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La comunidad biológica. Estructura Dinámica. Características de la comunidad. Conjunto de poblaciones que interaccionan dominancia riqueza abundancia relativa diversidad estructura física patrones de dispersión. Dominancia. De número De biomasa Por ocupación de espacio
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La comunidad biológica Estructura Dinámica
Características de la comunidad • Conjunto de poblaciones que interaccionan • dominancia • riqueza • abundancia relativa • diversidad • estructura física • patrones de dispersión
Dominancia • De número • De biomasa • Por ocupación de espacio • Por participación en F de E • Por control de la comunidad
Diversidad • Dos componentes • riqueza o número de especies • abundancia relativa de c/u
Indice de Diversidad de Shannon • H = - (pi)(log2 pi) • Hmax = lognS • Equiparidad = J = H/ Hmax
Estructura según formas de vida • Se basa en la relación de los tejidos inactivos en invierno (yemas, bulbos, raíces, semillas y su altura sobre el suelo • fanerófitos: arbustos y árboles sobre 25 cm • caméfitos: renuevos: hasta los 25 cm. • hemicriptófitos: yemas en la superficie del suelo • cripófitos:bulbos o rizomas enterrados • terófitos: sobreviven como semillas. Ciclo anual en verano • epífitos: crecen sobre otros vegetales
Fanerofitos (del griego phaneros,”visible”). Yemas perennes aéreas. Árboles y arbustos de más de 25 cm; ambientes cálidos y húmedos. Terofitos (del griego theros, “verano”). Plantas anuales, con un completo ciclo de vida, de semilla a semilla, en una única estación. sobreviven los periodos adversos como semillas. desiertos y pastos. Hemicriptofitos (del griego hemi, “mitad” y kryptos, “escondido”). Yemas perennes en la superficie del suelo, Muchas plantas desarrollan rosetas de hojas. climas fríos y húmedos. Caméfitos (del griego chamia, “en el suelo”). Renuevos perennes o yemas en la superficie del suelo o hasta 25 cm de altura. reciben protección de las hojas que caen y una cubierta frente a la nieve. climas fríos y secos. Criptofitos (del griego kryptos, “escondido”). Yemas enterradas en el suelo en un bulbo o rizoma, climas fríos y húmedos. Epifitos (del griego epi, “sobre”). Plantas que crecen sobre otras plantas; con raíces aéreas. Formas de vida de Raunkiaer.
Fanerofitos Caméfitos Hemicriptofitos Criptofitos Terofitos Epifitos Especies (%) Bosque caducifolio de Minnesota Tundra ártica Bosque caducifolio templado Selva tropical Erial de New Jersey Bosque subtropical Desierto Selva Izquierda: Espectro de formas de vida de una selva tropical, un bosque templado en Minnesota, y de un lánguido erial en New Jersey. Derecha: Espectro de formas de vida de los principales ecosistemas.
Estructura vertical • Estratos que permiten diferentes desarrollos de la biodiversidad según nivel de luz interceptado.
Estratos forestales Zonas de copas Zona inferior de copas Sotobosque Estrato arbustivo Estrato herbáceo Capa de materia orgánica Epilimnion Mezcla de herbáceas Arbustos Aguas someras Aguas profundas Hierbas Bosque maduro Bosque joven Metalimnion Plantas flotantes Emergentes Hipolimnion Plantas sumergidas Fitoplancton de aguas abiertas Estructura vertical de las comunidades acuáticas a las terrestres.
Pibí boreal Cascanueces americano Carpintero Reyezuelo de oro velloso mayor Tángara capucha roja Picogordo pinero Jilguero pinero Carbonero Chipe coronado Sita canadiense Reyezuelo de rojo Zorzal cola rufa Zorzal de Swainson Junco Madreselva Vaccinium Abeto alpino Abeto de Douglas Ribes Picea de Engelmann Rubus Mirlo primavera Gorrión ceja blanca Trepador americano Diversidad de especies de aves 0,0 0,5 1,0 Diversidad de alturas de follaje Diversidad de especies según estratificación vertical Diversidad de aves aumenta con aumento de estratificación vertical en el bosque
Patrones horizontales • Influencia de: • estructura del suelo • fertilidad del suelo • humedad • orientación de la pendiente • horas de luz • topografía • consumo animal
Bosque Crecimiento arbustivo y setos Crecimiento herbáceo mixto Hierbas y pastos Tierras de cultivo Patrones horizontales de parches de vegetación en una zona rural de Wisconsin.
Roble blanco Arce rojo Tulipero de Virginia Hicoria negra Distribución espacial de árboles en dos comunidades: (a) un bosque en el centro de Virginia, y (b) una sabana en Natal, Sudáfrica. ¿Cómo se explica este patrón?
Dinámica de la comunidad • Las comunidades varían temporal y espacialmente. • Existe un mosaico dinámico de comunidades
Grado de importancia* Clima de la colina 55,12 9,35 11,14 15,08 2,51 2,59 1,39 ---- ---- ---- 4,52 ---- 1,69 Tierras bajas ---- ---- 9,87 14,08 ---- ---- 0,71 29,29 36,27 8,35 0,75 0,68 1,72 Especies Quercus alba Quercus coccinea Liriodendron tulipifera Hacer rubrum Pinus virginiana Carya tormentosa Cornus spp. Eusideroxylon spp. Liquidambar styraciflua Platanus occidentalis Nyssa sylvatica Juniperus virginiana Clima de la colina Índice de diversidad de Shannon *(Área basal relativa +densidad relativa)/2,0 Tierras bajas Arroyo Cambios en la composición de especies de las formaciones boscosas a lo largo de un gradiente topográfico en el condado de Fluvana, Virginia. El cambio en la estructura física a lo largo de un área se llama zonación
Myrica pensylvanica o Myrica cerifera Juncus gerardi Spartina patens Iva frutescens Spartina alta Spartina alterniflora baja Spartina alterniflora alta Marea baja normal Riachuelo de marea Zona de arbustos Prado salino Charcas y hoyas salinas Marea alta Patrones de zonación en una marisma idealizada de Nueva Inglaterra.
Interacción entre comunidades • Formación de ecotonos • Efecto de borde
Borde entre dos comunidades adyacentes y tipos de ecotonos que se pueden desarrollar.
Campo Bosque Mapa de los territoiros de una especie verdaderamente de borde, el colorín azul (Passerina cyanea). Macho necesita posaderos altos Hembra un matorral denso para el nido
El contraste en el borde es importante para aumentar la riqueza de especies.
La Fragmentación • Deforestación • expansión urbana • expansión agrícola • carreteras • represas
Arroyos principales Aguas abiertas Kilómetros Áreas urbanas Campos abiertos y setos y matorrales Bosques C = Ejemplo de corredor En los tiempos de la colonización europea, esta sección del este de Maryland estaba completamente arbolada. La fragmentación crea islas, muchas veces desconectadas absolutamente.
Biogeografía de islas • R. MacArthur y E.O. Wilson (1963) • variables: • tamaño de la isla • distancia al continente
Inmigración Extinción Cerca Pequeño Lejos Tasa Grande Número de especies Dinámica de islas: de acuerdo con la teoría de equilibrio de islas, las tasas de inmigración equilibran las tasas de extinción.
Metapoblaciones • Subpoblaciones en fragmentos • dos tipos de especies: • especies interiores • especies de borde
Fragmentos de hábitat, con sus propias subpoblaciones, inmersos en un paisaje en forma de mosaico. Las subpoblaciones de los distintos fragmentos constituyen una metapoblación
1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Mirlo primavera Maullador gris Probabilidad de aparición Probabilidad de aparición 0,3 1, 0 3,2 10 32 100 320 1.000 3.200 0,3 1, 0 3,2 10 32 100 320 1.000 3.200 Área de bosque (ha) Área de bosque (ha) (a) Especies de borde 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Chipe suelero Chipe gusanero Probabilidad de aparición Probabilidad de aparición 0,3 1, 0 3,2 10 32 100 320 1.000 3.200 0,3 1, 0 3,2 10 32 100 320 1.000 3.200 Área de bosque (ha) Área de bosque (ha) (b) Especies de interior Diferencias en la respuesta frente al tamaño del hábitat entre especies de borde y especies de interior o sensibles a la superficie del área.
Variación temporal: Sucesión • Cambios de estructura comunitaria en el tiempo • secuencia sucesional: etapas • aumenta riqueza • aumenta diversidad • sucesión primaria y secundaria • ¿clímax sucesional?
Porcentaje medio de cobertura E E E Sucesión tardía Sucesión temprana Sucesión media Porcentaje medio de cinco especies de algas que colonizaron bloques de cemento introducidos en una zona intermareal.
Haya Cerezo silvestre Arce azucarero Frambueso Biomasa viva (porcentaje) Abedul amarillo Año Cambios en la abundancia relativa (porcentaje de biomasa viva) de especies leñosas en el Bosque Experimental de Hubbard Brook de un aclarado en 1970.
Corteza intacta, tronco elevado, color original Clase 1 Corteza intacta, las ramas han desaparecido, el tronco se está combando Clase 2 Trazas de corteza, grandes piezas duras, el tronco se comba Clase 3 La corteza desaparece, color marrón claro, todo el tronco en el suelo, roto en trozos Clase 4 Tronco blando, pulverizado y en el suelo Clase 5 Estadios de descomposición de un tronco caído.
Murasaña de cola corta Conejo silvestre Ciervo de Virginia Ardilla roja Zorro Ratón de pies blancos Zorzal rojizo Bonasa umbellus Mirlo Pinzón purpúreo primavera Chipe dorso verde Ratilla de las praderas Toquí Junco Chipe de coronilla Gorrión pusila Gorrión cantor Gorrión chapulín Alondra Arbustos bajos Hierbas Arbustos altos Arbustos, árboles Claros Árboles bajos Arbustos altos Sucesión de animales silvestres en una plantación de coníferasen el centro del estado de Nueva York.
Diversidad relativa de especies Estadio arbustivo Bosque joven Bosque maduro Bosque viejo Relación entre el estado de la sucesión y el número de especies de mamíferos presentes en los bosques del Pacífico Noroeste.