Prácticas de Ecología 2º de Biología / 2º de Ciencias Ambientales

Transcripción

1 Prácticas de Ecología 2º de Biología / 2º de Ciencias Ambientales Influencia de factores ambientales sobre la distribución y abundancia de especies de aves nidificantes en la Comunidad de Madrid Duración: 1 sesión Temas de teoría relacionados: Factores ecológicos abióticos. Ecología de poblaciones. Distribución espacial de las poblaciones. Nicho ecológico. Biogeografía. Material necesario: - Mapas de los valores de tres factores ambientales en la Comunidad de Madrid: temperatura, precipitación y altitud. - Mapas de distribución y abundancia de especies de aves nidificantes en la Comunidad de Madrid. - Estadillos de muestreo. - Paquete de análisis estadísticos (Statgraphics). Fundamento teórico: La distribución y la abundancia de una especie debe entenderse como resultado de una serie de procesos que han determinado los patrones que hoy observamos. Estos procesos son de tipo histórico (la historia de la Tierra y de la propia especie), demográfico (las tasas de nacimiento, mortalidad y migración), y ecológico (los factores abióticos y bióticos que influyen en la supervivencia y la reproducción de la especie). Estos procesos actúan sobre las especies de una forma aleatoria (procesos estocásticos), de modo que tanto la distribución como la abundancia de las mismas puede cambiar, ampliando o disminuyendo la superficie ocupada (distribuciones) o el número de individuos que integran las poblaciones (abundancias). Estos cambios suelen ser consecuencia de procesos contrapuestos: colonización y extinción en el caso de las distribuciones; natalidad y mortalidad en el caso de las abundancias. La colonización ocurre cuando las especies se expanden por nuevas áreas; la extinción resulta en la eliminación de poblaciones de todo o de parte del territorio o rango geográfico que ocupaba la especie. Muchos de los organismos que habitan la Tierra tienen la habilidad de moverse; otros tienen posibilidad de desplazarse de forma pasiva. En ambos casos, existe la posibilidad de que los individuos se alejen de la población de la que proceden y alcancen nuevos territorios, lo que se denomina dispersión. Una vez dispersados, la colonización de ese nuevo sitio se produce sólo si existen condiciones necesarias para la reproducción y la supervivencia. Ninguna especie está adaptada para sobrevivir a todas las condiciones que podemos encontrar en la Tierra, sino que muestran unos límites de tolerancia específicos hacia diferentes factores ambientales (factores ecológicos abióticos) que afectan directamente a su supervivencia o a su éxito reproductor. A ello hay que añadir las interacciones entre los 1

2 individuos y con el resto de las especies con las que conviven (factores ecológicos bióticos), que también influyen en la supervivencia y el éxito de las poblaciones. Esta práctica se centra en la importancia de los factores ecológicos abióticos como determinantes de la distribución y abundancia de los seres vivos. Los factores abióticos engloban una serie de variables ambientales relevantes para los individuos: temperatura, humedad, salinidad, fuego, energía radiante, gases, sales minerales y espacio. El ecólogo puede realizar dos tipos de estudio para comprobar cómo de relevantes resultan estos factores para la especie: 1) Análisis de la Distribución: En este caso se comparan las regularidades o patrones espaciales de la distribución de una especie y la distribución de un factor ambiental. Por ejemplo, la distribución del Saguaro, una cactácea, en el desierto de Arizona, puede explicarse por la línea que une a los lugares en los que la temperatura no baja de 0ºC, ya que los Saguaros mueren si permanecen más de 36 horas por debajo de 0ºC. 2) Medida de la Respuesta: En este caso se buscan regularidades o patrones de respuesta de un rasgo característico de la especie a los distintos valores que alcanza un determinado factor ambiental. Por ejemplo, medida de respuesta del consumo de oxígeno en función de la temperatura. La información que el ecólogo obtiene de ambos tipos de estudio resulta de un gran valor porque: 1) aporta datos para el conocimiento general de las especies, 2) identifica aquellas especies que por sus requerimientos específicos pueden considerarse especies bioindicadoras en evaluaciones ecológicas y de conservación, y 3) identifica los factores abióticos más relevantes para la supervivencia de las especies, aportando datos que resultan básicos para las actuaciones en la conservación de las especies. Por ejemplo, el diseño de proyectos de recuperación, las medidas de gestión y de manejo de las especies, y la gestión y el manejo de los espacios que ocupan, sólo pueden abordarse desde un buen conocimiento de la biología de la especie, siendo la identificación de los factores más relevantes para su supervivencia clave para el éxito de la propuesta. En la presente práctica se propone el caso de estudio de la influencia de tres factores ambientales abióticos, temperatura, precipitación y altitud, sobre la distribución y la abundancia de un grupo de especies de aves nidificantes en la Comunidad de Madrid (CAM). Los factores ambientales seleccionados constituyen elementos climáticos y geográficos relevantes para los organismos. Las especies de aves seleccionadas pertenecen a grupos filogenéticamente diferenciados (rapaces y paseriformes) y proporcionan una variabilidad en sus características ecológicas (selección de hábitat, alimentación, depredadores naturales) que enriquecerá la discusión de los resultados obtenidos. Objetivos: El objetivo general de esta práctica es entender el papel que desempeñan los factores ecológicos abióticos en la distribución y la abundancia de las especies, y aprender el procedimiento que utilizan los ecólogos para, por un lado, evaluar la relevancia de estos 2

3 factores en escalas geográficas amplias para los organismos y, por otro lado, obtener información necesaria para la conservación de una especie. A partir del caso de estudio que se propone, podemos enumerar los siguientes objetivos concretos: 1. Estudiar la influencia de los factores ambientales sobre la distribución de un grupo de especies de aves nidificantes de la CAM, buscando la existencia de patrones espaciales entre la distribución de las especies y la de los factores ambientales. 2. Estudiar la influencia de los factores ambientales sobre la abundancia de dicho grupo de especies, buscando la existencia de patrones de respuesta de la abundancia a los distintos niveles que alcanzan los factores ambientales. 3. Realizar una propuesta de áreas relevantes para la conservación en la CAM de algunas de las especies estudiadas. Metodología y desarrollo de la práctica: Para el desarrollo de la práctica necesitamos recopilar información sobre la distribución en la CAM de los valores de los tres factores ambientales considerados y de la abundancia de las especies de aves nidificantes consideradas. Esta información está disponible en mapas temáticos de la CAM divididos en cuadrículas UTM de superficie 10 x 10 Km (115 cuadrículas en total). De esta forma, los muestreos se realizarán en cada cuadrícula. Para identificar las cuadrículas de referencia utilizaremos la notación que se ilustra en la siguiente figura: Cada alumno debe muestrear como mínimo un factor ambiental y una especie. Los datos se introducirán en el ordenador, en una hoja de cálculo del programa Statgraphics. En el Anexo puedes encontrar los factores ambientales y las especies de aves que se van a considerar para la práctica. 3

4 1. Muestreo de los factores ambientales. A partir de los mapas de distribución de los factores ambientales en la CAM se anotarán los estados de las variables ambientales presentes en cada cuadrícula. A cada cuadrícula se le asignará el valor correspondiente de cada variable, en concreto el valor de la variable en el centro de la cuadrícula. 2. Muestreo de la abundancia y la distribución de las especies de aves. A partir de los mapas de distribución y abundancia de las 12 especies de aves disponibles para la práctica se anotarán los niveles de abundancia de la especie de estudio para cada cuadrícula. Como medida aproximada de la abundancia de las especies se distinguen hasta 5 niveles de la variable nº de contactos obtenidos en 10 horas de muestreo, representados en los mapas por círculos de distinto tamaño. La información sobre la distribución de la especie viene dada por la presencia (datos distintos a cero) o ausencia (cero) de la especie en la cuadrícula, independientemente de los niveles de abundancia que alcanza en la cuadrícula. 3. Desarrollo. Terminado el muestreo, la tabla de datos contendrá tres columnas: Nº cuadrícula Factor ambiental (Temperatura ó Precipitación ó Altitud) Abundancia de la especie (nº contactos/10 h) A continuación, realiza las siguientes axtividades: a) Exploración de la posible asociación entre el factor ambiental y la abundancia de la especie de estudio mediante gráficos. b) Análisis de la Distribución. Indica los niveles mínimos del factor a partir de los cuales la especie está presente en la Comunidad de Madrid. c) Medida de la respuesta de la abundancia a las variables ambientales. Evalúa estadísticamente el grado de asociación existente entre la abundancia de las especies y las variables ambientales consideradas. Qué test estadístico debes aplicar para ello? d) Elabora una propuesta de áreas relevantes para la conservación de la especie estudiada, explicando los criterios que utilizas para escoger las áreas y proporcionando categorías de distinto nivel de protección, justificando la propuesta. 4

5 Bibliografía: Balmori, A., Cuesta, M. A. y Caballero, J. M Distribución de los mosquiteros ibérico (Phylloscopus brehmii) y europeo (Phylloscopus collybita) en los bosques de ribera de Castilla y León (España). Ardeola 49: De la Montaña, E. y Rey Benayas, J.M Coinciden los espacios naturales protegidos con las áreas relevantes de diversidad de herpetofauna en España peninsular y Baleares? Ecosistemas 2002/2.(URL: Tellería, J. L. (1987). Biogeografía de la avifauna nidificante en España central. Ardeola 34: Tellería J. L. y Potti J. (1984). La distribución de las currucas (G. Sylvia, Cl. Aves) en el Sistema Central (España). Doñana Acta Vertebrata 11: ANEXO 1. Factores ambientales considerados en el estudio. Rangos de variación en la CAM. Temperatura media anual (ºC): Precipitación media anual (mm): Altitud media (m): Especies de aves nidificantes en la CAM consideradas en el estudio. Categorías según el Catálogo Regional de Especies Amenazadas de fauna y flora silvestres de la CAM (1992). Buitre leonado (Gyps fulvus). De interés especial. Azor común (Accipiter gentilis Gavilán común (Accipiter nisus) Águila real (Aquila chrysaetos). Sensible a la alteración de su hábitat. Cernícalo vulgar (Falco tinnunculus) Halcón peregrino (Falco peregrinus). Vulnerable Colirrojo tizón (Phoenicurus ochruros) Curruca capirotada (Sylvia atricapilla) Mito (Aeghitalos caudatus) Carbonero garrapinos (Parus ater) Herrerillo común (Parus caeruleus) Pardillo común (Carduelis cannabina) 5