Carrera de Ecología Dpto. Ecología y Territorio | Examen parcial Examen I Parcial Bogotá; 14 de agosto de 2017 Asignatura: Ecología de Poblaciones Nombre estudiante(s): María Paula Urbina Pulido, Karen Carrero Gaitán Nombre del Profesor: Iván Darío Camargo Rodríguez
SECCIÓN I 1. Se desea conocer la abundancia de una especie de ave territorial en 30 km2 de una isla del pacífico. Buscando en la literatura usted encuentra reportado que los parámetros parámetros de la ecuación lineal simple para predecir la densidad como el logaritmo natural de los individuos (por km2) a partir del logaritmo natural de la masa (kg), usando varias especies de aves territoriales territoriales del pacífico (incluyendo la de su estudio), son: • Intercepto de la línea de regresión = 0.35 • Pendiente de la línea de regresión = -0.64
A)
¿Cuál es el límite de la población?
R/ El límite de la población es natural debido a que este es una delimitación del ecosistema, ecosistema, en nuestro caso, una isla del pacífico. tiene un área determinada determinada de 30 km2 .
B) ¿Cuál es la densidad de la población? Se tuvo en cuenta el peso promedio de 7 kg=0.7kg Log[(densidad=0.35-{0.64(log0.7)] Log[(densidad=0.35-{0.64(log0.7)] =0.35-(-0.099) =0.35+0.099 =0.449 =0.45(se aproximó) Log (densidad pobla) =0.45 =0.45
Log (#km2) =100.45 #km2=2.818
R/ Un ave territorial que pesa 7 kg se determina que la densidad de la población es de 2.818 individuos en un km2
C) ¿Cuál es la abundancia? Teniendo en cuenta que 2.818 individuos están en un km2
2.818 ¿X=?
1km2 30km2
. ∗
= .
R/ Teniendo en cuanta que la abundancia se mida en un espacio determinado, en tal caso, la isla, pero nos dicen que el área de esa isla es de 30km, podríamos estimar la abundancia numéricamente con una regla de tres. La abundancia de esta ave territorial en la isla es igual a 84.540 individuos aproximadamente.
D) ¿Es esta la mejor forma de estimar la densidad poblacional? ¿Por qué sí? ¿Por qué no? R/ Creemos que no es la mejor forma de estimar la densidad poblacional debido a que esta es una prueba que puede presentar margen de error debido a que supone a la población a estimar como una población cerrada, es decir, que no tiene en cuenta las variables de emigración, inmigración, natalidad y mortalidad de individuos de la especie. Además, cabe recalcar el obstáculo de este cálculo puesto que ninguna población es cerrada todo lo contrario son abiertas e interactivas.
E) ¿Cuál es la dispersión más probable de la población? R/ A partir de la información del enunciado podemos predecir que la distribución más probable para esta población sea una distribución uniforme debido a que es una especie territorial y según literatura, esta característica supone que naturalmente interacciona o se comporta agresivamente entre los individuos de la población, ya sea por competencia intraespecífica (reproducción, recurso) causando que se mantengan alejados entre ellos y se ubiquen equidistantemente en el espacio o área.
F) ¿Se podría calcular un valor de D? ¿Cómo lo haría? R/ Teniendo en cuenta nuestro grupo poblacional, las aves tienen una gran variedad de comportamientos y necesidades ecológicas razón por la cual existen una amplia variedad de métodos y técnicas, pero en general según la forma en la que se distribuye – hipotéticamente- esa especie: uniforme u homogénea se utilizaría: •
Conteo de nidos y colonias: puesto que esta técnica adoptada dependerá del lugar donde se ubique la colonia o del lugar de nidificación (en nuestro caso una isla). Y tiene la ventaja de poderse realizar el conteo en un momento del año cuando todos los individuos se encuentran agrupados. Se pueden utilizar las técnicas de transeptos o cuadrantes, en el caso de aves marinas: pelicano pardo del pacifico ( Pelecanus occidentalis) las cuales nidifican en el suelo, fotografías aéreas, censos y recuentos
aéreos, aunque este último tiene la desventaja de ser caro y de producir grandes disturbios pudiendo provocar abandono de nidos se utiliza en especies que muestran comportamiento territorial, en la época reproductiva. Los territorios reproductivos pueden ser utilizados como una unidad de censo, realizando un mapeo del territorio en el cual todos los machos de un territorio son marcados sobre un mapa. (Martella et al., 2012) •
Conteos indirectos: registro de huellas, nidos, playbacks (reproducción de sonidos), heces, etc., que puede realizarse con las mismas técnicas anteriores. Con este método podemos obtener una mediada de la densidad relativa en diferentes áreas (Martella et al., 2012) donde también se resolvería la ecuación donde se tendrán en cuenta las variables de: conteo de individuos en una unidad experimental, promedio de individuos de la muestra, número de unidades experimentales de la muestra y si al obtener el resultado y este es menor a 1 podremos corroborar la hipótesis de que la población tiene una dispersión uniforme.
2. Diseñe el método más completo posible para realizar una estimación del tamaño de una población de una especie de planta especialista y generalista, las cuales habitan un área cuyos recursos son altamente heterogéneos. Tenga en cuenta la más probable dispersión a observar en cada caso. Nuestro método consiste en un muestreo al azar estratificado: es preferible al muestreo al azar simple cuando el ambiente a muestrear es heterogéneo y la probabilidad de encontrar individuos es diferente en las distintas partes del hábitat. Para aumentar la eficiencia del muestreo se suele subdividir el hábitat en estratos para que la muestra esté constituida por elementos de cada uno de ellos. Un estrato es una porción del terreno de características homogéneas (Martella et al., 2012) (Ph, humedad, textura). La ubicación de las unidades muestrales en cada estrato se elige
al azar (Fig. 2). Cada área del estrato escogido, deberán limitarse con cuadrantes con una misma medida (es importante que el número de cuadrantes debe ser significativo), es decir debe ser por lo menos una quinta parte de esa área total de estudio para estandarizar los resultados. Después de esta división, a cada cuadrante aleatorio se le deberá evaluar las características de suelo, para poder hacer una comparación entre los cuadrantes, reconociendo cuales poseen las mismas características del suelo, y los que difieren en éstas.
Tomada de: Martella et al., 2012. Manual de Ecología Poblaciones: Introducción a las técnicas para el estudio de las poblaciones silvestres
Después de haber delimitado, haber determinado que cuadrantes son símiles y cuáles, la metodología del muestreo para identificar las especies vegetativas especialistas y las especies generalistas será de la siguiente forma: en primer lugar, se contarán cuántos individuos de la misma especie se repite en un mismo cuadrante y después se comparará la frecuencia de aparición entre los cuadrantes. Si se observa que en unos suele desaparecer, es decir, si la frecuencia de presencia de esa especie es mayor en ciertos cuadrantes con características de suelo símiles, pero en las que difieren no hay, significa que en esa zona hay un valor de pH, humedad, etc. específicos que esa especie requiere para su supervivencia y se puede inferir que es una especie especialista. Pero si la frecuencia de presencia de otra especie es alta para todos los cuadrantes, sean símiles y distintos, es porque es generalista debido a las variaciones de pH, humedad, textura y demás condiciones del suelo no afectan su supervivencia porque tiene una alta tolerancia ambiental, generalmente las especies generalistas son invasoras y muy competitivas.
3. Diseñe el método más completo posible para realizar una estimación del tamaño de una población de ratones de campo. R/ Para realizar una estimación del tamaño de una población de ratones de campo, lo primero que se haría sería determinar el método; en este caso valdría usar el método de CapturaRecaptura, de la siguiente forma: una primera captura de los ratones de un mínimo de 16
ejemplares, luego de tenerlos se marcarían para después ser dejados en libertad; en segundo lugar, después de haber dejado pasar un lapso de tiempo de máximo tres días se haría la recaptura, y contar cuantos individuos fueron nuevamente capturados y cuántos son capturados por primera vez para obtener los datos y determinar las variables necesarias para estimar el tamaño de la población. En este caso, se estimará como variables los ratones marcados en la segunda captura, los ratones marcados en la primera captura, el total de capturados en la segunda captura y tamaño total de la población, luego se haría la ecuación: Animales marcados en 2da muestra/total capturados en 2da muestra = Animales marcado en 1ra muestras/tamaño población Sin embargo, hay que tener en cuenta que l a población de ratones se tiene que tomar aleatoriamente y los animales marcados en la primera captura sean también contados. Finalmente, con esta prueba se incluye la ausencia de reclutamiento y de mortalidad de los ratones.
4. Desarrolle un índice de densidad relativa y la metodología de implementación para el venado de cola blanca del Parque Nacional Natural Chingaza. R/
Fig. 3. Mapa de la Reserva natural Chingaza.
Para hallar la densidad relativa para permitirnos hacer comparaciones y ver si esta población ha aumentado o disminuido en el Parque Nacional Natural Chingaza, se pueden utilizar dos métodos: trampas de recaptura, la cual estima esta densidad a partir de la frecuencia de recaptura, sin embargo, estas trampas son poco factibles ya que podrían lesionar o maltratar al animal, lo cual no nos permitiría tener una población sana plenamente. Sin embargo, para mamíferos grandes también podríamos recurrir el método de muestreo, es decir, la toma de una muestra de la población bajo estudio, teniendo en cuenta que es fundamental elegir una muestra suficientemente representativa de la población, compuesta por un número de réplicas adecuado. Ya que permite estimar el tamaño poblacional del venado utilizando la técnica de transeptos, para ello primero necesitaremos contar con un número significativo de transeptos (Ej. 50), denominadas transeptos de línea o de ancho fijo ya que permiten utilizarse en especies conspicuas que viven en ambientes abiertos (Martella et al., 2012); primero se construye X número de transeptos (los necesarios para completar el área donde usualmente estarían los venados) de A m de longitud, determinando para cada una un ancho de faja de Q m (l m a la izquierda y n m a la derecha del camino), definiendo un área total de 766 km² (área del parque Chingaza). Dentro de esta superficie, se contarán todos los individuos de la especie X detectados. Permitiéndonos utilizar la siguiente formula tomada del Manual de Ecología Poblaciones: Introducción a las técnicas para el estudio de las poblaciones silvestres:
Y = Distancia perpendicular entre la línea de transepto y el individuo observado, Y=0 si el individuo es visto sobre el transepto
X = Largo del transepto N = Número de animales observados Este método asume que todos los individuos dentro de la faja son contados y que el largo del transepto es conocido. Para que este método sea válido en el caso de animales, se debe estar seguro de que se encontrará cada individuo dentro de faja y que su presencia a lo largo del transepto no afectará la presencia o ausencia de otro individuo.
Tomada de: Martella et al., 2012. Manual de Ecología Poblaciones: Introducción a las técnicas para el estudio de las poblaciones silvestres
SECCIÓN II Discuta las razones por las cuales la elección de un modelo usando datos transformados a logaritmos mejoraría la estimación de la densidad poblacional. Haga uso del ejemplo publicado en - http://rpubs.com/icaro/296502 -para justificar su razonamiento. R/ Las razones que justifican el uso de datos transformados son: ●
Estos permiten que se mejore el supuesto de linealidad para cada valor de x ya que esta es descrita en una función lineal
●
Al hacer estimaciones hay un margen de error considerable que se minimiza con los datos transformados permitiendo hacer estas estimaciones más precisas, ya que hacen que los datos sean o más pequeños o más grandes, dependiendo del estudio.
●
Al visualizar las gráficas con los datos transformados se puede reafirmar el comportamiento de la población con mejor exactitud
Fig.1 (Datos sin transformar)
Fig.2 (Datos transformados) Para justificar lo anterior en el caso del ejemplo estadístico donde se quiere probar si hay una regresión lineal entre masa y densidad de la población f (x)=(densidad ~masa), donde finalmente se tiene como conclusión que la masa es un excelente predictor de la densidad poblacional, es decir, que la densidad cambia si hay variaciones en la masa corporal de los individuos de la población. Ahora bien, al correr R sin transformar los datos se observaron los resultados y las gráficas, por ejemplo al irnos a la gráfica de residuales vs valores ajustados (Fig.1) se ve que la línea de la distribución de la especie se comporta en U y no es paralela al eje cero en cambio al correr R con los datos transformados y dirigiéndonos a la misma gráfica (Fig.2) podemos ver que la línea se estabiliza o presenta un comportamiento lineal frente al eje cero, otro ejemplo de esto es la tabla de Normal Q-Q ya que al correr R con los datos transformados (Fig. 2) se observa el 90% de los datos sobre la diagonal.
SECCIÓN III 1. Usted desea probar la regla de Hanski en una comunidad con especies claramente identificables que varían en la frecuencia de observación. ¿Qué haría, utilizará todas
las especies para probar la regla o lo haría en cada una de las especies y las contrastará? Justifique su respuesta. R/ Para probar la regla se utilizaría cada una de las especies, luego se contrastaron ya que es una especie que presenta variabilidad en su frecuencia de observación, es decir, comparándolas se podría poder especificar en primer lugar si es una especie es generalista o especialista al determinar la abundancia de las especies al igual que su rango geográfico a partir de evaluar la presencia de cierta especie teniendo en cuenta si aparece o no en diferentes variaciones ambientales (clima, altura, humedad, pH, etc…) o si suele aparecer únicamente en un territorio con ciertas condiciones específicas.
2. Según la Figura 1 y 2 ¿Por qué en lugares donde hay mayor variabilidad climática se espera que las especies tengan mayores rangos geográficos? R/ Tanto la Figura 1 como la 2 nos muestra que donde hay mayor variabilidad climática (zonas templadas) hay especies que tienen un mayor rango geográfico debido que haber variaciones ambientales las especies tienen una mayor tolerancia ambiental o plasticidad (en caso de las especies vegetativas), por ende, estas pueden adaptarse fácilmente a esas variaciones climáticas, por lo tanto, esto les permite ampliar su rango de colonización y distribución. En la imagen 1 comprobamos que en el caso de los ecosistemas montañosos los rangos geográficos se comportan de tal forma que las zonas frías, que comúnmente son las de mayor altitud el rango geográfico es mayor, mientras en las zonas calientes (latitudes bajas) el rango geográfico es más pequeño en esas especies; pero en la línea del comportamiento de los rangos geográficos en tierras bajas (suponiendo que sean zonas costeras), aunque varié la condición de clima (frio o caliente), la variación en los rangos no cambian significativamente, aunque siempre vayan disminuyendo al acercarse a climas cálidos en esas zonas; sin embargo, la figura 1 sigue cumpliendo la ley de Rapoport.
3. Según la Figura 2 ¿Por qué una mayor variabilidad climática asociada a mayores rangos geográficos no cumpliría la regla de Rapoport? ¿Qué tendría que ocurrir para que se cumpliera la regla? haga un gráfico mano de cómo cambiaría la figura. R/ Según la figura 2 no se cumple la regla de Rapoport porque muestra que las especies marinas tienen un mayor rango geográfico cuando se encuentran en zonas templadas, lo cual se puede justificar con que las especies marinas tiene mayor resistencia a la variabilidad climática en
cambio, la regla de Rapoport dice que a medida que se acerca las zonas ecuatoriales los rangos geográficos de las especies disminuyen por ende la figura 2 contradice esa postura. Lo que tendría que ocurrir es que el rango geográfico de las especies de la gráfica disminuya en las zonas ecuatoriales y aumente en las zonas polares, lo cual significa que estas sean altamente tolerables a bajas temperaturas y se vuelvan vulnerables a temperaturas templadas.
HIPOTESIS DE LA GRÁFICA
BIBLIOGRAFIA •
Martella, M., Trumper, E., Bellis, L., Renison, D., Giordano, P., Bazzano, G., & Gleiser, R. (2012). Manual de Ecología Poblaciones: Introducción a las técnicas para el estudio de las poblaciones silvestres. Reduca (Biología), 1(5), 5-15. Retrieved from http://www.revistareduca.es/index.php/biologia/article/viewFile/905/918&a=bi&pagenu mber=1&w=100
