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Heterogeneidad espacial. Estudio del efecto de la pendiente del terreno en distribuciones uniformes y agregadas de Zea mays. Seminario de Ecología. Licenciatura en Biología. Curso 2012-2013. Facultad de Ciencias. Universidad de Granada. España.TRANSCRIPT
Ayala Rodríguez, J.E,
Campoy García, M.E,
De La Cruz Cabañero, R,
Fernández Lalanne, L.C.
Estudio del efecto de la pendiente del terreno en
distribuciones uniformes y agregadas de Zea mays
OBJETIVOS
Determinar qué distribución (uniforme o agregada) es mejor para el crecimiento del maíz.
Observar cómo la pendiente afecta a este crecimiento.
MATERIALES
12 Jardineras.
60 semillas de maíz por jardinera (Zea mays).
Sustrato normal.
Cinta métrica.
Probetas para riego.
Balanza de precisión.
Para la inclinación usaremos las jardineras control.
Globos de colores.
MÉTODOS
Distribución Uniforme
4 filas
15 columnas 60 semillas
Distribución Uniforme
Pendiente 0º Pendiente 45º
MÉTODOS
Distribución Agregada
6 grupos con 10
individuos cada uno60 semillas
MÉTODOS
Distribución Agregada
Pendiente 0º Pendiente 45º
MÉTODOS
Pendiente
Distribución Uniforme
Sin Pendiente
Distribución Uniforme
Sin Pendiente
Distribución Agregada
Pendiente
Distribución Agregada
MÉTODOS
PRIMER DÍA DE TOMA DE MEDIDAS
CONTROL UNIFORME
CONTROL AGREGADA
PENDIENTE UNIFORME
PENDIENTE AGREGADA
DISEÑO DEL EXPERIMENTO
2 x 2 x 3
Utilización de 2
distribuciones
distintas: agregada
y uniforme
2 factores
externos:
terreno con o
sin pendiente
3 réplicas
Tipo de experimento
DISEÑO DEL EXPERIMENTO
2 Factores, con 2 Niveles cada uno
Factor tratamiento
(factor principal)
Pendiente
Factor bloque
(factor secundario)
Distribución
2 Niveles: Llano,
Pendiente 45º
2 Niveles: Agregada,
Uniforme
DISEÑO DEL EXPERIMENTO
BloquesBloquesBloques
Tratamientos Distribución Uniforme
Distribución Agregada J
Con Pendiente 3 macetas 3 macetas 6 macetas
Sin Pendiente 3 macetas 3 macetas 6 macetas
I 6 macetas 6 macetas12 macetas
(60 individuos por maceta)
SUPERFICIE FOLIAR
SUPERFICIE FOLIAR
La superficie foliar es siempre mayor en las macetas con pendiente.
La distribución con mayor superficie foliar es la distribución agregada.
Superficie Foliar en distribución agregada Superficie Foliar en distribución uniforme
Pendiente
Sin Pendiente
Pendiente
Sin Pendiente
SUPERFICIE FOLIAR
La distribución uniforme soportó menos la semana de frío y lluvia.
La distribución agregada siguió creciendo con normalidad.
Superficie Foliar en distribución agregada Superficie Foliar en distribución uniforme
Pendiente
Sin Pendiente
Pendiente
Sin Pendiente
Por ello las siembras de
maíz se hacen en los
meses de buen clima.
En presencia de clima frío,
sería más conveniente usar
distribuciones agregadas.
SUPERFICIE FOLIAR
Superficie Foliar en distribución agregada Superficie Foliar en distribución uniforme
Pendiente
Sin Pendiente
Pendiente
Sin Pendiente
Llega un punto en las macetas control (sin pendiente) en el que la
superficie foliar se mantiene constante, mientras que en las
macetas con pendiente la superficie foliar sigue aumentando.
SUPERFICIE FOLIAR
No se puede rechazar la H0 de normalidad, ya que el p-valor es igual a 0,2
(usamos Kolmogorov-Smirnov ya que es menos exigente).
El p-valor del contraste de Levene es igual a 0,282, por lo
que no podemos rechazar la H0 de igualdad de varianzas.
H0: la población sigue una distribución normal.
H1: la población no sigue una distribución normal.
H0: igualdad de varianzas
H1: desigualdad de varianzas
Homocedasticidad
SUPERFICIE FOLIAR
En el gráfico
probabilístico normal
podemos apreciar que los
puntos aparecen próximos a
la línea diagonal. Esta
gráfica no muestra una
desviación marcada de la
normalidad.
A un nivel de significación del 5 % , el p-valor asociado al contraste del factor
principal es menor a 0,05, por lo que se rechaza la H0 de igualdad de medias, esto
es, podemos afirmar que hay diferencias significativas en la superficie
foliar en distribuciones con ausencia o presencia de pendiente, es decir,
la pendiente influye significativamente en la superficie foliar.
SUPERFICIE FOLIARH0: la pendiente no influye en la superficie foliar (las medias son iguales).
H1: la pendiente influye en la superficie foliar (las medias son distintas).
SUPERFICIE FOLIAR
A un nivel de significación del 5 % , el p-valor asociado al contraste del factor principal es menor a
0,05, por lo que se rechaza la H0 de igualdad de medias, esto es, podemos afirmar que hay
diferencias significativas en la superficie foliar en las distintas distribuciones, es decir,
el tipo de distribución influye significativamente en la superficie foliar.
H0: el tipo de distribución no influye en la superficie foliar (las medias son iguales).
H1: el tipo de distribución no influye en la superficie foliar (las medias son diferentes).
SUPERFICIE FOLIAR
La superficie foliar aumenta
considerablemente en las
poblaciones con pendiente,
debido a la distribución del agua
en estas plantaciones.
La superficie foliar aumenta
considerablemente en las
distribuciones agregadas,
ya que los recursos se reparten
de mejor manera que en las
distribuciones uniformes.
SUPERFICIE FOLIAR
Uniforme Agregada Sin Pendiente Con Pendiente
Hojas más grandesHojas más pequeñas Hojas más grandesHojas más pequeñas
ALTURA
ALTURA
Como todos los valores de p-valor son mayores
de 0,05, no podemos rechazar la hipótesis
nula, por lo que asumimos que nuestras
variables siguen una distribución normal.
La distribución es normal porque los puntos se
sitúan sobre la diagonal
Ho : Siguen distribución Normal
H1 : No sigue distribución Normalp>0.05 --> H0
ALTURA
Ho : Varianzas son iguales
H1 : Varianzas no son iguales
p>0.05 --> H0
El valor de p es mayor de 0,05, no podemos rechazar la hipótesis
nula, por lo que asumimos que nuestras varianzas son iguales
ALTURAHo : La inclinación del terreno no afecta a la altura de las plantas.
H1 : La inclinación del terreno afecta a la altura de las plantas
Como 0,00 < 0,05 se rechaza la hipótesis nula de
igualdad de medias, por lo que la inclinación del
terreno influye a la altura de las plantas
ALTURA
Ho : El tipo de distribución no afecta a la altura de las plantas.
H1 : El tipo de distribución afecta a la altura de las plantas
Como 0,002 < 0,05 se rechaza la hipótesis nula de
igualdad de medias, por lo que la distribución del terreno
influye a la altura de las plantas
ALTURA
La altura del maíz de la
distribución agregada es mayor
que la distribución uniforme,
estando en pendiente o no,
siendo la pendiente un factor
externo que provoca un aumento
en la altura de la planta en las
dos distribuciones.
ALTURA
0
7,50
15,00
22,50
30,00
Dia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 4
ALTURA (cm)
Altura agregada 0ºAltura agregada 45º
0
7,50
15,00
22,50
30,00
Dia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 4
ALTURA (cm)
Altura uniforme 0ºAltura uniforme 45º
Promedio Día 1 Día 2 Día 3 Día 4
Unif. 0º 3,33 5,75 10,13 14,71
Unif. 45º 6,35 8,90 16,72 24,77
Agr. 0º 5,39 9,05 12,10 19,39
Agr. 45º 7,59 11,33 20,16 28,81
NÚMERO DE INDIVIDUOS
NÚMERO DE INDIVIDUOS
H0 : Los datos siguen una distribución normal
H1: Los datos no siguen una distribución normal
Tanto los valores para el test de
Kolmogorov-Smirnov, como
Shapiro-Wilk son mayores de
0,05, por lo que no se rechaza H0.
Los datos siguen una
distribución normal.
NÚMERO DE INDIVIDUOS
H0: Las varianzas son iguales
H1: Las varianzas no son iguales
Como 0,871 > 0,05 no se puede rechazar la hipótesis nula de
igualdad de varianzas, por lo que las varianzas son iguales.
NÚMERO DE INDIVIDUOS• Ho : La inclinación del terreno no afecta al nº de individuos que germina.
• H1: La pendiente afecta al nº de individuos que germina.
Como 0,598 > 0,05 no se rechaza la hipótesis nula de
igualdad de medias, por lo que la inclinación del terreno
no influye en el nº de individuos que llegan a germinar.
• H0: El tipo de distribución no afecta al nº de individuos que germina
• H1: El tipo de distribución afecta al nº de individuos que germina
Como 0,547 > 0,05 no se rechaza H0 por lo que el tipo de distribución
no afecta al nº de individuos que germina
NÚMERO DE INDIVIDUOS
NÚMERO DE INDIVIDUOS
El crecimiento de la
distribución agregada se ve
mucho más favorecido con una
inclinación del terreno de 45º
que el de la distribución
uniforme.
Esto podría explicarse porque
existe una interacción entre los
individuos que hace que se
potencie el crecimiento ante un
factor externo anómalo, como
es la inclinación del terreno.
NÚMERO DE INDIVIDUOS
NÚMERO DE INDIVIDUOS
En distribución uniforme apenas se observa como el nº de individuos se
iguala al acabar las semanas de experimento.
En distribución agregada se observa como se mantiene la diferencia de
individuos a lo largo del experimento debido a esta pequeña ventaja.
Terreno
llano
Terreno
inclinado
PESO SECO
PESO SECO
Como los valores de p-valor son mayores de 0.05 no podemos rechazar la hipótesis nula, por lo que asumimos que la distribución es normal.
La distribución es normal porque los puntos se sitúan sobre la diagonal.
• H0: sigue una distribución normal.
• H1: no sigue una distribución normal.
PESO SECO
Como el p-valor es mayor de 0.05 no podemos rechazar la hipótesis nula, por lo que asumimos que las varianzas son iguales.
• H0: Varianzas iguales.
• H1: Varianzas no son iguales.
PESO SECO
Como el p-valor es mayor de 0.05 no podemos rechazar la hipótesis nula, por lo que asumimos que la pendiente no influye al peso seco.
• H0: La inclinación del terreno no afecta al peso seco de las plantas.
• H1: La inclinación del terreno afecta al peso seco de las plantas.
PESO SECO
Como el p-valor es mayor de 0.05 no podemos rechazar la hipótesis nula, por lo que asumimos que el tipo de distribución no influye en el peso seco.
• H0: El tipo de distribución no afecta al peso seco de las plantas.
• H1: El tipo de distribución afecta al peso seco de las plantas.
PESO SECOEn esta gráfica podemos apreciar que el peso seco en distribución uniforme en llano es mayor que en la distribución agregada.
Mientras que en pendiente hay un cambio significativo donde la distribución agregada posee mayor peso seco.
El peso seco se ve influenciado por la pendiente sólo en la distribución agregada. En cambio, en la distribución uniforme el peso seco es el
mismo, en llano y en pendiente.
PESO SECO
Para que quede más claro adjuntamos una gráfica Excel donde queda patente la explicación anterior.
CONCLUSIONES FINALES
Mayor crecimiento.
Mayor superficie foliar.
Menor competencia entre los individuos.
Mayor concentración de nutrientes y agua.
Mayor aireación y temperatura.
Mayor incidencia de la luz solar.
Ventajas de la inclinación del terreno
Desventajas de la inclinación del terreno
Escorrentía.
Desprendimiento material rocoso.
Mayor incidencia de la luz solar.
Encharcamiento de la parte inferior.
No afecta al número de individuos, ni al peso seco.
CONCLUSIONES FINALES
CONCLUSIONES FINALES
En los cultivos de maíz es más conveniente utilizar...
Distribuciones agregadas...
En los cultivos de maíz es más conveniente...
... con una ligera pendiente
BIBLIOGRAFÍA
Lara Porras A.M. (2001). ‘‘Diseño estadístico de experimentos, análisis de la varianza y temas relacionados: tratamiento informático mediante SPSS’’. Ed.: Proyecto Sur.
J.L. Quero (2006). ‘’La heterogeneidad en ecología: herramientas de cuantificación y aplicaciones para la restauración’’. Acta Granatense, 4/5: 107-114. 2006.
Tomás Días V., Federico Paez, and Nicolás Wilfredo Perez D. (2007). ‘‘Evaluación del crecimiento del maíz en función de dos técnicas de riego y diferentes niveles de nitrógeno’’. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias 16: 84–87.
Warham, E.J., B. L.D, and S. B.C. (1998). ‘’Ensayos para la semilla de maíz y de trigo: Manual de laboratorio’’. CIMMYT.
Manuel C. Molles Jr. (2005). ‘’ Ecología: conceptos y aplicaciones’’. Tercera Edición. University of New Mexico.