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Ecología GeneralGuía de Trabajos Prácticos. Primera parte
2019. Segundo CuatrimestreUniversidad Nacional de AvellanedaProfesor: Federico LozanoJefe de Trabajos Prácticos: Alejandro del Palacio
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TRABAJO PRÁCTICO N° 1
ETIMOLOGÍA DE LA PALABRA ECOLOGÍA:
Del griego “oikos” que significa “casa" o “lugar donde se vive” y “logos” que significa estudio.
En sentido literal, la ecología es la ciencia o el estudio de los organismos “en su casa”, esto es, en
su medio (Odum, 1951).
NIVELES DE ORGANIZACIÓN BIOLÓGICA:
Átomo Molécula Célula Tejido Órgano Individuo
Población Comunidad Ecosistema
LA ECOLOGÍA SE OCUPA DEL NIVEL INDIVIDUO EN ADELANTE
INDIVIDUO: Conjunto de sistemas que presentan un genotipo único capaz de reproducirse.
POBLACIÓN: Cualquier grupo de individuos de una misma especie que ocupan un área dada al
mismo tiempo, interactúan y tienen la misma probabilidad de cruzarse.
COMUNIDAD: Conjunto de poblaciones de distintas especies que habitan en un ambiente común
en un tiempo determinado y se encuentran en interacciones unas con otras.
ECOSISTEMA: Comunidad más los factores abióticos asociados con los que están en interacción.
FACTORES ECOLÓGICOS
Un Factor ecológico es cualquier elemento, sustancia o fenómeno biótico o abiótico que
actúa directamente sobre un organismo al influir al menos durante una etapa de su vida. Esta
influencia se hace sentir sobre la supervivencia, crecimiento y desarrollo y/o reproducción de los
organismos, así como sobre su distribución.
FACTORES ABIÓTICOS: Son densoindependientes (su acción es independiente de la densidad).
FACTORES BIÓTICOS: Derivan de las interacciones con individuos de la misma o distinta especie.
Son densodependientes (su acción o efecto varía proporcionalmente con la densidad).
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De acuerdo a como varíen los factores ecológicos a lo largo del tiempo podemos definir
distintos tipos de hábitat:
MONÓTONOS: Aquellos que tienen factores ecológicos relativamente constantes.
PERIÓDICOS: Las condiciones varían a lo largo de horas, días o estaciones en forma regular o
periódica.
ERRÁTICOS: Áreas sometidas a cambios esporádicos no previsibles.
SECUENCIALES: los cambios ambientales y los organismos que viven bajo un conjunto de
condiciones ambientales varían según secuencias características no cíclicas.
1-. Clasifique los hábitats que se listan a continuación de acuerdo a como varían los factores ecológicos:
Fondo marino
Cavernas
Medio interno dentro de los homeotermos
Zona intermareal
Zonas de clima templado
Áreas volcánicas
Bordes de arroyos
Un río desde la alta montaña hasta la llanura
2-. Completar el siguiente cuadro con los siguientes factores ecológicos que se listan a continuación:
Comensalismo - Competencia - Contaminantes - Corrientes - Depredación - Fuego - Mareas -
Mutualismo - Nutrientes - Oxígeno - Parasitismo - pH - Precipitaciones - Radiación Solar - Sales -
Suelo - Temperatura - Transparencia - Viento
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AMBIENTE TERRESTRE AMBIENTE ACUÁTICO
FACTORES ABIÓTICOS
QUÍMICOS
FÍSICOS
FACTORES BIÓTICOS
BIOLÓGICOS
3-. Analice el siguiente experimento y responda:
a-. Identifique el factor ecológico que está siendo testeado en el experimento.
b-. Explique cómo actúa este factor. ¿Cuáles serían sus efectos en una población natural?
Micropropagación de Pelargonium graveolens (Geraniaceae).
Las especies de este género se caracterizan por ser plantas herbáceas, aunque pueden
ser arbustos o medios arbustos con tallos gruesos y carnosos (Zimmerman, 1998). Son
ornamentales, florecen prácticamente todo el año, mayormente en primavera y verano.
Pelargonium graveolens, conocida vulgarmente como malva rosa, es una planta aromática,
utilizada en medicina popular como antiinflamatorio local y cuyo aceite obtenido por destilación
de hojas y tallos verdes, posee un alto valor en el mercado de aceites esenciales.
El objetivo de este trabajo es presentar el efecto de los factores ecológicos en el brote y
posterior crecimiento de éstas plantas. Se usaron semillas procedentes de un invernadero de
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la ciudad de Avellaneda. Se hizo una desinfección superficial para la eliminación de
microorganismos contaminantes, con el menor daño posible para las semillas. Para esto
fueron tratados superficialmente con fungicida (Benlate 1500 ppm) y ácido ascórbico, luego se
utilizó etanol al 70%, peróxido de hidrógeno (5 vol) e hipoclorito de sodio comercial.
Se sembraron 5 muestras conteniendo 10 semillas cada una. El cultivo se mantuvo bajo
condiciones controladas, se varió la temperatura de las muestras en el rango de los 10°C a
30°C. Semanalmente se controló la respuesta (crecimiento, supervivencia, etc.) de las semillas
al medio de cultivo.
A continuación se presenta los resultados obtenidos en la primera semana de experimento.
Altura (en mm) Supervivencia
M1 (Temp: 10°C) 10,51 6
M2 (Temp: 15°C) 12,37 9
M3 (Temp: 20°C) 8,23 5
M4 (Temp: 25°C) 1,15 1
M5 (Temp: 30°C) 0 0
Glosario para completar
Hábitat-Medio Ambiente-Ecosistema-Biotopo
Altura (en mm)
0
2
4
6
8
10
12
14
M1 M2 M3 M4 M5
Muestras
Altu
ra e
n (m
m)
Supervivencia
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
M1 M2 M3 M4 M5
Muestras
N°
de s
obre
vivi
ente
s
5
TRABAJO PRÁCTICO N° 2
TIEMPO ATMOSFÉRICO
Es el estado de la atmósfera en un lugar y momento determinado y está caracterizado por
valores concretos de temperatura, humedad, viento, precipitación, radiación, etc.
CLIMA
Queda definido por las estadísticas a largo plazo de los caracteres que describen el tiempo
atmosférico de una localidad. De acuerdo a la escala geográfica que estemos analizando podemos
distinguir distintas escalas del clima:
MICROLIMA: Describe el clima de una zona específica, cuyas características cambian
rápidamente al moverse de una zona a otra, debido al coeficiente de fricción del terreno, al tipo de
suelo, a la orientación e inclinación de la superficie, a la cobertura vegetal, al contenido de
humedad del suelo, etc.
CLIMA ZONAL: Describe las condiciones climáticas de una zona específica de una ciudad
con características particulares, como puede ser el tipo de trama urbana, la densidad y tipo de
construcción o la presencia de zonas verdes, lagos, etc.
CLIMA LOCAL: Se refiere al clima de una localidad, el cual está claramente diferenciado de
las zonas que lo rodean y está definido por cambios en la superficie a gran escala (por ejemplo:
bosque y cuidad), la distribución de tierra y agua (ríos, lagos y costa), y la topografía (valle y
montaña).
MESOCLIMA: Describe el clima de una región, que puede abarcar ciudades, pueblos,
incluso países enteros, está definido por los grandes accidentes topográficos, océanos y mares, la
altitud y la ubicación geográfica.
MACROCLIMA: Se refiere al clima a nivel continental, que está determinado por los
sistemas de circulación atmosférica a gran escala.
Un factor determinante del clima son los vientos. Las cadenas montañosas que se
extienden de norte a sur en el oeste argentino, constituyen un factor de relieve que facilita la
circulación de masas de aire en el este del país. El clima argentino se ve afectado en forma
permanente por los vientos cálidos y húmedos que proceden del anticiclón atlántico y que afectan a
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las regiones ubicadas al norte de la Patagonia, los vientos del oeste que provienen del anticiclón
del Pacífico y los vientos fríos del anticiclón de la Antártida. Además existen vientos locales:
EL ZONDA: es cálido y seco y sopla generalmente entre mayo y octubre; se origina al este
de la precordillera de La Rioja, San Juan y Mendoza.
LA SUDESTADA: se origina en el litoral pampeano y se caracteriza por su alto contenido
de humedad.
EL PAMPERO: proviene del suroeste y es frío y seco; ocurre mayormente en verano
después de varios días de aumento constante de la temperatura y la humedad.
LOS TORNADOS: consisten en una masa de aire en forma de embudo vertical que alcanza
un movimiento rotativo de hasta 500 km/h, se originan entre octubre y marzo en la cuenca del
Plata.
Desde el punto de vista ecológico nos interesan particularmente los elementos del clima que
tienen efecto limitante sobre los organismos:
• PRECIPITACIÓN, HUMEDAD ATMOSFÉRICA Y EVAPORACIÓN: Determinan las
condiciones hídricas que dependen del balance entre el aporte (precipitaciones) y la pérdida
(evapotranspiración) de agua; estas son afectadas por la topografía, temperatura y acción del
viento.
• TEMPERATURA: Se relaciona con la radiación recibida que varía con la latitud, exposición
y estación del año.
CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA Y PRECIPITACIÓN
CÁLIDOS: definidos por sus temperaturas medias anuales superiores a los 20°C. Incluyen a
las denominaciones tropical y subtropical, las que tienen una significación térmica: TROPICAL hace
referencia a aquel donde no hay probabilidades de helada; SUBTROPICAL al que sí existe esa
probabilidad.
TEMPLADOS: sus temperaturas medias anuales oscilan entre 10° y 20°C, con una definida
sucesión estacional.
TEMPLADO FRÍOS: sus temperaturas medias anuales varían entre 0° y 10°C.
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FRÍOS: con temperaturas medias anuales inferiores a 0°C.
Cada uno de estos tipos climáticos pueden dividirse según las condiciones de precipitación
anual que presenten, considerando cantidad y régimen de las mismas:
ÁRIDO: varía entre 0 y 200 mm.
SEMIÁRIDO: varía entre 200 y 400 mm.
SUBHÚMEDO: varía entre 400 y 700 mm.
HÚMEDO: varía entre 700 y 2000 mm.
PERHÚMEDO: es superior a 2000 mm.
Entonces el clima puede determinarse por las diferentes combinaciones, por ejemplo
“cálido-húmedo”, “templado-árido”.
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CLIMATOGRAMA
Son gráficas de doble entrada, donde se presentan resumidos los valores de precipitación y
temperatura tomados por una estación meteorológica. Es importante decir que los climatogramas
son gráficos que representan datos tomados durante un periodo determinado de tiempo
(generalmente un año) y mientras mayor sea el periodo de tiempo más confiable será.
Se construyen representando los meses del año sobre las abscisas (eje x) de un par de ejes
de coordenadas, comenzando desde el mes de julio en el extremo izquierdo hasta el de junio en el
derecho. Esto permite tener, para el hemisferio sur, los meses de verano en el centro del gráfico, lo
cual facilita su comparación con los diagramas climáticos del hemisferio norte, donde se comienza
con el mes de enero a la izquierda. Sobre el eje de las ordenadas (eje y) se trazan la marcha de las
temperaturas medias mensuales y de las precipitaciones en una relación de 1:2 (10°C - 20mm de
lluvia). La curva de temperaturas se indica con un trazo fino (punteado) y la de precipitación con
trazo grueso.
Donde:
- nT = número de años observando las temperaturas.
- nP = número de años observando las precipitaciones.
- T' = media de las temperaturas máximas absolutas anuales.
- Tc = media de las temperaturas máximas diarias del mes más cálido.
- T = media de las temperatura máximas.
- Osc = oscilación térmica. (Osc=Tc - tf).
- tf = media de las temperatura mínimas diarias del mes más frío.
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- t' = media de las temperaturas mínimas absolutas anuales.
- tm = temperatura media. (tm=T+t/2 o tm=T'+t'/2).
- P = media de las precipitaciones anuales.
- h = media de las horas de sol anuales.
- Hs = heladas seguras.
- Hp = heladas probables.
- d = días libres de heladas.
- La zona negra significa que hay exceso de agua.
- La zona punteada significa que hay déficit de agua.
La posición relativa de ambas líneas permite reconocer períodos secos y húmedos, ya que
la curva de temperaturas puede ser utilizada para medir la evapotranspiración en el año, y las
precipitaciones indican disponibilidad de agua.
Los meses en los que la línea de precipitación está por encima de la de temperatura serán
considerados húmedos, rellenando el espacio entre las líneas con un rayado vertical. Los meses en
los que se vea la posición inversa de estas líneas pertenecen a períodos de sequía, mostrando un
punteado en el espacio entre las líneas. Cuando las lluvias superan los 100mm mensuales se
cambia la escala vertical a 1:10, a partir de aquella cifra, de manera de reducir la altura del gráfico y
se señala en negro el área bajo la curva que indica cifras superiores a 100mm. Éste corresponde a
un período per húmedo.
El período frío del año (meses con mínima media diaria inferior a los 0°C) es indicado en la
parte inferior del eje X mediante color negro. Los meses libres de heladas (con mínimas superiores
a 0°C) se indican en blanco. Los meses con probabilidad de heladas se simbolizan con un rayado
oblicuo.
1-. A partir de los datos de temperatura y precipitación media mensuales de las localidadesde Iguazú, La Quiaca y Mar del Plata construya los climatogramas para cada localidad.
Iguazú: Lat: 25º 45’ S Long: 54º 27’ O Altura: 180 m
DicNovOctSepAgoJulJunMayAbrMarFebEne
10
P (mm)
128,4183,4180,5128,8133,7113,8149,1164,9156,3113,8150,7172,7
T (ºC)
24,623,021,318,517,015,715,117,420,723,824,625,1
La Quiaca: Lat: 22º 06’ S Long: 65º 36’ O Altura: 3459 m
DicNovOctSepAgoJulJunMayAbrMarFebEne
P (mm)
73321330.60.40.51.07.0446774
12,111,910,78,96,13,84,06,6101212,212,6T (ºC)
Mar del Plata: Lat: 38°0,1368′ S Long: 57°33,4524′ O Altura: 15 m
DNOSAJJMAMFE
104758356645955747310773100P (mm)
18,515,913,110,58,98,18,511,314,51819,920,3T (°C)
2-. Analice la distribución de las precipitaciones y la temperatura a lo largo del año y responda:
a-. ¿Cómo clasificaría los climas de cada una de las localidades?
b-. Ubique las localidades en el mapa que se presenta y explique en función su ubicación geográfica las características climáticas de dichas localidades.
3-. De acuerdo a los climatogramas y su posición geográfica en el mapa describa el clima de cada localidad.
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TRABAJO PRÁCTICO N° 3
MEZCLA Y ESTRATIFICACIÓN EN AMBIENTES LÉNTICOS
En cuerpos de agua lénticos como los lagos se puede producir una estratificación
generando capas de agua de distinta densidad que no se mezclan. Existen dos razones principales
por las cuales se produce la estratificación: por diferencias de temperatura y por diferente
composición química de las aguas superficiales y profundas. Podemos distinguir entonces dos tipos
de estratificación:
ESTRATIFICACIÓN FÍSICA: se produce por el calentamiento diferencial de las capas
superficiales con respecto a las profundas. Es preciso recordar que la densidad máxima del agua
es a 4°C. Cuando el lago se encuentra estratificado es posible distinguir tres regiones principales:
1-. EPILIMNION: Aguas superficiales generalmente cálidas; debido a que tienen
mayor temperatura la densidad es menor, por lo que son aguas más livianas. Generalmente el
contenido de oxígeno es elevado debido a la difusión del oxígeno de la atmósfera.
2-. MESOLIMNION O TERMOCLINA: Es la región del perfil donde se produce el
cambio más abrupto de la temperatura. La profundidad de la termoclina dependerá de la entrada de
radiación solar y de la temperatura de la superficie del agua.
3-. HIPOLIMNION: Está ubicada por debajo de la termoclina. Si bien la temperatura
sigue bajando con la profundidad, la velocidad en que lo hace es mucho más lenta. Son aguas
profundas, frías y de alta densidad (ya que generalmente se encuentran cercanas a los 4°C). Es
pobre en oxígeno.
ESTRATIFICACIÓN QUÍMICA: La presencia de un gradiente químico suele ser debida a la
concentración de algún tipo de compuesto en la zona profunda, de forma que son más densas que
las superficiales. Es el tipo de estratificación menos frecuente y se produce por la presencia de
agua profunda más salada. En los lagos estratificados por gradiente químico se distinguen tres
zonas:
1-. MIXOLIMNION: La zona superior que se mezcla.
2-. HALOCLINA: Donde se produce un aumento rápido de la concentración de sales
en escasa profundidad.
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3-. MONIMOLIMNION: La zona profunda de mayor densidad que no se mezcla. Esta
capa presenta mayor concentración de sales y por lo tanto no se puede mezclar con las capas
superiores.
EFECTO DE LA VARIACIÓN ESTACIONAL DE LA TEMPERATURA SOBRE UN LAGO
Cambios en la temperatura del agua generan cambios en la densidad del agua lo que
produce periodos de mezcla (las aguas superficiales descienden y las aguas profundas ascienden).
Para ejemplificar como es el movimiento del agua cuando existen variaciones de temperatura se
utilizará un lago situado en una región templada donde hay estacionalidad marcada el movimiento
de las aguas es el siguiente:
VERANO: El lago se encuentra estratificado, las aguas superficiales son cálidas y de menor
densidad por lo que flotan sobre las aguas más profundas. Se reconoce el epilimnion, la termoclina
y el hipolimnion. El viento puede mezclar el agua del epilimnion pero la termoclina impide que se
mezclen con las aguas más profundas.
OTOÑO: Desciende la temperatura del aire y disminuye la luz solar, por lo que la superficie
del agua comienza a enfriarse. Como consecuencia, se vuelve más densa y se hunde. El agua que
se hunde desplaza al agua profunda la cual asciende. De esta forma la temperatura se
homogeiniza en todo el cuerpo del agua y se distribuye el oxigeno y los nutrientes.
INVIERNO: La temperatura del agua desciende por debajo de los 4°C y el agua de la
superficie se vuelve liviana y flota. Si el invierno es lo suficientemente frío, el agua en la superficie
se congela formando una capa aislante que evita que el cuerpo de agua se mezcle.
PRIMAVERA: La capa superficial del agua, cercana a los 0°C, comienza a calentarse, al
alcanzar los 4°C la temperatura en todo el cuerpo de agua es aproximadamente igual por lo que se
requiere muy poco viento para que se produzca la mezcla.
1-. Explique en función de las propiedades del agua porque un lago de un clima templado frío no se congela totalmente durante el invierno.
2-. Realice un cuadro comparativo entre ambientes lénticos y lóticos.
3-. Realice los perfiles térmicos anuales de un lago amíctico y de un lago monomíctico caliente. ¿Dónde podría encontrar cada uno de los lagos?
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4-. En función de los perfiles térmicos anuales que se muestran a continuación clasifique los lagos de acuerdo a la cantidad de periodos de mezcla. ¿Dónde podría encontrar cada uno de los lagos?
a-.
T4°C 20°C
P
10°C T
P
1°C 4°C T
P
6°C T
P
VERANO OTOÑO INVIERNO PRIMAVERA
b-.
1°C 4°C T
P
VERANO OTOÑO INVIERNO PRIMAVERA4°C T
P
1°C 4°C T
P
1°C 4°C T
P
5-. Analice el siguiente perfil de un estuario y determine de qué tipo se trata.
1 2 3 4
S=35S=30
S=20
S=10S=0
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6-. Explicar que sucede en el siguiente perfil de salinidad y completarlo con la información de las curvas de salinidad correspondiente a dicho estuario.
6-. ¿Cómo varían el potencial erosivo, la sedimentación, la velocidad, la forma del lecho y el tipo de material (alóctono vs. autóctono) a lo largo del perfil horizontal de un río?
7-. Una con flechas las propiedades del agua de interés ecológico con las consecuencias que tienen en los ambientes acuáticos.
ALTO CALOR ESPECÍFICO BARRERA PARA ALGUNOS ORGANISMOS PEQUEÑOS QUE TIENEN QUE SALIR DEL AGUA EN ALGUNA ETAPA DE SU CICLO VITAL
TENSIÓN SUPERFICIAL ORGANISMOS CON POCAS ESTRUCTURAS DE SOSTÉN
VISCOSIDAD AMORTIGUACIÓN DE LA VARIACIÓN ESTACIONAL DE
TEMPERATURA
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TRABAJO PRACTICO N° 4
ADAPTACIONES Y TIPOS BIOLÓGICOS
Una adaptación es aquella característica o rasgo de un organismo o de sus pares, cuya
importancia reside en permitir que éste exista bajo las condiciones de un hábitat (Daubenmire,
1959). La adaptación, en general, se evidencia en los organismos a través de características
anatómicas, fisiológicas, comportamentales, etc.
Los tipos biológicos son agrupaciones de especies, con o sin afinidad filogenética, que
presentan un conjunto de rasgos similares, que en parte se han desarrollado evolutivamente como
consecuencia de la selección impuesta por las características del medio. El objetivo de esta
clasificación es reducir la enorme diversidad de especies en una comunidad o ecosistema a unos
pocos grupos, con el objeto de analizar de una forma sencilla la organización y funcionamiento de
una comunidad o ecosistemas, o bien para usarlos en modelos predictivos de sistemas ecológicos
frente a situaciones de cambio climático. La noción de tipo biológico ha consistido en una
clasificación de los organismos atendiendo a características que pueden parecer importantes y que
tienen notable manifestación en la anatomía y fisiología, aunque pueden ser triviales si las
consideramos desde el punto de vista del funcionamiento del ecosistema, si bien se suele indicar
que se trata de adaptaciones en armonía con el medio.
ADAPTACIONES VEGETALES
La característica sobresaliente de las comunidades terrestres es, por supuesto, la presencia
de las grandes plantas enraizadas. La vegetación que es el término general empleado por todas las
plantas de un área, es un rasgo tan característico, que generalmente clasificamos y designamos las
comunidades terrestres sobre la base de ella, más bien que sobre la del medio físico (Odum, 1972).
En ecología general, la distinción de tipos biológicos se inicia con Humboldt (1860) y Kerner
(1869); Raunkjaer es el autor de un sistema que sigue en uso, y en el que el criterio de clasificación
consiste esencialmente en la forma de las plantas que atraviesan el invierno. Dicho carácter se
relaciona con la altura de las yemas de renuevo.
El sistema de clasificación de Raunkjaer (1934) comprende las siguientes categorías
principales de formas de vida:
2
1-. FANEROFITOS (Ph): Plantas con yemas de renuevo a más de 30 cm del suelo. Puede
dividirse en:
MEGAFANEROFITOS (MM): árboles de más de 30 m de altura. Ej: Eucaliptus,
cedro, etc.
MESOFANEROFITOS (Mm): árboles de 8 a 30 m de altura. Ej: algarrobo,
quebracho, etc.
MICROFANEROFITOS (M): árboles de menos de 8 m de altura. Ej: ceibo, tala, etc.
NANOFANEROFITOS (N): Sus tallos se ramifican desde la base, arbustos. Ej:
jarrilla.
FANEROFITOS SUCULENTOS (S): árboles o arbustos carnosos. Ej: cactáceas
FANEROFITOS TREPADORES (PhL): incluye lianas y enredaderas cuyas yemas de
renuevo pasan la estación desfavorable a alturas elevadas sobre el nivel del suelo. Ej: hiedra,
madreselva, etc.
2-. EPÍFITOS (E): plantas que tienen yemas a cierta altura sobre el suelo debido a que
viven sobre otros vegetales. Ej: numerosas orquídeas, bromeliáceas, etc.
3-. CAMEFITOS (Ch): vegetales con la parte inferior leñosa y persistente, cuyas yemas se
ubican a menos de 30 cm del suelo. Ej: neneo.
4-. HEMICRIPTOFITOS (H): plantas con yemas de renuevo a ras del suelo que quedan
protegidas por la hojarasca u otros restos vegetales. Ej: pastos perennes, plantas de hojas
arrosetadas.
5-. CRIPTOFITOS (Cr): plantas cuyas yemas vegetativas se encuentran por debajo del nivel
del suelo o sumergidas en el agua. Pueden distinguirse los siguientes grupos:
GEOFITOS (G): plantas con órganos perennes subterráneos portadores de yemas
de renuevo que quedan así protegidas en bulbos, rizomas, tubérculos y raíces gemíferas. Ej:
cebolla, papa, etc.
HELOFITOS (HH): plantas con yemas de renuevo bajo un suelo inundado; son
plantas palustres. Ej: juncos, totoras, etc.
HIDROFITOS (Hh): plantas con yemas de renuevo en el agua. Son plantas
acuáticas como cola de zorro, elodea, etc.
3
6-. TEROFITOS (Th): son las plantas anuales, generalmente con ciclo vegetativo breve
(efemerófitos). Carecen de yemas de renuevo y mueren después de fructificar. Las únicas yemas
de renuevo son los embriones de las semillas (tomate, poroto, arveja).
Una vez que se dispone de una lista de las formas de vida de todas las especies de una
comunidad, se puede construir un espectro biológico de la misma. El mismo consiste en una
representación en forma de diagrama de barras de los porcentajes de especies presentes de cada
tipo biológico o el porcentaje de cobertura de cada tipo biológico.
Los espectros biológicos dan una imagen de la fisonomía (apariencia externa) de la
vegetación e indirectamente permiten interpretar diferencias ecológicas de los sitios estudiados.
MM M N S E Ch H G Th
%de
cobertura
6 16 13 2 3 8 23 4 10
PRINCIPALES TIPOS FISONÓMICOS MUNDIALES
FISONOMÍA DOMINADA POR ÁRBOLES:
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SELVA: es una vegetación pluriestratificada, con tres o más estratos arbóreos, uno
arbustivo, uno herbáceo y un estrato muscinal. Son abundantes las lianas y epífitas. El clima es
cálido y húmedo, con precipitaciones todo el año y con inviernos suaves.
BOSQUE: la vegetación está dominada por árboles. Generalmente con tres estratos
vegetales, uno arbóreo, uno arbustivo y uno herbáceo.
FISONOMÍA DOMINADA POR ARBUSTOS:
MATORRAL: vegetación formada por arbustos relativamente altos (0,5 a 5 m) y densos. El
factor climático limitante para la vegetación es la cantidad y distribución de las precipitaciones y el
tipo de suelo rocoso.
ESTEPA ARBUSTIVA: vegetación formada principalmente por arbustos bajos y esparcidos,
con suelos más o menos desnudos entre ellos. Puede haber un estrato herbáceo subordinado,
formado en su mayor parte por plantas anuales. La vegetación pasa por períodos de descanso, uno
invernal por frío y otro estival por sequía. Los suelos en general son pedregosos, arenosos, pobre
en materia orgánica.
FISONOMÍA DOMINADA POR HERBÁCEAS:
PASTIZAL: ambiente dominado por vegetación herbácea, donde puede haber presencia de
arbustos o árboles aislados. Según su funcionamiento se distinguen diferentes tipos:
PAJONAL: vegetación herbácea perenne de gran porte, generalmente gramíneas y
helófitos, que se encuentran es suelos inundables, sin agua permanente o con suelos siempre con
agua.
COBERTURA VEGETAL INFERIOR AL 25%
DESIERTO: las precipitaciones anuales son muy escasas. Se encuentran principalmente
entre los 15º y 30º de los hemisferios Norte y Sur. Se generan desiertos por tres procesos distintos:
1-. Por las masas de aire seco descendientes de las celdas; 2-. Las sombras de lluvia de las
cadenas montañosas costeras: 3-. La lejanía al mar formando centros de alta presión. Los
desiertos se convierten gradualmente en sabanas a medida que nos acercamos al Ecuador.
TUNDRA: Vegetación baja de crecimiento lento, compuesta principalmente por arbustos
enanos, gramíneas, líquenes y musgos. La mayoría de las especies son hemicriptófitos y
5
caméfitos. La tundra se encuentra localizada fuera del límite de crecimiento de los árboles. El
principal factor limitante es la temperatura. La capa de suelo más profunda está permanentemente
helada.
1-. Determine la fisonomía de la siguiente comunidad y construya el espectro biológico
correspondiente (El cuadrado representa una vista de la cobertura del suelo).
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a-. ¿Encuentra diferencias entre los espectros biológicos obtenidos? ¿Cuál de las tres
fuentes de información es más efectiva para realizar espectros biológicos?
b-. ¿Cómo podría explicar que la suma de los porcentajes de cobertura es superior al 100%?
2-. Analice el espectro biológico y el climatograma que se presenta a continuación y estime
la fisonomía:
0
5
10
15
20
Ph Ch H G Th
% de cobertura
0
5
10
15
20
25
35
40
45
50
30
20
30
40
50
70
80
90
100
60
10
J A S O N D E F M A M J0
Tº Prec.
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TRABAJO PRÁCTICO N° 5
ECOLOGÍA DE POBLACIONES
Una POBLACIÓN es un conjunto de individuos de la misma especie que ocupan un lugar y
tiempo determinado, que interaccionan entre sí y que tienen la misma probabilidad de cruzarse. Las
propiedades emergentes de la población se pueden clasificar en:
ESTRUCTURALES: Hacen referencia al diseño de la población, es decir, a aquellas
características que son independientes del tiempo. Estas son:
DISPOSICIÓN ESPACIAL: Hace referencia a la manera en que los individuos de la
población se distribuyen en el espacio. La disposición espacial puede ser ALEATORIA cuando las
poblaciones se encuentran en un ambiente homogéneo y no existen interacciones entre sus
individuos; REGULAR O UNIFORME cuando las poblaciones se encuentran en un ambiente
homogéneo pero existen interacciones negativas entre los individuos como la territorialidad; o
AGRUPADA O CONTAGIOSA, es el tipo de distribución más común en la naturaleza, se da cuando
el ambiente no es homogéneo, cuando existen interacciones positivas entre los individuos (por
ejemplo que se agrupen para alimentarse) o cuando ocurren ambas cosas a la vez.
ALEATORIA REGULAR OUNIFORME
AGRUPADA OCONTAGIOSA
DENSIDAD: Es el número de individuos por unidad de área.
PROPORCIÓN DE SEXOS: Expresa la relación entre la cantidad de machos y
hembras, generalmente esta tiende a ser 1:1 en poblaciones con reproducción sexual. Sin
embargo, esta puede variar a lo largo del tiempo en función de la edad.
ESTRUCTURA DE EDADES: Es el número o porcentaje de individuos de cada clase
de edad de una población. Las poblaciones presentan estructuras de edades siempre y cuando
cada generación no se reproduzca y muera en una misma estación como pasa en muchas plantas
8
anuales y algunos insectos. La estructura de edades se representa en gráficos conocidos como
pirámides de edades. De acuerdo a la forma que tengan las pirámides de edades es posible
estimar el comportamiento que tendrá la población. Por ejemplo, las pirámides con base ancha, se
denominan PROGRESIVAS, y permiten suponer que la población se encuentra en crecimiento
numérico, mientras que las pirámides con base estrecha se denominan REGRESIVAS, indicando
que la población se encuentra en decrecimiento numérico. Además existen pirámides
ESTACIONARIAS donde se aprecia un equilibrio entre todos los grupos de edad, consecuencia de
una natalidad y mortalidad que se mantienen sin variaciones significativas durante un periodo de
tiempo largo. Esta pirámide se considera el paso intermedio entre la pirámide progresiva y la
regresiva. Por último existen pirámides DESEQUILIBRADAS cuando existe una desproporción
tanto en lo que respecta a la composición según sexo, como en lo que respecta a las edades y casi
siempre se produce una combinación de las dos posibilidades.
0 224 4 66
0 a 4
10 a 14
20 a 24
30 a 34
40 a 44
50 a 54
60 a 64
70 a 74
80 a 84
PORCENTAJE
ED
AD
ES
Masculinos Femeninos
FUNCIONALES: Describen la dinámica de la población, es decir, el patrón de cambio a
través del tiempo. Estas son:
DISPERSIÓN: Es la tasa de desplazamiento dentro o fuera de una población. Se
conoce como EMIGRACIÓN cuando los individuos salen de una población e INMIGRACIÓN
cuando ingresan a una población. La dispersión es un fenómeno unidireccional y de unos pocos
individuos. Esto lo diferencia de la MIGRACIÓN que es el movimiento masivo de ida y vuelta y
generalmente estacional de la población. La migración NO es una propiedad emergente de la
población. La dispersión puede ser ACTIVA (cuando los individuos se movilizan por sus propios
9
medios) o PASIVA (cuando los organismos necesitan de un medio para movilizarse) en cuyo caso
se conoce como ANTROPOCORIA al traslado por el hombre, HIDROCORIA al traslado por el
agua, ANEMOCORIA al traslado por el viento y ZOOCORIA al traslado por animales.
TASA DE NATALIDAD: Esta es la cantidad proporcional de individuos nuevos que
se agregan a la población mediante la reproducción en un periodo de tiempo determinado. En
general se expresa como número de nacimientos cada 1000 individuos por año.
TASA MORTALIDAD: Esta es la cantidad proporcional de individuos que se eliminan
de la población mediante la muerte en un periodo de tiempo determinado. En general se expresa
como número de muertes cada 1000 individuos por año.
TASA DE CRECIMIENTO: Expresa el cambio proporcional en el número de
individuos de la población en un periodo de tiempo determinado. Es el resultado neto de la
natalidad, la mortalidad y la dispersión.
N(t)=N(0) + B(t) - D(t) + I(t) - E(t)
Donde N(t) es el tamaño poblacional al final de un intervalo de tiempo, N(0) es el tamaño
poblacional al inicio de ese intervalo, B(t) es el número de nacimientos, D(t) el número de muertes,
I(t) la cantidad de inmigrantes y E(t) la cantidad de emigrantes en un intervalo de tiempo
determinado.
MODELOS DE CRECIMIENTO POBLACIONAL
Los modelos de crecimiento poblacional permiten explicar, teniendo en cuenta supuestos
que simplifican la realidad, como es el cambio en el número de individuos a lo largo del tiempo.
MODELO DE CRECIMIENTO EXPONENCIAL
El modelo de crecimiento exponencial supone que las poblaciones en estudio son
CERRADAS, es decir que no existen fenómenos de dispersión, o bien que las tasas de inmigración
y emigración son iguales; considera también que las poblaciones tienen un CRECIMIENTO
CONTINUO, es decir que existe superposición de generaciones; además, las tasas de mortalidad y
natalidad son continuas es decir que los eventos de nacimiento y muerte ocurren continuamente,
no hay periodos de sincronización de estos eventos. Con respecto al ambiente, el modelo de
crecimiento exponencial supone que el ambiente es constante, sin variaciones estacionales o
anuales que afecten las tasas de natalidad y mortalidad, y que los recursos son ilimitados. En
10
pocas palabras considera que el ambiente no ejerce ninguna influencia sobre el crecimiento
poblacional.
Partiendo de la ecuación de crecimiento formulada anteriormente podemos reordenarla
teniendo en cuenta los supuestos mencionados anteriormente para obtener la ecuación de
crecimiento exponencial:
N(t)=N(0) + B(t) - D(t) + I(t) - E(t)
I(t) y E(t) los eliminamos de la ecuación debido a que su valor es 0.
B(t) y D(t) podemos reescribirlos teniendo en cuenta que las tasas de natalidad y mortalidad
por individuo (las cuales serán representadas con las letras b y d respectivamente) son constantes,
entonces simplemente multiplicando la tasas per cápita por el número total de individuos de la
población y el intervalo de tiempo considerado obtendremos las tasas de natalidad y mortalidad
totales.
Reescribiendo la ecuación anterior:
N(t)=N(0) + b N(0) ∆t - d N(0) ∆t
Reordenando:
∆N / ∆t = (b - d) N(0)
Dado que el término (b - d) esta constituidos por dos constantes es posible definir una
nueva constante que llamaremos r conocida como TASA INTRÍNSECA DE CRECIMIENTO
NATURAL, y representa una tasa de crecimiento individual.
∆N / ∆t representa la tasa de crecimiento de la población, es decir el cambio en el número
de individuos durante un intervalo de tiempo determinado. Aplicando ecuaciones diferenciales
podemos determinar una tasa de crecimiento instantánea:
dN / dt = r N
La fórmula anterior describe la ecuación de una recta de pendiente r, por lo que el valor de r
indica si la población crece (r>0), se mantiene numéricamente estable (r=0) o decrece (r<0).
11
Tamaño poblacional (N)
dN
/ d
t
Para poder pronosticar el número de individuos en función del tiempo en condiciones de
crecimiento exponencial es preciso integrar la ecuación dN/dt = rN:
N(t)=N(0) ert
Esta ecuación describe una gráfica exponencial:
Tiempo (t)
N°
de
in
div
idu
os
N(t
)
Si bien el modelo de crecimiento exponencial se basa en supuestos que no existen en
condiciones naturales, y por lo tanto las poblaciones naturales no crecen de forma exponencial,
bajo ciertas condiciones y al menos durante un periodo de tiempo determinado, es posible observar
crecimientos exponenciales de poblaciones que habitan ambientes favorables a bajas densidades
poblacionales, como por ejemplo durante los procesos de colonización y establecimiento en nuevos
medios.
MODELO DE CRECIMIENTO GEOMÉTRICO
El modelo de crecimiento geométrico es similar al modelo de crecimiento exponencial en
tanto posee los mismos supuestos (poblaciones cerradas, ambientes estables con recursos
ilimitados), con la diferencia que este se aplica a poblaciones con crecimientos DISCRETOS, es
decir, poblaciones donde no hay superposición de generaciones por lo que existen fenómenos de
sincronización de los eventos de natalidad y mortalidad.
12
Suponiendo una tasa de incremento poblacional constante que denominaremos TASA DE
MULTIPLICACIÓN FINITA (λ) podemos llegar a la expresión del modelo de crecimiento
geométrico:
N =100 N =201 N =402 N =803
λ=2 λ=2 λ=2
Podemos expresar el crecimiento de esta población de la siguiente manera:
N(1) = N(0) λ
N(2) = N(1) λ = N(0) λ λ = N(0) λ2
N(3) = N(2) λ = N(0) λ λ λ = N(0) λ3
Entonces utilizando λ podemos proyectar el crecimiento de la población para cualquier año
futuro:
N(t) = N(0) λt
Esta ecuación describe una gráfica similar a la exponencial, la diferencia es que los
intervalos de tiempo considerados son discretos, porque el crecimiento de la población es discreto,
al unir los puntos vemos que la curva corresponde a un crecimiento exponencial.
13
Partiendo de las ecuaciones de crecimiento exponencial y logístico es posible establecer
una relación entre r y λ:
λ = er o r = ln λ
MODELO DE CRECIMIENTO LOGÍSTICO:
Ninguna población puede crecer indefinidamente. A medida que aumenta el número de
individuos, el ambiente comienza a ejercer presiones de distinto tipo que tienden a regular el
tamaño de la población. Por lo tanto, el tamaño población no está determinado únicamente por el
potencial reproductor, sino también por el ambiente.
Un ambiente dado puede soportar un número limitado de individuos y el tamaño poblacional
oscila alrededor de este número que se conoce como CAPACIDAD DE CARGA del ambiente, es
decir, el número promedio de individuos de la población que el ambiente puede soportar bajo un
conjunto particular de condiciones.
Para considerar el efecto que tiene el ambiente sobre el crecimiento poblacional es preciso
agregar un término a la ecuación de crecimiento exponencial que describa este efecto. Este
término es (1-N/K); por lo tanto la ecuación de crecimiento logístico es:
dN / dt = r N (1-N/K)
Donde K es la capacidad de carga del ambiente. Cuando N es muy pequeño (1-N/K) tiende
a 1 y la curva se aproxima a la de crecimiento exponencial. Sin embargo, cuando N se incrementa
(1-N/K) se acerca a 0 por lo que el crecimiento se hace más lento disminuyendo hasta 0 cuando
N=K. Si el número de organismos excede la capacidad de carga, la tasa de crecimiento se hace
negativa y la población disminuye. Esta fórmula describe una parábola:
Tamaño poblacional (N)
dN
/ d
t
KK/2
14
Para poder pronosticar el número de individuos en función del tiempo en condiciones de
crecimiento exponencial es preciso integrar la ecuación dN/dt = rN (1-N/K):
rteN
NK
KtN
)0(
)0(1
)(
Esta ecuación tiene una gráfica sigmoidal:
Tiempo (t)
N°
de
in
div
idu
os
N(t
) K
K/2
1-. Una población animal está formada por 35.228 individuos; de éstos en un año mueren
25.128 y nacen 26.737. Calcule las tasa de mortalidad y natalidad anuales cada 100
individuos (en %).
2-. Se estudia un rebaño de 3500 cabezas de ovinos que se encuentra en un campo de 12500
ha en el monte de la provincia de Río Negro. En tres años de estudio se detectaron 678
muertes y 8982 nacimientos. Se vendieron: 2456 ovinos el 1º año, 2709 ovinos el 2º año y
3182 ovinos el 3º año. Durante el 2º año se compraron 279 ovinos que se incorporaron al
rebaño original.
a-. Exprese, con los datos previamente mencionados, la ecuación de dinámica poblacional y
calcule el número de individuos que tiene la población al final del estudio.
b-. ¿Qué valor tiene la densidad poblacional al inicio y al final del estudio?
c-. ¿Cuál es la tasa anual de natalidad cada 100 individuos? Considere que la cantidad de
individuos que nacen por año es constante.
d-. ¿Cuál es la tasa anual de mortalidad cada 100 individuos? Considere que la cantidad de
individuos que mueren por año es constante.
e-. ¿Cuál es el ritmo de crecimiento (N/ t) de la población?
15
f-. ¿Podría aplicar alguna de las fórmulas de modelos de crecimiento estudiadas hasta el
momento para calcular la tasa de crecimiento? Justifique.
3.-En una población aislada en la que no hay dispersión, formada por 5.000 individuos,
anualmente nacen 2.000 ejemplares y mueren 1.800. Calcular la tasa de aumento de la
población por individuo por año. Indícalo también en %.
4-. Cierta población aislada, sin limitación de espacio y alimento, está formada por 1.000
ejemplares. Calcule:
a-. El número de individuos que habrá en esa población al cabo de 8 años, sabiendo que la
tasa de crecimiento de la misma es del 2% anual.
b-. Los años que la población tardará en duplicarse.
5-. Esquematice la curva de crecimiento poblacional que esperaría encontrar en un ambiente
natural.
a-. Defina K e indíquela en el gráfico.
b-. Marque el punto donde la velocidad de crecimiento es mayor. ¿Cómo podría definir este
punto?
c-. ¿Cuál sería la curva si las condiciones ambientales fueran ideales?
6-. Existen dos subpoblaciones de roedores aisladas, ambas con una tasa de multiplicación
finita de 1,5. La población A tiene 10 individuos y la B 11 individuos. Si ambas poblaciones
crecen geométricamente ¿Cuántos individuos tendrá cada una al cabo de 20 períodos de
tiempo?
7-. A partir de los datos de la Tabla 1
a-. Graficar la pirámide de edades considerando los porcentajes en edad pre-reproductiva (0
a 14 años), reproductiva (15 a 44 años) y pos-reproductiva (más de 45 años).
b-. Según la forma de la pirámide construida ¿qué futuro le espera a la población argentina
en los próximos años?
c-. ¿Cuál es la densidad poblacional en la Argentina? Considere una superficie de 2.780.400
km2.
d-. ¿Cuál fue el ritmo de crecimiento de la población si consideramos que en el año 1991 el
total de la población era 32.615.528 millones de habitantes? (Fuente: INDEC)
16
Tabla 1. Población argentina según grupos de edades, valores total y por sexo, expresada en
millones de habitantes. Fuente: INDEC. Censo Nacional de Población, Hogares y Viviendas 2001.
Ambos sexos Varones Mujeres
0-4 3.349.278 0-4 1.703.190 0-4 1.646.088
5-9 3.471.217 5-9 1.760.659 5-9 1.710.558
10-14 3.427.200 10-14 1.738.744 10-14 1.688.456
15-19 3.188.304 15-19 1.613.030 15-19 1.575.274
20-24 3.199.339 20-24 1.597.939 20-24 1.601.400
25-29 2.695.341 25-29 1.329.493 25-29 1.365.848
30-34 2.364.903 30-34 1.159.698 30-34 1.205.205
35-39 2.229.617 35-39 1.086.600 35-39 1.143.017
40-44 2.136.536 40-44 1.043.147 40-44 1.093.389
45-49 1.971.911 45-49 959.135 45-49 1.012.776
50-54 1.850.481 50-54 895.127 50-54 955.354
55-59 1.504.046 55-59 718.159 55-59 785.887
60-64 1.284.337 60-64 597.259 60-64 687.078
65-69 1.109.788 65-69 499.544 65-69 610.244
70-74 996.525 70-74 422.426 70-74 574.099
75-79 727.895 75-79 289.055 75-79 438.840
80 y más 753.412 80 y más 245.867 80 y más 507.545
36.260.130 17.659.072 18.601.058
grupos de
edad
grupos de
edad
grupos de
edad
17
8-. Diez individuos de una especie llegan a una isla recientemente formada y cumplen
exitosamente su ciclo de vida. La población crece con una tasa de multiplicación finita de
2,0. Calcule:
a-. El tamaño de la población luego de 10 generaciones y realice un gráfico que explique el
crecimiento de esta población.
b-. Calcule la tasa intrínseca de crecimiento natural, si el tiempo de duración de una
generación es de I) un mes, II) dos meses. ¿Cómo espera que varíen los gráficos de
crecimiento poblacional?
9-. Una población hipotética crece en forma continua (sus generaciones están superpuestas)
con una tasa intrínseca de crecimiento de 0,2. La capacidad de carga para esta población es
de 500 individuos. La tasa de crecimiento poblacional (dN/dt) aumenta sólo a densidades
inferiores a K/2 y decrece a densidades mayores.
a-. ¿Qué modelo describe esta situación de crecimiento poblacional?
b-. Si la población inicial tiene 10 individuos calcule el tamaño de la población al cabo de 10
generaciones.
c-. ¿Cuánto tardará la población en duplicarse?
10-. Se realizó un muestreo de renos en un área de 500 ha; en dicho muestreo
se contabilizaron 758 renos. Se conoce que la población de renos vive en una cuenca de
1230 ha. Estime la densidad poblacional y el tamaño absoluto de la población de renos.
11-. La población de renos del ítem anterior produce 58 crías en 1990 pero sólo 22
estaban vivos al final de ese año. También durante el año 1990 murieron además 37 renos.
¿Cuál es la tasa de multiplicación finita ( ) y cuál es la tasa intrínseca de crecimiento
natural (r) en ese año? ¿Se está incrementando la población?
12-. En una población hipotética con una proporción de sexos 1:1 se eliminan 500
hembras, por lo que en la segunda captura, la proporción de sexos es de 1:0,8. ¿Cuál es la
densidad total de la población teniendo en cuenta que la misma se encuentra en 5 ha?
1
TRABAJO PRÁCTICO N° 6
TABLAS DE VIDA
Las tablas de vida son un recurso estadístico en el que se detallan distintas características
poblacionales asociadas con la mortalidad y la supervivencia para las distintas edades o clases de
edades existentes en una población. Es un punto de partida para elaborar parámetros
poblacionales, y así evaluar importantes características concernientes a la población en estudio.
Hay dos tipos que difieren principalmente en la toma de datos:
• HORIZONTALES: Se utilizan para poblaciones con generaciones discretas (no
superpuestas) cuyos organismos poseen un ciclo de vida corto, de algunas semanas o
meses, por lo que es posible el seguimiento de un grupo de individuos de igual edad
cronológica (cohorte) desde que nacen hasta que muere el último de ellos. Las tablas de
vida horizontales suelen realizarse con poblaciones de laboratorios.
• VERTICALES: se realizan sobre la base de una cohorte imaginaria que se obtiene a partir
de la estructura de edades de la población en un momento dado, en base a una estimación
muestreal o censal, y bajo la suposición de que la población se halla estacionaria, y con una
considerable superposición de generaciones. Se emplea cuando la expectativa de vida de
los organismos es aproximadamente igual o mayor que la del investigador. Se produce
superposición de generaciones debido a que: la longevidad de los individuos adultos es
larga y/ se reproducen repetidamente durante la etapa adulta.
COMPONENTES DE UNA TABLA DE VIDA
x: Edad
nx: Número de organismos vivos de la edad x.
bx: Tasa de natalidad específica de la edad. Es la cantidad promedio de hembras nacidas de una
hembra en cada edad o clase de edad. La suma de los valores de bx provee una estimación de la
cantidad promedio de hijas nacidos de una hembra durante su vida y se denomina TASA BRUTA
DE REPRODUCCIÓN.
lx: Proporción que sobrevive hasta la edad x. Se calcula como la proporción de individuos que
sobreviven a cualquier edad en función del tamaño inicial de la cohorte: lx = nx / n0
2
R0: TASA NETA DE REPRODUCCIÓN. Es la cantidad promedio de hembras que quedarán durante
la vida de una hembra; dicho de otra manera es el número promedio de descendientes por
progenitor. Se calcula como la sumatoria de los valores de lx y bx para cada edad o clase de edad,
R0 = xxbl∑ω
ε
donde ε es la máxima edad alcanzada por la población de estudio y ω la edad mínima
de la población. De esta forma se ajustan los valores absolutos de natalidad (bx) con los valores de
supervivencia. Un valor de R0<1 indica que la cohorte produce menos crías que el número original,
por lo tanto la población está decreciendo; si R0=1 la población se reemplaza exactamente; y si
R0>1 la cohorte produce más crías que su número original y por lo tanto está en crecimiento.
dx: Número de organismos que muere en el intervalo [x, x+1]. Se calcula como la diferencia entre la
cantidad de individuos vivos para cualquier edad o clase de edad (nx) y la siguiente edad o clase de
edad considerada (nx+1): dx = nx - nx+1
qx: Tasa de mortalidad per cápita durante el intervalo [x, x+1]. Se define como la cantidad de
individuos que murieron durante cualquier intervalo de tiempo dado (dx) dividido por la cantidad de
individuos vivos al comienzo de ese intervalo (nx): qx = dx / nx
sx: Tasa de supervivencia específica de la edad. Representa la cantidad de individuos que
sobrevive a la siguiente clase de edad. Se calcula como sx=1-qx
Lx: Es la cantidad media de individuos vivos durante el intervalo de edad x hasta x+1. Se calcula
como el promedio de nx y nx+1: Lx = (nx + nx+1) / 2
Tx: Es el total de años vividos hacia el futuro por los individuos de la clase de edad x en la
población. Este valor se calcula sumando los valores de Lx acumulativamente: Tx =∑x
Lxε
donde ε
es la máxima edad alcanzada por la población de estudio.
3
ex: Es la ESPERANZA DE VIDA para cada clase de edad. Indica la cantidad media de años que se
espera que viva un individuo de edad x. Se calcula dividiendo el valor de Tx por el valor
correspondiente de nx: ex= Tx / nx
x nx bx lx lx bx dx qx sx Lx Tx ex
0 530 0,0 1,0 0,00 371 0,70 0,30 344,5 578,0 1,09
1 159 2,0 0,3 0,60 79 0,50 0,50 119,5 233,5 1,47
2 80 3,0 0,15 0,45 32 0,40 0,60 64,0 114,0 1,43
3 48 3,0 0,09 0,27 27 0,55 0,45 34,5 50,0 1,06
4 21 2,0 0,04 0,08 16 0,75 0,25 13,0 15,5 0,75
5 5 0,0 0,01 0,00 5 1,00 0,00 2,5 2,5 0,50
∑ 10,0 R0=1,40
R0 es junto con r y λ los tres parámetros poblacionales que permiten estimar si la población
se encuentra en crecimiento, decrecimiento o está estacionaria. Es posible establecer relaciones
entre estos parámetros poblacionales:
r = λln = TR0ln
Donde T es el tiempo generacional, este se define como el tiempo transcurrido desde que
nace un individuo hasta que tiene su primer descendiente, dicho de otro modo es la edad promedio
a la cual un individuo de la población tiene el primer descendiente. Este se calcula como:
T =0
0
R
bxl xx
x∑∞
=
TABLAS DE PROYECCIÓN POBLACIONAL
Los valores de sx y bx permiten estimar el crecimiento poblacional. Para esto se construyen
TABLAS DE PROYECCIÓN POBLACIONAL. Es preciso aclarar que una tabla de proyección no es
una tabla de vida; las tablas de proyección se construyen a partir de la información proveniente de
una tabla de vida y se utilizan para estimar el número de individuos que hay para cada edad o clase
de edad en generaciones/años sucesivos.
4
Si partimos de una población que posee 20 hembras de edad 0 y 10 de edad 1; es posible
calcular como será la población el año siguiente utilizando los datos de bx y sx de la tabla de vida
(Aclaración: se utilizan las hembras debido a que estas son las que permiten el crecimiento de la
población; además los valores de bx se corresponden con valores de hembras):
TABLA DE VIDA
x bx sx
0 0,0 0,30
1 2,0 0,50
2 3,0 0,60
3 3,0 0,45
4 2,0 0,25
5 0,0 0,00
TABLA DE PROYECCIÓN
x 0 1
0 20 27
1 10 6
2 0 5
3 0 0
4 0 0
5 0 0
∑ 30 38
1) Si la cantidad de individuos del edad 1 es de 10 (n1=10) en el año/generación 0, ¿cuántos
llegaran vivos al año/generación siguiente? De acuerdo a la tabla de vida sabemos que la
supervivencia de los individuos de edad 1 es de 0,50 o dicho del otro modo del 50% (s1=0,50),
entonces la cantidad de individuos que llegan a n2 en el año/generación 1 es de 5 (n1 s1 = 10x0,50 =
5). Lo mismo se hace para calcular la cantidad de individuos de edad 0 que llegan a la edad 1 (n0 s0
= 20x0,30 = 6). Entonces con los valores de supervivencia es posible estimar la cantidad de
individuos que hay de cada edad o clase de edad para años/generaciones sucesivas).
2) Para calcular la cantidad de individuos de edad 0 en el año/generación 1 es preciso
considerar la cantidad de nacimientos que se van a producir en ese año/generación. Una vez que
obtenida la cantidad de individuos de cada una de las edades o clases de edades de ese año (n1=6
y n2=5) se calcula la cantidad de hijos que producen cada uno de esos individuos teniendo en
cuenta los valores de bx de la tabla de vida. Los individuos de edad 1 y 2 tienen tasas de natalidad
por individuo, bx, de 2,0 y 3,0 respectivamente, por lo que producen 12 y 15 crías respectivamente
(n1 b1 = 6x2,0 = 12 y n2 b2 = 5x0,3 = 15) por lo tanto n0 para x0 en el año/generación 1 es de 27 (12
+ 15). Este procedimiento se realiza para calcular la cantidad de individuos de edad 0 que hay para
años/generaciones sucesivas.
5
A partir de una tabla de proyección es posible estimar los valores de λ. Este parámetro se
corresponde con una tasa de multiplicación por lo que aplicando la ecuación N(t+1)=N(t) λ
podemos calcular λ para cada uno de los años sucesivos. Si la estructura de edades de una
población no es estable, es decir que la proporción en el número de individuos de cada una de las
edades o clases de edades no se corresponde con los valores esperados de una tabla de vida se
observará que el valor de λ variará hasta alcanza una distribución estable de las clases de edad.
Ejercicios
1-. Tibouchina herbacea (Melastomataceae) es una especie sub-arbustiva nativa de Sudamérica
que está colonizando las islas de Hawai y Maui. Esta especie es capaz de empezar a producir
semillas al cuarto año de vida, y los adultos son generalmente hermafroditas. Los gestores ignoran
si podría llegar a convertirse en una plaga que desplace a las especies nativas de los bosques de
estas islas, con las nefastas consecuencias ecológicas, sociales y económicas que han mostrado
otras invasiones. Una primera aproximación para determinar la capacidad de propagación de esta
especie es realizar un estudio demográfico, siguiendo una cohorte, desde la fase de semilla hasta
la muerte de todas las plantas. Para ello se realiza una siembra experimental en dos ambientes:
uno abierto y otro de bosque, con el fin de determinar si alguno de ellos es más favorable para la
expansión de la especie.
Claro n(x) lx dx qx sx Lx Tx ex Semillas 1000 Plantas de 1 año 240 Plantas de 2 años 98 Plantas de 3 años 70 Adultos 25 Bosque n(x) lx dx qx sx Lx Tx ex Semillas 1000 Plantas de 1 año 120 Plantas de 2 años 70 Plantas de 3 años 54 Adultos 16 A partir de esos datos contesta las siguientes preguntas:
a. ¿Qué ambiente es más proclive para la propagación de la especie? b. ¿Cuál es el momento de mayor mortalidad? c. Sabiendo que cada adulto produce en promedio 32000 semillas. Calcule bx y R0
6
d. Con base en la información precedente, ¿qué medidas se podrían tomar para evitar la propagación de esta especie?
2-. En una población de ratones, el 50 % de las hembras sobreviven a la estación reproductiva
cada año, en este momento ellas dan un promedio de 6 descendientes igualmente divididos de
acuerdo al sexo. Esto se continúa hasta el final de su estación reproductiva, cuando todos los
sobrevivientes mueren de vejez al cuarto año.
a-. Completar la siguiente tabla y calcular: Ro, r y T. ¿Cuál es el estado de la población?
lx x bx lx bx
10
1
2
3
4
b-. ¿Cuál es el valor de Ro cuando r = 0? Deducir.
3-. En un seguimiento de rutina, se procedió a hacer una tabla de proyección de Tibouchina
herbacea para evaluar cuan efectivo fueron los controles poblacionales sugeridos.
Año (t)
43210
2144Semillas
540Plantas de 1 año
0Plantas de 2 años
00Plantas de 3 años
00Adultos
2684N(t) total
Lambda λ
a. Complete la tabla de proyección poblacional
7
Ejercicios adicionales
Ante la necesidad de aplicar medidas de manejo poblacional preventivo en caracoles vectores de
esquistosomiasis, fue necesario estimar los parámetros demográficos de supervivencia más
importantes (lx, ex, sx). Para esto se siguieron todos los sucesos en una población experimental de
una de las especies vectoras, a fin de realizar una tabla de vida (Tabla 1). Responda:
a-. Complete la tabla de vida.
b-. ¿Cuál es el momento de mayor mortalidad?
c-. Grafique la supervivencia y la expectativa de vida específica por edades. ¿Cuáles son
las tendencias de la supervivencia y expectativa de vida a lo largo del ciclo?
d-. Compare la curva de supervivencia obtenida con los modelos de curvas de
supervivencia. ¿A cuál se asemeja? Explique.
e.- ¿Cuál es el tiempo generacional de la población?
f- ¿En qué estado se encuentra la población (crece, estable, decrece)? ¿Por qué?
X Nx dx bx qx lx ex
0 1000 507 0 0,507 1 2,24
1 493 300 0 0,609 0,493 3,029
2 193 66 0 0,342 0,193 5,961
3 127 0 0 0 0,127 7,799
4 127 7 0 0,055 0,127 6,799
5 120 0 11,7 0 0,12 6,167
6 120 7 7,96 0,058 0,12 5,167
7 113 6 6,64 0,053 0,113 4,456
8 107 7 7,43 0,065 0,107 3,678
9 100 40 7,58 0,4 0,1 2,9
10 60 13 3,9
11 47 7 3,52
12 40 0 1,03
13 40 7 1,63
14 33 13 0
15 20 20 0
�
TRABAJO PRÁCTICO N° 7
METAPOBLACIONES:
Una metapoblación es un conjunto de poblaciones locales o demes de la misma especie
que interactúan entre sí mediante fenómenos de dispersión en una región determinada. De acuerdo
a Ilkka Hanski para que un sistema de poblaciones locales pueda ser considerado como una
metapoblación deben darse cuatro condiciones: 9�
1-. El hábitat adecuado debe estar organizado en parcelas.
2-. Todas las poblaciones locales tienen riesgo de extinción.
3-. Las parcelas tienen que poder ser re/colonizadas.
4-. Las dinámicas de las poblaciones locales no deben estar sincronizadas.
El crecimiento metapoblacional se mide en términos del cambio en el número de parcelas
ocupadas en función del tiempo:
Parcela ocupada (P)
Parcela desocupada
t = 0 t = 1
3 P 3 PNo hay crecimiento
CASO 1
t = 0 t = 1
3 P 3 PHay decrecimiento
CASO 3t = 0 t = 1
3 P 6 PHay crecimiento
CASO 2
�
El modelo más sencillo que permite explicar el crecimiento metapoblacional se conoce
como modelo de Levins. Este modelo supone que todas las parcelas poseen el mismo tamaño, que
cada una de ellas tiene la misma probabilidad de extinción, que cada parcela posee la misma
probabilidad de ser recolonizada, que aporta la misma cantidad de emigrantes y que las dinámicas
de las poblaciones locales no están sincronizadas.
1-. Responda verdadero o falso y justifique en AMBOS casos:�10�
a-. La tasa de colonización disminuye con el aumento en el grado de aislamiento.
b-. El riesgo de extinción local disminuye con la disminución del tamaño de la parcela.
c-. La heterogeneidad ambiental disminuye el riesgo de extinción de poblaciones locales.
d-. De acuerdo al modelo de Levin el valor de P en equilibrio indica que las tasas de
colonización y extinción son iguales y por lo tanto �P / � t es igual a 1.
e-. El valor de P en equilibrio es igual a 1- e/m
2-. A partir del siguiente gráfico determine como varía P en equilibrio si:
a-. Aumenta el tamaño de la parcela
b-. Aumenta la distancia entre las parcelas
Proporción de parcelas ocupadas (P)P
Tasa de extinción (eP)
Tasa de colonización[mP(1-P)]
Tasa
s
11
TRABAJO PRACTICO N° 8
RELACIONES INTERESPECÍFICAS
1.- Si se consideran dos especies que necesitan los mismos recursos alimenticios limitados y sus coeficientes de competencia son α = 0,50 y β = 0,50 respectivamente:
a-. Complete la siguiente tabla:
Ambiente K1 K1 / α K2 K2 / β
A 225 75
B 300 300
C 150 225
b-. Grafique las isoclinas de crecimiento 0 para cada uno de los ambientes y determine cuál es el resultado de la competencia.
c-. Supongamos que los coeficientes de competencia no fueran los mismos para
ambas especies sino 50,0=α y 25,0=β ¿Qué influencia tendría esto en el resultado de la competencia en el ambiente A?
2-. Se realizó un experimento de laboratorio donde se cultivaron dos especies de plantas en distintas condiciones (ver Fig. 1). Al cabo de dos meses se calcularon los pesos secos (biomasa) de cada una de ellas obteniendo los siguientes resultados:
12
Especies A y B separadas
TRATAMIENTO 1
Sp. A10,32 gr/cm
Sp. B8,74 gr/cm
Especies A y B comparten sólo suelo
TRATAMIENTO 2
Sp. A9,07 gr/cm
Sp. B5,68 gr/cm
Especies A y B comparten sólo luz
TRATAMIENTO 3
Sp. A10,07 gr/cm
Sp. B4,11 gr/cm
Especies A y B comparten suelo y luz
TRATAMIENTO 4
Sp. A10,27 gr/cm
Sp. B2,71 gr/cm
Explique los resultados obtenidos.
3-. De acuerdo a la siguiente tabla calcule:
a-. ¿Cuál es la presa preferida por el depredador de acuerdo a la teoría del aprovisionamiento óptimo?
Tiempo de dominioEnergía (KJ/ind)(seg)
Tiempo de búsqueda (seg)
PRESA 1 7,45 8,3 35,8 PRESA 2 24,52 3,1 37,9 PRESA 3 1,42 2,9 18,9
b-. Si en búsqueda de su presa preferida se topa con alguna de las otras dos, ¿Debería comerla o seguir buscando su presa preferida?
13
4-. Teniendo en cuenta los siguientes datos: dNpresa/dt = 0 cuando r/c = 30 y dNdepredador/dt = 0 cuando d/bc = 20
a- Grafique las isoclinas de crecimiento 0
b-. Determine para cada una de las siguientes combinaciones (Npresa; Ndepredador) como se comportan las poblaciones de presas y predadores: (36; 15), (41; 30), (23; 25), (18;19).
5-. De acuerdo al modelo de Lotka-Volterra para especies mutualistas asimbióticos:
a-. De acuerdo a los siguientes datos complete los puntos que se presentan a continuación teniendo en cuenta que estos corresponden a combinaciones de N1 y N2 donde las tasas de crecimiento de cada una de las especies es igual a 0 y grafique las isoclinas de crecimiento 0.
ESPECIE 1: ESPECIE 2: α12=0,5 α21=0,6 K1= 1000 K2= 1000 (N1; N2) = (1000; x) (N1; N2) = (1000; x) (N1; N2) = (x; 3000) (N1; N2) = (x; 3000) b-. Indique en los gráficos los puntos enumerados a continuación y señale la dirección de cambio para ambas poblaciones:
(N1; N2): (500; 500)
(N1; N2): (3500; 3000)
(N1; N2): (3000; 1000)
(N1; N2): (1000; 3000)
6-. Compare las gráficas de una competencia donde el resultado es la convivencia con la de un mutualismo asimbiótico ¿Qué efecto tiene cada una de estas relaciones interespecíficas sobre la capacidad de carga de las poblaciones intervinientes?
15
TRABAJO PRÁCTICO N° 9
DIVERSIDAD
1-. Observe el siguiente gráfico y responda:
a-. ¿Cuál es la riqueza y la abundancia especifica en cada comunidad?
b-. Realice un diagrama de rango-abundancia para comparar ambas comunidades ydetermine en función del gráfico cuál es más diversa.
c-. Calcule el índice inverso de Simpson y la equitatividad de cada comunidad.
d-. Calcule el coeficiente de similitud de Sorensen y el porcentaje de similitud de cada comunidad ¿A qué se debe la diferencia en los resultados obtenidos?
Comunidad A Comunidad B
9-. Observe la tabla que se presenta a continuación y responda:
a-. ¿Cuál es la riqueza específica y las tasas de extinción e inmigración para cada año?
b-. ¿Cuál es la tasa de renovación para los intervalos de tiempo que se presentan en la tabla 2?
c-. Identifique especies pioneras y tardías.
Tabla 1:
199819971996199519941993199219911990198919880000000000xSP100000000xXxSP2
16
SP3 x X x x 0 0 0 0 0 0 0 SP4 0 X x x X x x X x x x SP5 0 X x x X x x X x x x SP6 0 x x x X x x X x 0 0 SP7 0 0 0 x X x x X x x x SP8 0 0 0 x X x x X x 0 0 SP9 0 0 0 x X x x X x x 0 SP10 0 0 0 x X x x X x x x SP11 0 0 x x X 0 0 0 0 0 0SP12 0 0 0 0 X x x X x x xSP13 0 0 0 0 0 0 x X x x x SP14 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x SP15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x SP16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x x S E I
Tabla 2:
Año 88-89 89-90 90-91 91-92 92-93 93-94 94-95 95-96 96-97 97-98TO
10-. Utilice la cadena trófica que se presenta a continuación para responder las siguientes preguntas:
a-. ¿Cuántas conexiones se presentan en la cadena trófica?
b-. ¿Cuántas uniones posibles hay?
c-. ¿Cuál es el valor de la conectancia?
d-. ¿Hay alguna especie omnívora en la cadena?
1 4
3
2 5
6
�
TRABAJO PRÁCTICO N° 10
ECOLOGÍA DE ECOSISTEMAS
1-. Un campo de alfalfa en período de crecimiento posee una producción bruta de 56 g de materia seca/m2 por día. Si la producción primaria neta de este campo es de 49 g de materia seca/m2 por día, ¿cuál será el porcentaje de materia utilizada en la respiración?
19�
2-. Calcular la producción bruta de un ecosistema que consume un 38% de lo que produce en la respiración y que tiene una producción neta primaria igual a 18,7 g de materia seca/ m2 día.
3-. Con los datos que se presentan a continuación:
Biomasa (g/m2) Productividad (g/m2·día)
Peces 1.8 0,9
Zooplancton carnívoro 5,4 11
Zooplancton herbívoro 18 110
Fitoplancton 10,01 1825
a-. Dibuje las pirámides de biomasa y productividad de una bahía de aguas templadas.
b-. ¿Cómo puede interpretarse que una biomasa de 10 g/m2 de fitoplancton alimente a una masa de zooplancton de 18 g/m2?
4-. Observe el diagrama que muestra el flujo neto anual de energía en un ecosistema de un lago, en todos los organismos vivos, excepto los descomponedores y calcule:
a-. ¿Qué indica el flujo “B”?. Calcule su valor.
b-. ¿Qué valor tiene la productividad neta de los consumidores primarios? ¿Y la productividad bruta de los consumidores secundarios?
c-. El flujo total de energía para la comunidad de descomponedores y la emigración.
� �
�
� �
d-. La eficiencia trófica bruta de los consumidores secundarios
Biomasa de los productores
Biomasa de los consumidores 1°
Biomasa de los consumidores 2°
Biomasa de los consumidores 3°
Salida de calor50303 kJ
Salida de calor7938 kJ
Salida de calor1328 kJ
Salida de calor55 kJ
Organismos muertos22952 kJ
Organismos muertos y excrementos
4599 kJ
Organismos muertosy excrementos
193 kJ
Organismos muertos yexcrementos
40 kJ
Alimento 1616 kJ
Alimento 95 kJ
Entrada de luz87408 kJ
A
B
C
D
20�
