Sucesión ecológica Créditos Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de: Biología y Geología – Proyecto ECOSFERA – 4ESO Autores: Emilio Pedrinaci Rodríguez, Concha Gil Soriano. Editorial: SM Madrid, 2003 ISBN 84-348-9275-8 Excepto las siguiente imágenes, propiedad de Juan Ignacio Noriega Iglesias: diapositiva 19. El resto de las imágenes procede de diversas fuentes en Internet.

Cambios en los ecosistemas Para comenzar (I) Veamos las soluciones dentro de un momento…

Cambios en los ecosistemas Para comenzar (II) A) Con el paso del tiempo, parte de la madera ha “desaparecido” y en los huecos, entre fragmentos de materia orgánica, crecen otros vegetales, y los insectos xilófagos son otras especies. B) Las condiciones ambientales de este “pequeño biotopo” han cambiado, de modo que la presencia de hongos, musgos y líquenes puede modificar la textura de la madera restante que, además, estará más alterada que antes. C) Como es de suponer que las condiciones ambientales de este pequeño biotopo seguirán cambiando, al igual que la vegetación que se asiente en él, la respuesta es que probablemente sí

Cambios en los ecosistemas Cambios en las poblaciones Cambios en el tamaño de población Hasta ahora no habíamos estudiado las poblaciones con detalle Para caracterizar a las poblaciones se utilizan, entre otros parámetros, las pirámides de edades (diferentes de las de biomasa, números o energía), basadas en datos de tasas de natalidad (n: nacidos/1000/año) y mortalidad (m: fallecidos/1000/año), la tasa de incremento (r = n-m) (con valores r>0, r=0, r<0) las tasas de migración y el denominado potencial biótico (tamaño máximo de la descendencia en condiciones óptimas). n > m: la población crece n y m muy bajas: la población decrece

Especies propias de las etapas maduras de evolución del ecosistema Cambios en los ecosistemas Cambios en las poblaciones Estrategias de reproducción Especies propias de las primeras etapas de evolución del ecosistema; especies colonizadoras n y m altas Estrategia de la r m muy alta en crías m muy baja en crías Estrategia de la k n y m bajas Especies propias de las etapas maduras de evolución del ecosistema

Cambios en los ecosistemas Cambios en las poblaciones Crecimientos exponencial (en J) y logístico (en S) (I) Crecimiento exponencial, sin limitación de recursos Tamaño máximo de la población Crecimiento sólo exponencial en primera fase, hasta capacidad de carga o de sostenimiento Oscilaciones naturales de la población Valor de la capacidad de carga (k) o sostenimiento

Cambios en los ecosistemas Cambios en las poblaciones Crecimientos exponencial (en J) y logístico (en S) (II)

Cambios en los ecosistemas El control de las poblaciones Modelo depredador/presa (modelo de Lotka – Volterra) Equilibrio Capacidad de carga para los lobos en la biocenosis Capacidad de carga para los alces en la biocenosis Decremento en población de alces tras depredación de lobos Incremento en la población de alces Subsiguiente incremento en la población de lobos Decremento en población de lobos tras disminución en población de alces

Cambios en los ecosistemas El control de las poblaciones Modelo competitivo. Desequilibrio

Cambios en los ecosistemas El control de las poblaciones Hábitat y nicho ecológico (I) Hábitat: espacio físico donde una población realiza su ciclo biológico. Es algo así como la “dirección postal” de esa especie. Nicho ecológico: funciones que una población realiza en el ecosistema. Es algo así como el “oficio” de la especie en un determinado ecosistema. Y es un concepto ligado al del hábitat. Pastan tallos largos Tres poblaciones que forman parte de la misma biocenosis Ramoneadores Cada una ocupa su nicho ecológico Pastan tallos cortos

Cambios en los ecosistemas El control de las poblaciones Hábitat y nicho ecológico (II) A veces, dos especies vecinas, con aparentemente las mismas exigencias alimenticias, cohabitan sin entrar en competencia. Estas dos especies de cormoranes nidifican juntos en los mismos acantilados de Inglaterra y, además, pescan en las misma aguas; pero su espectro alimentario no es el mismo

Cambios en los ecosistemas El control de las poblaciones Hábitat y nicho ecológico (III) Notonecta y Corixa, dos insectos acuáticos (p. 139), que pueden vivir en el mismo hábitat, pero ocupando nichos distintos, pues sus espectros tróficos son diferentes: Notonecta es un depredador muy activo, carnívoro que ataca con gran rapidez a sus presas. Corixa se nutre de vegetación en descomposición. Notonecta Corixa

Cambios en los ecosistemas El control de las poblaciones Ritmos diarios (I) A lo largo del día la densidad de cada especie varía con la profundidad, pues al moverse el fitoplancton, el zooplancton herbívoro va detrás Densidad de población para una determinada profundidad y a una determinada hora Densidad de población para una determinada profundidad y a una determinada hora Diagramas de estratificación vertical del zooplancton (varias especies) de un lago (1956)

Cambios en los ecosistemas El control de las poblaciones Ritmos diarios (II) Dos subidas y dos bajadas de marea diarias condicionan las tasas de fotosíntesis y respiración de los seres vivos que viven en la intermareal

Cambios en los ecosistemas El control de las poblaciones Ritmos estacionales (I) Otros ritmos estacionales: caída de la hoja, floración, hibernación, mudas, etc.

Cambios en los ecosistemas El control de las poblaciones Ritmos estacionales (II) Máximos tamaños de población en primavera y finales del verano Distribución de las diatomeas en profundidad Distribución de las diatomeas (varias especies) en los diferentes meses del año 1957 en el lago Erken (Suecia)

Cambios en los ecosistemas Cambios tras un incendio (ejemplo para bosque mediterráneo) Un incendio supone la muerte de los descomponedores y destrucción del humus 50-60 años si no hay intervención antrópica Estado casi climácico: casi máxima diversidad específica; especies estrategas de la k. Aún quedan otros 50 años para el estado climácico Fase de maquia (p. 118) Intervención antrópica frecuente (con incendios) Incremento de la diversidad estructural Incremento de la diversidad específica Si se conserva algo de suelo, comienza regeneración  pastizal con especies colonizadoras (estrategas de la r) 30-35 años La muerte de las raíces disminuye retención suelo e incrementa la erosión (sobre todo en zonas de pendiente) El suelo va aumentando sus horizontes Fase de matorral (p. 118) 10-15 años Si se ha destruido el suelo… Aparición de nuevas especies  incremento de la diversidad específica y disminución de especies estrategas de la r Primeras fases de la disclimax

Cambios en los ecosistemas Sucesión ecológica (I) Pocas especies, altos tamaños de población Cambios en los ecosistemas Sucesión ecológica (I) Incremento de la diversidad específica Es el desarrollo del ecosistema definible como: Un proceso de desarrollo de la biocenosis ordenado, con tendencia neta y, por tanto, casi siempre predecible Un proceso controlado por la misma biocenosis en su propia evolución Un proceso con final (etapa clímax), definido por un valor máximo de diversidad específica, un alto valor de la biomasa existente con respecto a la producción neta y una PNE baja. SUCESIÓN PRIMARIA: propia de una zona no colonizada antes SUCESIÓN SECUNDARIA: propia de una zona en la que previamente existía otra biocenosis y que ha sido total o parcialmente eliminada Más especies, menores tamaños de población Sucesión de protozoos en una infusión de hojas secas. Evolución de la densidad de población (ordenadas) en función del tiempo. Después de una clara abundancia de los Flagelados, aparecen Ciliados (Colpoda) y, tras los que aparecen los Paramecios. A continuación aparecen Stylonychia (hipótricos), Vorticella y Amoeba (Woodruff, 1912)

Especies estrategas de la r, colonizadoras Cambios en los ecosistemas Sucesión ecológica (II) Sucesión primaria (los campos de dunas litorales) Especies estrategas de la r, colonizadoras

Cambios en los ecosistemas Sucesión ecológica (III) Sucesión secundaria (el caso del lago Ercina) Colmatación parcial de la laguna por los sedimentos, que son soporte para la vegetación de ribera, que se adentra en el lago En las antiguas orillas crecen arbustos (salgueres) y, luego, árboles (no alisos o umeros en el caso del lago Ercina, dada la altitud --1000m-- sino fayes), que puedan soportar suelos saturados de agua Conforme desaparece la humedad del suelo, predomina la especie dominante de la climax típica de la zona: el hayedo o fayéu.

Cambios en los ecosistemas Sucesión ecológica (IV) Sucesión secundaria (cultivos abandonados en zona mediterránea) Cultivo Terrenos baldíos con dominancia de Psoralea bituminosa Asociación con Brachypodium phoenicoides Dorycnium suffruticosum Tendencia esperada, tendencia observada Aphyllanthes monspeliensis Juniperus sp. (enebros) Pinar de Pinus halepensis Etapa climax Encinar-robledal de Quercus ilex y Quercus pubescens

Cambios en los ecosistemas Sucesión ecológica (V)

Cambios en los ecosistemas Sucesión ecológica (VI) Estrategas de la k Estrategas de la r Para ecosistema maduro: Pocos si se refiere a los disponibles, muchos si se refiere a los ocupados Para ecosistema inmaduro: Pocos si se refiere a los ocupados, muchos si se refiere a los disponibles