Post on 26-May-2015
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ
INSTITUTO DE CIENCIAS BIOMÉDICAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICO-BIOLÓGICAS
PROGRAMA DE BIOLOGÍA
MANUAL DE PRÁCTICAS
ECOLOGÍA DE COMUNIDADES
2
MANUAL DE PRÁCTICAS DE ECOLOGIA DE COMUNIDADES
COMPILADORES: D. Ph. MIROSLAVA QUIÑONEZ MARTINEZ
Principal: D. Ph. Miroslava Quiñonez Martinez
Colaboradores: M. en C. Gabriela Mendoza Carreón
Revisado por:
Ciudad Juárez, Chihuahua
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
2009
p. 136
3
M. en C. Emilio Clarke Crespo
Coordinador de la Academia de Biología
D. Ph. Antonio de la Mora Covarrubias
Coordinador del Programa de Biología
Dr. Alejandro Martínez Martínez
Jefe del Departamento de Ciencias Químico-Biológicas
M.C. Hugo Staines Orozco
Director del Instituto de Ciencias Biomédicas
Aprobados por la Academia de Biología, 2011
i
INDICE
PRESENTACIÓN................................................................................................ 1
PRÁCTICA 1. CARACTERIZACIÓN DE COMUNIDADES Y ECOSISTEMAS... 2
PRÁCTICA 2. DELIMITACION DE COMUNIDADES.......................................... 8
PRACTICA 3. FACTORES ABIÓTICOS EN EL AGUA..................................... 13
PRACTICA 4. DESCRIPCIÓN FISONÓMICA DE LA VEGETACIÓN MEDIANTE
EL MÉTODO DE DANSERAU .......................................................................... 19
PRACTICA 5. DESCRIPCIÓN CUANTITATIVA DE UNA COMUNIDAD A
TRAVES DEL ANÁLISIS DE VEGETACIÓN: EL CUADRANTE Y EL
TRANSECTO COMO TECNICAS DE MUESTREO.......................................... 30
PRACTICA 6. AREA MÍNIMA Y EFICIENCIA DEL MUESTREO PARA
COMUNIDADES VEGETALES. ........................................................................ 40
PRACTICA 7. DIVERSIDAD ALFA: INDICES DE RIQUEZA ESPECÍFICA...... 51
PRACTICA 8 FUNCIONES DE ACUMULACION ............................................. 56
PRACTICA 9. METODOS NO PARAMETRICOS PARA MEDIR DIVERSIDAD61
PRACTICA 10. ESTRUCTURA DE UNA COMUNIDAD: MODELO DE VARA
QUEBRADA...................................................................................................... 66
PRACTICA 11. ESTRUCTURA DE UNA COMUNIDAD: METODOS NO
PARAMETRICOS ............................................................................................. 71
PRACTICA 12. ABUNDANCIA PROPORCIONAL:INDICES DE DOMINANCIA
.......................................................................................................................... 76
PRACTICA 13. ABUNDANCIA PROPORCIONAL: INDICES DE EQUIDAD .... 86
PRACTICA 14. ABUNDANCIA PROPORCIONAL: COMPARACION DE
INDICES DE EQUIDAD .................................................................................... 93
ii
PRACTICA 15. SIMILITUD ENTRE COMUNIDADES: INDICES CUALITATIVOS
........................................................................................................................ 100
PRACTICA 16. SIMILITUD ENTRE COMUNIDADES: INDICES
CUANTITATIVOS ........................................................................................... 107
PRACTICA 17. INDICES DE REEMPLAZO DE ESPECIES........................... 113
PRACTICA 18. SUCESION ............................................................................ 120
PRACTICA 19. COMPLEMENTARIEDAD...................................................... 125
PRACTICA 20. DIVERSIDAD GAMMA........................................................... 128
ANEXOS ......................................................................................................... 136
1
PRESENTACIÓN
2
PRÁCTICA 1. CARACTERIZACIÓN DE COMUNIDADES Y ECOSISTEMAS
Introducción
Cuando en un ecosistema se establecen las interacciones entre las
especies de organismos que lo constituyen se entablan relaciones de
alimentación entre los diferentes niveles tróficos, es decir, entre los diferentes
niveles alimenticios. En el primer nivel encontraríamos a los productores ó
autótrofos, responsables de la producción de alimentos a partir de CO2, agua y
sales minerales. En el segundo nivel encontramos a los consumidores primarios
o herbívoros quienes se alimentan directamente de las partes verdes de los
vegetales, semillas tallos, etc. En el tercer nivel están los carnívoros o
consumidores secundarios y existen también los consumidores terciarios, que se
alimentan de los carnívoros o algunas de sus partes. Se presentan los
desintegradores o reductores actúan sobre los organismos antes mencionados,
liberando sales minerales a partir del proceso de mineralización de la materia
orgánica.
Una comunidad es un grupo de poblaciones que interaccionan
localmente. Los tres tipos principales de interacción entre ellas son la
competencia, depredación y simbiosis.
Cuanto más parecidos son los organismos, más intensa es la
competencia entre ellos. Un nicho ecológico es algo similar a la profesión que
desempeña un organismo en el ecosistema, así que según la forma en que una
especie utiliza los recursos se dice que ocupa un nicho ecológico específico en
él
Objetivos
• Observar, conocer y caracterizar los diferentes tipos de comunidades
presentes en un ecosistema
3
Materiales
• Bitácora de campo.
• Cámara fotográfica
Procedimiento
1. Realice un recorrido por el área de estudio seleccionado y determine en
base a la flora y fauna observada, qué tipo de comunidades se
desarrollan y que factores ambientales la propician
.
2. Observe y describa las especies más dominantes y menos dominantes,
tanto vegetales como animales y qué tipo de relación o interacción
presentan.
3. De acuerdo a las especies observadas, describa cual es su nicho
ecológico y en base a esto cual sería su nivel trófico.
4. En base a la observación cualitativa, mencione si existe alguna especie
que esté en peligro de extinción o bien que sea susceptible de
aprovechamiento.
Bibliografía
Smith R.L. y T.M. Smith, 2001. ECOLOGÍA. 4º. Edición. Pearson Educación,
S.A. Madrid, España.
Resultados
Tipo de comunidad:________________________________________
Descripción del área de estudio:_____________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4
ESPECIES VEGETALES DE MAYOR A MENOR DOMINANCIA
ESPECIE NICHO NIVEL TROFICO
INTERACCIONES
5
ESPECIES ANIMALES DE MAYOR A MENOR DOMINANCIA
ESPECIE NICHO NIVEL TROFICO
INTERACCIONES
6
Cuestionario
1. Que características debe tener una especie para ser considerada
dominante?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. Cuál es la importancia de las especies dominantes en la descripción de
una comunidad o un ecosistema?
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
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________________________________________________________________
3. Cuál es la importancia de las relaciones interespecificas y los niveles
tróficos en la descripción de una comunidad?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
7
4. Como describes el nicho ecológico de una especie de manera cualitativa
y como lo haces de manera cuantitativa?
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Conclusiones
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Bibliografía consultada
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PRÁCTICA 2. DELIMITACION DE COMUNIDADES
Introducción
La comunidad es un nivel de organización natural que incluye a todas las
poblaciones de un área dada y en un tiempo dado. Una comunidad, junto con
su medio ambiente abiótico, funcionan como un sistema ecológico o
ecosistema. Las comunidades son unidades relativamente independientes,
compuestas por seres vivos como plantas, animales y hongos, que viven
juntos y son interdependientes, cada miembro con su nicho ecológico
particular, que van desde productores, consumidores y descomponedores que
se organizan en complicadas redes tróficas. Las comunidades presentan
diversos tipos de especialización, distribución y estabilidad, y todas estas
variables son más detalladas por diversos estudios. Las mayores
comunidades terrestres y acuáticas presentan estratificación de acuerdo al
lugar del biotipo en el que viven o su posición en la cadena o nivel trófico. Por
lo general estas comunidades son relativamente independientes de otras,
necesitando solo la energía solar para mantenerse.
Una comunidad puede ser definida a cualquier nivel taxonómico o
funcional y escala geográfica, pudiendo hablar de una comunidad de
microorganismos del intestino de un herbívoro, los mamíferos marinos del
océano atlántico o los arácnidos de la zona médanos – matorral de
Samalayuca.
En una escala geográfica mayor, el factor que determina un tipo de
comunidad es el clima, pero en menor escala es difícil encontrar los factores
que explican los agrupamientos de especies, por lo que se realizan estudios
para conocer la composición y estructura de una comunidad, entendiéndola
como el conjunto de relaciones entre las diferentes especies y con su medio.
9
Objetivos
• Conocer el cómo delimitar una comunidad de acuerdo a los objetivos que
se determinan a un estudio especifico.
Materiales
• Libreta de campo
Procedimiento
1. Realiza un recorrido para observar las zonas de la Sierra de Juarez, la
zona riparia del Rio Bravo y la zona urbana de la ciudad.
2. Define 3 escalas geográficas en las que puedes dividir las comunidades
que observes.
3. En cada escala geográfica definida determina las comunidades que
puedes estudiar.
4. Para cada comunidad define los objetivos y justificación por la que
estudiarías esas comunidades.
Bibliografía
Smith R.L. y T.M. Smith, 2001. ECOLOGÍA. 4º. Edición. Pearson Educación,
S.A. Madrid, España.
Audesirk T. y G. Audesirk. 1997. Biología 3: Ecología. 4º. Edición. Prentice
Hall. México.
Resultados
Delimitacion de comunidades
ESCALAS →
↓
COMUNIDADES
10
1.
2.
3.
4.
Determinacion de los objetivos de estudio de comunidades
COMUNIDAD OBJETIVO DE ESTUDIO
JUSTIFICACION
1.
2.
3.
4.
11
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Cuestionario
1. Cuáles son los factores principales que se utilizan para delimitar una
comunidad para un estudio?
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
12
2. Para realizar un estudio que reglas se siguen para delimitar la
comunidad?
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______________________________________________________________
______________________________________________________________
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Conclusiones
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Bibliografía consultada
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PRACTICA 3. FACTORES ABIÓTICOS EN EL AGUA
Introducción
El agua es una de las sustancias necesarias para el sostenimiento de la
vida, y desde hace mucho tiempo se sabe que la contaminación de ésta es la
fuente de muchas enfermedades humanas. No fue hasta hace unos 150 años
que se comprobó definitivamente que la transmisión de algunas enfermedades
es a través del agua. Durante muchos años, la consideración más importante fue
la creación de suministros de agua adecuados, higiénicos y seguros. Sin
embargo, las fuentes de agua (superficiales y subterráneas) se han venido
contaminando cada vez más debido al aumento de la actividad industrial y
agrícola. A medida que el tiempo pasa el público se ha venido haciendo más
exigente en sus demandas y hoy en día se espera que los ingenieros de aguas
produzcan bien acabadas, libres de color, turbiedad, sabor, olor, nitratos, iónes
metálicos peligrosos y de una amplia variedad de químicos orgánicos tales como
pesticidas y solventes clorados. Los problemas de salud asociados con estos
químicos incluyen el cáncer, los defectos congénitos, las enfermedades del
sistema nervioso central y del corazón. En el momento, hay una lista de más de
75 sustancias químicas específicas en los estándares para el agua potable de la
Agencia para la Protección Ambiental de los Estados Unidos.
Desde hace mucho tiempo se sabe que todos los cuerpos naturales de
agua tienen la capacidad de oxidar la materia orgánica sin que se desarrollen
condiciones molestas, a condición de que el oxígeno requerido para la
oxidación de la carga orgánica y del nitrógeno (principalmente amoníaco) no
exceda los límites de disponibilidad de oxígeno del agua. También se sabe que
siempre se deben mantener ciertos niveles de oxígeno disuelto en el agua para
preservar algunas formas de vida acuática. En el pasado las corrientes de agua
se clasificaron en cuatro grandes categorías:
14
1. Las utilizadas para el transporte de residuos sin tener en cuenta la vida
acuática, pero con mantenimiento para evitar el desarrollo de condiciones
molestas.
2. Aquellas en que la carga de contaminantes es restringida para permitir la
vida de los peces.
3. Las destinadas a la recreación y
4. Las utilizadas como suministros de agua.
Objetivos
• Conocer algunos parámetros físico-químicos y determinar la relación de
éstos con el entorno.
Materiales • Termómetro de mercurio.
• 2 frascos
• 2 vasos de precipitado de 100 ml
• Estufa
• Potenciómetro portátil
• Oximetro. Procedimiento Seleccionar un área de estudio que presenten los dos ecosistemas principales:
acuáticos y terrestre y realice las siguientes determinaciones:
1. DETERMINACIÓN DE TEMPERATURA
Utilizando un termómetro de mercurio, determinar la temperatura a
diferente hora, sacar una media (tanto en agua como en aire) , si existen
diferencias explique el fundamento.
2. DETERMINACIÓN DE HUMEDAD EN EL SUELO (Mantillo)
Tomar una muestra de agua con materia orgánica, pesar 50 y 100
gramos y dejarlo secar en una estufa.
15
3. DETERMINACIÓN DE pH;
Utilizar un potenciómetro portátil y determine el pH en diferentes
muestras.
4. DETERMINACION DEL OXIGENO
El oxígeno es un gas indispensable para la conservación de vida de la
mayoría de los seres vivos. En el agua el oxígeno ocupa el segundo lugar con
el 34% de todos los gases disueltos en el agua de mar. Las fuentes
principales son a través de la aereación por las olas y de las plantas a través
de la liberación fotosintética de este gas.
La determinación del oxígeno disuelto, se ha llevado a cabo por la
Metodología de Winkler (1888), algunos autores han modificado la técnica
pero no grandemente, han pasado por pruebas de repetibilidad y exactitud.
Fue modificada por Carpenter (1965) y Strickland y Parsons (1968), siendo
más exacta ya que corrige el factor del error que pudiera tener la solución
valorada de tiosulfato.
Utilizar un oxímetro para la valoración de oxígeno.
Bibliografía
Krebs J. Ch.1985. ECOLOGÍA. Estudio de la distribución y la Abundancia. 2ª.
Edición. Harla, S.A. México.
Contreras F. 1980. MANUAL DE TÉCNICAS HIDROBIOLOGICAS. Depto. De
Zootecnia. Lab. De Oceanografía. Universidad Autónoma Metropolitana.
16
Resultados
Muestra Temperatura Humedad Ph Oxigeno
1.
2.
3.
4.
Establezca la relación de los valores encontrados en sus parámetros abióticos
con el tipo de muestra de agua.
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Investiga que tipo de comunidad biótica puede vivir bajo los parámetros de las
muestras que analizaste.
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Cuestionario
1. Porque los factores ambientales como el oxigeno, temperatura, humedad
y pH pueden determinar el tipo de comunidad que se encuentra en una
zona?
______________________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________
2. Que otros factores ambientales son determinantes en el tipo de seres
vivos que habitan una zona?
_____________________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________
Conclusiones
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Bibliografía consultada
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PRACTICA 4. DESCRIPCIÓN FISONÓMICA DE LA VEGETACIÓN MEDIANTE EL MÉTODO DE DANSERAU
Introducción
Una parte considerable del trabajo ecológico, tanto pasado como
presente, ha sido dirigida hacia la descripción de las características de las
comunidades. El objetivo de dicha descripción es proporcionar a otros
investigadores una base que les permita formarse una imagen mental de un
área y de su vegetación, para poder compararla con otras comunidades y crear
esquemas de clasificación.
Antes de comenzar el trabajo detallado en un área dada es necesario
conocer las especies presentes y la distribución y la abundancia relativa de cada
una de ellas: también es importante mencionar los rasgos morfológicos de las
especies más importantes y las características ambientales de la zona. De
acuerdo con lo anterior, cualquier trabajo ecológico relacionado con la
vegetación debe cumplir las siguientes bases mínimas:
Composición florística. Consiste en un inventario de las especies
presentes.
Composición de formas biológicas. Consiste en las distintas expresiones
adaptatívas de las plantas, en respuesta a su medio ambiente.
Estructura de la vegetación. Se define por el arreglo espacial de las especies y
por la abundancia de cada una de ellas.
Hasta fines del siglo pasado era muy común describir a la vegetación de
acuerdo con las formas de crecimiento predominantes entre sus especies
componentes. Se tomaban en cuenta ciertas características como ramificación,
periodicidad, tipos de hojas, hábitos de las especies componentes, etc.
Después de que los conceptos evolutivos de Darwin se hicieron públicos, los
botánicos empezaron a hacer énfasis sólo en aquellas formas de crecimiento
que podían ser interpretadas como adaptaciones: éstas llegaron a conocerse
20
como formas biológicas y su uso fue desarrollado como una manera de
relacionar cuantitativamente las características de la vegetación con el clima.
Entre las formas de caracterizar a la vegetación hay una que tuvo mucho
auge hace varios años y que sigue utilizándose todavía, no obstante sus
representaciones difíciles de interpretar, y que fue propuesta por Danserau
(1957).
Mediante la representación esquemática de la comunidad que se obtiene
utilizando el método de Danserau, es posible hacer estimaciones de la
estratificación de la comunidad, de las formas biológicas predominantes, de la
abundancia relativa de las especies y de otras características comunitarias.
Este método como símbolos, letras, números y dibujos de tal forma que la
estructura de la comunidad queda expresada por una síntesis gráfica.
Objetivo
• Realizar una descripción fisonómica de la vegetación mediante el método
de Danserau.
Materiales
• Hojas de registro datos
• Cordel de 200 m, marcados cada 10 m.
• 2 estacas
• Cinta métrica de 50m
• GPS
Procedimiento
1. Realice un recorrido preliminar del área a muestrear y haga la
observación de las características siguientes:
Pendiente.
Características observables del suelo.
21
Altitud.
Estratos vegetales presentes y la altura.
Tamaño, forma, disposición y textura de las hojas.
Disposición, consistencia ó características especiales de los tallos.
Presencia o ausencia de espinas.
Cobertura total.
Especies dominantes desde el punto de vista florístico (cualitativo).
2. Se elige al azar un sitio a describir, se lanza un transecto en línea recta
de 200 m, y se registran todos los individuos que sean tocados por éste.
Posteriormente se registrará forma de crecimiento, tamaño, función y
cobertura del individuo, así como la forma, tamaño y textura de las hojas.
3. Los símbolos empleados se muestran en la figura 2. Estos pueden
combinar, para representa varios atributos como altura y anchura de las
formas de vida, las cuales se grafican proporcionalmente, pudiendo ser
de acuerdo a una escala logarítmica (Figura 3).
Los esquemas se estructuran siguiendo cuatro pasos: primero se grafica cada
forma de vida, de acuerdo con la cobertura y la altura que presente; después se
agrega la función. En tercer lugar, se indica el tipo de hoja para cada forma de
vida y por último se representa la textura de las hojas, quedando de esta manera
terminado el diagrama. La fórmula que debe acompañar el esquema se hace en
el orden siguiente: Forma de vida, tamaño, función, tipo de hoja, textura y
cobertura; que se escribirá al pie del esquema en l figura 4.
Bibliografía
Franco L.J. 1989. MANUAL DE ECOLOGÍA. 2ª. Edición. Trillas. México, D.F.
266 pp.
Krebs J. Ch.1985. ECOLOGÍA. Estudio de la distribución y la Abundancia. 2ª.
Edición. Harla, S.A. México.
22
Resultados
Método de Danserau.
Para describir el tipo de vegetación, es importante realizar uno ó varios
recorridos preliminares del área a muestrear para observar las características
necesarias para realizar la descripción de la vegetación existente.
SUELO. Características observables; arcilloso, limoso, arenoso, pedregoso,
desnudo, con mantillo, seco, húmedo, etc.
COMPOSICIÓN DE FORMAS
BIOLÓGICAS. Consiste en las distintas
expresiones adaptativas de las plantas en
respuesta a su medio ambiente.
Arboles T
Arbustos S
Herbáceas H
Musgos M
Epífitas E
Lianas L
TAMAÑO, FORMA, FUNCION Y TEXTURA
DE LAS HOJAS.
Forma Función Textura
Acicular Deciduo Delgada
Espinosa Perenne Membranosa
Graminoide Suculento Esclerófila
Compuesta Sin hojas Suculenta
Taloide C/S
espinas
TAMAÑO DE LA PLANTA
Árbol
m
Arbusto
m
Hierbas
m
Musgos
cm.
T Grandes 25 2-8 2 -
M Medianos 10-25 0.5-2 0.5-2 10
I Chicos 8-10 0.5 0.5 <10
COBERTURA O ESTRATOS VEGETALES
PRESENTES
Cobertura Símbolo
Rara o dispersa b
Discontinua (< 60%) I
En macollo o agrupada P
Continua (> 60%)
23
Figura 2. Símbolos utilizados por el método de Dansereau para la descripción
fisonómica de la vegetación.
24
Figura 3. Esquema de Dansereau describiendo la fisonomía de la vegetación.
25
Figura 4. Registro de la fisonomía de la vegetación según Dansereau.
26
DESCRIPCIÓN CUALITATIVA DE UNA COMUNIDAD A TRAVES DE SU VEGETACIÓN
Distancia
(m ó cm)
Especie
Biológica
Comp
Biológ.
Tamaño
biológico
Forma Función Textura Cobertura
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CUESTIONARIO
1. Cuál es la utilidad y las desventajas de utilizar el método de Densereau?
______________________________________________________________
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2. Con que objetivos puedes utilizar la descripción cualitativa de una
comunidad?
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3. Después de hacer la descripción cualitativa de una comunidad, cual sería
tu siguiente paso a seguir y con qué objetivos lo realizarías?
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Conclusiones
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Bibliografía consultada
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PRACTICA 5. DESCRIPCIÓN CUANTITATIVA DE UNA COMUNIDAD A TRAVES DEL ANÁLISIS DE VEGETACIÓN: EL CUADRANTE Y EL
TRANSECTO COMO TECNICAS DE MUESTREO
Introducción
Un número de técnicas de muestreo están disponibles para obtener
información cuantitativa acerca de la estructura y composición de poblaciones
vegetales terrestres. La técnica más ampliamente utilizada, sin embargo, es la
de muestrear con cuadrantes de media estándar. Las técnicas de muestreo por
cuadrantes quizá deberán ser aceptadas para su uso en la mayoría de los tipos
de comunidades vegetales, y también para el estudio de comunidades de
animales sésiles o sedentarios.
El tamaño de los cuadros varía según el tipo de comunidad a estudiar,
algunos tamaños sugeridos son los siguientes:
-en vegetación herbácea de 1 metro cuadrado
-en arbustiva va de 10 a 20 metros cuadrado
-en arbórea hasta de 100 metros cuadrado.
Se puede obtener información acerca de la vegetación de un lugar a partir
de datos sobre el número, extensión linear y frecuencia al interceptar series de
líneas transecto a través de un área de muestreo con excepción de la densidad
absoluta. Algunos estudios realizados muestran que el tamaño más adecuado
de la línea es de 20 metros: aunque esto va a variar según la homogeneidad que
presente la vegetación.
Objetivos
• Se aprenderá a usar la técnica de cuadrante, con el fin de conectarla con
problemas ecológicos tales como sucesión, zonación, etc.
31
• Se compararan resultados obtenidos con otra técnica de muestreo tales
como el transecto.
• Se aprenderán a utilizar y a diferenciar algunos parámetros poblacionales.
Materiales
• Cordel de 40 o 80 m.
• 4 estacas
• Hojas de datos
• Cinta métrica de 50 m
• 2 cintas métricas de 5 m
Procedimiento
1. Deberán ser elegidas sistemáticamente o aleatoriamente dentro del sitio
de estudio las localidades de muestreo.
2. Establecer un cuadrante de 10 a 20 m2, dependiendo del tipo de
vegetación presente, utilizar un cordel ya marcado por metro y obtener a
través conteo y la medida usando una cinta métrica, los principales
parámetros ecológicos que describen a la comunidad.
3. Es necesario establecer el criterio arbitrario para incluir o excluir las
plantas que ocurran sobre los extremos del cuadrante. Por ejemplo las
plantas con las bases enraizadas yaciendo más de la mitad dentro del
cuadrante podrían ser contabilizadas y medidas como si ellas estuvieran
completamente en el interior, mientras que las plantas con más de la
mitad fuera de los extremos deberán ser excluidas completamente. De
igual manera, deberá definirse que constituye un solo individuo o un
conjunto. Es importante llevar una prensa botánica para colectar y
posteriormente determinar el material biológico no identificado.
4. Las medidas del área basal o de la cobertura de la corona podría ser
tomada para las plantas en el cuadrante. Para plantas maderables
grandes, el diámetro o circunferencia del tronco deberá ser medidas y el
32
área basal obtenida, para plantas pequeñas el diámetro del follaje de la
corona será medido tanto como el área de cobertura de la corona. El área
basal individual o valores de cobertura serán registrados de acuerdo al
número de cuadrante en una hoja de datos, donde servirán para indicar
tanto el número y tamaño de individuos de cada especie encontradas.
5. En resumen, los datos, densidad, dominancia y valores de frecuencia
pueden ser determinados para cada especie.
• La densidad se refiere al número de individuos por unidad de área.
• La dominancia es el área basal o cobertura de la corona por unidad
de área.
• Frecuencia es la fracción de la muestra que contienen la muestra.
Para una especie particular, estos valores pueden ser expresados ya sea en
forma absoluta o en forma relativa, los cuales muestran el porcentaje de los
valores de estas especies con relación al total de todas las especies. Los valores
relativos para densidad, dominancia y frecuencia pueden estar combinados
dentro de un valor de importancia, el cual refleja estas tres medidas diferentes
en la importancia de las especies en una comunidad.
Las medidas de la vegetación están determinadas por las fórmulas siguientes:
• Densidad= Número de infividuos/Area muestreada
• Densidad Relativa=(Densidad por especie/Densidad total de especie)*100
• Dominancia=Area basal Total o area de cobertura/Area Muestreada
• Dominancia Relativa=(Dominancia por especie/Dominancia total de las
especies)*100
• Frecuencia=Número total de cuadrantes en los que aparece la
especie/Número total de cuadrantes muestreados
• Frecuencua Relativa= (Valor de la frecuencia de una especie/Frecuencia
total de las especies)*100
33
• Valor de Importancia= Densidad Relativa + Dominancia Relativa +
FrecuenciaRelativa.
Técnica de Transecto
1. Establecer una línea transecto con una cinta métrica de 25 a 50 m de
longitud o en su defecto con una cuerda de cualquier material.
2. Dividir la línea en intervalos del tamaño deseado para la determinación
de la frecuencia, se sugiere utilizar una técnica sistemática.
3. Se mide la intercepción de las plantas que quedan por encima o por
debajo de la línea, de la misma manera se miden y anotan las áreas
desprovistas de vegetación que intercepten la línea.
4. Se registran por cada especie, el total de individuos, la longitud total de la
intercepción de la línea, el número de intervalos de la línea interceptada,
le densidad relativa, la dominancia relativa, frecuencia absoluta y relativa.
Bibliografía
Mueller, D., H. Ellenberg. 1974. Aims and Methods of Vegetation Ecology. John
Wiley and sons. New York
Ludwig, J.A. and J.F. Reynold. 1988. STATISTICZAL ECOLOGY. John Wiley
and Sons, N. York.
Resultados
Determinar taxonómicamente a los organismos.
CUADRANTE
Descripción cuantitativa de una comunidad a través del análisis de vegetación
Localidad:___________________________________ fecha: ______________
Coordenadas:____________________________________________________
34
MEDIDAS ESPECIE No. De Individuos
35
Tabla de resultados
ESPECIE D
EN
SID
AD
DE
NS
IDA
D
RE
LATIV
A
DO
MIN
AN
CIA
DO
MIN
AN
CIA
RE
LATIV
A
FRE
CU
EN
CIA
FRE
CU
EN
CIA
RE
LATIV
A
VA
LOR
DE
IMP
OR
TAN
CIA
36
Transecto
Descripción cuantitativa de una comunidad a través del análisis de vegetación
Localidad:_____________________________________fecha: ______________
Coordenadas:_____________________________________________________
DISTANCIA ESPECIE Cobertura (cm.)
37
Tabla de resultados
ESPECIE
DE
NS
IDA
D
DE
NS
IDA
D
RE
LATIV
A
DO
MIN
AN
CIA
DO
MIN
AN
CIA
RE
LATIV
A
FRE
CU
EN
CIA
FRE
CU
EN
CIA
RE
LATIV
A
VA
LOR
DE
IMP
OR
TAN
CIA
38
Cuestionario
1. Cuál es la importancia ecológica y económica de las especies dentro de
la zona de estudio?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. De acuerdo a tus resultados, que tipo de comunidad vegetal es la que
muestreaste?
______________________________________________________________
3. Según tus resultados, que tipo de actividades de conservación se pueden
realizar en esta comunidad?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
39
4. Qué tipo de actividades económicas pueden ser realizadas exitosamente
en el tipo de comunidad que muestreaste?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Bibliografía consultada
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________.
40
PRACTICA 6. AREA MÍNIMA Y EFICIENCIA DEL MUESTREO PARA COMUNIDADES VEGETALES.
Introducción
Cualquier estudio detallado de vegetación está basado en su descripción
y análisis cualitativo y cuantitativo de las comunidades vegetales o de
segmentos de vegetación que deben ser reconocidos en el campo. Los cuales
serán muestreados a través del análisis de subáreas representativas dentro de
dichas comunidades. Un registro del 100% de los individuos de un segmento de
vegetación o de la comunidad sería demasiado ambicioso, tanto en tiempo como
en el trabajo, por tanto la descripción debe basarse en muestras, incluso se
debe decidir también sobre la forma de las parcelas y el tamaño para un
muestreo eficiente y representativo: a)segmentación de cobertura de la
vegetación o el reconocimiento de entidades, b)selección de muestras en los
segmentos reconocidos c)decisión de que tamaño y forma debe tener la muestra
y d)decisión de que registrar una vez establecidas las muestras.
Puesto que la única forma de estudiar las comunidades vegetales es a través de
muestras adecuadas, es necesario que el muestreo nos proporcione la mayor
cantidad de información útil y verídica. Para que una muestra sea representativa
de una comunidad, debe obtenerse de tal forma que sus valores estadísticos
sean buenos estimadores de los parámetros de la población estadística de la
cual fue tomada.
Para las comunidades vegetales, se acostumbra obtener el área mínima
de muestreo antes de realizar cualquier estudio ecológico. El área mínima de la
comunidad se define como el área más pequeña que representa
adecuadamente la composición de especies de la comunidad.
41
El tamaño del área mínima depende de la comunidad que se estudia y
varía entre amplios límites.
Para comunidades vegetales de climas templados se han propuesto los
siguientes valores empíricos (Muller-Dombois y Ellenberg, 1974):
Bosque (estrato arbóreo) De 200 a 500 m2
Bosque (estrato herbáceo) De 50 a 200 m2
Pastizal seco De 30 a 100 m2
Matorral De 10 a 25 m2
Comunidades de musgo De 1 a 4 m2
Comunidades de líquenes De 0.1 a 1 m2
El método más usual para determinar el área mínima en el campo es el
de los puntos anidados.
En éste se recomienda considerar inicialmente una pequeña área, por
ejemplo, 0.5 x 0.5 (0.25 m2) y anotar todas las especies presentes. El área se
duplica sucesivamente y se anotan las especies adicionales que se encuentren
en cada duplicación (figura 1). Una vez hecho esto, se construye una gráfica del
número de especies-área (figura).
El área mínima es el área muestral en la cual la curva se hace casi
asintótica; como la anterior no es una definición exacta, es aconsejable escoger
un área un poco mayor como tamaño adecuado de la comunidad muestral o
“cuadrado”.
Idealmente, el área mínima debe establecerse para la comunidad tipo
(por ejemplo bosque de coníferas) y no solamente para una comunidad miembro
42
del tipo (por ejemplo bosque de Pinus de Necaxa, Pue.): esto significa que el
área mínima debe determinarse en varias comunidades similares.
Figura1. Tamaño de la Parcela
Una vez determinada el área mínima de la comunidad, pueden efectuarse
los estudios ecológicos conducentes a la caracterización de la comunidad bajo
estudio.
Otro problema es determinar el tamaño y número adecuado de muestras
que se deben emplear, ya que pocas muestras pueden contener información
debida a efectos aleatorios y por tanto las conclusiones que se obtengan serán
inválidas, mientras que un número excesivo de muestras podría representar un
gasto innecesario de trabajo y recursos.
Objetivo
• Conocer y aplicar el método de área mínima de muestreo de vegetación
como un método para obtener una muestra representativa en un estudio.
1m – 2m – 4m – 8m –
16m
43
Material
• 4 Estacas
• 1 cinta métrica de 50 m.
• 1 cinta métrica de sastre
• 1 cuerda o hilo grueso
• 1 libreta de campo y lápiz
Procedimiento
Determinación del área mínima de muestreo. Para esta primera parte de
la práctica es necesario elegir un segmento de vegetación lo más homogéneo
posible, cambios abruptos en ésta pueden conducir a estimaciones erróneas del
tamaño de parcela. Se elige de manera arbitraria un tamaño inicial de parcela,
por ejemplo 1x1 m para el caso de comunidades de arbustos o 2x2 m para el
caso de árboles (Tamaño 1 o T1), anote todas las especies que queden
contenidas en ella, use la tabla 1 para este fin. Posteriormente se aumenta al
doble el tamaño de la parcela inicial y se registran todas las especies nuevas
que no habían sido contenidas en T1. Se continua así hasta que o aparezca una
especie nueva en el Tn.
Utilizando el método de los cuadrados anidados, determine el área
mínima de la comunidad bajo estudio, ayudándose para esto de las cintas
métricas de la cuerda y utilice sus datos para llenar la tabla de trabajo 1. Con
estos datos grafique los resultados de éstos registros en la figura 1 usando en el
eje de las x el tamaño de la parcela anidada y en el eje de las y el número de
especies nuevas para encontrar el área mínima de muestreo. Esta será aquel
punto en que la curva de aparición de especies se vuelva una asíntota, la cual
se proyecta perpendicularmente al eje x indicando el tamaño mínimo.
44
Después de determinar por medio de las estacas y de la cuerda, cada uno de los
individuos de la muestra y su cobertura, anote sus datos en la tabla de trabajo 2.
Determinación del número adecuado de muestras. Con los datos y
técnica utilizada en la práctica anterior, elija cual es el atributo descriptor de la
vegetación (número de individuos por especie, cobertura por especie, diámetro
de la altura del pecho (dap; 1.30 m) por especie, etc). Utilice el tamaño de
parcela que se determinó en la práctica anterior. Anote en la tabla 2 el valor del
atributo seleccionado previamente de las dos primeras parcelas o cuadrantes.
Estime su promedio y error estándar y anótelo en la tabla 3.
Si decide usar el área basal o la cobertura aérea, ésta se calculará de acuerdo a
la fórmula propuesta por Mueller-Dombois (1974):
Cobertura= (D1 + D2)2 π
4
Ubique una tercer parcela del mismo tamaño y repita el mismo
procedimiento esta vez considerando las tres parcelas. Ubique una cuarta
parcela y proceda a realizar lo mismo que en las anteriores y una quinta y sexta
si fuese necesario. El momento de detener el número de muestras es cuando el
error estándar es menor o igual al 10% del promedio de individuos o de
cobertura según sea el caso (SE≤ 10% media).
Con esta información, un estudio de la vegetación con tamaño y número
de muestras adecuado contendrá información representativa de la comunidad.
Calcular el tamaño de muestra y discuta sus resultados
Resultados
Obtenga para cada especie, utilizando los datos de todo el grupo, los
valores de densidad, dominancia y frecuencias absolutas y relativas así como el
valor de importancia.
45
Tabla de trabajo 1-1
Submuestra Area Especies nuevas Numero acumulado
46
Tabla de trabajo 2-1
Especie Individuos Área basal Especie Individuos Área basal
47
Tabla 2-1. Formato de registro de datos en campo para determinar el número de
repeticiones
Parcela_______________________ Fecha ____________________________
Individuo Especie D1* D2* Cobertura*
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
48
17
18
19
20
21
TOTAL**
*Estos datos se registran en caso de haber decidido cobertura como el atributo
descriptor de la vegetación
** En caso de haber decidido número de individuos se anotará el total de
individuos de todas las especies y en el caso que se trate de cobertura se
anotará la suma de las coberturas de todas las especies
Tabla 2-2. Resumen de datos derivados de la tabla 2 para la estimación del
número de repeticiones.
Repetición Número total
de individuos
Cobertura
total
Promedio Error
estándar
1
2
3
4
5
6
7
49
8
9
10
Cuestionario
1. Compare las áreas mínimas que se obtendrían en una selva alta
perennifolia y en un bosque de coníferas.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. Como afecta el área mínima la heterogeneidad de una comunidad?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
3. Con base en la gráfica especie-área obtenida ¿Cuál considera que el
número total de especies de la comunidad?
______________________________________________________________
4. Relacione el concepto de valor de importancia con la amplitud de nicho
ecológico de una especie.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
50
5. Que problemas presenta el concepto de densidad en las comunidades
vegetales?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Bibliografía consultada
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
51
______________________________________________________________
______________________________________________________________
PRACTICA 7. DIVERSIDAD ALFA: INDICES DE RIQUEZA ESPECÍFICA
Introducción
Los estudios sobre medición de biodiversidad se han centrado en la
búsqueda de parámetros para caracterizarla como una propiedad emergente de
las comunidades ecológicas. Uno de los aspectos que primero impresionan a un
naturista al observar las distintas comunidades naturales, es la diferencia
existente entre ellas en cuanto a su riqueza específica.
En general, consideramos que una comunidad es más compleja mientras
mayor sea el número de especies que la compongan (más vías de flujo de
energía en la cadena trófica) y mientras menos dominancia presenten una o
pocas especies con respecto a las demás.
A la característica de las comunidades que mide ese grado de
complejidad, se le llama diversidad. Aun cuando la diversidad es un concepto
que puede entenderse fácilmente en forma cualitativa, la expresión cuantitativa
de ésta es aún muy confusa.
La mayoría de los métodos propuestos para evaluar la diversidad de
especies se refieren a la diversidad dentro de las comunidades (alfa). Para
diferenciar los distintos métodos en función de las variables biológicas que
miden los dividimos en dos grandes grupos: 1). Métodos basados en la
cuantificación del número de especies presentes (riqueza especifica); y 2).
Métodos basados en la estructura de la comunidad, es decir, la distribución
proporcional del valor de importancia de cada especie (abundancia relativa de
los individuos, su biomasa, cobertura, productividad, etc.).
Para obtener los parámetros completos de la diversidad de especies de
un hábitat es recomendable cuantificar el número de especies y su
representatividad. Los índices de diversidad son parámetros que resumen
52
mucha información en un solo valor, permitiendo comparar diferentes
comunidades o un mismo hábitat a través del tiempo de manera rápida y sujeta
a comprobación estadística.
La riqueza específica (S) es la forma más sencilla de medir la
biodiversidad, ya que se basa solo en el número de especies presentes, sin
tomar en cuenta el valor de importancia de las mismas. Un censo completo que
nos permita conocer el número total de especies (S) solo es posible para ciertos
taxa bien conocidos y de manera puntual en tiempo y espacio. Por lo general es
necesario recurrir a índices de riqueza específica obtenidos a partir de un
muestreo de la comunidad.
El índice de Margalef transforma el número de especies por muestra a una
proporción a la cual las especies son añadidas por expansión de la muestra.
Supone que hay una relación funcional entre el número de especies y el número
total de individuos. Si esto no se mantiene, el índice puede variar con el tamaño
de la muestra de forma desconocida.
Donde:
S = Número total de especies.
N = Número total de individuos.
El índice de diversidad de Menhinick también se basa en la relación entre el
número de especies y el número total de individuos observados, que aumenta al
aumentar el tamaño de la muestra.
Donde:
S = Número total de especies.
53
N = Número total de individuos.
Objetivo
Conocer y aplicar diversos métodos para medir la diversidad de una
comunidad.
Procedimiento
1. Extrae los datos de especie y número de individuos del cuadro 1 de la
practica 5.
2. Obtén los datos del mismo cuadro de un equipo que tenga una muestra
diferente.
3. Saca los índices de riqueza especifica de margalef y menhinick para
estas muestras.
4. Utiliza los datos del cuadro 1 de anexos para obtener los índices de
diversidad para los dos ecosistemas y compáralos.
Resultados
Obtén los índices de riqueza especifica de Margalef y Menhinick utilizando el
cuadro 1 de la practica 5 donde se obtiene la especie y el número de individuos
en el cuadrante.
MUESTRAS MARGALEF MENHINICK
1.
2.
Obtén los índices de riqueza especifica de Margalef y Menhinick utilizando el
cuadro 1 de la practica 5 donde se obtiene la especie y el número de individuos
en el cuadrante.
MUESTRAS MARGALEF MENHINICK
MATORRAL
54
PASTIZAL
Cuestionario
1. Por que se utilizan los índices de riqueza especifica en lugar de obtener
la riqueza especifica de una comunidad?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. Porque es importante obtener valores de riqueza cuando se estudia una
comunidad?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
3. De que formas puedes utilizar la riqueza especifica de comunidades en
un proyecto de conservación?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
55
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Bibliografía consultada
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
56
PRACTICA 8 FUNCIONES DE ACUMULACION
Introducción
Las funciones de acumulación son de gran utilidad en el análisis de la
riqueza especifica de muestras de diferente tamaño, pero son aun mas
importantes en la realización de inventarios de diversidad biológica. Las
curvas de acumulación de especies en las que se representa el numero de
especies acumulado en el inventario frente al esfuerzo de muestreo empleado
nos permite estandarizar la estimación de riqueza obtenidas en distintos
trabajos de inventariado, además de permitir resultados más fiables en
análisis posteriores y para comparar inventarios en los que se realizan
diferentes metodologías y/o diferentes niveles de esfuerzo.
Una ventaja muy grande de las curvas de acumulación de especies es
que nos permite planificar es esfuerzo de muestreo que es necesario invertir
en un trabajo, ya que nos muestra el punto en el que una muestra representa
a toda la comunidad, con la totalidad o casi la totalidad de especies presentes
en la comunidad que se esté muestreando, incluyendo a las especies raras.
Este tipo de modelos se pueden ajustar a cualquier programa estadístico con
procedimientos de regresión no lineal definida.
Objetivo
Utilizar un modelo para obtener curvas de acumulación de especies para
comprobar que se a realizado un buen muestreo.
Materiales
• Computadora.
• Paquetes estadisticos: Stimates, SPSS, Minitab, PAST.
57
Procedimiento
1. Realiza el cuadro de especies encontradas por muestreo, cada columna
es un muestreo y cada fila es una especie.
2. Al final de cada columna escribe el número de especies que has
encontrado hasta ese muestreo.
3. En EXCEL escribe el cuadro, el primer renglón es el título, es segundo
renglón es el número de especies y el numero de muestreos. En el tercer
renglón empiezan la división de especies y muestreos.
4. Grábalos como texto separado por comas para utilizarlo en el programa
estadístico.
5. Corre el programa estadístico y graba el cuadro de resultados como texto
separado por comas y ábrelo en Excel.
6. Grafica las columnas de los análisis de Chao y Jacknife.
Bibliografía
Jiménez-Valverde, A., J. Hortal. 2003. Las curvas de acumulación de especies y
la necesidad de evaluar la calidad de los inventarios biológicos. Revista
Ibérica de Aracnología 8:31-XII. Pp: 151-161.
Resultados
Llena el cuadro con los datos que corresponden.
M1
M2
M3
M4
M5
M6
M7
M8
M9
M10
M11
M12
M13
M14
Sp.1
Sp. 2
Sp.
58
3
Sp. 4
Sp. 5
Sp. 6
Sp. 7
Spp.
Coloca aquí el cuadro obtenido del programa usado y la grafica de Excel.
59
CUESTIONARIO
1. Porque es necesario que los trabajos de inventarios de especies biológicas tengan análisis de funciones de acumulación?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. Como puedes usar las funciones de acumulación en la realización de proyectos de conservación?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
60
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Bibliografía consultada
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
61
PRACTICA 9. METODOS NO PARAMETRICOS PARA MEDIR DIVERSIDAD
Introducción
Otra forma de medir la diversidad de una comunidad es por medio de los
métodos no paramétricos; estos son un conjunto de estimadores no
paramétricos en el sentido estadístico, ya que no asumen el tipo de
distribución del conjunto de datos y no los ajustan a un modelo determinado.
Este tipo de métodos solo requieren dados de presencia-ausencia.
CHAO 2
Donde:
S = Número total de especies
L = número de especies que solo
ocurren en una muestra (Especies
únicas)
M = Numero de especies que ocurren en exactamente dos muestras.
Chao 2 provee el estimador menos sesgado para muestras pequeñas.
JACKNIFE DE PRIMER ORDEN
Donde: S = Número total de especies; L = número de especies que solo
ocurren en una muestra (Especies únicas); m = Numero de muestras.
Este método se basa en el número de especies que ocurren solamente en
una muestra (L). Este método reduce el sesgo de los valores estimados, en
62
este caso para reducir la subestimación del verdadero número de especies en
una comunidad con base en el numero representado en una muestra,
reduciendo el sesgo del orden 1/m. Es uno de los estimadores más precisos
que hay.
OBJETIVO
• Aprender a utilizar y aplicar los estimadores no paramétricos de
diversidad.
MATERIALES
• Datos de la practica 8.
• Calculadora
Procedimiento
1. Utilizando los datos de la practica 8 u obtener datos en campo,
separando los datos por muestra obtenida, calcular los estimadores de
Chao 2 y Jacknife 1.
Bibliografía
Moreno, C. E. 2001. Métodos para medir la biodiversidad. M&T–Manuales y
Tesis SEA, vol.1. Zaragoza, 84 pp.
63
Resultados
Con el cuadro de muestreos de la practica 8, obtén los siguientes estimadores.
Chao 2.
Jack 1.
CUESTIONARIO
64
1. Cuando es más conveniente usar los métodos paramétricos y cuando los métodos no paramétricos?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. Que métodos para medir diversidad usarías para realizar inventarios y cual usarías para realizar proyectos de conservación? Por qué?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
65
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Bibliografía consultada
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
66
PRACTICA 10. ESTRUCTURA DE UNA COMUNIDAD: MODELO DE VARA QUEBRADA
Introducción
Los primeros intentos que se hicieron para describir la estructura de una
comunidad se hicieron en términos de la abundancia proporcional de cada
especie, para lo cual se hicieron modelos matemáticos que describen la
relación grafica entre el valor de importancia de las especies (generalmente
en escala logarítmica) en función de un arreglo secuencial por intervalos de
las especies de la mas a la menos importante. El ajuste de los datos
empíricos a la distribución subyacente a cada modelo puede medirse
mediante pruebas de bondad de ajuste como la X2 o la prueba de G.
Los distintos modelos difieren en cuanto a las interpretaciones biológicas
y estadísticas que asumen los datos.
En el caso del modelo de la vara quebrada, biológicamente asume que un
eje de recursos unidimensional se rompe simultáneamente, al azar o de forma
secuencial y proporcional a la longitud del segmento, mientras que
estadísticamente, los individuos se asignan al azar a las especies.
Este modelo asume que los limites de los nichos ecológicos de las
especies se establecen al azar, lo que al ilustrarse en una grafica puede
entenderse como una vara (el espacio del nicho dentro de una comunidad)
quebrada al azar y simultáneamente en ‘s’ piezas. Este modelo refleja un
estado más equitativo que otros modelos paramétricos. Biológicamente, el
modelo corresponde a una comunidad en la que todas las especies colonizan
simultáneamente y dividen un recurso único al azar.
En este modelo se organizan las especies en clases de abundancia para
calcular el número de especies que se espera que tengan un individuo, 2
individuos, etc.
67
Donde S(n) es el número de especies en la clase de abundancia con
individuos; S es el número total de especies muestreadas, N es en número
total de individuos muestreados y n es la abundancia teórica de la especie.
Objetivo
• Conocer el cómo medir la diversidad tomando en cuenta no solo la
riqueza de especies, si no la estructuración que tienen dentro de la
comunidad.
Materiales
• Datos del cuadro 1 de la practica 5
• Datos del cuadro 1 de anexos
• Obtener datos de campo
Procedimiento
1. Obtén el cuadro de resultados de la vara quebrada para los datos de la
practica 5.
2. Obtén los dos cuadros de resultados de la vara quebrada para los datos
del cuadro 1 de anexos.
3. Grafica tus resultados.
68
BIBLIOGRAFIA
Moreno, C. E. 2001. Métodos para medir la biodiversidad. M&T–Manuales y
Tesis SEA, vol.1. Zaragoza, 84 pp.
Resultados
Cuadro de vegetacion
S(1)
S(2)
S(3)
S(4)
S(5)
Roedores de matorral
S(1)
S(2)
S(3)
S(4)
S(5)
69
Roedores de pastizal
S(1)
S(2)
S(3)
S(4)
S(5)
Compara los datos observados con los esperados por medio de una prueba de
bondad de ajuste
Cuestionario
1. Que es lo que este tipo de pruebas nos indica sobre una comunidad?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. Cual es el enfoque que analiza la prueba de la vara quebrada?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
3. Como puedes utilizar estos métodos dentro de un plan de manejo?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
70
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Bibliografía consultada
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
71
PRACTICA 11. ESTRUCTURA DE UNA COMUNIDAD: METODOS NO PARAMETRICOS
Introducción
Hay diversas formas para medir la diversidad de una comunidad, aquellos
métodos que solo toman en cuenta la riqueza específica para proporcionar un
valor general que resuma la diversidad y hacerla comparable con la registrada
en otros estudios y aquellos métodos que toman en cuenta la estructura de la
comunidad, no solo cuantas especies hay sino la abundancia de cada una de
ellas, la dominancia de las especies, si la distribución de abundancia es
equitativa o la presencia de especies raras.
Entre los modelos no paramétricos para medir biodiversidad se encuentra
Chao 1, este es un estimador de el número de especies en una comunidad
basándose en el número de especies raras que hay en la muestra.
Donde:
S = al número de especies que hay en una muestra, a = al número de
especies que están representadas por un único individuo en la muestra y b =
al número de especies que están representadas por exactamente dos
individuos en la muestra.
Objetivo
Aprender a utilizar un método no paramétrico para medir y analizar la
estructura de una comunidad.
72
Materiales
• Datos de la practica 5.
• Datos del cuadro 1 de anexos
Procedimiento
1. Pasa los datos de los cuadros de las muestras de la practica 5 y del
cuadro 1 de anexos.
2. Obtén el índice de chao para 2 muestras de vegetación de la practica 5 y
para las dos muestras de roedores.
3. Saca los valores de S, a y b para cada una de las muestras y obtén el
índice de Chao.
4. Haz una comparación de las muestras de vegetación, las muestras de
roedores y el cómo difieren cuando mides vegetación y diversidad.
Bibliografía
Moreno, C. E. 2001. Métodos para medir la biodiversidad. M&T–Manuales y
Tesis SEA, vol. Zaragoza, 84 pp.
Resultados
Cuadro de vegetación.
Especies Muestra 1 Muestra 2
73
Chao 1
Cuadro de Roedores
Especies Pastizal Matorral
Chao 1
Cuestionario
1. Cuáles son las ventajas de usar medidas de diversidad que tomen en
cuenta la estructura de comunidades a diferencia de aquellas que solo
toman en cuenta la riqueza?
74
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. Que diferencias encuentras entre el método de la vara quebrada y Chao
1 y en qué casos utilizarías cada uno?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
3. Como te puede ayudar este estimador en la toma de decisiones para la
conservación de ecosistemas?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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________________________________________________________________
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75
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________________________________________________________________
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Bibliografía consultada
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76
PRACTICA 12. ABUNDANCIA PROPORCIONAL:INDICES DE DOMINANCIA
Introducción
Los índices de dominancia son índices de diversidad que también toman
en cuenta la estructura de una comunidad de acuerdo a los individuos que
cada especie tenga en una muestra. Este tipo de índices han sido clasificados
en índices de equidad, que toman en cuenta el valor de importancia de las
especies, y en índices de heterogeneidad, que toman en cuenta el valor de
importancia de cada especie y el número total de especies en la comunidad.
Estos índices enfatizan el grado de dominancia o la equidad de una
comunidad, por lo que se pueden clasificar en índices de dominancia e
índices de equidad.
Los índices que se basan en la dominancia son parámetros que trabajan
al inverso del concepto de uniformidad o equidad de la comunidad; estos
toman en cuenta la representatividad de las especies con mayor valor de
importancia sin evaluar la contribución del resto de las especies.
El índice de Simpson manifiesta la probabilidad de que dos individuos
tomados al azar de una muestra sean de la misma especie. Este índice esta
fuertemente influido por la importancia de las especies mas dominantes.
Como el valor del índice de Simpson es inverso a la equidad, la diversidad
debe calcularse como 1 - λ
Donde:
pi = a la abundancia proporcional de la
especie i
pi = número de individuos de la especie i entre numero total de individuos de
la muestra.
La serie de Números de Hill es una serie de números que permiten
calcular el número efectivo de especies en una muestra, es decir, una medida
77
del número de especies cuando cada especie es ponderada por su
abundancia relativa.
De toda la serie, los más importantes son:
Los números de la serie se dan en unidades de número de especies, aunque
el valor de N1 y N2 puede ser difícil de interpretar. Conforme aumenta el
número de especies se da menos peso a las especies raras y se obtienen
valores más bajos para N1 y N2.
El Índice D de McIntosh es un índice de dominancia que resulta independiente
de N
Donde N es el número total de individuos de la muestra, mientras que U es la
suma de los cuadrados de las abundancias de cada especie.
78
El índice de Berger-Parker solo toma en cuenta a la especie más abundante y
al número total de individuos de la muestra, usando la formula:
Donde Nmax es el número de individuos de la especie más abundante y N el
número total de individuos de la muestra.
Un aumento en el valor de este índice muestra un aumento en la equidad y
una disminución en la dominancia.
Objetivo
• Realizar índices de abundancia que tomen en cuenta la
heterogeneidad de la distribución de abundancias entre las especies de
una muestra para utilizarlos cuando sea necesario tomar en cuenta la
dominancia de algunas especies sobre otras.
Materiales
• Base de datos de practica 5
• Cuadro 1 de anexos
79
Procedimiento
1. Realiza un grafico de la curva de dominancia para los datos de 2
muestras de la practica 5.
2. Usando la base de datos de la practica 5 para dos muestras, obtén el
índice de Simpson, números de Hill, el índice D de McIntosh y el índice de
Berger – Parker y pon los resultados en el cuadro de resultados para
vegetación.
3. Realiza un grafico de la curva de dominancia para los datos de roedores
del cuadro 1 de anexos.
4. Usando la base de datos de muestreo de roedores del cuadro 1 de
anexos , obtén el índice de Simpson, números de Hill, índice D de
McIntosh y el índice de Berger-Parker y escribe los resultados en el
cuadro de resultados para roedores.
Bibliografía
Moreno, C. E. 2001. Métodos para medir la biodiversidad. M&T–Manuales y
Tesis SEA, vol.1. Zaragoza, 84 pp.
Resultados
Curvas de Dominancia
80
Cuadro de resultados para vegetación
Índices Muestra 1 Muestra 2
λ
N0
N1
N2
U
D
d
1. Explica que indican los resultados del índice de Simpson y compara las
dos muestras.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. Explica que indican cada uno de los números de Hill y compara las dos
muestras.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
81
3. Explica que indica el valor del índice D de McIntosh y compara las
muestras.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
4. Explica que indican los valores resultantes del índice de Berger-Parker y
compara las dos muestras.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
________________________________________________
Curvas de Dominancia de Roedores
Cuadro de resultados para Roedores
82
Índices Pastizal Matorral
λ
N0
N1
N2
U
D
d
1. Explica que indican los resultados del índice de Simpson y compara las
dos muestras.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. Explica que indican cada uno de los números de Hill y compara las dos
muestras.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
3. Explica que indica el valor del índice D de McIntosh y compara las
83
muestras.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
4. Explica que indican los valores resultantes del índice de Berger-Parker y
compara las dos muestras.
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Cuestionario
1. Investiga los pros y contras de utilizar cada uno de los índices de
dominancia.
INDICES PROS CONTRAS
SIMPSON
84
NUMEROS DE HILL
D DE MCINTOSH
BERGER – PARKER
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
85
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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________________________________________________________________
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________________________________________________________________
Bibliografía consultada
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86
PRACTICA 13. ABUNDANCIA PROPORCIONAL: INDICES DE EQUIDAD
Introducción
Los índices de equidad son índices de diversidad que consideran la
estructura de una comunidad de acuerdo a los individuos que cada especie
tenga en una muestra. Estos índices toman en cuenta el valor de importancia de
las especies, y enfatizan el grado de equidad de una comunidad.
Algunos de los índices más utilizados y reconocidos en diversidad se
basan en la equidad de la distribución de abundancias de las especies presentes
en una comunidad. de acuerdo con esto, un mayor número de especies
incrementa la diversidad y, además, una mayor uniformidad también lo hará.
La uniformidad o equitatividad de la distribución para una comunidad
puede medirse comparando la diversidad observada en esta, con la diversidad
máxima posible para una comunidad hipotética con el mismo número de
especies.
El índice de Shannon-Wiener expresa la uniformidad de los valores de
importancia a través de todas las especies de la muestra; mide el grado
promedio de la incertidumbre en predecir a que especie pertenecerá un individuo
escogido al azar en una colección. Este índice asume que los individuos son
seleccionados al azar y que todas las especies están representadas en la
muestra. Los valores que produce están entre cero cuando hay una sola
especie, y el logaritmo de S, cuando todas las especies están representadas por
el mismo número de individuos.
Donde pi = abundancia proporcional de la especie i
87
Cuando se están comparando dos muestras, para probar la hipótesis nula de
que las diversidades de ambas son iguales, Hutcheson (1970) propone el
siguiente procedimiento.
1. Para cada muestra se calcula el índice de diversidad ponderado (Hp) en
función de la frecuencia de cada especie:
2. Para cada muestra se calcula la varianza del índice de diversidad
ponderado:
3. Se calcula la diferencia de las varianzas de ambas muestras:
4. Se obtiene el valor de t
5. Calcular los grados de libertad asociados con el valor de t
88
6. Se busca en tablas estadísticas el valor de la distribución de t para los
grados de libertad calculados. Si el valor de t obtenido es mayor que el
valor de t en tablas, rechazamos la hipótesis nula y se concluye que las
muestras tienen diversidad diferente.
Objetivo
• Realizar índices de abundancia que tomen en cuenta la equitatividad
de la distribución de abundancias entre las especies de una muestra.
Materiales
• El inventario de dos comunidades, obtenerlos a partir de una práctica
de campo en una zona natural.
Procedimiento
1. Obtén los datos de dos muestras tomadas para la practica 5.
2. Calcula el índice de Shannon-Wiener.
3. Haz la comprobación de Hutcheson para probar la Hipotesis nula de que
las muestras son iguales.
4. Repite el procedimiento para comparar la diversidad de roedores de
pastizal y matorral del cuadro 1 de anexos.
Bibliografíaa
Moreno, C. E. 2001. Métodos para medir la biodiversidad. M&T–Manuales y
Tesis SEA, vol.1. Zaragoza, 84 pp.
89
Resultados
Resultados de muestras de vegetación.
Valores Muestra 1 Muestra 2
H’
Hp
Var
Dvar
g. l.
tc tt
Las muestras son diferentes?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Cuál de las muestras es más diversa?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
De acuerdo a los datos, cual muestra es más equitativa y cual tiene más
riqueza?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
90
El índice de diversidad concuerda con lo que observaste en los datos?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Resultados de muestras de Roedores.
Valores Muestra 1 Muestra 2
H’
Hp
Var
Dvar
g. l.
tc tt
Las muestras son diferentes?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Cuál de las muestras es más diversa?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
De acuerdo a los datos, cual muestra es más equitativa y cual tiene más
riqueza?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
91
El índice de diversidad concuerda con lo que observaste en los datos?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Cuestionario
1. Cuál es el uso de poder comprobar si dos muestras tienen diferente
diversidad o no?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
____________________________________________
2. Explica cómo puedes usar este método para identificar gradientes de
vegetación?
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______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
3. En este último caso como te ayuda en describir la distribución geográfica
de ecosistemas dentro de una zona?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
92
Conclusiones
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________________________________________________________________
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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Bibliografía consultada
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93
PRACTICA 14. ABUNDANCIA PROPORCIONAL: COMPARACION DE INDICES DE EQUIDAD
Introducción
Existen diversos métodos para medir la diversidad tomando en cuenta la
estructura de la comunidad, de ellos, el índice de Shannon-Wiener que se
basa en medir la equidad, es el más utilizado. No obstante, existen otros
métodos para medir la diversidad basados en la equitatividad de distribución
de abundancias de las especies que integran la comunidad.
El índice de Pielou mide la proporción de la diversidad observada con
relación a la máxima diversidad esperada. Su valor va de 0 a 1, donde
1corresponde a situaciones donde todas las especies son igualmente
abundantes.
Donde:
H’ es el índice de diversidad de Shannon-
Wiener
H’max = ln(S)
El índice de Brillouin es útil cuando toda la población a sido censada o
cuando la aleatoriedad de la muestra no puede garantizarse, como es el caso
en que las especies son atraídas diferencialmente al objeto de captura. En el
caso de este índice, su valor es menor al índice de Shannon-Wiener porque
no hay incertidumbre, ya que este índice describe una colección conocida.
Donde:
94
N = número de individuos que hay en la muestra tomada
Ni = número de individuos que se colectaros de la especie i
Con el índice de Briollouin se puede obtener la Equidad de Brillouin
Donde:
Con [N/S] siendo la integral de N/S y r = N-S[N/S].
El índice de equidad de Bulla es el solapamiento entre la distribución
observada y una distribución teórica con equidad perfecta y el mismo número
de especies que la distribución observada. Este índice es duramente criticado
por su ambigüedad.
Donde:
Hay otros índices que pueden calcularse a partir de otros.
El índice de equidad de Hill puede causar malentendidos en casos
particulares, ya que alcanza valores altos cuando la equidad es alta (dos o
95
más especies dominan la comunidad) o bien, cuando una especie incipiente
domina la comunidad.
Donde N1 y N2 son los valores de los primeros números
de la serie de Hill.
El índice de Equidad de Alatalo no es tan recomendable porque al utilizarse
en comparaciones tiende a sobrevalorar marcadamente la equidad y tiene
una relación no lineal con esta.
Donde N1 y N2 son los valores de la serie de Hill.
Objetivo
• Conocer diferentes métodos para medir diversidad basados en la
equidad, para conocer sus beneficios y saber en qué circunstancias es
mejor utilizarlos.
Materiales
• Datos de campo de la practica 5.
Procedimiento
1. Con los datos de campo de la practica 5 calcule el índice de Pielou para
2 muestras.
2. Después calcula el índice de Briollouin
96
3. Calcule la equidad de Brillouin
4. Calcule el índice de equidad de Bulla
5. Calcula el índice de equidad de Hill
6. Calcula el índice de equidad de Alatalo.
Resultados
Cuadro de Resultados
Índices Muestra 1 Muestra 2
Shannon - Wiener
Pielou
HB
Equidad de Brillouin
Equidad de Bulla
Equidad de Hill
Equidad de Alatalo
Escribe en el cuadro que es lo que indican los valores de cada índice
Pielou
Brillouin
97
Bulla
Hill
Alatalo
Cuestionario
1. Como podría utilizarse el Índice de diversidad en relación con la
contaminación?
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. Investigue y discuta la relación entre la diversidad y estabilidad de las
comunidades.
98
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
3. Cuál es la relación entre la diversidad de una comunidad y el grado de
especialización de sus integrantes?
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
Conclusiones
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Bibliografía consultada
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100
PRACTICA 15. SIMILITUD ENTRE COMUNIDADES: INDICES CUALITATIVOS
Introducción
La diversidad beta o diversidad entre hábitats es el grado de
reemplazamiento de especies o cambio biótico que se presenta a través de
gradientes ambientales. Medir la diversidad beta difiere de medir diversidad
alfa y gamma, ya que estas últimas se pueden medir en función de especies,
mientras que la medición de la diversidad beta es de una dimensión diferente
porque está basado en proporciones o diferencias. Las proporciones pueden
evaluarse en función de índices de similitud, disimilitud o de distancia entre
muestras a partir de datos cualitativos que se basan en presencia-ausencia
de especies, o bien, con datos cuantitativos que consideran la abundancia
proporcional de las especies por medio de número de individuos, biomasa,
densidad, cobertura, etc.
Los índices de similitud expresan el grado en que dos muestras son
semejantes por las especies presentes en ellas, por lo que son una medida
inversa de la diversidad beta, pero con valores de similitud (s) es fácil calcular
la disimilitud (d) entre muestras, ya que se basan en valores de cero a uno ( d
= 1 – s ).
Basándose en datos cualitativos de presencia/ausencia de especies, el
coeficiente de similitud de Jaccard tiene valores de 0, cuando no hay especies
compartidas entre las comunidades que se comparan y 1 cuando las
comunidades tienen exactamente la misma composición.
Donde:
a = No. de especies del
sitio A
101
b = No. de especies del sitio B
c = No. De especies presentes en ambos sitios
El coeficiente de similitud de Sorensen relaciona el número de especies que
tienen en común las muestras con la media aritmética de las especies en
ambos sitios.
Donde:
a = No. de especies del sitio A
b = No. de especies del sitio B
c = No. De especies presentes en
ambos sitios
El índice de Sokal y Sneath separa las especies exclusivas para cada sitio y
son las que usa para calcular la similitud.
Donde:
a = No. de especies que aparecen exclusivamente en el sitio A
b = No. de especies que aparecen exclusivamente en el sitio B
c = No. De especies presentes en ambos sitios
El índice de Braun-Blanquet solo toma en cuenta las especies del sitio con
mayor riqueza y las especies que coinciden en ambos sitios.
102
Donde:
b = Numero de especies del sitio con mayor
riqueza
c = número de especies que coinciden en
ambos sitios.
También está el índice de Ochiai-Barkman que aunque es menos usado,
utiliza los mismos parámetros que Jaccard y Sorensen, que son los mas
usados.
Donde:
a = No. de especies del
sitio A
b = No. de especies del
sitio B
c = No. De especies presentes en ambos sitios
Todos estos índices utilizan características cualitativas de las comunidades,
utilizando solo presencia y ausencia de especies, lo cual es muy útil cuando
se hacen inventarios sin tomar en cuenta la abundancia de las especies en
cada sitio de muestreo.
Objetivo
• Utilizar índices que comparen que tan similares, o bien diferentes son
dos comunidades de acuerdo a la riqueza especifica.
Materiales
• Datos del muestreo de vegetación de la practica 5.
• Datos de muestreo de Roedores del cuadro 1 de Anexos.
103
Procedimiento
1. Con los datos de vegetación de la practica 5 para 2 muestras obtén el
coeficiente de similitud de Jaccard.
2. Compara las dos muestras por el coeficiente de Similitud de Sorensen.
3. Realiza la comparación con el índice de Sokal y Sneath.
4. Obten el índice de Braun-Blanquet y el índice de Ochiai-Barkman para
los mismos datos de vegetación.
5. Repite el proceso para comparar las muestras de Roedores para los
sitios de pastizal y matorral.
Bibliografía
Whittaker, R. H. 1972. Evolution and the mesurement od species diversity.
Taxon, 21(2/3); 213-251.
Resultados
Cuadro de Índices de Similitud
Vegetación Roedores
Jaccard
Sorensen
Sokal y Sneath
Braun-Blanket
Ochiai-Barkman
Según los diferentes índices de Similitud, Cuales fueron los resultados al
comparar las comunidades de vegetación y las de roedores?
104
Jaccard:_________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Sorensen:________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Sokal y Sneath: ___________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Braun-Blanket: ____________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Ochiai-Barkman:___________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
105
Cuestionario
1. De acuerdo a lo observado en tus análisis, cual es el método más
conveniente para comparar dos comunidades?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
2. Si realizas una matriz de comparación de hábitats donde compares más
de dos sitios, que usos le puedes dar con un diseño de muestreo
sistematizado?
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
____________________________________________________________
3. Diseña un análisis grafico de cómo puedes utilizar los índices de similitud
para observar el gradiente de cambio de un ecotono. Explícalo.
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
106
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
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Bibliografía consultada
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______________________________________________________________
______________________________________________________________
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107
PRACTICA 16. SIMILITUD ENTRE COMUNIDADES: INDICES CUANTITATIVOS
Introducción
La descripción de una comunidad nos lleva necesariamente a la
comparación con otra o con ella misma en distintos tiempos, mediante la
evaluación de las semejanzas o diferencias de sus partes homólogas. Como
consecuencia de estas comparaciones tenemos la elaboración de una
clasificación, ya sea a nivel de asociación o de biocenosis.
Cuando se dispone de censos, la composición de una comunidad puede
expresarse mediante una lista de especies. Más aún, la composición de una
muestra inventariada se puede comparar con muestras adyacentes a la misma
comunidad, lo que revela, con base en las especies existentes, la similitud entre
las áreas muestreadas y, por ende, la heterogeneidad ambiental en la cual se
asienta la comunidad.
Este aspecto puede ser representado en forma de una matriz de similitud,
donde, de acuerdo con todas las combinaciones posibles entre las muestras, se
indica la similitud existente entre las diferentes zonas en las que se tomo la
muestra.
Los datos de un inventario para una comunidad o para distintas muestras
de una comunidad suelen presentarse en una tabla; cada renglón representa
una especie y cada columna una muestra, figurando en las intersecciones una
simple señal de presencia o ausencia o bien el resultado de un censo
(abundancia o cobertura), o mejor aún, el número de individuos o biomasa de los
mismos.
La medición de la similitud entre dos muestras o comunidades puede ser
cualitativa, tomando en cuenta solo la presencia – ausencia de especies, pero
también puede ser cuantitativa, donde se toma en cuenta la abundancia de cada
108
especie que forman las comunidades a comparar y por ende, comparando su
estructura.
Coeficiente de similitud de sorensen para datos cuantitativos
Donde:
aN = número total de individuos del sitio A
bN = número total de individuos del sitio B
pN = sumatoria de la abundancia más baja de cada una de las especies
compartidas entre ambos sitios.
Indice de similitud de morisita – horn
Donde:
ani = número de individuos de la i-esima especie en el sitio A
bnj = número de individuos de la j-esima especie del sitio B
da = Σ ani2 / aN2
db = Σ bnj2 / bN2
aN = Total de individuos del sitio A
bN = Total de individuos del sitio B
109
Este índice está fuertemente influido por la riqueza de especies y el
tamaño de las muestras, y tiene la desventaja de que es altamente sensible a la
abundancia de la especie más abundante.
Objetivo
• Utilizar índices que comparen que tan similares, o bien diferentes son dos
comunidades de acuerdo a la estructura de las comunidades.
Materiales
• Un par de inventarios de dos comunidades o de una comunidad
compuesta de varias muestras.
Procedimiento
De acuerdo con el inventario disponible, calcule la similitud entre las dos
comunidades o entre las muestras de una comunidad mediante los dos índices
anotados. En el segundo caso, elabore la matriz de similitud de acuerdo con la
tabla de trabajo 2.
Resultados
Compare los resultados obtenidos con ambos índices. Para el segundo
caso, defina las áreas con mayor similitud, auxiliándose con una escala relativa
de signos convencionales y anotándolos en la otra mitad de la matriz.
Tabla de trabajo 1
Especies 1 2 3 4 5 6
110
Tabla de trabado 2
S 1 2 3 4 5 6
1
2
3
4
5
6
111
CUESTIONARIO
1. Si se analiza un gradiente en una comunidad ¿Como es de esperarse el
esquema de similitudes en los diferentes puntos del mismo?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. Ante una alteración ambiental, ¿cómo es de esperarse, sucesivamente
en el tiempo, la similitud para una misma comunidad.
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Conclusiones
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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________________________________________________________________
112
Bibliografía consultada
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________________________________________________________________
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________________________________________________________________
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113
PRACTICA 17. INDICES DE REEMPLAZO DE ESPECIES
Introducción
Las comunidades no tienen límites definidos en espacio o tiempo, debido
a que las distribuciones de las poblaciones de especies no coinciden unas con
otras, si no que coinciden en ciertas áreas de distribución de las especies, las
comunidades cambian de una a otra gradualmente, sustituyendo unas especies
por otras de manera gradual, hasta tener una comunidad completamente
diferente a la primera.
Los índices de reemplazo de especies proporcionan un valor de
diversidad beta en este sentido biológico y se basan en datos cualitativos.
El índice de Whittaker, que ha probado ser el más robusto para medir el
reemplazo entre comunidades, describe la diversidad gamma como la
integración de las diversidades beta y alfa, por lo que la diversidad beta puede
calcularse como la relación gamma/alfa:
Donde:
S = Numero de especies registradas en un conjunto de muestras (diversidad
gamma).
α = número promedio de especies en las muestras (α promedio).
114
El Índice de Cody tiene un efecto aditivo entre sus componentes pero no es
independiente de la riqueza de especies. Hay dos versiones del índice de cody,
la de 1975:
Donde:
g(H) = número de especies ganadas a través de un gradiente de comunidades.
p(H) = número de especies perdidas a través del mismo gradiente.
y la versión de 1993
Donde:
a: número de especies del sitio A
b: número de especies del sitio B
c: número de especies compartidas.
El índice de Routledge toma en cuenta tanto la riqueza total de especies en
todas las muestras (gamma) como el grado de solapamiento entre las especies.
Donde:
r = numero de pares de especies con distribuciones solapadas, si son dos sitios,
r es el numero de especies comunes en los dos sitios (r = c).
S = número de especies encontradas en todas las muestras.
115
El índice de Wilson y Schmida se basa en los términos de especies ganadas y
perdidas a lo largo de un transecto según el índice de Cody de 1975, y el valor
promedio de la riqueza de las muestras (alfa promedio) del índice de Wittaker.
Donde:
g(H) = Especies ganadas a través de un gradiente de comunidades.
p(H) = Especies perdidas a través de un gradiente de comunidades.
= promedio de las diversidades de las dos muestras.
Con el índice de Magurran, el valor de la diversidad beta aumenta conforme el
número de especies en los dos sitios aumenta, y también cuando se vuelven
más diferentes.
Donde:
Ij = Índice de similitud de Jaccard entre los sitios A y B
a = Numero de especies del sitio A
b = Numero de especies del sitio B
Objetivo
• Conocer índices que midan el grado en que van cambiando las
comunidades, y como se pueden usar para medir gradientes de ecotono.
Materiales
116
• Inventarios de las muestras tomadas por cada equipo para la practica 5.
Procedimiento
1. Haz tablas de trabajo por cada par de muestras hasta que abarques
todos los pares de muestras posibles.
2. Por cada par de muestras obtén los índices de reemplazo de especies de
Whittaker, Cody, Routledge, Wilson & Shmida y Magurran.
3. Acomoda las muestras en un gradiente de cambio de acuerdo al
reemplazo de especies y grafica como van cambiando gradualmente.
Resultados
M 1 2 3 4
1
2
3
4
Índicede
Whittaker
Índice de Routledge
117
M 1 2 3 4
1
2
3
4
M 1 2 3 4
1
2
3
4
Índicede
Cody
1975
Índice de Cody 1993
Índicede
Wilson
ySH
mida
Índice de Magurran
118
CUESTIONARIO
1. Como puedes utilizar estos análisis para hacer planes de manejo?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. En el caso de contaminación, deforestación y fragmentación de hábitats,
como te pueden ayudar los índices de reemplazo para prevenirlos?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
119
Bibliografía consultada
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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120
PRACTICA 18. SUCESION
Introducción
La sucesión ecológica consiste en cambios que una comunidad sufre a
través del tiempo. La sucesión es un fenómeno de ocupación progresiva del
espacio. Las relaciones de competencia se manifiestan claramente y son
características a lo largo de los procesos de sucesión. La sustitución de unas
especies por otras en grupos de especies que desempeñan la misma función en
el ecosistema es uno de los acontecimientos esenciales en la sucesión, y se da
a través de procesos de competencia.
La etapa final de una sucesión se le llama clímax, que es un estado de
equilibrio hacia el que tienden los ecosistemas, que es el punto en el que están
altamente organizados, muy complejos y adaptados a condiciones que varían de
un punto a otro.
Hay dos tipos de sucesión, la primaria es el proceso natural de cambio en
los ecosistemas que va desde la roca madre hasta formar un complejo
ecosistema altamente poblado como bosques y selvas.
El otro tipo de sucesión es la secundaria, que se da cuando un
ecosistema en un proceso de sucesión primaria o ya en el clímax es destruido, y
entonces comienza un nuevo proceso de sucesión desde el punto en el que la
destrucción lo dejo, pero con características bióticas y abióticas que ya habían
sido influidas primero por el proceso de sucesión primaria natural, y después por
el proceso de destrucción del ecosistema.
Medir procesos de sucesión es un aspecto poco explorado, y se a
realizado en su mayoría con plantas. Los cambios que se dan a lo largo de este
proceso se pueden observar de dos formas: comparando el mismo sitio como
dos comunidades diferentes a través del tiempo por medio de índices de
similitud o disimilitud, o bien, observando el cambio en la composición de
especies en el tiempo (diversidad beta temporal). En el primer caso, se utilizan
121
índices de similitud para confirmar si la comunidad a cambiado en el tiempo
entre un muestreo y otro, y en el caso de observar el cambio de composición de
especies en el tiempo se puede realizar para observar cómo va cambiando la
comunidad gradualmente en el tiempo.
En comunidades inestables, donde frecuentemente entran especies
provenientes de comunidades cercanas, la diversidad beta temporal puede ser
muy importante.
Objetivo
• Comprender los métodos y la importancia de medir procesos de sucesión.
Materiales
• Datos de muestreo de un sitio natural en dos temporadas diferentes
(datos de la practica 5, repetir el muestreo en el mismo sitio en otra
fecha).
Procedimiento
1. Obtén los cuadros de especies de muestra 1 y 2 en diferente temporada.
2. Utiliza los índices de similitud de Jaccard y Sorensen cualitativos para
observar si hay diferencia en la riqueza especifica de la comunidad en los
periodos de muestreo.
3. Utiliza los índices de similitud de Jaccard y Sorensen cuantitativos para
observar si hay un cambio en la estructura de la comunidad en los periodos
de muestreo.
4. Obtén los índices de reemplazo de especies de Whittaker y Cody para
observar cual es el grado de cambio de la comunidad en el tiempo.
122
Resultados
Especie Muestra 1 Muestra 2
Cuadro de resultados de la comparación de muestras.
Índice Resultados
Jaccard cualitativo
Sorensen cualitativo
123
Jaccard cuantitativo
Sorensen cuantitativo
Whittaker
Cody 1975
Cody 1996
CUESTIONARIO
1. Como puedes utilizar estudios de sucesión para hacer propuestas de
conservación?
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. En que áreas crees que es necesario desarrollar estudios de sucesión
más detallados?
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
124
Conclusiones
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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Bibliografía consultada
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________________________________________________________________
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125
PRACTICA 19. COMPLEMENTARIEDAD
Introducción
La complementariedad se refiere al grado de disimilitud en la composición
de especies entre pares de biotas, observando el cómo dos sitios complementan
la diversidad de una matriz más grande aportando diferentes especies.
Para obtener el valor de complementariedad obtenemos primero dos medidas:
I. La riqueza total para ambos sitios combinados:
Donde a es el número de especies del sitio A, b es el número de especies del
sitio b y c es el número de especies en común entre los sitios A y B.
II. El número de especies únicas a cualquiera de los dos sitios:
III. A partir de los valores anteriores, se calcula la complementariedad de los
sitios A y B como:
Los valores de complementariedad varían desde cero, cuando ambos
sitios son completamente distintos, hasta uno, cuando las especies de ambos
sitios son completamente distintas.
126
El valor obtenido se puede expresar como el porcentaje de especies que
son complementarias entre dos sitios.
Objetivo
• Obtener el grado en que dos sitios se complementan para integrar la
riqueza especifica de una zona particular.
Materiales
• Datos de dos muestras de vegetación (practica 5).
• Datos de roedores del cuadro 1 de anexos.
Procedimiento
1. Obtener el porcentaje de especies complementarias de las muestras de
vegetación,
2. Obtener el porcentaje de especies complementarias del muestreo de
roedores.
Resultados
Muestras CAB % de spp.
complementarias
Vegetación M1
M2
M3
Roedores
127
CUESTIONARIO
1. Qué papel juegan los índices de complementariedad en la definición de
límites geográficos de ecosistemas y tipos de vegetación?
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Conclusiones
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Bibliografía consultada
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
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128
PRACTICA 20. DIVERSIDAD GAMMA
Introducción
La diversidad gamma es la riqueza de especies de un grupo de hábitats,
ya sea un paisaje, un area geográfica, una isla, que resulta como consecuencia
de la diversidad alga de las comunidades individuales y del grado de
diferenciación entre ellas. En la mayor parte de los casos, las medidas que se
han realizado de diversidad de areas que incluyen mas de un tipo de comunidad
se limitan a presentar listas de especies de sitios puntuales (diversidad alfa),
describiendo la diversidad regional (gamma) solo en términos de números de
especies, o bien, con cualquier otra medida de diversidad alfa.
Schluter y Ricklefs propusieron medir la diversidad gamma en base en los
componentes alfa, beta y la dimensión espacial:
Diversidad γ = Diversidad α promedio * Diversidad β * Dimensión de la
muestra
Donde:
Diversidad α promedio = número promedio de especies de las comunidades.
Diversidad β = inverso de la dimensión especifica, es decir, 1/número promedio
de comunidades ocupadas por una especie.
Dimensión de la muestra = número total de comunidades.
El valor de la diversidad gamma suele aproximarse al número total de
especies registradas en todas las comunidades.
Hay tres formulas derivadas para obtener la diversidad gamma
propuestas por Lande, la primera basada en la riqueza de especies, la segunda
en el índice de Shannon-Wiener y la tercera en el índice de Simpson.
Estas fórmulas dividen el valor de la diversidad gamma en dos
componentes aditivos y positivos: la diversidad dentro de las comunidades (alfa)
y diversidad entre comunidades (beta):
129
En el cálculo de diversidad gamma basado en la riqueza de especies, la
diversidad beta para usar la formula anterior se calcula usando la siguiente
fórmula:
Donde:
qj = peso proporcional de la comunidad j, basado en su área o cualquier otra
medida de importancia relativa.
ST = número total de especies registradas en el conjunto de comunidades.
Sj = número de especies registradas en la comunidad j.
Para calcular la diversidad gamma basándose en el índice de Shannon, igual
que en el caso anterior, la diversidad beta se calcula como:
Donde:
qj = peso proporcional de la comunidad j, basado en su área o cualquier otra
medida de importancia relativa.
H’j = Índice de Shannon de la comunidad j.
130
Pi representa la frecuencia promedio de la especie i en el conjunto de
comunidades (pij) ponderada en función de la importancia de las comunidades
(qj).
Se obtiene la diversidad gamma de Shannon con la formula de Lande, cuyo
resultado te da que la diversidad gamma es el 100% de la diversidad de tu
paisaje o región, con lo que se puede calcular que porcentaje está formado por
diversidad alfa, y que porcentaje de la diversidad gamma está formado por
diversidad beta. Entre mayor es el porcentaje de diversidad beta, mas
uniformidad hay en el paisaje.
El cálculo de diversidad gamma basado en el índice de Simpson, ya que este
refleja el grado de dominancia en una comunidad, la diversidad de la misma
puede calcularse como D = 1 - λ. En este caso, la diversidad beta se calcula
como:
Donde:
qj = peso proporcional de la comunidad j, basado en su área o cualquier otra
medida de importancia relativa.
λj = índice de diversidad de Simpson en la comunidad j.
y:
131
Objetivo
• Entender los métodos para medir la diversidad a nivel regional o de
paisaje, incluyendo varias comunidades.
Materiales
Inventarios de vegetación de todos los equipos realizados para la practica 5.
Procedimiento
1. Obtén la diversidad gamma de acuerdo a la propuesta inicial de Shluter y
Ricklefs.
2. Se usaran los inventarios realizados para la practica 5 de cada equipo, y
cada uno se tomara como una comunidad.
3. Se obtendrá la diversidad conjunta de las comunidades como si fueran
una sola, obteniendo riqueza específica, el índice de Shannon-Wiener y el
índice de Simpson.
4. Para cada comunidad se obtendrá la diversidad alfa, como riqueza
especifica, con el índice de Shannon-Wiener y con el índice de Simpson.
5. Promediar la diversidad alfa de las comunidades (( M1+M2 +
M3…+Mx)/x), de la riqueza especifica, del índice de Shannon-Wiener y del
índice de Simpson.
6. Calcular la diversidad beta, primero usando riqueza de especies, después
el índice de Shannon-Wiener y por último el índice de Simpson.
7. Calcular la diversidad gamma primero usando los datos calculados con
riqueza especifica, con los del índice de Shannon-Wiener y por ultimo con
los del índice de Simpson.
132
Resultados
Diversidad gamma de acuerdo a Shluter y Ricklefs
Resultados
Diversidad α promedio
Diversidad β
Dimensión de la muestra
Diversidad γ
Base de datos de muestras de vegetación
Especie M1 M2 M3 M4
133
Riqueza especifica
Índice de Shannon
Índice de Simpson
Cuadro de Frecuencias de especies.
Especie FM1 FM2 FM3 FM4 pM1 pM2 pM3 pM4 pprom Pi Pi lnPi
134
Cuadro de Resultados
Div. β Div. γ %α %β
Riqueza
Shannon
Simpson
CUESTIONARIO
1. Como puedes aplicar el cálculo de diversidad gamma en planes de
manejo para zonas de conservación y zonas perturbadas.
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
135
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. Crees que sea necesario que se realicen inventarios en áreas naturales
protegidas para calcular la diversidad gamma del área a proteger? Por qué?
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________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Conclusiones
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Bibliografía consultada
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136
ANEXOS
CUADRO 1; Muestreo de Roedores en dos ecosistemas en Mapimi.
MATORRAL Ind. PASTIZAL Ind.
Chaetodipus nelsoni 56 Chaetodipus penicillatus 8
Chaetodipus penicillatus 8 Dipodomys nelsonii 3
Dipodomys merriami 20 Dipodomys merriami 34
Dipodomys nelsoni 2 Neotoma albigula 37
Neotoma albigula 48 Perognatus flavus 2
Perognatus flavus 2 Peromyscus eremicus 4
Peromyscus eremicus 13 Reithrodontomis megalotis 1
Reithrodontomys megalotis 1
Spermophilus mexicanus 13
Spermophilus spilosoma 10
137