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Fragmentación de ecosistemas y dinámica de metapoblaciones
Néstor Javier Mancera RodríguezCurso: Vida Silvestre
Código: 3000431-1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIASEDE MEDELLÍN
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASDEPARTAMENTO DE CIENCIAS FORESTALES
Fragmentación del hábitat
Proceso por el cual una superficie grande y continua de
hábitat queda reducida en área y dividida en dos o
más fragmentos
La alteración del hábitat origina un mosaico de
fragmentos de hábitat separados por una matriz de
paisaje altamente modificado o degradado (por zonas
agrícolas, urbanas, industriales, vías de comunicación,
etc.)
www.udc.es/dep/bave/jfreireModificado de: http://www.slideshare.net/jfreire/cera11factores-externos-de-amenaza/
Los fragmentos de hábitat difieren del hábitat original en:
1. Tienen más longitud de hábitat de borde o margen
2. El centro de cada fragmento está más cerca del margen
31%
1 km2 250 m
250 m
64%
5 km2
31%
1 km2 250 m
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A medida que se extingan las especies dentro de cada
fragmento por procesos naturales de dinámica
poblacional o sucesión, las barreras impedirán la
llegada de nuevas especies y el número de especies
del fragmento disminuirá con el tiempo.
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http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/es/
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Factores de amenaza relacionados con la fragmentación del
hábitat (I):
- Pérdida de superficie efectiva de hábitat disponible
- Se limita el potencial de dispersión y colonización (muchas
especies no recolonizan los fragmentos)
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Factores de amenaza relacionados con la fragmentación del
hábitat (II):
- La fragmentación impide los desplazamientos de especies
muy móviles (Búsqueda de alimento, agua)
- Divide una única población de distribución amplia en varias
de distribución más restringida, con menor numero de
individuos. Más susceptibles a la extinción.
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Factores de amenaza relacionados con la fragmentación del
hábitat (III):
- Aumenta la vulnerabilidad de los fragmentos frente a la
invasión de especies exóticas, depredadores oportunistas y
plagas (por el hecho de que las zonas de margen son zonas
perturbadas)
- La fragmentación pone en contacto poblaciones silvestres
con animales domésticos, con el peligro de transmisión de
enfermedades comunes en estos últimos, hibridación, etc.
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La clave para la protección y la gestión de especies
amenazadas o en peligro de extinción es entender su
relación con su ambiente y la situación (estatus) de sus
poblaciones.
Dinámica metapoblacional
Análisis de viabilidad poblacional
Conceptos y modelos básicos de dinámica de poblaciones animales
Estructura demográfica (edades, estados)
Mecanismos de regulación: denso-dependencia,
factores estocásticos
Estructura espacial: Metapoblaciones
http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/es/
Estructura espacial: Metapoblaciones
Población: Grupo de individuos que interaccionan
regularmente y se reproducen entre si
Metapoblación: Colección de subpoblaciones (poblaciones
locales) estructurada espacialmente
Dinámica de las subpoblaciones relativamente independiente
Migración conecta subpoblaciones (inmigración y emigración > 0)
Subpoblaciones presentan una probabilidad finita de extinción (y
colonización)
Ejemplo de estructura metapoblacional
Estructura metapoblacional
Número de las subpoblaciones (poblaciones locales)
Distribución de éstas en el área geográfica
Número de individuos, demografía y estructura de cada
subpoblación
Conectividad entre subpoblaciones (intercambio de
individuos)
Las metapoblaciones están formadas por un mosaico de
poblaciones temporales unidas entre sí por algún grado de
migración.
Estructura metapoblacional
En algunas metapoblaciones existen unos pocos núcleos poblacionales
con un número de individuos bastante estable, rodeados de varias
áreas satélite con poblaciones fluctuantes que pueden extinguirse
en años desfavorables y que pueden ser de nuevo recolonizadas
por individuos migrantes provenientes de los núcleos de la
metapoblación.
Los modelos metapoblacionales consideran:
poblaciones locales dinámicas (extinciones y recolonizaciones
puntuales)
se producen movimientos de individuos entre poblaciones locales
Conceptos básicos
Parche (parcela, “isla” de hábitats, sitio, localidad):
área continua con todos los recursos necesarios para la
persistencia de una población local y separada por hábitat
inadecuado de otros “parches”. En un momento determinado
un “parche” puede estar ocupado o vacío.
Población local:
conjunto de individuos que viven en el mismo “parche” de
hábitat y por tanto interaccionan entre ellos
Conceptos básicos
Estructura metapoblacional (tipos de metapoblaciones):
red de “parches” de hábitat ocupados por una metapoblación
y que presentan una cierta distribución en el espacio y tasas
características de migración entre ellos.
Orígenes de la teoría de las metapoblaciones
Heterogeneidad espacial (distribución no uniforme de
variables ambientales en el espacio)
Destrucción y fragmentación de hábitats por acción humana
(transformación de hábitats “continuos” en “islas”):
discontinuidades en la distribución e incremento del efecto
borde
Teoría de la biogeografía insular (MacArthur & Wilson,
1967): riqueza específica (colonización – extinción)
dependiente de la distancia y tamaño de las islas
FRAGMENTACIÓN DE BOSQUES EN FINLANDIAEFECTO DE BORDE
31%
1 km2 250 m
250 m
64%
5 km2
El desarrollo del área académica de Manejo y Conservación
de Recursos Naturales:
Años 70: énfasis en la demografía de especies en
particular.
Años 80: énfasis en el manejo de comunidades integrales
Años 90: énfasis cambió para incluir consideración de no
solamente de la parte biótica (la comunidad), sino también
la parte abiótica (todo el ecosistema).
Ecología de paisajes
Punto de partida: la biogeografía
Hay una relación con respecto al paisaje y la vida que contiene
= la relación entre el tamaño de una área y el número de
especies que contiene.
Es decir, existen más especies en áreas más grandes (por
supuesto!).
hay más especies de árboles en 100 ha. de bosque que en 10 ha
de ese mismo bosque.
hay más especies de mamíferos en Colombia de los que hay en un
solo Departamento como Antioquia.
Perspectiva estática:
Una explicación ecológica que mantiene que con más área, se
puede esperar encontrar más diversidad en el medio
ambiente
más variación altudinal
más microhábitats
más dimensiones del nicho para repartir
Perspectiva dinámica:
El tamaño del área, determina el número absoluto de
especies que se puede encontrar, pero la composición de la
comunidad es libre de cambiar con el tiempo.
MacArthur y Wilson argumentaron que éste es el resultado de
dos procesos importantes:
1. colonización. Hay menos especies en las islas porque
algunas especies todavía no han logrado colonizarlas.
2. extinción. Había más especies en las islas antes, pero
algunas de estas especies han desaparecieron.
La combinación conjunta de estos dos procesos
(colonización y extinción) produce lo que MacArthur y
Wilson llamaron "La Teoría del Equilibrio para la
Biogeografia de Islas".
Este proceso puede describirse mediante el modelo de
biogeografía insular dado que los fragmentos de hábitat
funcionan como islas en un “mar” de medio inhóspito.
Hay dos variables importantes que pueden influir en el
equilibrio:
Aislamiento: si la isla esta muy lejos del continente, uno
puede esperar que la isla tenga una tasa de colonización
reducida.
Tamaño: si la isla es muy pequeña, uno puede esperar que
la tasa de extinción sea mayor.
La gran mayoría de las reservas que tenemos no son
grandes, sino de tamaño pequeño o mediano.
Solo 3.5% de las reservas del mundo tienen un tamaño
mayor de 10,000 km2.
Solo 3 reservas en Colombia tienen aproximadamente
10,000 km2 de área (PNN puinawi, PNN Chiribiquete y PNN
Nukak Tunahi) .
La teoría del equilibrio de la biogeografía de islas
(MacArthur y Wilson, 1967):
La riqueza de especies de una isla depende del balance
entre la tasa de colonización y la tasa de extinción,
El tamaño de la isla determina su tasa de extinción.
La distancia de la isla del continente determina su tasa
de colonización.
Las actividades humanas pueden convertir áreas de hábitat
natural en el continente en fragmentos (islas) dentro de un
“mar” de hábitat perturbado.
Europa central, 900 a 1900
Wisconsin, EE.UU. ,1831 a 1950
Muchos de los bosques tropicales hoy en día.
El proyecto del “tamaño mínimo critico de ecosistemas” del
WWF e Inpa en Manaus, Brasil:
Fragmentar el bosque tropical en una forma controlada,
con replicas
Creación de fragmentos de 1,10,100,1000,y 10000 ha,
Inventarios tanto antes como después de la
fragmentación.
Resultados generales (de patrones):
Para la mayoría de taxones, había una pérdida rápida de
especies, produciendo la esperada relación área/riqueza en
pocos años.
Pero en algunos grupos el número de especies en un
área aumentó después de la fragmentación (invasión de
especies del “matriz”)
También notaron cambios demográficos fuertes en las
especies que no desaparecieron (sobre todo en las especies
anteriormente comunes).
Resultado general (de procesos): fuertes “efectos de
borde”
Efectos de borde en el Microclima del bosque
Más penetración del sol y el viento
aumento en la temperatura
aumento en la evapotranspiración
cambios en la humedad del suelo
etc.
Resultado: muchas especies de aves de bosque
desaparecen debido a una tasa de parasitismo alto en los
bordes (aunque tiene más presas allá)
En resumen, los efectos de borde
Afectan el microclima, estructura, y ecología del bosque
Tienen “alcances” (distancias desde el borde) muy
variables.
Afectan en formas muy variables las diferentes especies
del bosque
¿Cómo minimizar los efectos de borde?
1. Intentar producir fragmentos con formas regulares (vs.
Irregulares alargadas).
2. crear “ zonas de amortiguamiento”
Zonas de amortiguamiento
Permitir el uso selectivo de los bordes, pero no el área
nuclear (como las reservas de biosfera)
Rodear las reservas de hábitat natural con hábitat no
natural, pero que ayuda de minimizar los efectos de
borde (p.e plantaciones, etc.)
Regresando a la teoría del equilibrio de la biogeografía de
islas
El tamaño de una islas determina su tasa de extinción
La distancia de una isla del continente determina su tasa
de colonización.
En términos del tamaño
Debemos crear reservas que sean lo mas grandes
posibles
Debemos crear reservas con una forma regular (para
maximizar el área de la zona nuclear)
Debemos crear zonas de amortiguamiento alrededor de
las reservas para minimizar los efectos de borde
¿Y en términos de la distancia del continente?
Cuando las actividades antrópicas destruye el “continente”
produciendo un “archipiélago” de fragmentos de diferentes
grados de aislamiento.
Se requiere de corredores entre ellos.
Críticas del concepto de los corredores biológicos:
son costosos
¿facilitan la transmisión de enfermedades entre
reservas?
¿funcionan como trampas ecológicos?
¿no sirven para la mayoría de la fauna?
Una reseña de la literatura encontró evidencia en
solamente 10 de 32 artículos sobre la utilidad de
corredores biológicos.
La utilidad de un corredor depende de:
Cual especie esta bajo consideración (corredores son
“filtros", permitiendo el paso de algunas especies y no
otras)
Las características del corredor
Tipo de movimiento:
directo y continuo (un animal puede pasar de una
reserva a otra en un movimiento)
no continuo (un animal requiere pausas dentro del
corredor durante el traspaso)
genético (individuos habitan el corredor, permitiendo un
flujo genético entre reservas)
![00[1].- 10,000. Manuel Proforma](https://img.pdfslide.es/doc/110x75/5571fdcc497959916999f5a5/001-10000-manuel-proforma.jpg)
