Conectividad · •Conectividad estructural modelada acorde a: •Teoría de grafos •Teoría de...
Transcript of Conectividad · •Conectividad estructural modelada acorde a: •Teoría de grafos •Teoría de...
ConectividadEcología del Paisaje Básica
Id: 001803
Juan C. Benavides
ConectividadGrado en el cual el paisaje limita o
favorece el movimiento entre parches de recursos
Estructura del paisaje+
respuesta de los organismos
Conectividad• Estructural– Manera como el arreglo espacial
de los elementos de un paisaje se encuentran unidos
• Funcional– Grado de conexión entre las
diferentes funciones del ecosistema
– Migraciones– Nutrientes– Hidrología
Conectividad• En metapoblaciones– Migración– Extinción– Colonización
Conectividad• Conectividad de parches– Análogo metapoblaciones– Especifico a cierta
respuesta i.e. especies
• Conectividad del paisaje
Conectividad como propiedad emergente
• Es el producto del arreglo de los parches– Conectividad estructural– Conectividad funcional
Beneficios conectividad
Perjuicios conectividad
Mecanismos de conectividad en el paisaje
• Continuidad de hábitat• Corredores• Saltos (stepping stones)• Pausas migratorias• Mosaicos permeables
Discusiones en el manejo del paisaje
• Que tan efectivo es promover la conectividad?
Paisajes conectados• Difusión– Proceso pasivo– Materiales– Energía
• Dispersión– Activo– Organismos
Manejo de la matriz
Especifico a especies particulares
Paisajes conectados• Conectividad estructural
modelada acorde a:• Teoría de grafos• Teoría de circuitos• Análisis de mínimo costo
Conectividad usando mínima distancia total
Conectividad usando una probabilidad de dispersión con pesos por área del parche
Paisajes conectados• Conectividad modelada
acorde a:• Teoría de grafos• Teoría de circuitos
El paisaje es visto como un raster con resistencias de diferente valor entre los nodos
http://img2.juzaphoto.com/001/shared_files/uploads/293526.jpg
Vía del menor costo• LCP (least cost path) • Sumar pesos de diferentes celdas y determinar conectividad
usando las vías que tengan menor costo en la suma total– Heterogeneidad de la matriz– Pendiente– Coberturas
Paisaje existentePaisaje existente
Fragmentation model Variegation model Contour model
Features and terminology patches; matrix; corridors gradual changes from habitat to nonhabitat
peaks and troughs; contour spacing
Model summary patches of habitat located in a somewhat hostile matrix of nonhabitat; patches may be connected through corridors
gradual changes from habitat to nonhabitat; may be related to vegetation cover (e.g., gradual decline in tree density)
each species has its own habitat contour map with peaks and troughs; spacing of contours represents the change of habitat suitability through space
Degree of realism high to low, depending on species and landscapes
high to low, depending on species and landscapes
high
Degree of complexity low medium highAbility to deal with multiple species
low, unless species are very similar
low, unless species are very similar
high, even if species are very different
Ability to deal with multiple spatial scales
high, can consider the area covered by patches at multiple spatial scales
medium, model deals primarily with gradual changes in woodland vegetation
high, nested contours and choices about contour resolution are possible
Ease of quantifying patterns high, presence or abundance data need to be collected from patches and the matrix
medium, presence and abundance data need to be collected across a gradient
low, detailed data on multiple habitat features and species are required at multiple spatial scales
Ease of communication high medium medium
Table 1. Comparison of key characteristics of the fragmentation, variegation, and contour-based landscape models (based on Forman & Godron 1986; McIntyre & Barrett 1992; Forman 1995; Wiens 1995; McIntyre & Hobbs 1999; this article).
Conectividad funcional
• Distancia al vecino mas cercano
Medida de conectividad de zonas de amortiguamiento (buffer )
• Aj= área de parche j• b=función del número de emigrantes en
relación al tamaño del parche – b=1 todo el área es disponible
• r= radio de amortiguamiento (buffer)
Grafos• Grafo G• Nodos (vértices)• Bordes (trazos)• Un grafo de m nodos y n bordes (edges)
– G(m,n) – Orden = m– Valor = n
• Ruta (Path)– Secuencia de nodos
• Ruta árbol– Ruta no cíclica
• Arbol completo (Spanning tree)– Ruta que cubre todos los nodos
Grafos• Arbol completo • Spanning tree– Ruta que cubre
todos los nodos
GrafosFIG. 4. Edge thinning: Connectivity of the landscape graph as edges are sequentially removed, at threshold distances of (a) 1500 m, (b) 1250 m, (c) 1000 m, and (d) 750 m.
Grafos-remoción de bordes
Modelo de función de incidencia
• Eventos estocásticos de extinción y colonización1. Extinción Ei
• Si = área efectiva parche i• e = mínima área viable en el parche para
sostener la especie• x= parámetro de perturbación
Modelo de función de incidencia
2. Colonización Ci
• Pi = Número de propágulos que llegan al parche i (dispersión)
• y = capacidad de establecimiento de la especie en parche i
Medida de conectividad de modelo de función de incidencia
• Aj= área de parche j• b=función del número de emigrantes en relación al
tamaño del parche • dij= distancia entre parches• pi= presencia ausencia de la especie en el parche i• α= factor de escala de la distancia de dispersión (1/α
distancia promedio de migración)
Medida de conectividad de MODELO DE FUNCIÓN DE INCIDENCIA con peso del área
de parche• D()=kernel (núcleo) de dispersión• Ai= área de parche i (focal) como probabilidad
de imigración• I()=función de inmigración• E()=función de emigración• Asume una matriz homogénea
NN
BUFIFM
Observado
Meta-análisis índices de conectividadRelación entre los diferentes índices de conectividad
Meta-análisis índices de conectividadRelación entre los diferentes índices de conectividad
Respuesta de las especies (poblaciones)
• VM- modelo de migración virtual
• Función de probabilidad que un individuo muera DURANTE la migración
Mortalidad de mariposas durante emigración (círculos blancos)Mortalidad de mariposas en el parche (círculos negros)
Melitaea diamina
Respuesta de las especies (poblaciones)
• VM- modelo de migración virtual• Función de probabilidad que un individuo
muera DURANTE la migración• Sij=conectividad entre parches i y j• λ=taza de mortalidad durante emigración
• Conectividad del parche j puede ser particionada en la conectividad parcial con todos los otros parches
• djk=distancia entre parches j k• α= factor de escala de la distancia de dispersión• Ak= Area parche k• z=tasa de inmigración como función del área del
parche
• La probabilidad que un individuo migre del parche j al k es=
• Podemos predecir las probabilidades diarias del destino de un individuo– Migrar– Morir durante la migración– Permanecer en el parche
Modelos estocásticos de ocupación de parches SPOM
• Colonización y extinción como en metapoblaciones-islas
• Parches ocupados o no en un momento determinado
• Función que determina el cambio de ocupación des de t a t+1
Modelos estocásticos de ocupación de parches SPOM
• Capacidad de la metapoblación mas que el área total hábitat
• La configuración espacial de los parches afecta el tamaño de la metapoblación
Extinción local
• Tamaño de la población• Emigración• Inmigración• Tasa de cto de la
población• Tipo de cto poblacional• Tamaño y calidad del
parche• Interacciones entre
especies
• Factores estocásticos– Ambiente– Demografía– Catástrofes– Actividades humanas
• Perdida de hábitat
Emigración
• Parche– Tamaño– Calidad– Forma– Calidad del borde
• Densidad de la población
• Detección de parches destino– Tamaño– Calidad– Forma– Calidad del borde
• Densidad de la población
Simplificación de SPOM
• Presencia ausencia– No se modelan
respuestas locales
• No se incluye la forma de los parches
• El parche es homogéneo en calidad
• La matriz es homogénea
Parametrizar SPOMExtinción como función
del área del parcheColonización como función
de la conectividad
Ocupación de parches
IFM
Buffer
NN
Efecto de los errores en modelos de conectividad
Conectividad estructural
1. Composición2. Configuración– Contagio, adyacencia
Conectividad estructural
Resumen conectividad
http://www.zoo.ro/uploads/default/files/taur-holstein1.jpg
Están mis manchas ubicadas en un patrón regular?Me hacen ver gorda?
Estudios de conectividadDonde?
Estudios de conectividadComo?
Estudios de conectividadPara que?