Ecología poblacional de plantas

Estudio del impacto numérico de las interacciones entre las plantas y su ambiente.

Intereses originales del ecólogo poblacional de plantas:

• ¿Cuántas plantas deben cultivarse para obtener una cosecha con ganancias?

• ¿Cuáles serían los efectos de variar las proporciones de mezclas de plantas?

• ¿Cuáles son los efectos de plantas vecinas, … de depredadores, … de enfermedades, sobre la cantidad de individuos de plantas?

Nuevos intereses

• Entender las consecuencias poblacionales de cambios genéticos.

• Predecir el estado de una población a lo largo del tiempo.

• Entender las consecuencias de las interacciones entre poblaciones de una misma especie (metapoblaciones).

Demografía de plantas

• Estudia la estructura de edades (o estructura de etapas, o estructura de tamaños) de las poblaciones.

• Estudia los cambios en tamaño poblacional (N) mediante el conteo y análisis de nacimientos (B), muertes (D) y migrantes (I, E). Nt+1 = Nt + B - D + I - E

Demografía de plantas

• Tasa de crecimiento: λ = Nt+1 / Nt

• Por ej., si λ = 1 la población está estable.

• Pero Nt+1 requiere esperar para conocerse, o se puede estimar o predecir analíticamente con tablas de vida

Tabla de vida de una cohorteCohorte = grupo de individuos que nacieron, alcanzaron una etapa decrecimiento o aparecieron en un estudio, dentro de un intervalo de tiempo.

El análisis matemático de los datos de una tabla de vida

puede contestarnos:

• ¿Población crecerá o decaerá?• ¿Cuál etapa o edad aportará más al

crecimiento de la población?• ¿Cuál etapa del ciclo vital merece

atención especial para evitar la caída de la población o la extinción de la especie?

¿Utilizar edades o etapas de vida?

• Si es basada en edad los parámetros se indican dentro de intervalos de tiempo.

• Si es basada en etapas los parámetros se indican dentro de etapas del ciclo vital. Ej., semilla, plántula, juvenil, adulto, y envejeciente.

Gráfica de un ciclo vital

transiciones

fecundidad

¿Utilizar edades o etapas de vida?

• Si es basada en edad los parámetros se indican dentro de intervalos de tiempo.

• Si es basada en etapas los parámetros se indican dentro de etapas del ciclo vital. Ej., semilla, plántula, juvenil, adulto, y envejeciente.

• Para muchas especies de plantas los procesos poblacionales se correlacionan mejor con etapas que con edades.

Modelos de matrices

Modelos de matrices

Transiciones según situaciones ambientales

Algunos resultados de analizar matrices

Suposiciones

Estos modelos hacen suposiciones que pueden ser muy irreales

Las poblaciones naturales generalmente se someten a grandes variaciones impredecibles

Fluctuaciones por cambios ambientales

Elementos de dinámica poblacional en plantas (según Harper y White ‘71):

• I. Banco de semillas.• II. Reclutamiento de

plántulas.• III. Crecimiento en

tamaño y unidades modulares.

• IV. Producción de nuevas semillas.

Otros procesos relacionados a la dinámica poblacional:

• Dispersión en espacio y en tiempo.• Competencia intra- e inter-específica.• Depredación y efectos de patógenos.

Banco de semillas

• Algunas especies tienen adaptaciones para mantenerse latentes en el suelo.

• Esas adaptaciones tienden a ajustarse a eventos externos recurrentes.

• La latencia puede romperse por:– Estímulos físicos (luz, calor).– Acción biológica (ácidos estomacales de

consumidores, patógenos, depredadores).

Reclutamiento

• El establecimiento de una planta a partir de una semilla depende de: – La disponibilidad de semillas

– La frecuencia de “lugares seguros”

“Lugar seguro” = área que provee:

• los estímulos para romper la latencia de la semilla,

• las condiciones ambientales adecuadas para que continúen los procesos de germinación,

• los recursos que consume ese proceso de germinación.

Reclutamiento y crecimiento

• Las condiciones microambientales para que continúe la germinación pueden ser completamente distintas a las condiciones ambientales para el crecimiento de etapas subsiguientes.

• El crecimiento dependerá de: – la disponibilidad de recursos – eventos que impacten a la planta

Depredación

• Defoliación.• Remoción de semillas y frutas.• Remoción de otras partes de la planta

(raíces, corteza, savia).

Remoción de semillas y frutas

• La cosecha de semillas puede servir para:– Reemplazar individuos que mueran

– Aumentar el tamaño poblacional– Colonizar nuevas áreas

– Desplegar variabilidad genética

• La depredación de semillas y frutas puede impactar cualquiera de esos roles de la reproducción.