Este documento presenta información sobre la biodiversidad, incluyendo definiciones, niveles (genético, de especies y ecológico), y métodos para medir la diversidad alfa y beta. Explica que la diversidad alfa mide la riqueza dentro de comunidades, mientras que la diversidad beta mide los cambios entre comunidades. También enfatiza la importancia de medir ambos tipos de diversidad para monitorear cambios ambientales y desarrollar estrategias de conservación efectivas.

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
II CONGRESO NACIONAL DE BIOTECNOLOGIA
DR. ÁNTERO VÁSQUEZ GARCÍA
FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
LAMBAYEQUE PERU
MACHALA, 23 DE NOVIEMBE DEL 2011

3. ETICA ANTROPOCENTRICA

4. ETICA BIOCENTRICA

5. ETICA GEOCENTRICA

7. Estructura
Paisajística
Clima
Recursos
Arqueológicos
Población
Aire
Flora
Suelo
Fauna
Agua

9. “la variabilidad de organismos vivos
de cualquier fuente, incluidos, entre
otros, los ecosistemas terrestres y
marinos y otros ecosistemas
acuáticos y los complejos ecológicos
de los que forman parte; comprende
la diversidad dentro de cada especie,
entre las especies y de los
ecosistemas”(UNEP, 1992).

10. DIVERSOS ENFOQUES PARA SU ESTUDIO
1. TEMA
CENTRAL:
VARIACION
ECOLOGIA TEMPORAL Y
ESPACIAL
2.MEDIDAS DE
DIVERSIDAD
BIODIVERSIDAD INDICAN BUEN
FUNCIONAMIE
NTO DEL
ECOSISTEMA
COMPUESTA POR : 3. HAY
A. LA VARIACION NOTABLES
(Nº de especies; RIQUEZA DE ESPECIES) DEBATES SOBRE
A. ABUNDANCIA RELATIVA DE ESPECIES (Nº LA
DE INDIVIDUOS) BIODIVERSIDAD

11. E
AREA S
T
U
BIODIVERSIDAD D
I
n
O
MUESTREO
(ASPECTO
IMPORTANTE)
ABUNDANCIA
RIQUEZA DE RELATIVA
ESPECIES
(Nº DE INDIVIDUOS) POLUCION
(Nº DE ESPECIES CAMBIOS EN LA (STRESS)
ABUNDANCIA

12. LA BIODIVERSIDAD ES UNA
CARACTERISTICA COMPLEJA DE LOS
SISTEMAS BIOLOGICOS QUE SE MANIFIESTA
A DISTINTAS ESCALAS TEMPORALES Y
ESPACIALES.
EL INTERES POR CONSERVAR LA
BIODIVERSISDAD TRASCIENDE EL ÁMBITO
CIENTIFICO, PUES TIENE MULTIPLES
VALORES PARA LA SOCIEDAD
CONTEMPORANEA, INCLUIDOS LOS
ECONÓMICOS, FUNCIONALES, CULTURALES,
,MORALES Y ETICOS

13. De acuerdo con Harper y Hawksworth (1995),
fueron Norse et al., en (1986) quienes
propusieron el término de biodiversidad para
referirse a tres niveles:
a. Genético (intraespecífico),
b. Especifico (número de especies) y
c. Ecológico (de comunidades).

14. Además de los niveles genético, de especies y de
comunidades, es posible distinguir los aspectos de
composición, estructura y función (Figura 2) de
los sistemas biológicos (Noss, 1990).
La composición se refiere a la identidad y
variedad de genes, poblaciones, especies,
comunidades y paisajes.
La estructura es la manera en que están
organizados los componentes, desde la genética y
demográfica de las poblaciones, hasta la
fisonómica a nivel de paisaje.

17. El valor de la biodiversidad.
• Valores de uso directo. Son todos aquellos
recursos bióticos que pueden ser consumidos
directamente.
• Valores de uso indirecto. Incluyen los beneficios
funcionales de los sistemas biológicos, llamados
también “servicios de los ecosistemas”. Por
ejemplo, la producción primaria mediante la
fotosíntesis, la formación de suelo, el control de
plagas, la fijación de nitrógeno, el control de
inundaciones, etc.

18. El valor de la biodiversidad.
• Valores éticos. Se refieren al
aprecio que el ser humano
puede sentir hacia la
biodiversidad fuera de su
potencial como artículo de
consumo.
.

19. Esta forma de analizar la biodiversidad
resulta muy conveniente en el contexto
actual ante la acelerada transformación de
los ecosistemas naturales, ya que un simple
listado de especies para un región dada no
es suficiente.

20. La diversidad alfa es la riqueza de especies
de una comunidad particular a la que
consideramos homogénea,
La diversidad beta es el grado de cambio o
reemplazo en la composición de especies
entre diferentes comunidades en un paisaje, y
la diversidad gamma es la riqueza de
especies del conjunto de comunidades que
integran un paisaje, resultante tanto de las
diversidades alfa como de las diversidades
beta (Whittaker, 1972).

21. Sp21 Sp20
Sp12
Sp11
COMUNIDAD C COMUNIDAD e Sp22
Sp9
Sp18
Sp10 Sp8 Sp19
Sp1
Sp7 Sp5
COMUNIDAD B
Sp14 Sp17
Sp5
Sp4
Sp18
β
Sp16
COMUNIDAD D
Sp13
Sp1 Sp2
Sp19
α Sp3 Sp15
COMUNIDAD A

22. Sp 2
Sp 2.2
Sp 1.1 Sp 2.1
Sp 1.2 Sp 2.3
Sp 3
Sp 1. 7
Sp 1.3 Sp 3.1
Sp 1.4
Sp 3.2
α
Sp 1.5
Sp 1.6
COMUNIDAD A

23. 2.1. MEDICIÓN DE LA DIVERSIDAD ALFA
La gran 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 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, su biomasa, cobertura,
productividad, etc.).
Los métodos basados en la estructura pueden a su vez
clasificarse según se basen en la dominancia o en la equidad de
la comunidad.

24. CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS PARA MEDIR LA DIVERSIDAD ALFA
DIVERSIDAD ALFA
1. RIQUEZA ESPECIFICA
1.1 INDICES
1.1.1 RIQUEZA DE ESPECIES
1.1.2 INDICE DE MARGALEFF
1.1.3 INDICE DE MENHINICK
1.1.4 INDICE ALFA DE WILLIAMS
1.2 RAREFACCIÓN
1.3 FUNCIONES DE ACUMULACIÓN
1.3.1 LOGARÍTMICA
1.3.2 EXPONENCIAL
1.3.3 DE CLENCH

25. 1.4 MÉTODOS NO PARAMÉTRICOS
1.4.1 CHAO 2
1.4.2 JACKNIFE DE 1º ORDEN
1.4.3 JACKNIFE DE 2º ORDEN
1.4.4 BOOTSTRAP
2. ESTRUCTURA
2.1 MODELOS PARAMÉTRICOS
2.1.1 SERIE GEOMÉTRICA
2.1.2 SERIE LOGARÍTMICA
2.1.3 DISTRIBUCIÓN LOG-NORMAL
2.1.4 MODELO DE VARA QUEBRADA
2.2 MODELOS NO PARAMÉTRICOS
2.2.1 CHAO 1
2.2.2 ESTADÍSTICO Q
2.3 ÍNDICES DE ABUNDANCIA PROPORCIONAL
2.3.1 ÍNDICES DE DOMINANCIA Simpson/Serie de Hill/Berger Parker
2.3.2 ÍNDICES DE EQUIDAD Shannon Wiener/Brillouin/Bulla/Equidad de

26. Índices
Riqueza específica (S)
Número total de especies obtenido por un censo de la
comunidad.
Para las comunidades de selva mediana y cultivo de
maíz señaladas en el Cuadro 1, la riqueza específica
de murciélagos es 11 y 7 especies, respectivamente.

27. Índice de diversidad
de Margalef
D Mg = S-1 / ln √N
donde:
S = número de especies
N = número total de individuos
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 S= kN
donde k es constante

28. Índice de diversidad
de Menhinick
DMn = S / N
Al igual que el índice de Margalef, 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.

29. RAREFACCIÓN
- Permite hacer comparaciones de números de especies entre
comunidades cuando el tamaño de las muestras no es igual.
E (S) = ∑1 – (N – Ni) /n
___________________
N/n
donde:
E(S) = número esperado de especies
N = número total de individuos en la
muestra
Ni = número de individuos de la iésima
especie
n = tamaño de la muestra estandarizado

30. FUNCIONES DE ACUMULACIÓN DE ESPECIES
Modelo logarítmico
E (S) = 1 ⁄ z ln ( 1 + zax )
donde:
a = la ordenada al origen, la intercepción en Y.
Representa la tasa de incremento de la lista al
inicio de la colección.
z = 1–exp(–b), siendo b la pendiente de la curva.
x = número acumulativo de muestras.

31. Modelo de dependencia
lineal
-bx
E (S) = (a/b)1 - e

32. ECUACIÓN CLENCH
E (S) = ax / 1 + bx
Según este modelo, la probabilidad de encontrar una
nueva especie aumentará (hasta un máximo) conforme
más tiempo se pase en el campo, es decir, la
probabilidad de añadir especies nuevas eventualmente
disminuye, pero la experiencia en el campo la aumenta.

33. MÉTODOS NO PARAMÉTRICOS
Requieren solamente datos de
presencia-ausencia.

34. CHAO 2
CHAO2 = S + L² / 2M
donde:
L = número de especies que ocurren solamente en una muestra
(especies “únicas”)
M = número de especies que ocurren en exactamente dos muestras

35. JACKNIFE DE PRIMER ORDEN
JACK 1 = S + L m-1 / m
donde:
m = número de muestras

36. JACKNIFE DE SEGUNDO ORDEN
JACK 2 = S + L(2m-3) / m - M(m-2)² / m(m-1)
Se basa en el número de especies que ocurren
solamente en una muestra así como en
el número de especies que ocurren en exactamente dos
muestras.

37. BOOTSTRAP
n
bootstrap = S + ∑ (1-pj)
Este estimador de la riqueza de especies se
basa en pj, la proporción de unidades de
muestreo que contienen a cada especie.

38. MEDICIÓN DE LA ESTRUCTURA
- MODELOS PARAMÉTRICOS
Los primeros intentos por describir la estructura de las
comunidades en términos de la abundancia proporcional
de cada especie fueron los modelos matemáticos que
describen la relación gráfica entre el valor de
importancia de las especies (generalmente en una escala
logarítmica) en función de un arreglo secuencial por
intervalos de las especies de la más a la menos
importante (Magurran, 1988; Krebs, 1989). El ajuste de
los datos empíricos a la distribución subyacente a cada
modelo puede medirse mediante pruebas de bondad de
ajuste como la de x² o la prueba de G (Magurran, 1988).

40. ÍNDICES DE ABUNDANCIA PROPORCIONAL
Índice de Simpson
λ = ∑pi ²
donde:
pi = abundancia proporcional de la especie i, es decir, el número de
individuos de la especie i dividido entre el número total de
individuos de la muestra. Manifiesta la probabilidad de que dos
individuos tomados al azar de una muestra sean de la misma
especie.

41. Serie de números de Hill
1/(1 - A)
NA = ∑(pi)
Es una serie de números que permiten calcular el
número efectivo de especies en una muestra, es decir,
una medida del número de especies cuando cada
especie es ponderada por su abundancia relativa.

42. Índice D de McIntosh
D = N – U / N - √N
donde
U = ni² (i=1,2,3...,S).
Es un índice de dominancia que resulta independiente
de N.

43. Índice de Berger-Parker
d = Nmax / N
donde
Nmax es el número de individuos en la especie más
abundante. Un incremento en
el valor de este índice se interpreta como un aumento
en la equidad y una disminución de la dominancia.

44. Índices de equidad
Índice de Shannon - Wiener
H’ = - ∑pi ln pi

45. DIVERSIDAD BETA

46. BIODIVERSIDAD
2. MÉTODOS DE MEDICIÓN AL NIVEL DE ESPECIES

47. 2. MÉTODOS DE MEDICIÓN AL NIVEL DE ESPECIES
La diversidad alfa es la riqueza de especies de una
comunidad particular a la que consideramos
homogénea,
La diversidad beta es el grado de cambio o
reemplazo en la composición de especies entre
diferentes comunidades en un paisaje, y
la diversidad gamma es la riqueza de especies del
conjunto de comunidades que integran un paisaje,
resultante tanto de las diversidades alfa como de las
diversidades beta (Whittaker, 1972).

48. Para monitorear el efecto de los cambios
en el ambiente es necesario contar con
información de la diversidad biológica en
comunidades naturales y modificadas
(diversidad alfa) y también de la tasa de
cambio en la biodiversidad entre distintas
comunidades (diversidad beta), para
conocer su contribución al nivel regional
(diversidad gamma) y poder diseñar
estrategias de conservación y llevar a
cabo acciones concretas a escala local.

60. B = 4+0 / 2( 9)

63. BIO-DAP
desarrollado por Gordon y Douglas (1988)
calcula los índices de diversidad
correspondientes a los presentados por
Ann Magurran en "La diversidad
ecológica y su medición"

64. Los cálculos incluyen:
rarefacción,
series geométricas,
serie truncada de registro normal palo
quebrado, estadístico Q,
índice, de diversidad de Shannon,
el índice de Brillouin,
el índice de Simpson,
el índice de McIntosh,
índice Berger-Parker
Índice de equidad de Pielou,
la diversidad beta, medidas de similitud

65. Abra el programa y aprecie las opciones de ventanas en la barra de
herramientas

66. Haga click en FILE y observe los contenidos

67. Haga Click en Open y observe las ventanas

68. Seleccione el archivo EX_03.TXT y luego haga click en ACEPTAR

69. Distinga las carpetas de la barra de herramientas

70. Haga Click en RAW data( Datos originales y aprecie la lista de
especies y numero de individuos por especie

71. Haga Click en DIVERSITY INDICES y aprecie la lista de INDICES
DE BIODIVERSIDAD

72. Marque la opción Shannon Diversity Index

73. Luego de marcar observe los valores del Índice de Shannon
Wiener (H’) error (E) y Varianza (Var H’)

74. Para copiar los datos marque la opción edit, note la ventana
Copy ctrl.+c

75. Haga click en Raw Data y verifique los datos de especies y
número de individuos

76. Cierre el programa y observe las opciones, luego presione Si y
salga

77. Haga click en File, luego Open y busque en el disco D los archivos
guardados. Haga click en el archivo CUEX.TXT y luego Aceptar

78. Haga click en Raw Data y verifique las especies y número de
individuos por especie; las dos zonas de muestreo

79. Haga click en Diversity Índices y luego en Beta Diversity

80. Verifique los valores de los diversos índices de Diversidad
Beta

81. Verifique los valores de los diversos índices de Diversidad Beta

82. Para crear un nuevo archivo haga Click en FILE y elija la opción
NEW

83. Observe la pantalla y a la derecha las opciones de Numero de
especies y Numero de sitios de muestreo

84. En las ventanas Número de especies y número de sitios
coloque 15 y 3 respectivamente, luego presione OK

85. Presione OK y observe la ventana SPECIES NAME, SITE 1, SITE 2 Y
SITE 3

86. . en cada CELDA ingrese los nombres científicos de las especies y el
número de individuos por especie y sitio de muestreo

87. Para guardar el archivo marque SAVE y observe las opciones de
guardar

88. En la ventana Nombre de archivo Escriba CB_01.txt

89. En la ventana unidades seleccione el disco D y presione Aceptar

90. Haga click en FILE, luego OPEN, Observa la pantalla

91. En las unidades de disco duro seleccione la opción d

92. Observe en la ventana Nombre de archivo CB_01.TXT,
seleccione el archivo que esta en la parte inferior y maque
Aceptar

93. Haga click en Raw Data y observe el contenido del archivo
seleccionado

94. USO DEL
SOFTWARE PAST
EN LA
DETERMINACIÓN
DE ÍNDICES DE
BIODIVERSIDAD

103. ESTIMACION DE LA CAPACIDAD DE CAPTURA
DE CARBONO POR ARBOLES O COMPONENTES
DE FLORA DE UN BOSQUE
BIOMASA AEREA
Para árboles:
1. Con UN GPS delimitar un transecto de 10x100 m
2. Contar el numero de especímenes por especies
3. los individuos seleccionados al azar se proseguirá Medir
el diámetro a la altura del pecho (DAP) con una cinta
métrica:
4. Medir la altura total en metros de cada individuo con un
clinómetro.

104. •Cálculo del volumen de los árboles:
-Se convierten los diámetros a metros y
se aplica la siguiente fórmula:
Donde:
V = Volumen en m3
AB= Área basal en m2
π/4 = constante 0.7853
D = diámetro a la altura del pecho en m
H = altura en metros
Cf = coeficiencia con forma (0.5)

105. - Estimación de la concentración de carbono en
la biomasa de los árboles:
o Se calcula la biomasa multiplicando el
volumen en m3 de cada individuo por el valor
de la densidad de la madera.
o Se calcula el contenido de carbono
almacenado en la biomasa aérea de los
árboles (materia seca por unidad de
superficie contenida en el tronco de los
árboles), multiplicando la biomasa
encontrada por el factor de contenido de
carbono (0.45).

106. MUCHAS GRACIAS
Dr. ÁNTERO VÁSQUEZ GARCÍA
anterovaquez@gmail.com