La comunidad Causas de su existencia

Objetivos Identificar atributos/propiedades emergentes del nivel de

organización comunidad. Reconocer que existen diferentes combinaciones o agrupaciones de

poblaciones. Detectar cuáles pueden ser los determinantes de la existencia de

una comunidad y de su estructura. Reconocer que una comunidad tiene cierta heterogeneidad interna. Discutir por qué nos puede interesar reconocer la estructura de la

comunidad.

Caracterizar cuantitativa y cualitativamente las comunidades vegetales.

La clase presencial (3h)

- Discusión con la GUÍA, preguntas, problemas, ejemplos, material de apoyo (ayuda didáctica digital).

- Desarrollo de algunos contenidos detrás de preguntas y problemas concretos. - Conocimiento previo. - Conceptos, principios, métodos fundamentales.- Dificultades.- Cierre con ejercicio (auto-evaluación)

- Problemas para que elaboren por escrito una respuesta.

¿Qué relaciones espaciales detecta entre las especies? Asociaciones positivas y negativas

¿Qué es una comunidad? ¿Es una colección al azar de individuos?

¿Cuánto la simplificamos?

Nivel Estructura

Individuo MorfologíaTamaño relativo de órganos

Población DensidadEstructura de tamaños/edadesDistribución espacialProporción de sexos

Comunidad Composición específica y de formas de vidariqueza, dominancia, diversidadorganización espacial resistencia a perturbaciones y a invasiones

Propiedades emergentes de este N.O.

¿Qué relaciones espaciales detecta entre las especies? Asociaciones positivas y negativas

¿Cuáles son sus límites?

Fig. 5. Distribuciones de especies en el espacio (arriba) que originan límites netos (izquierda) y difusos (derecha) entre comunidades, y su relación con la variación del ambiente (abajo).

Stand, Ecotono, Continumm

¿Qué relaciones espaciales detecta entre las especies? Asociaciones positivas y negativas

¿Cuáles son sus límites?

¿Puede servir como indicador de las condiciones ambientales?

Anoda cristata ] 100 100Echinochloa crusgalli 100 89Datura ferox 100 89Chenopodium album L. 88 89Digitaria sanguinalis 88 67Portulaca oleracea L 75 89Sorghum halepensis 75 67Tagetes minuta 38 89Amaranthus quitensis 100 22Stellaria media 63 44Euphorbia lasciocarpa 25 56Taraxacum officinale 13Eragrostis sp. 13Bidens subalternans 25 11Lamium amplexicaule 25Sonchus oleraceus L. 13 22Galinsoga parviflora 25Oxalis chrysantha 13Artemisia annuaVeronica persica 13 11Cirsium vulgare 11Rumex crispus 75Alternanthera philoxeroides 38 33Cynodon dactylon 38 11Setaria sp. 25 11Polygonum aviculare 25Sida rhombifolia Physalis viscosa 13Cyperus sp 13 11Lolium multiflorum Panicum sp. 13Jaborosa integrifolia 13Carduus acanthoides 50Echinochloa colona 13 11Brassica campestris 13 33Cucurbita andreana 13 22

 Actual yield (kg ha-1) 3400 2200

Chenopodium–Datura

% of fields

Weed Bidens–Stellaria

Soybean communities

Marina Omacini:

Termino comunidad se usa de diferentes modos. ……

Marina Omacini:

Termino comunidad se usa de diferentes modos. ……

La vegetación como indicadora del ambiente

Fig. 1. Producción de cuatro especies sembradas en parcelas puras y mezcladas, en función de la profundidad de la napa freática.

Bromus erectus

Dactylis glomerata

Arrhenatherum elatius Alopecurus pratensis

¿¿¿Causas de la Existencia????

Respuesta a la heterogeneidad ambiental

Superposición de Nicho

Competencia

Aptitud ecológicaRepartición de

recursos

“Poblaciones y su ambiente (abiótico y biótico)”

Flora disponible“Dispersión”

Filtro (fisico, químico, biológico)

Conjunto spp en la comunidad

“La riqueza de especies es determinada por procesos que ocurren dentro y fuera de la comunidad”

•Uso diferencial de recursos (requerimientos y tolerancias de las especies, capacidad de reproducirse)•Interacciones con el resto de las especies

Nivel de recursos

Determinantes de la comunidad a distintas escalas espaciales.

Problema “real”

El experimento del TP para discutir:

•¿cuáles son las posibles razones de una determinada estructura? •¿cómo se pueden descartar algunas de esas explicaciones?

¿cómo se caracteriza cuanti- y cualitativamente una comunidad?

Hip

ótes

is, p

redi

ccio

nes

Acc

ione

s co

ncre

tas

Ejemplo

Propuestas …

1 corte y N+

4 cortesy N+

Observación: Cambio en la dominancia de Festuca y en la riqueza (# de especies)

Pregunta: ¿Por qué la riqueza aumenta con la frecuencia de cortes?

Mecanismos propuestos: El corte regula a la especie de mayor habilidad competitiva. Impide “la exclusión competitiva”

Pero ¿por qué coexisten más especies?

Connell 1978 .- “Comunities is a consequence of past and present interspecific competition, resulting in each species occupying the habitat or resource on which it is the

most effective competitor. Without perturbation this species composition persists; after perturbation it is restored to the original state.”

Competitive elimination of the less efficient or less well adapted species is not the inexorable and predictable process we once thought it was. Instead, other forces, often abrupt and unpredictable set back, deflect or slow the process of

return to equilibrium

Hipótesis en las que se supone que la comunidad está o no en estado de equilibrio

Mecanismos propuestos: El corte regula a la especie de mayor habilidad competitiva. Impide “la exclusión competitiva”

Pero ¿por qué coexisten más especies?

Los cortes generan microhabitats aptos para diferentes especies.

• Tiempo entre cortes insuficiente para exclusión

• Aparición de “otros” parches (variab espacio y tiempo)

• Corte: daño selectivo Persisten especies con nichos muy similares al de Festuca

Las especies que se establecen tienen un hábito de crecimiento que hace que sean menos perjudicadas que Festuca.

• Sitios vacantes aislados (modelo de lotería)Especies similares se establecen en parches separados espacialmente. Esto impide que se excluyan. Riqueza local en función del número de especies disponibles.

¿Qué otras interacciones podrían estar involucradas?

• Interacciones indirectas (patógenos)

El corte favorece la producción de exudados y el crecimiento de hongos patogénicos. Estos disminuyen la habilidad competitiva de Festuca frente a otras especies.

Herbívoro

FestucaOtras

especies

Patógenos del suelo

+

-

--+ +

-

+

-+

Fig. 6. Relaciones entre los depredadores de semillas (roedores y hormigas) y su efecto sobre la competencia entre plantas, en el desierto de Sonora (según Brown et al. 1986).

Interacciones directas e indirectas

Packer y Clay 2000. Nature 404: 278-

Inóculo Pythium de las raices

• Competencia modificada por Hongos micorríticos (AM)

FestucaOtras

especies

AM+

+

+

-

-

+

La presencia de AM genera cambios en la distribución de nutrientes entre las especies (No todas las especies se benefician de la misma manera, algunas obtienen más nutrientes que otras)

Scheublin et al. 2007. J. Ecol. 95: 631-

Cambio en la identidad del hongo micorritico (AMF)

Rendim juntas/rendim

separadas

• Biota del suelo sin competencia

Klironomos 2002. Nature 417: 67-

Crecimiento en suelos con diferente historia

Otros experimentos: ¿AM y patógenos responsables del

patrón?

Todas + AMSolo raras – patóg.

Existen múltiples mecanismos causales. Distintas comunidades pueden estructurarse

mediante procesos diferentes o con mayor dominancia de algunos sobre otros.

Indispensable considerar no sólo las plantas (incluir a los “invisibles” y a otros niveles tróficos).

Incluir procesos que ocurren a distintas escalas de tiempo y espacio.

Cierre

ReflexionesUna clase en la que: se exige el manejo de varios conceptos ya vistos (sólo algunos nuevos) se estimula un pensamiento crítico y reflexivo se busca la comprensión de fenómenos comunes lo que puede

contribuir en la toma de decisiones se utiliza un problema concreto para enseñar los mecanismos,

interacciones o condiciones que contribuyen a la estructuración de las comunidades biológicas y para enseñar el método hipotético deductivo

Para entender un poco más es necesario poner énfasis en: la relación entre procesos a escala local y regional, la dinámica de las comunidades (sucesión), la conexión entre el funcionamiento y la estructura de los ecosistemas,

Interpretar textos, graficos y talbas

Interpretar textos, graficos y talbas

Discriminar entre observacions hipotesis, datos tomados en experimentos

Discriminar entre observacions hipotesis, datos tomados en experimentos

Materiales de apoyo (ejemplos)

Suarez, S., E. de la Fuente, C. M. Ghersa y R. J. C. Leon. 2001. Weed community as an indicator of summer crop yiedl and site quality. Agronomy Journal 93:524-530.Packer, A., and K. Clay. 2000. Soil pathogens and spatial patterns of seedling mortality in a temperate tree. Nature 404:278-281. Scheublin, T., R. van Logtestijn, y M. G. A. Van der Heijden. 2007. Presence and identity of arbuscular mycorrhizal fungi influence competitive interactions between plant species. Journal of Ecology 95:631-638.Klironomos, J. N. 2002. Feedback with soil biota contributes to plant rarity and invasiveness in communities. Nature 417:67-70.Gange, A. C., y B. G. Brown. 2003. Actions and interactions of soil invertebrates and arbuscular mycorrhizal fungi in affecting the structure of plant communities. Pags 321-341 en M. G. A. Van der Heijden y I. R. Sanders, editors. Mycorrhizal Ecology. Springer.

Otros materiales de apoyo

Auerbach, M., and A. Schmida. 1987. Spatial scale and the determinants of plant species richness. Trend. Ecol. Evolut. 2:238-242.Connell, J. 1978. Diversity in tropical rain forests and coral reefs. Science 199:1302-1310.Farji-Brener, A. 2007. Una forma alternativa para la enseñanza del método hipotético-deductivo. Interciencia. 32:716-720.Palmer, M. W. 1994. Variation in species richness: towards a unification of hypotheses. Folia Geobot. Phytotax. 29:511-530.Lortie, C., R. Brooker, P. Choler, Z. Kikvidze, R. Michalet, F. Pugnaire, y R. Callaway. 2004. Rethinking plant community theory. Oikos 107:433-438.Wootton, J. T. 2002. Mechanisms of successional dynamics: consumers and the rise and fall of species dominance. Ecological research 17:249-260.

Problemas de la guía1 - La figura muestra la distribución de frecuencias del número de especies

de la comunidad vegetal en 2 áreas adyacentes de un pastizal de la Depresión del Salado bajo distintas condiciones de pastoreo de vacunos. Los datos fueron obtenidos mediante el registro de todas las especies presentes en 50 marcos de 1 m². El número total de especies fue igual (54 spp) en ambas parcelas. Interprete los resultados del gráfico y proponga una hipótesis que permita explicar las diferencias observadas en la estructura de la comunidad entre ambas situaciones. ¿ Qué mecanismos permitirían la coexistencia de especies en cada comunidad ?

2.- En la depresión del Salado, se visitaron dos potreros sometidos a un régimen de pastoreo muy distinto (muy intenso vs. leve). En la Tabla siguiente se consignan algunos de los resultados obtenidos:

a. ¿Qué interacciones existen entre ambos grupos de especies?¿ y entre cada uno de ellos y el ganado?

b. Explique cómo el pastoreo modifica la estructura de la comunidad, a partir de los resultados presentados en la Tabla y de las interacciones que Ud. propuso en a.

c. Qué caracteres de la vegetación mediría para evaluar la calidad forrajera de ambos potreros?

REGIMEN DE PASTOREO

muy intenso leve

Frecuencia de leguminosas

10% 40%

Frecuencia de rosetas

100% 50%

Problema -Explique los resultados de la siguiente figura. Haga un esquema indicando qué interacciones positivas y/o negativas estarían regulando el establecimiento de las dicotiledóneas en este pastizal.

Control FungicidaInsecticida Ambos0

5

10

15

20

Nú

mer

o d

e es

pec

ies

de

dic

oti

led

ón

eas

Problema para la próxima clase

Ambiente abiótico

Respuestas al ambiente

Requerimientos y tolerancias de las especies

Nicho fundamental

Interacciones biológicas

Eficacia para usar recursos. Aptitud ecológica (fitness)

Existencia de la Comunidad

Scheublin et al. 2007. J. Ecol. 95: 631-