Apuntes sobre Biodiversidad

1. Equitatividad
Sitio 1 Sitio 2
Especie A 99 50
Especie B 1 50
¿Cuál de los dos sitio se considera más diverso?

2. Índices de diversidad
• Simpson (D)
D = 1/ Σpi
2
N > 50
1≤ D ≤ S
• Shannon-Wiener
H’ = - Σ (pi . Log pi )
Valores a partir de 0
(cero) en sitios con
1 sola sp.

3. Especie Sitio 1 Sitio 2 Sitio 3
A (nativa) 160 30 10
B (nativa) 80 40 0
C (nativa) 60 80 20
D (nativa) 50 10 6
E (nativa) 20 25 0
F (nativa) 10 3 6
G (nativa) 6 5 20
H (nativa) 1 0 0
I (nativa) 1 0 0
J (nativa) 1 1 0
K (nativa) 1 0 4
L (exótica) 0 1 60
M (exótica) 0 0 60
N (exótica) 1 0 50
O (exótica) 0 0 40
P (exótica) 0 0 30
Q (exótica) 0 0 30
R (exótica) 0 0 20
Muestreo
representativo

4. Sitio1 Sitio 2 Sitio 3
No. total de
individuos (N)
391 195 356
No. total de
especies (S)
12 9 13
D (Simpson) 3.96 3.94 8.75
H´(ln) 1.64 1.60 2.31
H´(log10) 0.711 0.697 1.00

5. Especie Sitio 1 Sitio 2 Sitio 3
A (nativa) 160 30 10
B (nativa) 80 40 0
C (nativa) 60 80 20
D (nativa) 50 10 6
E (nativa) 20 25 0
F (nativa) 10 3 6
G (nativa) 6 5 20
H (nativa) 1 0 0
I (nativa) 1 0 0
J (nativa) 1 1 0
K (nativa) 1 0 4
L (exótica) 0 1 60
M (exótica) 0 0 60
N (exótica) 1 0 50
O (exótica) 0 0 40
P (exótica) 0 0 30
Q (exótica) 0 0 30
R (exótica) 0 0 20
Muestreo
representativo

6. Sitio1 Sitio 2 Sitio 3
No. total de
individuos (N)
391 195 356
No. total de
especies (S)
12 9 13
D (Simpson) 3.96 3.94 8.75
H´(ln) 1.64 1.60 2.31
H´(log10) 0.711 0.697 1.00

7. Especie Sitio 1 Sitio 2 Sitio 3
A (nativa) 160 30 10
B (nativa) 80 40 0
C (nativa) 60 80 20
D (nativa) 50 10 6
E (nativa) 20 25 0
F (nativa) 10 3 6
G (nativa) 6 5 20
H (nativa) 1 0 0
I (nativa) 1 0 0
J (nativa) 1 1 0
K (nativa) 1 0 4
L (exótica) 0 1 60
M (exótica) 0 0 60
N (exótica) 1 0 50
O (exótica) 0 0 40
P (exótica) 0 0 30
Q (exótica) 0 0 30
R (exótica) 0 0 20
Si sólo se
calculan
índices
pierdo
información:
¿Cuál?
IMPORTANTE!
Especies ausentes en
el muestreo...
¿ausentes en el sitio?

9. • Una opción es realizar un gráfico
que muestre las proporciones
relativas de cada especie en
función de su rango (orden de las
abundancias, de mayor a menor)
Modelos de abundancia relativa
de especies

10. Gráfico de rango-abundancia
• Serie logarítmica (LS)
• Esta distribución de
abundancias ocurre
cuando la partición
del nicho no es
totalmente aleatoria

11. Gráfico de rango-abundancia
• Distribución log-
normal (LN)
• Se ajusta bien para la
mayoría de los
organismos, siempre
que N>100

12. Gráfico de rango-abundancia
• Distribución de rama quebrada
(BS, por “broken stick” en
inglés)
• Se ajusta bien a poblaciones en
equilibrio de organismos con
tamaño grande, larga vida, alto
parentezco filogenético y
competidores.
• Supone que las abundancias
relativas de las spp. están
determinadas por la partición
aleatoria pero simultánea de
uno sólo de los ejes del nicho
(no hay superposición de nicho)

13. Gráfico de rango-abundancia
• Serie geométrica
• Se ajusta bien plantas
en etapas
sucesionales
tempranas o
ambientes
desfavorables

14. Interpretación de los índices
• Simpson (D) es más sensible a
los cambios en equitatividad
• Shannon (H’) es más sensible a
los cambios en S

15. Atención! No siempre...
• Un sitio con mayor S tiene mayor
valor de conservación.
• Una comunidad más diversa es
más rica en especies.

16. Patrones de riqueza de especies
• Factores que influencian la S
1. Factores geográficos
2. Factores con tendencia a estar
correlacionados con la latitud (o
altitud o profundidad)
3. Variaciones geográficas
independientes de la latitud
4. Factores bióticos

17. • Altitud
• Latitud
• Profundidad (en ambientes
acuáticos)
1. Factores geográficos

18. 2. Factores que tienden a estar
correlacionados con la latitud (o
altitud o profundidad)
• Variabilidad climática
• Productividad del ambiente
• “Edad” del ambiente

19. 3. Variaciones geográficas
independientes de la latitud
• perturbaciones físicas (ej. alud,
terremoto, inundación)
• aislamiento del hábitat
• heterogeneidad física y química

20. 4. Factores bióticos
• Predación
• Parasitismo
• Competencia
• Estadio sucesional

21. Algunas definiciones
• Recursos
materia de las que están constituidos los
organismos, energía que interviene en sus
actividades, lugares o espacios en los que
pasan sus ciclos vitales

22. Algunas definiciones
• Nicho (Hutchinson 1957)
combinación multidimensional de variables
bióticas y abióticas que son requeridas por
una especie para sobrevivir
Conjunto de
recursos
necesarios para
una especie

23. ¿Por qué algunas comunidades
poseen más especies que otras?
a. Cantidad de
recursos
b. Especialización
en el uso del
recurso
c. Superposición en
el uso del recurso
d. Explotación del
recurso

24. Más especies a mayor
rango de recursos
Más especies cada una
más especializada
Más especies cada una
superpone más su
nicho con las restantes
Más especies por
mayor explotación del
mismo recurso
(comunidad más
saturada)

25. ¿Existe un límite a la diversidad
local de especies?
• Los recursos son limitantes
saturación
• El fenómeno de saturación se ha
estudiado mayormente en islas

26. Teoría de Biogeografía de Islas
(MacArthur & Wilson 1963)
considera 2 procesos:
1. Inmigración de especies – decrece
al aumentar la riqueza de especies
en la isla
2. Extinción de especies – aumenta al
aumentar la riqueza de especies

28. La saturación de sp. en la isla
intersección de las curvas de
inmigración y extinción
(equilibrio dinámico)
área de la isla distancia
isla/continente

29. Cualquier parche reconociblemente
distinto de la matriz circundante,
puede considerarse una “isla”, y ser
sujeto al tratamiento del modelo de
equilibrio de MacArthur & Wilson
Teoría de Biogeografía de Islas
(MacArthur & Wilson 1963)

30. Predicción del modelo:
• Islas de mayor área albergan una
mayor riqueza de especies
La verificación empírica de esta
predicción ha arrojado la conocida
relación especie/área

31. Relación especie/área
S = c A z
S = riqueza de especies
A = área del sitio en estudio (muestreado)
c = coeficiente que depende del tipo de organismo considerado
z = coeficiente calculado empíricamente cuyos valores varían entre
0,18 y 0,35

32. Log (S) = log(c) + z log (A)
Log (A)
Log (S)
z
Log (c)

33. La curva especie-área puede explicarse
de tres maneras (no excluyentes)
1. Artefacto del muestreo: a mayor área
muestreada, mayor cantidad de especies
(en ambiente homogéneos)
2. Heterogeneidad ambiental: a mayor área
mayor número de hábitats
3. Equilibrio extinción-inmigración (Teoría
de Biogeografía de Islas)

34. Conclusión
La diversidad de especies en
cualquier lugar tiene un límite y las
comunidades debieran saturarse en
algún momento

35. Patrones de riqueza de especies
• Diversidad a diferentes escalas
1. Diversidad alfa (local)
2. Diversidad beta (recambio)
3. Diversidad gama (regional)

36. 1. Diversidad alfa (α): número de
especies dentro de un área o
comunidad (Diversidad local)
2. Diversidad beta (β): diversidad de
especies entre áreas o comunidades
1. Diversidad gama : número total de
especies dentro de una región
(Diversidad regional)

37. Diversidad beta (β)
β = S total / S promedio por hábitat
gama alfa
• Si β = 1, indica que no hay recambio de sp.
• La diversidad alfa y gama son simplemente
n° de sp., mientras que beta es una tasa de
cambio adimensional