particulares

15 Paisajes conectados Conectividad estructural modelada acorde a: Teoría de grafos Teoría de circuitos Análisis de mínimo costo Conectividad usando mínima distancia total Conectividad usando una probabilidad de dispersión con pesos por área del parche

16 Paisajes conectados Conectividad modelada acorde a: Teoría de grafos Teoría de circuitos El paisaje es visto como un raster con resistencias de diferente valor entre los nodos

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18 Vía del menor costo LCP (least cost path) Sumar pesos de diferentes celdas y determinar conectividad usando las vías que tengan menor costo en la suma total Heterogeneidad de la matriz Pendiente Coberturas Paisaje existente Paisaje existente

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20 Fragmentation model Variegation model Contour model Features and terminology patches; matrix; corridors gradual changes from habitat to nonhabitat Model summary patches of habitat located in a somewhat hostile matrix of nonhabitat; patches may be connected through corridors gradual changes from habitat to nonhabitat; may be related to vegetation cover (e.g., gradual decline in tree density) peaks and troughs; contour spacing each species has its own habitat contour map with peaks and troughs; spacing of contours represents the change of habitat suitability through space Degree of realism high to low, depending on species and landscapes high to low, depending on species and landscapes Degree of complexity low medium high Ability to deal with multiple species low, unless species are very similar low, unless species are very similar high, even if species are very different Ability to deal with multiple spatial scales Ease of quantifying patterns high, can consider the area covered by patches at multiple spatial scales high, presence or abundance data need to be collected from patches and the matrix medium, model deals primarily with gradual changes in woodland vegetation medium, presence and abundance data need to be collected across a gradient Ease of communication high medium medium high high, nested contours and choices about contour resolution are possible low, detailed data on multiple habitat features and species are required at multiple spatial scales Table 1. Comparison of key characteristics of the fragmentation, variegation, and contour-based landscape models (based on Forman & Godron 1986; McIntyre & Barrett 1992; Forman 1995; Wiens 1995; McIntyre & Hobbs 1999; this article).

21 Conectividad funcional Distancia al vecino mas cercano

22 Medida de conectividad de zonas de amortiguamiento (buffer ) A j = área de parche j b=función del número de emigrantes en relación al tamaño del parche b=1 todo el área es disponible r= radio de amortiguamiento (buffer)

23 Grafo G Nodos (vértices) Bordes (trazos) Un grafo de m nodos y n bordes (edges) G(m,n) Orden = m Valor = n Ruta (Path) Secuencia de nodos Ruta árbol Ruta no cíclica Arbol completo (Spanning tree) Ruta que cubre todos los nodos Grafos

24 Grafos Arbol completo Spanning tree Ruta que cubre todos los nodos

25 FIG. 4. Edge thinning: Connectivity of the landscape graph as edges are sequentially removed, at threshold distances of (a) 1500 m, (b) 1250 m, (c) 1000 m, and (d) 750 m. Grafos

26 Grafos-remoción de bordes

27 Modelo de función de incidencia Eventos estocásticos de extinción y colonización 1. Extinción E i S i = área efectiva parche i e = mínima área viable en el parche para sostener la especie x= parámetro de perturbación

28 Modelo de función de incidencia 2. Colonización C i P i = Número de propágulos que llegan al parche i (dispersión) y = capacidad de establecimiento de la especie en parche i

29 Medida de conectividad de modelo de función de incidencia A j = área de parche j b=función del número de emigrantes en relación al tamaño del parche d ij = distancia entre parches p i = presencia ausencia de la especie en el parche i α= factor de escala de la distancia de dispersión (1/α distancia promedio de migración)

30 Medida de conectividad de MODELO DE FUNCIÓN DE INCIDENCIA con peso del área de parche D()=kernel (núcleo) de dispersión A i = área de parche i (focal) como probabilidad de imigración I()=función de inmigración E()=función de emigración Asume una matriz homogénea

31 Observado NN BUF IFM

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33 Meta-análisis índices de conectividad Relación entre los diferentes índices de conectividad

34 Meta-análisis índices de conectividad Relación entre los diferentes índices de conectividad

35 Respuesta de las especies (poblaciones) VM- modelo de migración virtual Función de probabilidad que un individuo muera DURANTE la migración

36 Mortalidad de mariposas durante emigración (círculos blancos) Mortalidad de mariposas en el parche (círculos negros) Melitaea diamina

37 Respuesta de las especies (poblaciones) VM- modelo de migración virtual Función de probabilidad que un individuo muera DURANTE la migración S ij =conectividad entre parches i y j λ=taza de mortalidad durante emigración

38 Conectividad del parche j puede ser particionada en la conectividad parcial con todos los otros parches d jk =distancia entre parches j k α= factor de escala de la distancia de dispersión A k = Area parche k z=tasa de inmigración como función del área del parche

39 La probabilidad que un individuo migre del parche j al k es= Podemos predecir las probabilidades diarias del destino de un individuo Migrar Morir durante la migración Permanecer en el parche

40 Modelos estocásticos de ocupación de parches SPOM Colonización y extinción como en metapoblaciones-islas Parches ocupados o no en un momento determinado Función que determina el cambio de ocupación des de t a t+1

41 Modelos estocásticos de ocupación de parches SPOM Capacidad de la metapoblación mas que el área total hábitat La configuración espacial de los parches afecta el tamaño de la metapoblación

42 Extinción local Tamaño de la población Emigración Inmigración Tasa de cto de la población Tipo de cto poblacional Tamaño y calidad del parche Interacciones entre especies Factores estocásticos Ambiente Demografía Catástrofes Actividades humanas Perdida de hábitat

43 Emigración Parche Tamaño Calidad Forma Calidad del borde Densidad de la población Detección de parches destino Tamaño Calidad Forma Calidad del borde Densidad de la población

44 Simplificación de SPOM Presencia ausencia No se modelan respuestas locales No se incluye la forma de los parches El parche es homogéneo en calidad La matriz es homogénea

45 Parametrizar SPOM Extinción como función del área del parche Colonización como función de la conectividad

46 Ocupación de parches Buffer IFM

47 Efecto de los errores en modelos de conectividad

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49 Conectividad estructural 1. Composición 2. Configuración Contagio, adyacencia

50 Conectividad estructural

51 Resumen conectividad

52 Están mis manchas ubicadas en un patrón regular? Me hacen ver gorda?

53 Donde? Estudios de conectividad

54 Como? Estudios de conectividad

55 Para que? Estudios de conectividad