ecosistemas del ecuador (i bimestre abril agosto 2011)

ECOSISTEMAS DEL ECUADOR

ESCUELA:

NOMBRES:

Gestión Ambiental

Diego Vélez Mora

BIMESTRE: Primero

OBJETIVOContribuir a la comprensión de los procesos

ecológicos que se desarrollan en los ecosistemas y los factores relacionados con la distribución de la

biodiversidad.

UNIDAD 1:ECOSISTEMAS, COMUNIDADES

Y POBLACIONES

BIOGEOGRAFÍA

INTRODUCCIÓN CONCEPTUAL

BIOGEOGRAFÍAINTRODUCCIÓN CONCEPTUAL

La biogeografía se define como el estudio de la distribución de seres vivos en la Tierra en un contexto temporal y espacial.

Definición

“Estudio de la distribución geográfica de los organismos, sus hábitats y los factores biológicos e históricos que los producen.”

Definición

“La ciencia que intenta documentar y entender los patrones espaciales de la diversidad biológica.”

Aproximaciones“Primera”

-Estudio de por qué las especies están donde están.-Trata de entender la combinación de factores ecológicos e históricos que generaron la distribución contemporánea de cada especie.-Se dirige a una o unas pocas especies.

¿Por qué algunos grupos de especies relacionadas se encuentran distribuidos en la misma región, y otros en partes opuestas del planeta?

Aproximaciones

“Segunda”

-Estudio de patrones espaciales de propiedades ecológicas.-Propiedades ecológicas de las comunidades-Patrones espaciales de riqueza de especies-Rango de distribución, etc.

ECOSISTEMAS, COMUNIDADES Y POBLACIONES

Estructura horizontal

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Estructura y límites de las comunidades -Número de especies - Abundancia

-Configuración espacial

Estructura vertical

Distribución de las especies

Resultado de la influencia de muchos factores, como el clima (principalmente temperatura y humedad), características del hábitat y competencia intra e interespecífica.

Área de distribución

• Fracción del espacio

geográfico interacción de especies

El área de distribución de un taxón depende de:

Lugar de origen. Hábitats a los que está adaptada. Efectividad de los mecanismos de

dispersión. Resistencia a herbívoros y/o

parásitos.

La presencia de una especie en una localidad significa que: Desde el lugar de origen, …

A través de sus mecanismos de dispersión el organismo ha llegado a la localidad, ha

encontrado un hábitat compatible con sus necesidades y ha sobrevivido a la competencia con otros organismos.

… el área potencial es mayor que el área efectiva.

El área de distribución, al igual que la especie tiene propiedades “ontológicas”

•Nace (con el nacimiento dela especie).

•Se modifica a través del tiempo.

•Y desaparece al desaparecer su ocupante.

Dinámica del área de distribución específica

Zonas de suministro: natalidad > mortalidad

Zonas de agotamiento: natalidad < mortalidad A. suministro

Desplazamiento

Aislamiento

Expansión

Reducción

- La distribución geográfica de una especie puede ser:

- Continua intercambio genético entre todos los individuos.

- Discontinua poblaciones partidas

intercambio genético. - Disyunta no hay forma de que sus

individuos se puedan cruzar.- Relictual pequeñas poblaciones aisladas

notablemente del área principal

Disyunción Ártico-Alpina en la especie Arabis alpina

Área de distribución continua de Equisetum arvense

Tipos de distribución

Especies más antiguas

Especies de origen reciente

Áreas disyuntas

Tres posibilidades

1. Al menos un linaje se ha dispersado desde donde se originó

ej. pinzones en las Galápagos

2. Ancestro ampliamente distribuido, pero poblaciones intermedias se extinguieron

relictos (ej. camelidos)

3. Ancestro en área continua que se fragmentó y se “separó”

(ej. ratites)

Tamaño de las áreas Amplia distribución en el mundo: Cosmopolitas.

Extendidas, pero faltan en diversas zonas: Subcosmopolitas.

Circumterrestres

Caso extremo, una sola localidad: Endemismo

Endemismos

Taxones con área de distribución limitada a un territorio dado.

Frecuentemente aplica a especies ligadas a territorios de pequeño tamaño.

Se puede aplicar a cualquier rango taxonómico; también se usa para comunidades vegetales.

Origen de los endemismos

Cambio brusco de las condiciones del medio.

Favorecidos por aislamiento genético (disyunciones) y evolución.

Orográfico. Desértico (Hoggar 60%).

Insular (Hawai, Galápagos).

Rareza y Endemismo

RAREZADistribución Abundancia local

Tipos de Rareza:

(a) Especies restringidas y escasas,

(b) Especies restringidas y abundantes

(c) Especies ubicuas y escasas.

¿El hecho que de una especie sea endémica significa que es rara?

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Área de Distribución y Factores Limitantes

Factores Internos Capacidad de propagación

Factores Internos Amplitud Ecológica

Factores Internos Potencial Evolutivo

variación genéticadepende de dos factores

selección ecológica

Factores Externos Geográficos, geomorfológicos Climáticos Bióticos Luminosidad Viento

Edáficos Sucesión ecológica

Frontera bioclimática

Sucesión ecológica

Área de distribución

Es una expresión compleja de la ecología e historia evolutiva de la especie (Brown

1995).

Determinado por diversos factores que operan con diferente intensidad a diferentes escalas (Gaston, 2003; Pearson & Dawson 2003).

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE DISTRIBUCIÓN

1. Trazar sus fronteras

2. Reconstrucción del desarrollo de las líneas de frontera

Métodos para describir el área de distribución

Método Cartográfico

El empleo de distintos símbolos permite diferenciar los datos de la presencia en cada malla del retículo, agregando la información de abundancia.

Métodos para describir el área de distribución

• Método Areográfico

• Es necesario tener muestreos aleatorios.

NICHO ECOLÓGICOCondiciones para la distribución

Se asume que una especie estará presente en un punto donde se den tres condiciones:

3.Condiciones abióticas favorables.

4.Un conjunto de especies beneficiosas presente y especies perjudiciales ausentes.

5.Accesibilidad desde el área de origen de la especie.

Nicho Ecológico y Área de distribución

A: Las condiciones abióticas son favorables

Nicho fundamental

B: Un grupo adecuado de especies beneficiosas está presente .

A ∩ B: Nicho efectivo

M: región que es accesible para la especie.

P = M ∩ A ∩ B.

BIOGEOGRAFÍA DE ISLAS

Las comunidades, al igual que las poblaciones de las cuales están compuestas son dinámicas y cambian continuamente a medida que las condiciones cambian.

MacArthur & Willson Proporcionalidad entre el área de una isla y el no. de especies.

MacArthur y Wilson (1967)

Las islas más grandes tienen más especies que las islas pequeñas.

Una isla tiende a tener menos especies que un área continental del mismo tamaño.

< spp

< spp

Premisas

Efecto muestreo.- en cualquier territorio homogéneo, el número de especies encontradas es proporcional al área explorada.

Efecto medio ambiente.- cuanto más grande es una isla, mayor es el número de ambientes diferentes y, por tanto, de especies que allí se encuentran.

Efecto población.- la estabilidad de las poblaciones es proporcional a su tamaño, que a su vez se relaciona al tamaño de la isla.

MacArthur y Wilson (1967)

El número de especies en una isla permanece relativamente constante a través del tiempo, pero las especies que la componen cambian continuamente.

Hipótesis de la Biogeografía de Islas

Hay un equilibrio entre la tasa a la cual nuevas especies inmigran y la tasa a la cual una especie ya presente se extingue localmente.

Dos cuestiones que por largo tiempo han sido objeto de

discusión: ¿Qué determina el número de especies de una

comunidad?

¿Qué factores sustentan los cambios en la composición de la comunidad?

Dos cuestiones que por largo tiempo han sido objeto de

discusión: ¿Qué determina el número de especies de una

comunidad?

¿Qué factores sustentan los cambios en la composición de la comunidad?

Las especies existentes en la isla estarán mejor establecidas y más capacitadas para competir

Porque aumenta la competencia interespecífica

MacArthur & Wilson propusieron que el número de especies en una isla representa un equilibrio dinámico entre tasas opuestas de migración y extinción.

MacArthur & Wilson propusieron que el número de especies en una isla representa un equilibrio dinámico entre tasas opuestas de migración y extinción.

Continente

Factores que afectan al equilibrio

Tamaño tasas de extinción

Aislamiento tasas de migración

La condición de insularidad en biogeografía no se restringe a la condición de isla.

Cualquier porción de tierra, ó zona embebida en una matriz de dimensiones mayores puede cumplir con la condición de insularidad.

Las islas

Las islas

Las partes altas de las montañas

Los parches de vegetación en medio de áreas agrícolas ó de pastizales.

Conservación y Biogeografía de Islas

Grandes reservas son mejores que pequeñas

Continuas son mejores que fragmentadas

Reservas pequeñas pero cercanas son mejores que aisladas

Proximity to many reserves better than to only one

Conectadas es mejor que aisladas

Menos borde es mejor que más borde

Conservación y Biogeografía de Islas

El pequeño tamaño de las reservas conlleva que haya menos ambientes diferentes y que las poblaciones pequeñas sean más vulnerables.

El aislamiento dificulta la llegada de nuevas especies y el reestablecimiento de poblaciones extinguidas

El tamaño de la reserva, y su distancia a otras reservas, así como su forma, debido al efecto borde, determinan el número de especies que será capaz de albergar.

UNIDAD 2: REINOS BIOGEOGRAFICOS

Clasificación Biogeográfica

Sistema de clasificación de la superficie del planeta a partir de sus características biológicas.

Distribución de grupos taxonómicos y las causas que producen tal distribución

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN

Caracterizadas por determinados géneros y familias que son allí más abundantes.

Fronteras que resultan de superponer las líneas fronterizas de muchos grupos sistemáticos diferentes.

REGIONES BIOGEOGRÁFICAS REGIONES BIOGEOGRÁFICAS DEL PLANETADEL PLANETA

Géneros o familias endémicos, importantes para definir regiones

biogeográficas.

Reinos biogeográficos

Reinos Las unidades biogeográficas más amplias son llamadas.

Reinos zoogeográficos (animales) Reinos fitogeográficos (plantas)

Reinos zoogeográficos

Alfred Russel Wallace (1823–1913)

Reinos fitogeográficos

Reinos fitogeográficos

UNIDAD 3:UNIDAD 3:

BIOMAS DEL MUNDOBIOMAS DEL MUNDO

Bosques TempladosBosques Templados

Bosque BorealBosque Boreal

TundraTundra

DesiertoDesierto

ChaparralChaparral

Praderas TempladasPraderas Templadas

AlpinoAlpino

Bosques TropicalesBosques Tropicales

Sabana TropicalSabana Tropical

BIOMA

La más grande subdivisión ecosistémica terrestre.

Incluye la totalidad del ensamblaje de plantas y animales que interactúan con su ambiente particular.

TundraSólo la superficie del suelo se descongela en verano

Permafrost

Hierbas de raíces poco profundas, plantas pequeñas

Longitud diaria varía al máximo con la estación

Tundra Ártica Estación de crecimiento de las plantas: 50 – 60 días/año

Suelos no son bien drenados

Tundra AlpinaA grandes altitudes, donde los árboles no pueden crecer

Estación de crecimiento de las plantas: aprox. 180 días/año.

Suelos bien drenados

PÁRAMOS TUNDRA

TUNDRA

Bosque Boreal o Taiga

Bosques de coníferas del Norte.

Inviernos largos, con nieve.

Capa superior del suelo lenta descomposición de hojas de coníferas.

Coníferas hoja - aguja

Bosque Boreal o Taiga

Bosque Boreal o Taiga

PRADERAS TEMPLADAS Cubiertas de hierbas y plantas

arbustivas pequeñas.

Suelos con gran contenido de humus;

Veranos de cálidos a muy cálidos, inviernos de frescos a muy fríos.

Praderas templadas

Bufalos o bisontes

Perros de praderas

Lobos

Hurones

Bosque templado

Dominan los árboles de madera dura y hoja ancha que pierden su follaje cada año.

La nieve disminuye hacia el extremo sur

Veranos cálidos e inviernos fríos

Suelo formado por una rica capa de humus

Es uno de los biomas más alterados del planeta.

Abedules

Nogales

Hayas

Arces

Ardillas

Venados

Osos

Sabana Tropical

Gramíneas y otras hierbas, árboles y arbustos con densidades variables.

Altas temperaturas todo el año, lluvias altamente estacionales (formando pantanos).

Suelos poco fértiles

Sabana

Chaparral • Confinados a las costas.• Lluvias invernales y veranos secos• Alto endemismo• Vegetación arbustiva, hojas siempre verdes,

coriáceas (cutícula gruesa). • Vegetación con altos contenidos de aceites

inflamables.

BOSQUE HÚMEDO TROPICAL

Generalmente precipitación y temperatura más o menos constantes.

En zonas de baja altitud en los trópicos.

Suelos pobres (mayor parte de nutrientes en la biomasa)

5 estratos vegetales

Formas de vida: epífitas, lianas, estranguladoras , heterótrofas.

Perezoso

Escarabajo Hércules

Lagartijo verde

Bioma de montaña

Conjunto de formaciones vegetales típicas de otros biomas.

Heterogeneidad de ecosistemas.

Desde el nivel del mar hasta más de 8000 m s.m.m.

DESIERTO Precipitaciones bajas, poco frecuentes,

irregulares e impredecibles;

Grandes variaciones entre la

temperatura diurna y la nocturna;

Suelos pobres en materia orgánica;

Escasez de agua disponible para el

consumo.

… o fríos (Puna)

•En latitudes subtropicales se presentan los “anticiclones subtropicales”.

¿POR QUÉ SON ÁRIDAS?

• Zonas áridas asociadas a cadenas montañosas.

Dos aspectos importantes

Freatofitas: Con raíces largas que alcanzan entre 6 y 10 m de profundidad hasta encontrar agua subterránea.

Suculentas: Almacenan el agua absorbida durante la época de lluvias en tallos, hojas, raíces, frutos.

Efímeras: Hierbas anuales, con ciclo de vida breve (dos y tres semanas).

Geofitas: Hierbas perennes con bulbos subterráneos donde almacenan nutrientes y agua.

Prosopis

Cactus

PLANTAS

Comportamiento: pueden ser nocturnos o crepusculares, ser cavadores y permanecer en la sombra durante el calor del día.

Morfología: cuerpos pequeños y apéndices largos. Colores que reflejen la luz solar y prevengan la absorción de calor del ambiente.

Fisiología: inactividad durante el calor intenso, ausencia de glándulas del sudor, concentración de la orina, depósitos de grasa en colas o jibas; y glándulas de sal para secretar sal sin soltar líquidos.

ANIMALES

DESIERTO

zorros coyotes correcaminos

Dinámica del área de distribución específica

Regla de Rapoport

“El promedio del rango latitudinal que ocupan las especies aumenta al aumentar la latitud”

Referencias Smith, T., Smith, R. 2007. Ecología Curtis, H., Barnes, S.N. 2008. Biología. Quinta Edición. Editorial

médica Panamericana. Zunino M., A. Zulini. 2003. Biogeografía: La dimension espacial

de la evolución. Fondo de Cultura Económica. México D.F. 358 pp.

Begon M., Harper J.L., Townsend C.R. 1999. Ecología. Individuos, Poblaciones y Comunidades. Tercera edición. Ediciones Omega. Barcelona.

Gregory, R. 2008. Understanding Evolutionary Trees. Evo Edu Outreach 1:121–137

Espinosa Organista D., J. J. Morrone, J. Llorente Bousquets, O. Flores Villela. 2002. Introducción al análisis de Patrones en Biogeografía Histórica. Las Prensas de Ciencias, Facultad de Ciencias UNAM. México