Dinámica de paisajes-modelación

Transcripción

1 Dinámica de paisajes-modelación Ecología del Paisaje Básica Id: Juan C. Benavides

2 La velocidad de cambio en los paisajes Ecosistemas naturales Paisajes afectados por el hombre

3 La velocidad de cambio en los paisajes Ecosistemas naturales Paisajes afectados por el hombre

4 Flujos son los fenómenos que unen el paisaje Ecosistemas naturales Paisajes afectados por el hombre

5 Modelos Modelos espaciales Un modelo es una representación abstracta de un sistema (patrón) o un proceso Modelos físicos Replicas materiales Modelos abstractos Usan símbolos que representan el sistema-proceso estudiado

6 Modelos Los modelos no son representaciones perfectas de la realidad Modelos son métodos y no el fin de un proceso de investigación En ecología del paisaje la escala de los objetos hace imposible el entender la respuesta de todos los elementos o predecir su dinámica exacta Experimentos son costosos y complejos

7 Modelos en ecología del paisaje

8 Modelos Formalizar un conocimiento científico Identificar desconocidos Guiar estudios de campo Desarrollar teorías Predecir

9 Estrategias para el desarrollo de modelos Objetivo y alcance del modelo Desarrollar un modelo conceptual Limites del sistema (escalas) Componentes (variables de estado) Entradas y salidas del sistema

10 Generalidad, realismo, precisión It is desirable to work with manageable models which maximize generality, realism, and precision [in order to reach the goals] of understanding, predicting, and modifying nature (Levins 1996)

11 Generalidad, realismo, precisión Sacrificar precisión por realismo Modelos teóricos GAP Biogeografía de islas Teoría Neutral GAP análisis

12 Generalidad, realismo, precisión Realismo Se enfocan en respuestas locales (descripción adecuada de sitios) Modelos basados en escenarios específicos Celullar autómata (SLEUTH) Cellular autómata Crecimiento de ciudades Celular autómata Celdas tienen reglas para cambiar de valor Las reglas dependen de los valores de las celdas vecinas Iteración sobre periodos de tiempo determinados

13 Realismo

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15 La relación entre complejidad y error Sacrificar precisión por realismo Modelos teóricos GAP Biogeografía de islas Teoría Neutral

16 Aspectos a tener en cuenta Conocer los principios y mecanismos de operación del modelo Controlar la propagación de errores Reconocer el grado de simplificación del modelo Los modelos nunca tienen suficientes datos Explorar alternativas

17 Modelos neutrales La primera hipótesis es la hipótesis nula de no efecto Procesos del paisaje no son responsables del patrón observado Un paisaje neutral

18 Pero los paisajes no son homogéneos Autocorrelación entre unidades del paisaje Elevación Topografía Humedad Actividades humanas

19 Autocorrelación simulada Movimiento Browniano-dimensión fractal GRV= valor aleatorio gaussiano L = número de niveles de iteración (2 L ) H = Correlación entre puntos sucesivos Movimiento determinado por la función que es controlada por GRV Mid point displacement method (MPDM) La diferencia entre dos puntos es proporcional a la distancia (d) y la correlación C(d).

20 Paisajes nulos con autocorrelación Ejemplo

21 Paisaje fractales Ejemplo S=número de sitios ocupados en cuadro r M = tamaño del mapa Número de cajas Probabilidad de un pixel ser 1 o 0 Índice de Lagunaridad

22 Efecto de la resolución espacial

23 Coberturas vegetales en los Llanos Orientales

24 Coberturas vegetales en los Llanos Orientales

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26 Coberturas vegetales en los Llanos Orientales

27 Coberturas vegetales en los Llanos Orientales UTM (WGS84 datum)

28 Coberturas vegetales en los Llanos Orientales Modelo predictivo Regresión logistica CA t =Cleared area year t K=área deforestada al inicio del periodo estudiado S=área potencial a deforestar (excluyendo parques nacionales, reservas indígenas, etc)

29 Coberturas vegetales en los Llanos Orientales Modelación espacial Dist-ROADS Dist-TOWNS Dist-RIVERS Dist-SOIL Colinearidad con Pearson

30 Emisiones de C en los Llanos Orientales Ye=emisiones anuales Yc=capturas anuales X ji =área de ecosistema j en año i f i =área de ecosistema j quemada en año i b j = biomasa de ecosistema j por hectárea a j =proporción de biomasa quemada para ecosistema j g j =densidad de ganado ecosistema j m=fermentación abdominal y desechos de ganado P ji =Area en pastos mejorados, g p =densidad de ganado pastos mej. R i =Area en arroz, r=factor de emisión arroz Z i =Area en palma, d z =factor de captura de palma

31 Coberturas vegetales en los Llanos Orientales

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