Bases ecológicas para la silvicultura · depuró la teoría de la sucesión ... Fundamentos ecológicos en la silvicultura Teoría Neutral Unificada ... complementaria del estudio

Nikolay Aguirre, Ph.D.

[email protected]://nikolayaguirre.com

Bases ecológicas para la silvicultura

http://www.citiab.com

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Contenido

1. Fundamentos ecológicos en la silvicultura2. Complejidad ecológica3. Grupos ecológicos de especies

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1. Fundamentos ecológicos en la silvicultura

Origen de la Ecología

Año Cronología

1844 Forbes, reconoció el aspecto dinámico de las interrelaciones entre los organismos y su ambiente

1870 Ernst Haeckel, acuñó el término Ecología como "el estudio de la interdependencia y de la interacción entre los organismos vivos (animales y plantas) y su ambiente (seres inorgánicos)"

1877 Karl August Möbius, en un ensayo sobre la comunidad de un ostrero, acuñó la palabra biocenosis (biotopo)

(1874-1945) Frederick E. Clements,fue uno de los ecólogos más influeyentes a nivel mundial. Desarrolló y depuró la teoría de la sucesión ecológica.

1871-1955 Arthur George Tansley; obogó por los términos ecosistema en el año 1935 y ecotopo en 1939. fue uno de los fundadores e la British Ecological Society y editor de Journal of Ecology

1927 Charles Elton. Libro en Ecología Animal

1903-1991 George Evelyn Hutchinson, llamado también el Padre de la Limnología y el Darwin Moderno; reconocido por sus trabajos y definición sobre nicho n-dimensional

1915-1942 Raymond Laurel Lindeman; marco el inició de la ecología del ecosistema, el estudio de lossistemas vivos como un todo



Competencia

Es la interacción entre individuos de la misma especie competencia intraespecífica) o de especies diferentes (competencia interespecífica) que utilizan el mismo recurso; éste suele estar en cantidad limitada



Exclusión Competitiva

Relacionado con nicho, con el que Gause desarrolló técnicas matemáticas para describir cómo las especies que compiten por el mismo recurso no pueden coexistir

El principio de exclusión competitiva proveyó a los ecólogos de un mecanismo para explicar cómo se estructuran por sí mismas las comunidades



Nicho

• Se denomina así a la estrategiade supervivencia utilizada poruna especie, que incluye la formade alimentarse, de competir conotras, de cazar, de evitar sercomida.

• Describe el rango de condicionesdel hábitat que una especie ouna población puede ocupardentro de un ecosistema



Teoría Neutral Unificada

afirma que la coexistencia de especies y los patrones deabundancia y distribución dentro de los ecosistemas serigen por procesos estocásticos de extinción, inmigración yespeciación que por diferencias ecológicas intrínsecas de lasespecies

Esta teoría puede verse como una hipótesis nula paraprobar la teoría del nicho y pretende predecir mejor ladiversidad y la abundancia relativa de las especies endiferentes ecosistemas.



Sucesión Ecológica

Se refiere a los cambios predecibles yordenados en la composición yestructura de las comunidades vegetalesen ausencia de perturbaciones.

La sucesión fue anteriormente vistacomo la llegada a una fase final establellamada clímax. Ahora se reconoce quetodos los ecosistemas están en unacondición de no equilibrio, aunquealgunas etapas a menudo las etapastardías cambian más lentamente queotras.



Co-evolución

Influencias evolutivas mutuas (negativas o positivas) que existen entre las especies y ejercen presión de selección una sobre otra

En algunos casos se puede desarrollar una fuerterelación mutualista (p. ej., micorrizas, mecanismos paraasegurar la polinización) o antagonista (p. ej., latolerancia de los herbívoros a las toxinas producidas porsus plantas hospederas).



Biodiversidad:

variación de la vida entodos los niveles deorganización biológica yecológica.” Incluye todoslos genes, especies,procesos ecológicos ybiológicos y ecosistemasde una región.

Índices usados tradicionalmente

Diversidad alfa(diversidad dentro de un área o ecosistema)

Diversidad beta(compara N° de taxones entre ecosistemas)

Diversidad gama(diversidad total de ecosistemas dentro de una determinada región)



Población

Conjunto de organismos de la misma especie que ocupan un área más o menos definida y que comparten determinado tipo de alimentos.

Metapoblación

Consiste de un grupo de poblaciones de la misma especie, espacial y físicamente separadas, que interactúan en un grado limitado



Teoría Gaia:

Propone que todas las partes vivas y no vivas de laTierra están funcionando en una forma compleja einteractiva comparable a los órganos en unorganismo.

La teoría sugiere que la vida misma y muchosprocesos geofísicos en la Tierra han evolucionado deuna manera ordenada para mejorar la habitabilidaddel planeta.

La idea todavía es debatida hoy en día, pero no seconoce el mecanismo que podría explicar talregulación ordenada de la vida y los procesos a escalade un planeta.


2. Complejidad ecológica

Complejidad Ecológica y Ciencia de la Complejidad

Los conceptos y teorías desarrolladas por los ecólogos paraentender el origen y la importancia de la biodiversidad hanllevado a la visión de que los ecosistemas, como los bosques, sonsistemas complejos que encajan en la definición de la teoría de lacomplejidad

Ciencia de la complejidad

Investiga cómo las relaciones entre las partes individuales o procesossimples pueden dar lugar a comportamientos colectivos de todo el sistemaque no pueden predecirse por sus partes. Esta ciencia es diferente perocomplementaria del estudio de la Biodiversidad.



Ciencia de la complejidad

Los sistemas complejos tienen varios rasgos definitorios:

Las relaciones no lineales y el comportamiento indeterminado, caótico o cuasicaótico hacen predicciones inciertas

Los límites son difíciles de determinar y nunca se tiene la certeza de lo quedefine el sistema

El sistema está abierto a las influencias externas por lo que nunca estátotalmente en equilibrio

Las relaciones contienen circuitos de retroalimentación que pueden cruzar lasescalas o las jerarquías de la organización, haciendo el sistema autorregulado oauto-organizado

El sistema puede exhibir comportamientos que son emergentes

El sistema “recuerda” sus estados anteriores y, como estados previos, influyenparcialmente los presentes.



Resiliencia Ecológica

“La capacidad de un ecosistema para tolerar perturbaciones sin sufrir uncolapso hacia un estado cualitativamente diferente que es controlado porun conjunto de procesos diferente”

Hace hincapié en:

persistencia adaptabilidad variabilidad imprevisibilidad

Reconoce que los ecosistemas están en un no-equilibrio y que los cambios en losprocesos ecológicos en una escala pueden afectar a otros procesos en otras escalas deformas impredecibles



Resiliencia Ecológica

Holling (1992) desarrolló aún máseste concepto y determinó queel estudio de los ecosistemasrequiere de enfoques que estánespecíficamente diseñados parala escala espacial y temporal de lapregunta respectiva.Reconoce seis escales en lossistemas forestales.

1. El nivel de la hoja

2. El nivel de la copa

3. El nivel de claro o hueco

4. El nivel de rodal

5. El nivel de paisaje

6. El nivel de bioma



Teoría del Caos

Iniciada por Robert May (1974), describe sistemas dinámicos no linealesque pueden exhibir en algunas condiciones un comportamientoaparentemente impredecible.

Un factor clave responsable de este comportamiento es la sensibilidad.

Ahora se entiende que los sistemas caóticos son deterministas en elsentido de que están influenciados por atractores, que determinan ladirección general o las condiciones en las que el sistema se desarrollará,aunque es imposible determinar ubicaciones exactas



Teoría del Caos

La maduración de la teoría del caos como un movimientointelectual dominante fue en gran parte debido a laaparición de una teoría matemática general de sistemasdinámicos no lineales que también incluyeron el caos

La ciencia entró en una nueva fase cuando los conceptos e ideas no sólo fueron expresados en ecuaciones matemáticas, sino que fueron utilizados como una herramienta de investigación para simular e investigar la dinámica de los ecosistemas complejos



Modelos de Simulación

Son herramientas útiles para integrar y estudiar las característicasinherentes de los sistemas complejos.

JABOWA primer modelo a nivel de comunidad de la dinámicaforestal; fue un intento por encontrar utilidad a las computadorascomo una investigación sobre aspectos ecológicos

JABOWA fue introducido en la literatura ecológica bajo el título“Algunas consecuencias ecológicas de un modelo informático delcrecimiento forestal”

JABOWA simula patrones de desarrollo a nivel de ecosistema,específicamente los elementos clave de la sucesión arbórea. Esteenfoque ha demostrado ser muy exitoso y JABOWA ha inspirado eldesarrollo de numerosos modelos de comunidad para varios tipos deecosistemas


3. Grupos ecológicos de especies

El comportamiento de los organismos en la naturaleza responde a la interacción de las características genéticas, definidas a través de la evolución y de los factores ambientales; esta combinación permite diferentes expresiones de comportamiento que forman un continuo, más que manifestaciones discretas, por esto se dice que:..“en la naturaleza no hay ni negros ni blancos sino diferentes matices de gris”.

Grupos de especies que utilizan uno o varios recursos del medio de la misma manera. Los gremios agrupan especies que comparten patrones similares de exigencias de radiación lumínica, regeneración y crecimiento.

Grupos ecológicos de especies = Gremios de especies



heliófitas efímeras: especies intolerantes a la sombra, es decir, que requieren de luz para establecerse, crecer y reproducirse, y que tienen una vida muy corta

heliófitas durables: especies intolerantes a la sombra, de vida relativamente larga

esciófitas parciales: especies que toleran la sombra en las etapas tempranas del desarrollo, pero requieren necesariamente de un grado elevado de iluminación, alcanzar el dosel, para pasar de las etapas intermedias hacia la madurez.

esciófitas totales: especies que se establecen a la sombra y no tienen la capacidad de aumentar significativamente su crecimiento si se abre el dosel.

Grupos ecológicos de especies = Gremios de especies



Umbral lumínico para las etapas de desarrollo de las diferentes especies

El umbral lumínico, es el momento en el desarrollo del árbol a partir del cual requiere plena iluminación o al menos niveles mayores de radiación que de los que ha dispuesto. El cambio de exigencia energética corresponde con cambios en la fisiología del individuo, asociados posiblemente con niveles hormonales que determinan la eficiencia fotosintética, diferenciación de tejidos reproductivos etc.



Se identifican 4 grupos ecológicos:* heliófitas efímeras* heliófitas durables* esciófitas parciales* esciófitas totales

las diferentes especies requieren mayores niveles de energía a partir de diferentes etapas de su desarrollado, ellas han desarrollado estrategias específicas para asegurar la permanencia de la especie en el ecosistema y para lograr los niveles adecuados de radiación que les permita alcanzar el pleno desarrollo,

al planificar una intervención, sea cosecha u otro tratamiento silvicultural hay que tomar en cuenta las exigencias ecológicas de las especies.

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