Clase 4 metodos medir biodiversidad

1. Gabriela Gómez
Rodrigo Vargas
Métodos de estudio de la
biodiversidad.

2. Puntos a tratar dentro de la clase
 Métodos de colecta.
 Técnicas de medición y muestreo.
 Índices: distintos tipos

3. Objetivo de la clase
“Si un viajero entra la selva amazónica y reconoce una especie de árbol –
es probable que tendrá que viajar todo el día hasta que encuentre uno
igual”. Wallace (1887).
En contraste en los montes del sur de Escocia es posible
buscar todo el día sin encontrar más de 40 especies de plantas
vasculares. Intuitivamente el bosque tropical es más diverso.
La idea que algunas comunidades florísticas o faunísticas son
mas "diversas" que otras ha fascinado ecólogos durante varios
siglos. Pero.......
¿Qué queremos decir por diversidad de especies?
¿Cómo podemos traducir un concepto intuitivo en algo queEn las siguientes clases se van a introducir conceptos y
herramientas fundamentales de ecología básica y

4. Algunos métodos de colecta
 Colectas limnógicas

5. Algunos métodos de colecta
 Coletas de ecología trófica o diversidad trófica

6. Algunos métodos de colecta
 Muestreos de diversidad biológica terrestre

7. Trampas de colecta (pitfall)
Diversidad de insectos, nicho trófico de anfibios

8. Índices de biodiversidad
En una muestra de una comunidad podemos
contar el número total de especies y podemos
calcular la abundancia relativa de las especies
usando índices sencillos.
Para ello debemos considerar los siguientes
parámetros:
S = Número de especies
N = Número total de indivíduos
ni = Número de individuos de especie i .....i = 1, 2, 3, . . . , S

9. Dos grandes grupos de índices
1) Métodos basados en la cuantificación del número de
especies presentes (riqueza específica)
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).
Los métodos basados en la estructura pueden a su vez
clasificarse según se basen en la dominancia o en la
equidad de la comunidad.

10. Índices de riqueza específica
Algunos
índices de
riqueza
Riqueza específica
Margalef
Menhinick
Alfa de Williams
La riqueza específica (S) es la forma más sencilla de
medir la biodiversidad, ya que se basa únicamente en el
número de especies presentes, sin tomar en cuenta el
valor de importancia de las mismas.
La forma ideal de medir la riqueza específica es contar
con un inventario completo que nos permita conocer el
número total de especies (S) obtenido por un censo de la
comunidad.
La mayoría de las veces tenemos que recurrir a índices de
riqueza específica obtenidos a partir de un muestreo de la
comunidad.

11. Ventajas de los índices de
riqueza
La riqueza de especies refleja distintos aspectos de la
biodiversidad.
A pesar de que existen muchas aproximaciones para
definir el concepto de especie, su significado es
ampliamente entendido
Al menos para ciertos grupos, las especies son fácilmente
detectables y cuantificables.
Aunque el conocimiento taxonómico no es completo
(especialmente para grupos como los hongos, insectos,
etc.) existen muchos datos disponibles sobre números de
especies

12. Desventajas del los métodos de
riqueza específica
El número de especies registradas depende
fuertemente del tamaño de la muestra, de modo que si
el esfuerzo de muestreo no es el
mismo, la comparación de distintos valores de S no
será válida
Una solución es utilizar índices que no dependan del
tamaño de la muestra o estandarizar el tamaño de
muestra mediante métodos como la rarefacción.

13. Muestreos para estimar riqueza
específica (curvas de rarefacción)
Ejemplo zona inter mareal de
México

14. Otro ejemplo de rarefacción
Calcula el número esperado de especies de cada muestra si
todas las muestras fueran reducidas a un tamaño estándar, es
decir, si la muestra fuera considerada de n individuos (n<N)
Permite hacer comparaciones
de números de especies entre
comunidades cuando el
tamaño de las muestras no es
igual.

15. Índices de biodiversidad basados en
la abundancia relativa
Índice de
abundanci
a
proporcion
al
Índice de
dominan
cia
Índice
de
equida
d
Simpson
Serie de Hill
Berger-Parker
McIntosh
Shannon-Weiver
Pielou
Bulla
Molinari

16. Algunos índices de equidad y
dominancia biológica
H = − pi ln
(pi)
D =  pi.pi o
sea D= p2
El índice de Shannon
(Shannon-Weaver)
El índice de Simpson
Recuerda que: pi = ni/N

17. El índice de Shannon-Weaver
(H)
H  normalmente toma valores entre 1 y 4.5 y
valores encima de 3 son típicamente interpretados como
"diversos"
Expresa la uniformidad de los valores de importancia a
través de todas las especies de la muestra. Mide el grado
promedio de incertidumbre en predecir a que especie
pertenecerá un individuo escogido al azar de una colección.
Proporción de la
especie i en la
muestra S

18. El índice de Simpson (D)
La interpretación de D es la probabilidad de que exista un
encuentro intra-específico.
En otras palabras, es la probabilidad de que si tomas dos
individuos al azar de la comunidad que ambos sean de la
misma especie.
D =  pi.pi o sea
D= p2
Cuanto más alta es esta probabilidad, menos diversa es
la comunidad

19. Comunidad completamente equitativa
Ejemplo índice de Simpson
Especi
e
Abu
n
p P2
1 5 0.1 0.01
2 5 0.1 0.01
3 5 0.1 0.01
4 5 0.1 0.01
5 5 0.1 0.01
6 5 0.1 0.01
7 5 0.1 0.01
8 5 0.1 0.01
9 5 0.1 0.01
10 5 0.1 0.01
-- 50 1
=5/50
= 0.1*
0.1
D = p2 =
0.1
Dado de que queremos un índice que
aumente con la diversidad en vez de
disminuir, seria mejor si podemos
interpretar el índice en una forma directa
en este sentido. Entonces es común usar
el reciproco y el inverso del índice de
Simpson
1/D = 1/ p2 =

20. Comunidad completamente dominante
Ejemplo índice de Simpson (cont…)
Especi
e
Abun p P2
1 50 0.526 0.277
2 5 0.052
6
0.0027
3 5 0.052
6
0.0027
4 5 0.052
6
0.0027
5 5 0.052
6
0.0027
6 5 0.052
6
0.0027
7 5 0.052
6
0.0027
D = p2 =
0.30
Dado de que queremos un índice que
aumente con la diversidad en vez de
disminuir, seria mejor si podemos
interpretar el índice en una forma directa
en este sentido. Entonces es común usar
el reciproco y el inverso del índice de
Simpson
1/D = 1/ p2 =

21. Comparando Simpson para las 2
comunidades anteriores
Comunidad
equitativa
Comunidad
dominante
D 0,1 0,3
1/D 10 3,3
Respuesta Menos dominante (D) y por
lo tanto más equitativa
(1/D)
Más dominante (D) y por lo
tanto menos equitativa (1/D)

22. Ejercicio 1 -
Dos bolsas llenas de "especies" que son el resultado de
un muestreo de dos ecosistemas
Ecosistema 1 Ecosistema 2

23. Preguntas a responder…
Pregunta Respues
ta
¿Cual muestra contiene más
especies?
¿Cual contiene más individuos?
¿Cual muestra es más equitativa?
¿En cual muestra hay más especies
raras?Diversidad tiene que estar relacionada
con:
1. El numero total de especies (¿?)
2. La equitatividad en sus abundancias

24. Situación problema
Basado en las muestras debemos decidir cual de
las dos comunidades debe recibir el estatus de
área natural protegida. Solo hay recursos para
proteger una de las dos !!!
1. ¿Cuál vas a proteger y por qué?
2. ¿Cómo puedes justificar tu decisión formalmente?
3. ¿Estas convencido que no has cometido un error?
4. ¿Qué tipo de información adicional debes pedir?

25. Ejercicio 2
Especie i ni pi ln pi
Rojo 1 3 3/20 Calculado
ra
Toma una muestra (aleatoriamente) de 20
individuos de cada uno de las bolsas y llenamos la
siguiente tabla:
i = especie
ni = Número de individuos de
especie i
pi = ni/N abundancia relativa de
Calcula los índices de Shannon y de
Simpson