guia de ecologia

G u a P r c t i c a d e E c o l o g a | 1

Csar Arana, Oswaldo Cornejo, Hctor Aponte,

Jos Roque y Vctor Pulido

E c o l o g a

rea de Ecologa

Lima Per

2014


Autores:

Csar Arana

Oswaldo Cornejo

Hctor Aponte

Jos Roque

Vctor Pulido

GUA DE PRCTICAS DE ECOLOGA

Derechos Reservados 2013

rea de Ecologa

Cuarta Edicin 2013

Diseo, Diagramacin e Impresin

Universidad Cientfica del Sur

Panamericana Sur Km. 19. Lima-Per 610-6400

Tiraje 1500 ejemplares

IMPRESO EN PER PRINTED PERU


Rector (e)

Dr. Jos Amiel Prez

Presidente Ejecutivo

MBA. Rolando Vallejo Cortez

Direccin de Desarrollo y Gestin Acadmica

Dra. Mara Pa Sirvent de Luca

ViceRector de Investigacin

Dr. Jos Amiel Prez

Coordinador de Ciencias Bsicas

MSc. Alejandro Fukusaki Yoshizawa

Coordinadores de rea

Biologa

Dra. Joyce Del Pino Robles

Ecologa

Mg. Hctor Aponte Ubills

Matemtica

Ing. Jos Dvila Tapia

Estadstica

Mg. Jorge Medina Gutirrez

Qumica

Dr. Elvito Villegas Silva

Fsica

Ing. Rodolfo Andrade Bambarn

Asistente de la Coordinacin

Mireya Seplveda Delgado

Reservados todos los derechos: ningn material de este manual puede ser reproducido sin autorizacin expresa por escrita por los autores.

La autorizacin ser en hoja aparte y firmada y adosada a este material. Todo compromiso suscrito aparte, no se refiere a este manual.

Queda exento del compromiso, el fotocopiado interno en una cantidad no mayor de 100, solo para uso con fines educativos y sin lucro


CONTENIDO

INTRODUCCIN ...................................................................................................................... 5

DATOS EN ECOLOGA Y USO DE HOJAS DE CLCULO ............................................................. 7

CRECIMIENTO DE Limnobium laevigatum A DIFERENTES CONCENTRACIONES DE

NUTRIENTES .......................................................................................................................... 13

EVALUACIN DE LAS CONDICIONES DE DISPONIBILIDAD HDRICA EN LOS ECOSISTEMAS:

BALANCE HDRICO ................................................................................................................ 16

SISTEMA BIOCLIMTICO DE HOLDRIDGE ............................................................................. 23

CARACTERSTICAS DEL SUELO .............................................................................................. 30

DETERMINACIN DE LA ABUNDANCIA DE LAS POBLACIONES ............................................ 34

MODELOS DE CRECIMIENTO POBLACIONAL ........................................................................ 41

INDICES DE DIVERSIDAD ALFA Y BETA E NDICES DE SIMILITUD .......................................... 51

DESCRIPCIN DE HBITATS: HUMEDALES COSTEROS ......................................................... 58

EJERCICIOS DE APLICACIN .................................................................................................. 75

BIBLIOGRAFIA UTILIZADA ..................................................................................................... 82

Cita recomendada:

Arana C, Cornejo O, Aponte H, Roque J, Pulido, V. 2014. Prcticas de Ecologa. 5 Edicin.

Universidad Cientfica del Sur. Lima 87pp.


INTRODUCCIN

Ecologa es una palabra cada vez ms popular en nuestro lenguaje diario, la utilizan desde

cientficos hasta polticos, sin embargo, su significado vara segn la persona y el entorno social

donde se usa. En muchos casos se utiliza errneamente como sinnimo de ambiente o de

conservacin del mismo. Sin embargo, la Ecologa es una ciencia que pretende encontrar respuestas

a muchas preguntas relacionadas a las interacciones entre los organismos y el ambiente, que

determinan sus abundancias y distribuciones. Es una ciencia compleja pero lgica y a pesar de que

el cientfico que se dedica a desarrollar esta rama del conocimiento requiere de un gran marco

terico y manejo de diferentes herramientas matemticas, todos debemos tener un acercamiento a

esta ciencia como parte de la nueva cultura que nuestra sociedad requiere frente a la crisis ambiental

que sufre.

Cada vez hay ms motivos para conocer esta ciencia, tanto en sus principios bsicos como en sus

metodologas y en el presente texto se ha pretendido brindar un panorama general sobre algunas

herramientas bsicas en la investigacin ecolgica, as como complementar un curso terico sobre

los principios de la Ecologa.

El contenido de este texto esta subdividido en tres partes, la primera relacionada a herramientas para

el manejo de datos en general y en especial datos meteorolgicos que permitan describir el clima de

una regin y el suelo de la misma, as como la direccin de la visualizacin de un video sobre los

factores histricos en la Tierra, mientras que la segunda parte considera mtodos y simulaciones

para el anlisis de las poblaciones naturales. La tercera y ltima parte esta relacionada a las

comunidades biolgicas. Se incluye tambin los trabajos de campo ha realizar durante el curso,

Ms que un texto final, es apenas un avance de una larga marcha de elaboracin de textos que

permitan el desarrollo de la educacin en Ecologa en nuestro pas. Te invitamos a asomarte a esta

forma de ver la naturaleza.

Csar Arana, 2011


DATOS EN ECOLOGA Y USO DE HOJAS DE CLCULO

1. Introduccin

La Ecologa es una ciencia emprica (experiencia) y fctica (se basa en hechos), por lo que los

eclogos colectamos datos que son utilizados para probar hiptesis, en un modelo de Conjetura refutacin, Hiptesis prueba o Ideas datos.

Existen muchas maneras de tomar datos de la naturaleza para su estudio y muchas otras para

analizarlos. Sin embargo, se pueden establecer diez reglas bsicas para tomar datos ecolgicos:

1. No medir todo lo que sea medible, slo datos tiles que son determinados por el marco terico necesario antes del muestreo y el objetivo del mismo.

2. Para establecer los objetivos primero se debe descubrir un problema y hacer una pregunta. 3. Recolectar los datos que ayuden a responder la pregunta que te hiciste y puedas manejar

estadsticamente.

4. Tener en cuenta que algunas preguntas en Ecologa son imposibles de responder en la actualidad y que la escala de medicin que se utilice puede variar: nominal, rankeo,

intervalos o tasas, discreta y continua.

5. Con datos continuos se debe establecer el nmero de decimales a utilizar antes de experimentos.

6. Nunca se debera reportar un estimado ecolgico sin alguna medida de su posible error. 7. Siempre hay que ser escptico a los resultados de una prueba estadstica de significancia. 8. Nunca confundir la significancia estadstica con la biolgica, 9. Codifica todos tus datos ecolgicos y colcalos en bases de datos en formatos adecuados. 10. Cuidado extremo en la calidad de los datos obtenidos.

En esta prctica se brindarn algunos datos sobre el uso de las hojas de clculo y bases de datos en

un programa de cmputo ampliamente utilizado y cuyo manejo bsico ser til en el desarrollo de

las siguientes prcticas del curso, as como en el seminario de investigacin y tambin dentro de las

dems tareas de su vida universitaria y profesional futura. Si bien son slo algunos aspectos muy

bsicos de todo lo que se puede hacer en estos programas, consideramos es un nivel mnimo para

aprovechar estos recursos computacionales.

2. Objetivos

Explicar las caractersticas de los datos en ecologa

Adiestrar al alumno en la elaboracin y anlisis de hojas de clculo

3. Materiales

Computadora

Excel

Cuaderno de apuntes

4. Procedimiento 1. En Windows, un click en inicio, todos los programas y finalmente en Microsoft

Excel . Esto abrir Excel con un libro de trabajo en blanco, Tambin puede buscarse el cono del programa en el escritorio o barra de Microsoft office


2. Observa que el libro de trabajo est compuesto de varias hojas (entre las cuales puedes moverte con un click (del Mouse) en las lengetas a lo largo del fondo de la pgina), y que

las columnas estn etiquetadas con las letras (A, B, C, etc,) y las filas son etiquetadas por

los nmeros (1, 2, 3, etc,); as cada celda en la hoja de clculo se puede indicar por su

localizacin en una columna especificada y una fila especificada (por ejemplo, la clula en

la esquina izquierda superior es A1, el que est debajo de ella es A2, y la que est a la

derecha es B1).

3. Has un Click (izquierdo) en la clula A1, e incorpora el nmero 1 (sin las comillas). 4. Presiona para moverse a la celda A2 (o click en la celda A2), incorpora el nmero

2 (otra vez, y a travs de esta prctica, sin considerar las comillas), y presiona el . 5. Has un Click sobre la celda A1, y mientras sujetas continuamente el botn izquierdo en el

mouse baja hasta seleccionar las celdas A1 y A2. Suelta el botn del Mouse.

6. Mueve el cursor a la pequea caja cuadrada en la esquina derecha ms baja de las clulas seleccionadas (la forma del cursor cambiar a un signo +). Has click sobre la esquina de las celdas seleccionadas mientras que el cursor tiene la forma del signo + y arrastra hacia abajo a la celda A20 (mientras que sujetas el botn del mouse), Suelta el botn del mouse.

Las celdas A3 hasta A20 se deben ahora haber llenar de los nmeros 3, 4, 5, 6 hasta 20 (esta

es la funcin AutoFill o autollenado).

7. Ahora selecciona las celdas de la A1 a la A20, coloca tu cursor en el extremo derecho del cuadro seleccionado y baja el bloque una celda, es decir que el nmero 1 se encuentre en la

celda A2. Esto es una forma de trasladar la informacin en bloque.

8. En seguida coloca los encabezados y los datos siguientes:

Nmero Ancho Largo

1 12 23

2 14 33

3 19 46

4 11 21

5 17 43

6 20 48

7 16 41

8 14 34

9 26 60

10 11 22

11 25 58

12 22 49

13 12 22

14 10 19

15 11 20

16 15 39

17 17 42

18 12 21

19 10 18

20 23 55

9. Este es un ejemplo de una hoja de clculo con datos numricos de dos variables: el ancho y largo de la conchilla de un molusco. En este ejemplo, aprenderemos a utilizar algunas

frmulas del Excel y tambin algunas grficas y anlisis estadsticos bsicos.


10. Coloca la palabra promedio en la celda A22 y coloca tu cursor en la celda B22. Busca en el men insertar y funcin (hay otras vas para el mismo fin, consulta con tu profesor) y busca la alternativa promedio, has un click y abrir una nueva pantalla donde automticamente escoge los valores numricos adyacentes a esta celda o t escoges los

valores de B2 a B21, presiona enter. En la celda B22 aparece un nmero que es el promedio

de los valores de ancho de las conchillas del molusco, es decir es igual a sumar todos los

valores y dividir el resultado entre el nmero de conchillas medidas. Has un click en la

celda B22 luego desplaza el cursor hasta el extremo inferior de la misma celda hasta que el

cursor se convierta en un +, has nuevamente un click y sin soltar el botn del mouse mueve el curso hasta C22, suelta el botn y aparecer en C22 un nmero que es el

promedio de los valores de longitud de las conchillas. Apunta estos dos valores y

comprueba estas operaciones sumando todos los valores y dividindolos entre 20 siguiendo

la explicacin de tu profesor.

11. Alternativamente puedes explorar otras frmulas como desviacin estndar, valores mximos o mnimos, etc.

12. Ahora haremos un grfico. Para esto primero selecciona todos los valores de las columnas B y C (es decir desde B1 hasta C21) enseguida busca en el men insertar y grfico, aparecer una nueva pantalla de donde elige el grfico XY (Dispersin) y el subtipo de slo puntos. Has click en siguiente y en la pantalla que aparece quita la leyenda y cambia el

ttulo colocando en el ttulo del grfico Conchilla de Molusco y en el eje X Ancho y en el eje Y Largo. Has click en siguiente y finalizar. Arrastra con el cursor el grfico en donde se te acomode dentro de la pgina. Ya has hecho un grfico de dispersin de puntos

que representa los valores de ancho y largo de las conchillas.

13. Ahora trataremos de analizar la relacin entre el ancho y el largo, utilizando dos anlisis simples de correlacin y regresin lineal. Para esto has click con el botn de la derecha del

Mouse en cualquiera de los puntos de tu grfico y fjate que todos o casi todos los puntos

aparezcan seleccionados (con otro color al original). Aparece un men de donde selecciona

Agregar lnea de tendencia. En la pantalla que aparece escoge Tipo lineal y en Opciones presentar ecuacin en el grfico y presentar el valor R cuadrado en el grfico. Has click en Aceptar. En el grfico aparecer una Recta que representa la relacin entre

ancho y largo, una ecuacin que relaciona estos valores (regresin) y el valor de R2 que

cuanto ms cercano a 1 significa que la relacin del largo est ms fuertemente

correlacionada (determinada) por el valor del ancho. Pdele a tu profesor que te explique ms estos resultados.

14. Finalmente el grfico debe quedarte as:


15. Puedes mejorar la pinta del grfico segn tu gusto y criterio y con ayuda del profesor, cambiando colores, tamao, forma de los puntos, etc.

16. Ahora haremos otro tipo de anlisis de los datos, as como un grfico nuevo. Se trata de un anlisis de frecuencias y un histograma de frecuencias.

17. Primero coloca las palabras Rangos y Frecuencia en las casillas D1 y E1 respectivamente. Con ayuda de tu profesor define cinco rangos para los datos de ancho, considerando el valor

ms bajo (10) y el ms alto (26), debes entonces colocar desde D2 hacia abajo los valores

de 10, 14, 18 hasta 26. Puedes llenar estos valores rpidamente poniendo en D2 10 y en D3 14, luego selecciona ambas celdas y coloca el cursor en el extremo inferior, cuando aparezca + sin soltar el Mouse desplaza hasta D6 y tendrs los valores de los rangos (ojo cada valor significa el lmite superior del rango). Ahora selecciona las casillas E2 hasta E6

y busca en el men insertar y frmula, busca frecuencia. En la pantalla nueva que aparece

escoge en datos los del ancho B2 hasta B21 y en grupos los datos de D2 a D6, has un click

en Aceptar pero apretando al mismo tiempo las teclas control ctrl y shift.

18. Deben salir valores como los siguientes:

19. Puedes comprobar si esta bien sumando los valores bajo frecuencia y debe salir igual al nmero de valores (20).

20. Ahora selecciona las celdas de D1 a E6 y copia los valores usando las teclas ctrl y c o cualquiera de las otras formas de copiado (consulta al profesor). Coloca tu cursor en F1 y

en el men principal busca pegado especial y escoge la alternativa valores. Aparecern los mismos datos pero ya no tienen frmula y puedes graficarlos y modificarlos sin

problemas.

21. Ahora hars un histograma de frecuencias, para esto selecciona las celdas de F2 a F6 y en el men principal escoge Formato y celdas, de la primera pantalla escoge la alternativa texto,

has click en aceptar y vers que los nmeros se van a la izquierda de las casillas. Has

cambiado los formatos de nmeros a textos. Ahora escribe en F2 el rango 0-10 , en F3 11-14, as sucesivamente, te debe quedar as:

Rangos Frecuencia

0-10 2

11-14 8

15-18 4

19-22 3

23-26 3

22. Ahora selecciona F1 hasta G6 y busca en el men principal Insertar y Grfico. Escoge la alternativa Columnas y el subtipo columna agrupada (el primero). Has click en siguiente,

una vez ms siguiente y en esa pantalla elimina la leyenda y coloca en los ttulos de los

Rangos Frecuencia

10 2

14 8

18 4

22 3

26 3


ejes: en X Rangos de ancho de conchilla y en Y Frecuencia. Te debe resultar algo as:

23. Puedes mejorar el grfico segn tu gusto y criterio. 24. Salva tu archivo con tu nombre y apellido. 25. Ahora te dejamos una tarea: Mide un grupo de 20 hojas de cualquier planta de tu jardn o

parque cercano a tu casa y has los mismos procedimientos en tu casa o en el centro de

cmputo de la universidad. Ten en cuenta que algunas cosas varan dependiendo de la

versin que tengas de Excel, pero es muy parecido en todas. Coordina la forma de entregar

tus resultados con tu profesor.

5, Cuestionario

1. Investiga y seala qu diferencia hay entre una base de datos y una hoja de clculo 2. Averigua la importancia y utilidad del promedio y la desviacin estndar 3. Busca en Internet o en la biblioteca algn trabajo de tu especialidad que haya utilizado

histogramas de frecuencias, anlisis de correlacin o de regresin y explica de qu se trata

el trabajo y cmo us estos mtodos. Recomendacin: Un trabajo confiable tiene una

referencia completa explcita, es decir, indica quin es el autor, la fecha de publicacin, la

revista donde ha sido publicado (incluso el nmero y volumen de la revista); evita usar

trabajos que no tengan esta informacin.


CRECIMIENTO DE Limnobium laevigatum A DIFERENTES CONCENTRACIONES DE

NUTRIENTES

El crecimiento y desarrollo ptimo de las plantas se encuentra ntimamente ligado a las condiciones

del sustrato en donde habita. El aporte insuficiente o excesivo de macro y micronutrientes pueden

afectar significativamente su crecimiento.

Limnobium laevigatum es una planta acutica frecuente en ecosistemas lnticos y humedales. Esta

especie ha demostrado reaccionar positivamente a la presencia de nutrientes en el agua, aumentando

su poblacin cuando las condiciones se lo permiten. En condiciones ptimas, esta especie puede

lograr duplicar su biomasa en dos das. Este fenmeno ha tenido consecuencias graves, ya que en

ecosistemas eutrficos, esta especie puede lograr sobre poblar los espejos de agua, desencadenando

una gran cantidad de reacciones que tienen como resultado final la prdida de especies animales y

vegetales.

El objetivo de la presente prctica es el de apreciar la respuesta in vitro de Limnobium laevigatum

frente a diferentes concentraciones de nutrientes a las que sern sometidas.

MATERIALES

Vasos de plstico de 150ml

Solucin hidropnica San Marcos

1 geneto de L. laevigatum por vaso

Balanza, pH metro y conductmetro

Pipeta de 10ml

Probeta de 1L por grupo

Papel toalla

Regla

PROCEDIMIENTO

Utilizaremos soluciones nutritivas a partir de un concentrado de nutrientes para hidropona. Prepare

suficiente solucin para cada tratamiento como se indica en la siguiente tabla:

Sol A Sol B

Tratamiento 1 (Agua

destilada) 0% 0%

Tratamiento 2 0% 25%



Se recomienda disolver cada solucin con una cantidad parcial de agua de cao (salvo el

tratamiento 1) y luego completar el volumen final. Utilice una pipeta diferente para cada solucin.

Evaluar el pH y conductividad al inicio y al trmino del experimento. Si es necesario aadir agua de


cao para mantener el volumen inicial. Por cada tratamiento haga 4 repeticiones (1 repeticin por

mesa).

Al inicio del experimento anote los siguientes datos en cada geneto:

Longitud de la raz: Mida la raz ms largas de cada envase plstico

Peso fresco: Es el peso de cada geneto. Para pesarlo, debe secar cuidadosamente con un papel toalla, sin daar las races.

Nmero de hojas totales

Nmero de rametos: Inicie cada tratamiento con un rameto de un geneto por vaso y anote los cambios en el tiempo.

Nmero de Hojas senecentes o clorticas: Cuente el nmero de hojas senecentes o clorticas en cada envase.

Anote cada una de estas caractersticas a los 0 das, 7 das, 14 das y 21 das. Obtenga los

promedios y haga los anlisis estadsticos que le indique el profesor.

RESULTADOS Y DISCUSIN

1. Cules fueron los resultados obtenidos en cada grupo? Fueron estos los resultados esperados? Fueron estos resultados estadsticamente significativos?

2. Cmo afectara el crecimiento de Limnobium a la cantidad de luz que llegara al plankton de una laguna? Bajo qu condiciones sucedera eso?

3. Investigue y mencione otras especies de plantas acuticas que presenten un crecimiento similar.


EVALUACIN DE LAS CONDICIONES DE DISPONIBILIDAD HDRICA EN LOS

ECOSISTEMAS: BALANCE HDRICO

1. Introduccin

La humedad es uno de los principales factores abiticos que determinan la distribucin de los

organismos en el planeta. En sentido amplio, la humedad incluye tanto el vapor de agua

atmosfrico como la precipitacin, la cual es la principal fuente de este recurso para las plantas y

animales terrestres. Se puede considerar que en los ecosistemas existe un flujo continuo de agua,

donde el ingreso principal es la precipitacin y la salida es a travs de la evaporacin del agua del

suelo, la transpiracin de los organismos y la prdida de agua por escorrenta. El suelo juega un

papel importante en este flujo hdrico, pues retiene y almacena el agua tiempo despus de

ocurrida la precipitacin, actuando como una esponja que brinda este valioso recurso ms all de

los meses lluviosos, extendiendo el periodo de crecimiento de las plantas. En la presente prctica

se muestra un mtodo para analizar este balance de agua, tanto el ingreso, la salida y el

almacenaje. Para esto usaremos algunos nuevos conceptos como Evapotranspiracin Real y

Potencial, Capacidad de Campo, Escorrenta, Almacenamiento y Deficiencia de agua.

2. Objetivos

Instruir al alumno en la elaboracin e interpretacin del balance hdrico

Explicar los diferentes fenmenos ecolgicos producidos por el flujo del agua en el ecosistema

3. Materiales

Papel milimetrado

Calculadora

Lpices

Regla, borrador

Hojas de datos

4. Procedimiento

El balance hdrico se realizar en una tabla con filas predeterminadas (Tabla 1), en la cual se

colocan los datos mensuales para cada variable, Los datos en que se basa el anlisis son los de

temperatura media mensual (en C) y precipitacin total mensual (en mm), Con estos datos se

pueden calcular el resto de parmetros de la tabla.

Para empezar se debe calcular la evapotranspiracin potencial (ETP) mensual que es la cantidad de agua que se evapora del suelo ms la que los organismos transpiran

(principalmente las plantas) bajo condiciones hdricas ptimas. Este valor puede medirse

con un lismetro o calcularse por una frmula emprica. Nosotros usaremos la frmula de

Holdridge:

ETP mensual = 58,93 x (N das del mes/ N das del ao) x Temperatura media mensual


Para empezar el resto del balance debemos asegurarnos que nuestro almacn de agua (el suelo) est totalmente vaco o totalmente lleno. Una vez que detectemos el mes en que

nuestro almacn est lleno o vaco, empezaremos al mes siguiente..

El almacenamiento de agua se refiere a la cantidad de este elemento que se encuentra almacenada en el suelo y el cambio de almacenamiento la cantidad que entra o sale del

mismo (positivo o negativo). Este almacenamiento tiene como valor mximo la

capacidad de campo, si llueve ms de los posible de almacenar el agua se pierde por

escorrenta. La capacidad de campo vara segn la textura del suelo, en la prctica se

utilizar el valor promedio para suelos francos (intermedios) de 100 mm.

La evapotranspiracin real (ETR) es la cantidad de agua que en realidad se evapotranspira en un ecosistema y depende de temperatura y precipitacin. El mximo

valor del ETR es el ETP. El valor del ETR vara segn la disponibilidad de agua en tres

formas:

o ETR= ETP, cuando la precipitacin cubre el ETP o ETR= Precipitacin (Pp) cuando no hay suficiente agua para cubrir el ETP, y o ETR= Pp + Agua del suelo, cuando no alcanza ni la Pp ni el agua almacenada del

suelo, para cubrir el ETP

Si el ETR es menor al ETP entonces la diferencia entre ambos ser la deficiencia de agua.

Tabla 1, Balance Hdrico de la Estacin de:

Meses E F M A M J J A S O N D

TMM

ETP

Pp

Cam.Alm.

Almacen.

ETR

Def.Agua

Escorrenta


Balance Hdrico de la Estacin de:


TMM

ETP

Pp

Cam.Alm.

Almacen.

ETR

Def.Agua

Escorrenta



TMM

ETP

Pp

Cam.Alm.

Almacen.

ETR

Def.Agua

Escorrenta



TMM

ETP

Pp

Cam.Alm.

Almacen.

ETR

Def.Agua

Escorrenta

5. Cuestionario

1. Explica la importancia de la humedad para el desarrollo de la vida en la tierra. 2. Explica la importancia de la interaccin de la temperatura con la humedad. 3. Define organismos eurihigros y organismos estenohigros. Ejemplos para cada caso. 4. Cmo se agrupan las especies segn sus preferencias por el agua? Da ejemplos. 5. Menciona y explica algunas adaptaciones de los organismos para la conservacin del agua.


ANEXO DE DATOS CLIMTICOS DE DIFERENTES LOCALIDADES DE

SUDAMRICA

San Andrs 1 m 1233N 8142W 1971-2000

Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic

TMM 26,7 26,6 26,9 27,4 27,9 28,0 27,9 27,9 27,8 27,6 27,4 27,1

PpTM 75,8 41,5 24,0 32,3 134,3 212,0 200,3 201,4 239,7 318,3 273,0 145,9

Bucaramanga 1189m 707N 7311W 1971-2000

TMM 21,2 21,5 21,6 21,5 21,4 21,4 21,3 21,4 21,2 20,8 20,8 20,9

PpTM 57,6 79,7 120,9 136,0 118,5 81,9 88,0 84,7 100,5 141,9 118,7 56,0

Medellin 1490m 613N 7535W 1971-2000

TMM 21,9 22,2 22,2 22,0 22,0 22,4 22,7 22,6 21,9 21,3 21,3 21,5

PpTM 64,7 79,3 124,1 162,1 201,5 157,7 119,2 145,7 179,0 217,1 150,5 95,8

Bogota 2556m 432N 7406W 1971-2000

TMM 14,3 14,5 14,9 14,9 15,0 14,6 14,1 14,3 14,3 14,4 14,6 14,4

PpTM 50,1 68,2 88,3 130,7 118,8 54,0 35,4 44,1 70,1 144,0 127,4 78,2

Cali 1004m 322N 7632W 1971-2000

TMM 24,3 24,4 24,5 24,2 24,0 24,2 24,5 24,9 24,4 23,9 23,6 23,9

PpTM 86,1 121,0 144,9 192,5 167,1 90,3 53,9 65,4 111,0 170,3 158,1 127,0

San Juan del Pasto 1873m 123N 7717W 1971-2000


TMM 18,7 19,0 19,1 19,1 19,2 19,6 19,8 20,1 19,8 18,7 18,3 18,4

PpTM 110,2 112,7 133,0 151,4 141,0 61,1 30,7 32,9 71,0 156,8 178,4 132,6

TRINIDAD-

BENI 155M 1449S 6455W 1972-96

TMM 26,9 27 27,1 26,1 24,5 22,8 22,6 24 24,7 26,7 26,9 27

PpTM 298,9 268,5 225,5 123,9 114,6 33,9 32,1 52,2 123,3 139,2 226,8 275

SALTA 1221m 2451'S 6529'

W 1981-90

TMM 21,3 20,3 19,3 16,6 13 9,9 10,5 12,7 14,5 18,9 20,6 21,1

PpTM 202 188,7 111,4 46,3 6,2 2,4 5,9 7,5 7,6 24,8 76,9 157,1

ASUNCION 64M 2516S 5738W 1970-94


Variable/


TMM 28,6 28,1 26,7 22,5 20,6 19,7 18,6 20,6 21,1 23,9 26,1 27,8

PpTM 139,7 129,5 109,2 132,1 116,8 68,6 55,9 38,1 78,7 139,7 149,9 157,5

TUCUMAN 450M 2649S 6513W 1981-90

TMM 25,3 24,2 22,2 19,1 15,5 12,2 12,1 14,7 17,1 21,6 23,2 24,9

PpTM 196,2 158,1 161 67,2 14,7 14 11,4 12,4 13,3 47,8 69,8 200,4

RESISTENCIA 52 m 2727'S 5903'W 1981-90

TMM 27 26,1 24,4 21,1 17,9 14,7 15 16,8 17,8 21,6 23,9 25,8

PpTM 148 171,2 200 284,9 97 87,5 47,3 49,5 81,3 123,7 158,1 108,2

ARTIGAS 117M 3024S 5623W 1944-94

TMM 25,6 25,3 23,1 18,9 15,8 13,9 12,8 15,3 16,7 18,1 21,7 24,2

PpTM 110,2 97,8 119,1 128,3 105,4 104,4 70,1 75,7 101,9 119,4 97,3 104,1

CORDOBA 474 m 3119'S 6413'W 1981-90

TMM 23,5 22,4 20,4 17,2 13,8 10,4 10 12,5 14,5 18,8 21 22,9

PpTM 167,7 111,8 108,9 56,2 19 3,5 24,8 10,3 32,3 80,1 107,7 147,6

PARANA 78 m 3147'S 6029'W 1981-90

TMM 25,5 24 21,8 18,1 14,8 11,5 11,2 13,2 14,6 18,4 21,3 23,7

PpTM 134 158,3 131,4 118,4 65,5 33 37 31,4 69 125,1 112,3 110,2

MELO 110M 3222S 5412W 1986-94


TMM 24,5 23,9 22,2 18,6 15 12,8 12 13,9 15 17,5 20,3 22,5

PpTM 109,2 139,7 119,4 132,1 96,5 132,1 73,7 139,7 81,6 68,6 83,8 83,8

ROSARIO 25 m 3255'S 6047'W 1981-90

TMM 24,8 23,4 20,9 17,2 13,6 10,1 10 12 13,9 17,8 20,9 23,3

PpTM 98,3 124,1 120,2 88 64,9 19,5 29,5 31 56,4 100,6 107,4 93,3

RIO CUARTO 443M 3308S 6421W 1981-90

TMM 23,2 22,4 19,8 16,4 12,8 9,5 8,9 11,2 13,2 17,5 20,1 22,4

PpTM 140,1 88,3 118,6 51 24,3 9,4 19,3 12,5 48 71,4 132,4 131,5

TREINTITRES 57M 3315S 5428W 1944-94

TMM 23,3 23,1 20,6 18,1 15 12,2 11,7 12,5 13,1 16,4 18,6 21,7

PpTM 91,7 85,1 100,1 109,5 97,5 112,3 87,6 98,3 113,8 89,4 67,8 71,6


JUAN FERNANDEZ 5 M 3337S 7852W 1959-89

TMM 18,5 18,9 18,3 16,6 15 13,3 12,6 12 12,4 13,2 14,9 16,7

PpTM 24 38 38 78 143 160 161 115 72 55 28 24

BUENOS

AIRES 25 m 3435'S 5829'W 1981-90

TMM 25,1 23,7 21,4 17,7 14,3 11,2 10,9 12,7 14,2 17,7 20,6 23,2

PpTM 121,6 122,6 153,9 106,9 92,1 50 52,9 63,2 77,7 139,3 131,2 103,2


SISTEMA BIOCLIMTICO DE HOLDRIDGE

1. Introduccin

Siguiendo el principio de que las condiciones climticas determinan la distribucin de los

organismos, Holdridge formul un sistema para clasificar y predecir los diferentes ecosistemas

que se encuentran en la Tierra. Este sistema bioclimtico de Holdridge quiz es el ms utilizado y

emplea los datos de temperatura y precipitacin para determinar zonas de vida, es decir una

regin bioclimtica (con determinadas condiciones biolgicas y climticas) delimitada por los

promedios anuales de lo que Holdridge llam la biotemperatura (temperatura del aire entre los 0

y 30 C y que determina el ritmo e intensidad de los procesos fisiolgicos en las plantas), la

precipitacin y la razn de evapotranspiracin potencial. Cada zona de vida incluye una

determinada asociacin o formacin vegetal (que depende de la forma de crecimiento

predominante). De manera que conociendo simplemente los valores de temperatura y

precipitacin de cualquier regin se puede predecir, utilizando este sistema, la zona de vida que

ah se desarrollar. Este sistema ha sido utilizado para elaborar el mapa ecolgico del Per

(INRENA 1995).

2. Objetivos

Instruir al alumno en la aplicacin e interpretacin del sistema bioclimtico de Holdridge

Determinar las zonas de vida que presentan esas regiones mediante el sistema bioclimtico de Holdridge y discutir su importancia y aplicabilidad.

3. Materiales

Calculadora

Lpices

Regla, borrador

Mapa ecolgico

Hojas de datos

4. Procedimiento

Para determinar los valores de biotemperatura media mensual (BioTMM) se utilizans los datos de temperatura media mensual (TMM) y diferentes frmulas, dependiendo

si la TMM es menor que 6C, mayor que 24C, o si se encuentra entre estos dos

valores. Generalmente la TMM se encuentra entre los 6 y 24; en este caso

consideraremos:

BioTMM = TMM

Determina el valor de la biotemperatura media anual (BioTMA) promediando los valores de biotemperatura media mensual.

Determina el valor de la precipitacin total anual (PpTA) sumando los valores de la precipitacin total mensual.


Encuentra el valor de la evapotranspiracin potencial anual (ETPa) utilizando la frmula:

ETPa = 58,93 x BioTMA

Calcula el valor de la razn (relacin) de evapotranspiracin potencial: Razn de ETPa = ETPa/PpTA

En el diagrama del sistema bioclimtico la interseccin entre las lneas de BioTMA (ejes verticales) y razn de ETPa (lado izquierdo del tringulo) o PpTA (lado

derecho del tringulo) indica la zona de vida correspondiente (encerrada en un

hexgono). Por ejemplo, si la BioTMA es de 14C y la razn de ETPa es de 1,5, la

zona de vida correspondiente ser la de Bosque Seco.

Con el valor de la razn de ETPa encuentra la provincia de humedad (lnea inferior del diagrama).

Determina el piso altitudinal correspondiente (escala derecha del diagrama) utilizando directamente el valor de la BioTMA.

La regin latitudinal se determina encontrando el valor de BioTMA que tendra la estacin meteorolgica si estuviera al nivel del mar; es decir que a la BioTMA real se

le agrega la temperatura que se ha perdido por la altitud. Esta temperatura perdida se calcula considerando que cada 1000 m de altitud la temperatura disminuye 6 C. Utilizando el valor de la BioTMA al nivel del mar, encuentra la

regin latitudinal correspondiente en la escala izquierda del diagrama.


Hoja de datos climticos

CAMPO DE MARTE Alt : 150 m 1928-1972

E F M A M J J A S O N D

T 21,4 22,2 21,9 20,2 17,8 16,1 15,3 15,1 15,3 16,2 17,7 19,4

Pp 1,1 0,4 0,5 0,3 2,2 3,8 4,9 5,6 5,2 2,2 1,2 0,6

COCHABAMBA Alt : 1700 m 1964-1974

T 18,8 19,0 18,9 18,9 19,1 18,8 18,6 19,1 19,1 19,0 18,9 18,9

Pp 52,7 66,0 116,9 115,8 51,4 26,1 15,4 42,2 75,7 119,4 85,8 47,7

CHOTA Alt : 2200 m 1970-1974

T 15,8 15,5 15,7 15,7 15,7 15,2 15,1 15,3 15,7 15,8 15,9 15,9

Pp 87,3 92,0 117,

9

124,

7

59,9 34,7 26,6 31,5 77,9 130,

4

107,

9

67,3

CANTA Alt : 2832 m 1963-1972

T 13,4 13,2 13,0 13,5 14,1 13,8 14,0 13,9 14,1 13,8 13,5 13,3

Pp 72,5 75,1 92,8 33,2 1,7 0,0 0,2 0,2 6,9 16,7 9,7 43,8

GRANJA PORCN Alt : 3100 m 1967-1974

T 10,6 10,4 10,5 10,6 10,4 10,1 10,0 10,2 10,2 10,5 10,1 10,6

Pp 141,8 155,0 225,5 149,8 59,0 39,7 24,3 47,3 73,9 116,0 137,3 135,9


5, Cuestionario

1. Explique la importancia del clima para el desarrollo de la vida en la Tierra. 2. Explique la importancia de la interaccin de la temperatura con la

humedad.

3. Observe las caractersticas del mapa ecolgico y discuta qu factores geogrficos determinan las diferencias entre las zonas.

4. Describa las caractersticas de las zonas de vida determinadas. 5. Investigue como variaran las zonas de vida en el planeta en el futuro,

segn las tendencias actuales del cambio climtico global.

6. Investigue cuntas zonas de vida diferentes existen en el mundo y cuantas en el Per y discuta la importancia de estos datos.

DATOS PARA LA DETERMINACIN DE LAS ZONAS DE VIDA

SEGN EL SISTEMA DE HOLDRIDGE

Estacin BioTMA ETPa PpTA ETPa/PpTA BioTMA a

nivel del mar

ZONAS DE VIDA DE LAS ESTACIONES METEOROLGICAS

ESTUDIADAS

Estacin

Formacin

Vegetal

Piso

Altitudinal

Regin

Latitudinal

Provincia

humedad

Abreviatura


Ma

pa

de Z

on

as

de V

ida e

n e

l M

un

do


CARACTERSTICAS DEL SUELO

1. Introduccin

El suelo es uno de los principales factores que influyen sobre la distribucin de los

organismos. El suelo puede influir como factor qumico (composicin mineral, pH,

salinidad, etc.) o fsico (textura, estructura, porosidad). Estos factores son

importantes debido a que determinan las condiciones para el establecimiento de la

flora y fauna propia del suelo, como para el establecimiento de sistema radical de

las plantas superiores.

2. Objetivos

Estudiar las principales caractersticas qumicas y fsicas del suelo y su importancia para los organismos

3. Materiales

Calculadora

Balanza

Tamiz de 2 mm

Muestras de suelo: arena fina, arcilla seca, suelo de chacra, otras muestras (aproximadamente 1 kg de cada una),

04 probetas de 1 l

04 beakers de 500 ml

04 beakers de 20 ml

pHmetro, reflectmetro o conductmetro

Agua destilada

4. Procedimiento

a) Estimacin de propiedades qumicas

Se puede estimar el pH (grado de acidez o alcalinidad) del suelo de diferentes modos: puede usarse el mtodo colorimtrico con una cinta

de pH, diluyendo una pequea muestra del suelo en agua destilada y

aplicando la cinta y leyendo el valor en la tabla respectiva; tambin

pueden usarse pHmetros de laboratorio o de medicin directa.

La salinidad de un suelo puede determinarse de dos maneras principales: utilizando la medida de conductividad del suelo (con un

conductmetro de laboratorio o de campo) o utilizando la medida de

variacin de la reflectancia debida a la concentracin de sales mediante

un reflectmetro.


b) Estimacin de propiedades fsicas

a. Textura

Tamiza 100 g de la muestras de arena y suelo de chacra utilizando un tamiz de 2 mm.

Pesa aproximadamente 50 g de las muestras de arena y suelo de chacra tamizados y mdelos en las probetas, en seguida dilyelos en 600 ml de

agua.

Coloca ahora la solucin en las probetas y completa hasta el litro.

Deja descansar la muestra y observa a los 2 segundos, a 2 horas y a 24 horas, registra el volumen ocupado por arena gruesa, arena fina, limo y

arcilla.

b. Porosidad

Tamiza cerca de 500 ml de las muestras de arena, suelo de chacra y arcilla seca, utilizando un tamiz de 2 mm.

Pesa 300 ml de cada muestra y compara los valores.

Pesa 300 ml de la muestra tamizada de suelo de chacra y el mismo volumen de suelo de chacra sin tamizar, compara.

Mide el volumen que ocupa 500 g de cada muestra.

Trabajo encargado:

Discute en tu informe la importancia de la textura y estructura del suelo en

determinar la porosidad y capacidad de almacenamiento de agua. Discute cmo

esto puede influir sobre los organismos.

5, Cuestionario

1. Defina brevemente: a. Percolacin b. Capacidad de campo c. Suelos francos d. Edafologa

2. Investigue y resuma los diferentes tipos de suelo de nuestro pas y su relacin con el clima de las zonas.


GRFICO PARA LA DENOMINACIN

DE LOS SUELOS SEGN LA TEXTURA


DETERMINACIN DE LA ABUNDANCIA DE LAS POBLACIONES

1. Introduccin

El tamao de una poblacin est determinado por parmetros como: natalidad,

mortalidad, inmigracin y emigracin, Estos parmetros van a reflejarse en la

medida de la abundancia de la poblacin en estudio, Una forma de representar la

abundancia es a travs de la densidad, la cual es definida como el nmero de

individuos de una especie en particular por unidad de rea, La densidad puede ser

relativa, cuando se expresa una en funcin a otra o cuando no se cuantifica y se

expresa en trminos subjetivos como abundante, escaso, etc,, o absoluta, cuando se

cuantifica, Los mtodos con cuadrados sirven para determinar la densidad absoluta

de poblaciones de organismos ssiles,

2. Objetivo

Utilizar el mtodo del cuadrado para hallar la densidad poblacional

3. Materiales y Mtodos

Prctica en laboratorio

Es posible realizar la prctica utilizando poblaciones artificiales. Para ello usted

cuenta con 3 ejemplos hipotticos de poblaciones donde puede realizar cuadrados

de 1 cm x 1 cm distribuidos aleatoriamente (la aleatoriedad se logra utilizando

reglas). Luego puedo intentar hacerlo con parcelas de 2cm x2 cm.

Una vez realizada la distribucin de las parcelas, anote sus resultados en la Hoja de

datos 1. Construya una curva de performance graficando el rea o nmero de

muestreos versus la densidad acumulativa. En un principio la densidad acumulativa

variar mucho de un muestreo al otro, pero cuando se acumula ms rea o nmero

de muestras, esta variacin disminuir hasta que la curva se va haciendo estable. El

rea mnima o nmero mnimo de muestras se encuentra en el punto en el cual la

curva se estabiliza.


4. Resultados

La informacin obtenida se registrar en la hoja de datos 1. Realiza una grfica de

curva de performance y determina el nmero mnimo de muestras. Un resumen de

los resultados debe colocarse en la hoja de datos 2, determinando la densidad por

unidad de muestreo y por m2; adems de la cobertura, calculando el rea

muestreada, determina el nmero total de individuos, el tamao mnimo de

muestreo y discute tus resultados respecto a los patrones de distribucin de los

individuos,

5. Cuestionario

1. Explique qu otros mtodos se pueden utilizar para determinar la abundancia en organismos ssiles.

2. Investigue qu mtodos se utilizan para organismos mviles. 3. Investigue qu otras variables (que no sean densidad) pueden utilizarse para

representar la abundancia de las poblaciones.

4. Discuta el uso de restos como heces, huellas, regurgitos, plumas, nidos, frutos comidos, etc, como medidas de abundancia de animales.


HOJA DE DATOS 1

Especie:

Observador: Hbitat:

Fecha: Temperie:

Localidad: Hora de inicio:

Tamao de cuadrado: Hora de trmino:

Nmero de individuos por cuadrado

Parcelas N de Individuos N Acumulado Densidad

acumulada

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Prom,

Desv,


EJEMPLOS HIPOTTICOS DE POBLACIONES

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


Poblacin 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


Poblacin 3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


MODELOS DE CRECIMIENTO POBLACIONAL

1. Introduccin

Las poblaciones son conjuntos de individuos de una misma especie. Una especie

puede tener mltiples poblaciones distribuidas en diferentes espacios del planeta,

ocupando un nicho e interactuando con las dems poblaciones de los organismos

que comparten este nicho. Se podra pensar que una poblacin es siempre estable,

es decir, que en nmero de individuos es siempre el mismo en la historia de la

especie, sin embargo, no siempre es as. Las poblaciones crecen, disminuyen, se

desplazan, e inclusive algunas aparecen y desaparecen. En resumen, las

poblaciones son unidades dinmicas, compuestas por organismos de una misma

especie y que se encuentran en interaccin con sus medios bitico y abitico. El

estudio de la demografa de las poblaciones recibe el nombre de demoecologa.

Es as que durante la historia de la poblacin esta puede crecer siguiendo un

modelo, es decir, un patrn de crecimiento., Si graficsemos el crecimiento de los

individuos con respecto al tiempo, encontraramos una curva que nos mostrara este

patrn o forma que siguen las especies en su crecimiento. En la presente prctica

estudiaremos dos de esos patrones de crecimiento: el crecimiento exponencial y el

crecimiento logstico.

2. Objetivo

Demostrar mediante simulaciones cmo se desarrolla el crecimiento exponencial y logstico en las poblaciones.

3. Materiales

Un marco de 64 x 64 cm, con una cartulina con cuadrculas de 8 x 8 cm pintadas como un tablero de ajedrez.

Un marco de 32 x 32 cm, con una cartulina con cuadrculas de 4 x 4 cm pintadas como un tablero de ajedrez.

Medio kilo de frejoles (1000 aproximadamente) por grupo de trabajo.

Beaker o vaso de vidrio.

Calculadora cientfica.

Cinco hojas de papel milimetrado.

Papel cuadriculado.

Lpiz, regla, borrador, etc.


4. Mtodos

CRECIMIENTO EXPONENCIAL

Las poblaciones en un medio ilimitado de recursos crecern siguiendo un modelo

exponencial. Es as que para una poblacin vamos a tener una tasa de crecimiento

(r) que va a ser constante a lo largo del tiempo (t). La poblacin inicial (No) va a

aumentar de acuerdo a su tasa de crecimiento a lo largo de las generaciones

teniendo un nuevo nmero de individuos a lo largo del tiempo (Nt). El crecimiento

poblacional sigue la siguiente ecuacin:

Nt = Noert ,,(1)

Donde ert representa el factor de crecimiento de la poblacin (tasa neta de

crecimiento de la poblacin).

Si le aplicamos logaritmos a la ecuacin (1) obtendremos:

lnNt = lnNo + rt (2)

la cual se asemeja mucho a una ecuacin lineal

Y = a + bX,(3)

De manera que graficando en el eje Y al logaritmo natural del nmero de

individuos de cada generacin y en el eje X las generaciones, se obtendr una nube

de puntos a la cual se le puede aplicar una regresin para saber los valores de los

parmetros a y b, y de esta forma predecir los cambios en la poblacin a lo largo

del tiempo.

a. Datos a utilizar

Coloca el marco cuadrado sobre la mesa. Efecta la simulacin siguiendo las

siguientes reglas:

Coloca en el beaker 10 frejoles (No) y arrjalos al marco desde una altura aproximada de 25 cm.

Cada individuo que caiga sobre un cuadrado negro muere.

Cada individuo que caiga sobre un cuadrado blanco sobrevive y se multiplica por tres (C=3).

Calcula la poblacin en la siguiente generacin con la nueva cantidad de individuos.


Prosigue con la simulacin como mnimo durante 17 generaciones o hasta que se acaben sus frejoles.

Anote sus resultados en la hoja de datos 1.

b. Anlisis de resultados Realice las siguientes grficas utilizando papel milimetrado y/o en Excel:

Nt vs, t

Ln Nt vs, t

Obtenga nuevos valores ajustados de Nt (utilizando los datos de a y b y la ecuacin

1, hoja de datos 2) graficndolos en el papel milimetrado y en Excel, en la misma

primera grfica pero usando otro color o forma de puntos y curvas.

En el segundo grfico coloque los puntos sin unirlos y grafique tambin la recta de

regresin colocando los valores de a y b (Ecuacin 3).

CRECIMIENTO LOGSTICO

Las poblaciones no siempre se encuentran en un medio ilimitado de recursos. Esta

condicin limitada de recursos tiene consecuencias en el crecimiento de la

poblacin, Una poblacin (No) va a crecer hasta alcanzar un valor mximo (K) que

corresponde a la cantidad mxima de organismos que puede sostener el medio

ambiente (capacidad de carga). Esta cantidad K puede variar en el tiempo. Cuando

la poblacin llegar a K/2, esta empieza a disminuir su tasa de crecimiento

poblacional; este punto es llamado el punto de inflexin.

En este caso, la poblacin en un tiempo t estar en funcin de K siguiendo la

siguiente ecuacin:

,,(4)

Reordenando los factores:

1 + ea-rt

= K/Nt , (5)

erta

t

t

N

NK

,(6)

Donde (a) es un factor proporcional a No, Si se le aplica logaritmo vamos a tener

una ecuacin que se asemeja a una recta:


rtaN

NKLn

t

t

,(7)

Y = a + bX (8)

a. Simulacin

Coloca un marco cuadrado de 32 x 32 cm sobre la mesa y aplique las siguientes

reglas:

Coloca en el beaker un frejol (No) y arrjalo a una altura de 30 cm.

Si cae un frejol aislado en un cuadro sobrevive y se reproduce por biparticin (C=2).

Si caen dos frejoles en un mismo cuadro, no se reproducen, pero persisten en la siguiente generacin.

Si caen tres o ms frejoles en un cuadro todos mueren.

Registra tus datos en la hoja de datos 3 y siga haciendo tus tiradas hasta que completes la tabla o te indique el profesor.

b. Anlisis de resultados

Calcula K como la media geomtrica de los individuos en las diez ltimas tiradas:

10 ...*2*1* NmNmNmK ,,(8)

Realiza un anlisis de regresin eliminando los puntos que tengan N igual o mayor

que K.

Encuentra el valor de b (r) y de a= (ln((K-No)/No))

Sustituye ambos valores en la ecuacin (4) tomando a r como valor absoluto.

Predice el tamao de la poblacin en cada generacin.

Grafica (t vs Nt), y finalmente grafica el tiempo versus los nuevos tamaos

calculados mediante la regresin.


5. Cuestionario

1. D tres ejemplos de especies que presenten crecimiento logstico y tres ejemplos de especies que presenten crecimiento exponencial.

2. Qu es una metapoblacin? Existe en Per alguna metapoblacin?


Hoja de Datos 1, Datos de la Simulacin Crecimiento Exponencial

t Nt #muertos #sobrev (s) Nt+1=s x C


Hoja de Datos 2, Nmero ajustado de individuos para cada generacin

(Crecimiento Exponencial)

t Nt ajustado


Hoja de Datos 3, Datos de simulacin Crecimiento logstico

t Nt M

(muertos)

S

(sobreviven)

A

(agregados) Nt+1=S+A


Hoja de Datos 4, Nmero ajustado de individuos para cada generacin

(Crecimiento logstico)

t Nt ajustado


INDICES DE DIVERSIDAD ALFA Y BETA E NDICES DE SIMILITUD

1. Introduccin

La biodiversidad est definida como el conjunto de hbitats, ambientes, organismos

y el material gentico que se encuentra en un ecosistema determinado. En buena

parte de los casos es casi imposible determinar el total de organismos que viven en

un ambiente. Resulta an ms difcil lograr analizar las secuencias de ADN y ARN

que contienen cada grupo de organismos. Es as que cuando se requiere tener una

medida de la biodiversidad de un lugar, mltiples grupos de especialistas trabajan

juntos afn de lograr tener el valor ms aproximado de la biodiversidad de un

lugar siendo an as insuficiente. A pesar de ello, mediante estos anlisis, es posible obtener datos numricos acerca de las comunidades (conjunto de especies)

de organismos que viven en un rea y de la diversidad que existe en cada

comunidad. Trabajando con las especies apropiadas es posible lograr tener

indicadores de cun bien conservada se encuentra un rea, o cun relacionada se

encuentra la historia y diversidad de dos reas en particular. Generalmente, las

reas mejor conservadas tienen una mayor cantidad de especies; sin embargo, la

distribucin, dominancia, uniformidad y procedencia de los organismos en el rea

son factores importantes a considerar antes de tomar decisiones de gestin.

2. Objetivo

Conocer las principales formas de medicin de la diversidad alfa y beta, sus

principales caractersticas y aplicaciones.

3. Materiales

Calculadora.

Papel milimetrado.

Datos de inventarios de comunidades.

Lpiz, borrador, etc.

4. Procedimientos

a. ndices de diversidad alfa: ndice de dominancia de Simpson

Se basa en la teora de las probabilidades. Establece la probabilidad que dos

entidades elegidas al azar, en dos comunidades distintas, correspondan a diferentes

especies.


Calcule los ndices de diversidad para los dos primeros problemas propuestos.

b. ndices de diversidad beta: ndice de Witthaker

Los ndices de diversidad Beta, a diferencia de los alfa, se encargan de medir el

recambio de especies. Este recambio ser mayor en zonas con mayor diversidad. A

mayor recambio, mayor ser la diversidad beta. Estos ndices utilizan los datos de

las especies totales (S), y el promedio del nmero de especies (). Los ndices se calculan con datos de presencia/ausencia. Utilice el ejemplo 3 para hallar el ndice

de Whitthaker:

ndice de Witthaker (bw)

c. ndices de similitud

Este tipo de ndices nos permiten hallar cunto se asemejan las comunidades. Los

ndices de similitud ms sencillos son aquellos de tipo binario, ya que utilizan slo

datos de presencia-ausencia. Los datos bsicos para calcular estos ndices estn en

la siguiente tabla:

nmero especies

presentes en comunidad

a

nmero especies

ausentes en comunidad a

nmero especies

presentes en comunidad

b

a B

nmero especies

ausentes en comunidad

b

c D

Donde:

a=nmero de especies en ambas comunidades, b= nmero de especies que estn en

la comunidad b pero no en a, c= nmero de especies que estn en la comunidad a

pero no en b, d= nmero de especies ausentes en ambas comunidades

(generalmente no utilizado al menos que conozca muy bien la biota completa del

lugar y se sepa que especies no han sido encontradas.

Con estos datos podemos calcular el ndice de Jaccard:


ndice de Jaccard (Ij):

5. Cuestionario

1. En qu casos un rea natural bien conservada tendr menor nmero de especies que un rea natural impactada. Mencione un ejemplo encontrado en

literatura cientfica.

2. Las lomas de Lima forman una franja discontinua (con parches vacos de varios kilmetros) a lo largo de las costas central y sur del Per. Cuando se

han realizado anlisis de similitud entre las comunidades se ha encontrado que

los ndices en estas comunidades son altos y que la diversidad de las

comunidades es bastante similar, a pesar de las distancias entre las localidades,

Cmo explicara estos resultados? Qu eventos en la historia de la costa del

Per pueden haber determinado esta estructura de islas en las lomas? Recurra

a literatura cientfica.

x 100


HOJAS DE DATOS DE INVENTARIOS

Ejemplo 1: Lista de especies de escarabajos coprfagos registrados en cada hbitat

en Beln, Rivas, Nicaragua (tomado de Hernndez et al,, 2003),


Ejemplo 2: Nmero de individuos de especies de la familia Fabaceae en tres

localidades cercanas, en la Chiquitana de Lomero, Santa Cruz, Bolivia (tomado de

Mostacedo & Fredericksen, 2000),


Ejemplo 3. Herpetofauna en cafetales sujetos a diferente manejo y fragmento de

bosque mesfilo de montaa en el centro de Veracruz (tomado y modificado de

Gonzlez & Murrieta, 2008) ESPECIE P1 P2 P3 P4 P5 P6

Chaunus marinus 0 0 1 0 0 0

Ollotis valliceps 0 1 1 1 0 0

Craugastor berkenbuschii 1 1 0 1 1 0

Craugastor loki 1 0 0 1 0 0

Craugastor mexicanus 1 0 1 1 1 1

Craugastor pygmaeus 0 1 1 1 1 1

Craugastor rhodopis 1 1 1 0 0 0

Craugastor sp,14 1 0 0 0 0 0




Syrrhophus nitidus 0 1 0 0 1 0

Syrrhophus cystignathoides 0 1 1 1 1 1

Hyalinobatrachium fleishmanni 1 1 0 1 0 0

Ecnomiohyla miotympanum 1 1 1 1 1 1

Charadrahyla taeniopus 1 0 0 0 0 0

Smilisca baudinii 0 1 0 0 0 0

Leptodactylus fragilis 1 1 1 1 1 0

Hypopachus variolosus 0 1 0 0 1 0

Lithobates berlandieri 1 1 1 1 0 1

Lithobates vaillanti 0 1 0 0 0 0

Bolitoglossa platydactyla 0 0 0 0 0 1

Parvimolge towsendi 1 0 0 0 0 0

Pseudoeurycea sp, 1 0 0 0 0 0

Kinosternon herrerai 1 1 0 0 0 0

Hemidactylus mabouia 0 1 0 0 0 0

Sceloporus variabilis 1 1 1 1 1 1

Norops sericeus 1 1 0 0 0 0

Norops schiedii 1 1 0 0 0 0

Scincella gemmingeri 1 1 0 0 0 0

Cnemidophorus guttatus 0 0 0 0 0 1

Coniophanes fissidens 1 0 0 0 0 0

Drymarchon corais 1 1 1 1 1 1

Drymobius margaritiferus 1 0 0 0 0 0

Geophis semidoliatus 1 1 1 1 1 1

Ninia diademata 1 1 1 1 1 1

Spilotes pullatus 1 1 1 1 1 1

Atropoides nummifer 1 1 1 0 0 0


DESCRIPCIN DE HBITATS: HUMEDALES COSTEROS

1. Introduccin

Los humedales costeros son ecosistemas muy importantes ya que proporcionan

hbitat a cientos de especies animales y vegetales. Por ejemplo, en los Pantanos de

Villa se han registrado 126 especies de algas (Montoya 1998), 171 especies de

protozoarios (Guilln et al, 2003), 13 de nemtodos (Sarmiento & Morales 1998),

11 de moluscos (Vivar et al, 1998), 13 especies de peces (Castro et al, 1998), 119

especies de aves (Patraut & Riveros 1998), 13 familias de araas (Durez 1998), 66

especies de plantas (Cano et al, 1993) la mayora de distribucin amplia en

Amrica (Arana 1998).

En la capital, estos ecosistemas ocupan la franja costera. Dentro de los humedales

ms representativos tenemos loe humedales de Ventanilla (Callao), Los Pantanos

de Villa (Lima), La Laguna El Paraso (Huacho) y las Albuferas de Medio Mundo

(Vgeta).Todas estas localidades, unidas a otros ecosistemas como las lomas,

forman parte de un corredor de diversidad en la costa de Lima.

En los humedales se pueden distinguir ocho tipos de hbitats, las cuales presentan

diferente composicin de flora y fauna, as como condiciones abiticas distintas:

Juncales, Gramadales, Totorales, Lagunas, Canales de agua, Zona arbustiva,

Desmonte y otras estructuras artificiales y Playa.

2. Objetivos

El alumno describir e interpretar las caractersticas del hbitat silvestre

Reconocer la importancia de la conservacin de los ecosistemas silvestres

3. Materiales

Gua de prcticas de Ecologa

Libreta de apuntes, lapicero

Lupa, binoculares

GPS

Cmara fotogrfica

Instrumentos para medir temperatura, salinidad, pH, etc.

4. Procedimientos

El profesor har una breve explicacin sobre las caractersticas de los factores abiticos y biticos, especies ms comunes de animales y plantas

y sobre la importancia de la conservacin de la localidad visitada.

El alumno proceder a identificar las principales caractersticas de los hbitats utilizando las fichas adjuntas y los mtodos recomendados.


Concluida las prcticas los alumnos formarn grupos de cuatro personas para un debate e intercambio de opiniones.

Preparar un informe de la prctica, el cual debe incluir: cartula, introduccin, metodologa, resultados (Fichas de descripcin de hbitats),

fotografas, conclusiones y discusin, as como el cuestionario resuelto.

5, Cuestionario

1. Explique brevemente los fenmenos que intervienen en la formacin de los humedales costeros

2. Explique las diferencias entre los hbitats evaluados 3. Elabore una lista de las principales especies de animales y plantas

observadas en la prctica, incluyendo su nombre cientfico, nombre comn

y hbitats donde las ha registrado

4. Elabore una lista de las principales especies de animales y plantas NO observadas en la prctica, pero que existen en los humedales costeros

incluyendo su nombre cientfico y nombre comn

5. Elabore un esquema simplificado de la cadena trfica con animales presentes en los humedales.

6. Mencione las instituciones responsables de la conservacin y administracin de los Pantanos de Villa y de la Laguna El Paraso.

7. Explique por qu es importante que existan reas protegidas en el Per


FICHAS DE DESCRIPCIN DE HBITATS:

Hbitat 1:

Coordenadas geogrficas:

Altitud:

Topografa: Pendiente: Orientacin:

Temperatura: Nubosidad: Viento:

Suelo y Agua:

Cobertura: Color: pH:

Textura: Otros:

Plantas:

Tipos fisonmicos preponderantes:

Especies ms comunes:

Animales:



Hbitat 2:


Altitud:



Suelo y Agua:


Textura: Otros:

Plantas:



Animales:



Hbitat 3:


Altitud:



Suelo y Agua:


Textura: Otros:

Plantas:



Animales:



Hbitat 4:


Altitud:



Suelo y Agua:


Textura: Otros:

Plantas:



Animales:



Hbitat 5:


Altitud:



Suelo y Agua:


Textura: Otros:

Plantas:



Animales:



Hbitat 6:


Altitud:



Suelo y Agua:


Textura: Otros:

Plantas:



Animales:



Hbitat 7:


Altitud:



Suelo y Agua:


Textura: Otros:

Plantas:



Animales:



Hbitat 8:


Altitud:



Suelo y Agua:


Textura: Otros:

Plantas:



Animales:



Determinacin de nubosidad:

Determinacin de velocidad de viento: Escala de Beaufort


ANEXOS


Plantas Frecuentes en Pantanos de Villa (adaptado de Len et al, 1995)


EJERCICIOS DE APLICACIN

Los ejercicios de aplicacin propuestos te permitirn tener una idea del tipo de

anlisis requerido de los datos propuestos durante la prctica. Estos ejercicios los

puedes realizar con ayuda de tu profesor a fin de ejercitarte para las evaluaciones

del curso.

Ejercicio N1

Tripanosoma cruzi es un parsito intracelular con un ciclo de vida que involucra

vertebrados e invertebrados. Es el agente etiolgico de la enfermedad de Chagas y

se transmite por la picadura de insectos triatominos como Triatoma infestans y

Rhodnius proxilus.

En un estudio realizado para analizar el crecimiento de T. cruzi, provenientes del

centro y sur del Per, se sigui el crecimiento de poblaciones de este parsito en

laboratorio. Para ello, se inocularon ratones de laboratorio y se les extrajo sangre

cada da. El siguiente grfico muestra el crecimiento del parsito (parsitos por

campo) en los 35 das de evaluacin (Figura 1).

Figura 1. Crecimiento de T. cruzi durante los 35 das de evaluacin. El eje X

representa el tiempo en das y el eje Y el nmero de parsitos por campo

(promedio). La lnea recta es una lnea de tendencia obtenida en Excel, y va

acompaada de su ecuacin y del valor R2.


P1. Cul es la relacin entre el nmero de parsitos y el tiempo?

P2. Considera usted que la lnea de tendencia se ajusta a la distribucin de los

puntos? Justifique su respuesta utilizando los datos del grfico.

P3. Si tuviera nicamente los datos de 15 primeros das, tendra las mimas

ecuaciones y resultados? Qu cambiara en el valor de R2?

De forma complementaria se realiz un anlisis de prevalencia en los pobladores

en la regin de Madre de Dios en el cul se hizo un seguimiento de la prevalencia

de este parsito. Con el total de casos positivos se prepar el siguiente histograma

(Figura 2).

Figura 2. Prevalencia de T. cruzi en la poblacin de Madre de Dios. Se muestra la

frecuencia (eje Y) de casos positivos en los diferentes rangos de edad (Eje X).

P4. Qu parte de la poblacin (en trminos de edad) es la ms vulnerable a esta

enfermedad?

P5. Explique el por qu esa parte de la poblacin sera la ms vulnerable a estas

enfermedades.


A fin de conocer la Provincia de Humedad, Regin Latitudinal, Regin Altitudinal

y Formacin Vegetal en la que vive este parsito, se investigaron los datos de

Precipitacin Total Anual y temperatura media mensual de la localidad de Madre

de Dios. Los datos se encuentran en la Tabla 1.

Tabla 1. Precipitacin y Temperaturas medias mensuales de Madre de Dios

E F M A M J J A S O N D

Precipitacin

(mm) 220.1 300 300 100.8 25.2 20 23.5 25 30 22 100 112.8

Temp. Media

Mensual 19 19 20 23 23 23 22.6 22.8 23.6 21 21 18

P6-7. Haciendo uso de los datos de la tabla 1 determine la Provincia de Humedad,

Regin Latitudinal, Regin Altitudinal y Formacin Vegetal en la que vive este

parsito.

P9-10. A continuacin tiene el balance hdrico de San Pedro, una localidad de

Madre de Dios. Este cuadro tiene 5 errores (marcados en negro). Indique cuales son

los valores correctos e indique en qu meses es ms propicio sembrar plantas que

requieren muy poca humedad. (4p)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

T(C) 12 13 14 14 15 18 20 22 21 18 16 13

pp (mm) 1 2 4 6 50 100 200 300 200 50 20 2

ETP 60.1 58.8 70.1 67.8 75.1 87.2 100 110 102 90.1 77.5 65.1

Cam. Almacn 0 0 0 0 0 12.8 200 0 0 -40 -57 -3

Almacn 0 2 4 0 0 12.8 100 100 100 60 3 2

ETR 1 2 4 6 50 87.2 100 110 102 90.1 77.5 5

Dficit 59 57 66 62 50 0 0 0 0 0 0 60

Escorrenta 0 0 0 0 0 0 13 190 98.3 0 0 0


Ejercicio 2.

Para conocer el impacto del cultivo del arroz en las zonas costeras y selvticas del

Per, un grupo de investigadores intentaron seguir a las comunidades de plantas y

aves que viven en los alrededores de los cultivos y ver los cambios en su

composicin y abundancia. En la costa decidieron seguir a mltiples poblaciones

de plantas y animales. Una de ellas, fue la poblacin de algarrobo (Prosopis

nigra). Esta especie es propia del desierto peruano, y se sabe que depende de

especies animales (como zorros) para reproducirse y mantener su poblacin. Para

conocer los impactos realizaron 40 parcelas de 20m2 (20 en zonas cercanas a

campos de cultivo y 20 en una zona alejada) y contaron la cantidad de rboles que

haba en cada parcela. La curva de performance obtenida en una zona contigua

con un cultivo de arroz y una zona natural se muestran en la figura 3 .

Figura 3. Se muestra la

curva de performace de

Prosopis nigra en 20

parcelas realizadas en una

zona afectada contigua a

un cultivo de arroz (rojo) y

una poblacin natural

(abajo). En el eje X se

muestra el acumulado de

parcelas y en el eje Y la

densidad acumulada.


1. Cul es la densidad promedio del algarrobo en las zonas impactadas y en

las zonas no impactadas?

2. El nmero de parcelas realizado en las zonas no impactadas fue

suficiente? Justifique su respuesta.

3. Segn los datos obtenidos de la densidad poblacional: Qu efecto puede

tener la presencia de cultivos de arroz en los alrededores de las

poblaciones naturales del algarrobo? A qu debera este efecto?

Simultneamente se realiz el seguimiento de un ave selvtica durante 10

generaciones a fin de conocer si haba cambios en las tasas de crecimiento

poblacional a causa de la presencia de campos de cultivo. Los datos obtenidos en

zonas colindantes a campos de cultivo y zonas alejadas se muestran en la figura 4.

Figura 4. Crecimiento

poblacional de un ave selvtica

durante diez generaciones en

zonas alejadas de campos de

cultivo (azul) y zonas cercanas a

campos de cultivo (rojo). En el

eje X se muestran las

generaciones (Tiempo) y en el

eje Y se muestra el logaritmo

de la cantidad de individuos

(lnNt). Las lneas de tendencia

muestran la ecuacin y el valor

de R2 de la misma.

y = 0.709x + 1.1226 R = 0.9664

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 2 4 6 8 10

y = 0.6872x + 1.0669 R = 0.9707

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 2 4 6 8 10


1. Cul es la tasa de crecimiento de cada poblacin?

2. Qu puede haber afectado la tasa de crecimiento de ambas poblaciones?

3. Cul sera la poblacin de este ave en la generacin 30? (Considere

No=5, Nt=Noert)

Ejercicio 3

Rattus rattus es una especie que transmite muchas enfermedades. A este tipo de

transmisiones por animales se les conoce como zoonosis. Para analizar el efecto

de zoonosis se hicieron cultivos bacterianos provenientes del pelo de ratas de

cuatro zonas distintas (Zona A, B, C y D). Las bacterias fueron identificadas y se

realiz un anlisis comunitario. Los resultados obtenidos son los siguientes:

A B C D

ndice de Simpson (D) 0,2609 0,1875 0,2245 0,5556

ndice de Shannon (H) 1,471 1,733 1,55 0,6365

ndice de Cody (bc) 1 2 1 0.5

1. En cul de las zonas hay una mayor cantidad de especies bacterianas en el

pelo de las ratas? Justifica tu respuesta

2. Encuentra usted compatible los resultados del anlisis alfa y beta?

Justifique su respuesta

3. Puedes decir que las comunidades bacterianas son similares o diferentes

con estos datos? Justifica tu respuesta.

La agresividad de las bacterias (agresividad de la infeccin) se mide por su

capacidad de crecimiento en un medio como la sangre humana. Para medir la

agresividad de las bacterias que viven en Rattus rattus, se aislaron dos especies de

bacteria (especies A y B). Para ambas especies se realiz una curva de

crecimiento, en donde se midi la capacidad para formar unidades formadoras de

colonias (UFC) durante 17 das (Figura 5).

4. Cul de las dos especies consideras que es ms agresiva? Por qu?

5. Qu modelo de crecimiento presentaron estas bacterias? Por qu razn

no siguen aumentando ms en la sangre?

6. Cul de las dos presentar una tasa de crecimiento ms alta?


Figura 5. Nmero de Unidades Formadoras de colonias (UFC) por da para las especies A y B.


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