CALIDAD EN ECOSISTEMAS ACUÁTICOS: MEDIDAS DE DIVERSIDAD

Presentación del tema: "CALIDAD EN ECOSISTEMAS ACUÁTICOS: MEDIDAS DE DIVERSIDAD"— Transcripción de la presentación:

1 CALIDAD EN ECOSISTEMAS ACUÁTICOS: MEDIDAS DE DIVERSIDAD

2 ¿QUÉ MEDIO ES MÁS BIODIVERSO, EL MARINO O EL TERRESTRE?
Calidad en ecosistemas acuáticos. Diversidad ¿QUÉ MEDIO ES MÁS BIODIVERSO, EL MARINO O EL TERRESTRE? 2

3 N° total de especies de organismos conocidas: 1.980.000
Calidad en ecosistemas acuáticos. Diversidad N° total de especies de organismos conocidas: 3

4 Calidad en ecosistemas acuáticos. Diversidad
4

5 Calidad en ecosistemas acuáticos. Diversidad
5

6 Calidad en ecosistemas acuáticos. Diversidad
6

7 Calidad en ecosistemas acuáticos. Diversidad
7

8 Calidad en ecosistemas acuáticos. Diversidad
8

9 Calidad en ecosistemas acuáticos. Diversidad

10 10

11

12

13 Alfa (Especies por montaña)
Gamma (Especies por región) Beta (gamma/beta) Región 1 D C E C D C 6 (media de las tres montañas) 7 1.2 D B B E F E B A G A F F Región 2 H C G I 4 (media de las tres montañas) 10 2.5 F J D B E G A D Región 3 G D 3 (media de las tres montañas) 8 2.7 E C H B F A E

14 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS
ANÁLISIS DESCRIPTIVOS -Medias y medidas de dispersión (varianza, desviación típica, error estándar de la media) -Índices de agregación, cálculos del área mínima -Índices de diversidad (ej. Shannon-Wiener) y equitatividad (ej. Pielou) -Tests de normalidad (ej. Shapiro-Wilk) para ver si los datos siguen o no una distribución normal ESTADÍSTICA UNIVARIANTE -Tests de comparación de medias, tanto paramétricos (cuando los datos siguen una distribución normal) como no paramétricos (si no siguen una distribución normal) ESTADÍSTICA MULTIVARIANTE -Análisis de clasificación (clusters o dendrogramas) -Análisis de ordenación (PCA para análisis físico-químicos, MDS para análisis biológicos, y CCA para análisis que combinan matrices físico-químicas y datos biológicos) *Índice de Bray Curtis para datos biológicos *Distancia euclídea para datos físico-químicos

15

16

17 A B 5 especies 20 individuos Diversidad de Shannon=1’61
ÍNDICES DE DIVERSIDAD Y DE EQUITATIVIDAD A B 5 especies 20 individuos Diversidad de Shannon=1’61 Equitatividad de Pielou=1 5 especies 20 individuos Diversidad de Shannon=1 Equitatividad de Pielou=0’62 El índice de diversidad de Shannon es difícil que supere el valor de 4 y el índice de equitatividad de Pielou está comprendido entre 0 y 1

18

19

20 ANÁLISIS MULTIVARIANTES complementarios
-Los análisis multivariantes se utilizan para procesar datos ecológicos, generalmente en forma de grandes tablas donde suelen aparecer las estaciones, las abundancias de especies en cada estación o los parámetros físicoquímicos medidos en las diferentes estaciones. Son análisis exploratorios, no confirmatorios, y su utilidad radica en la representación resumida, sencilla y gráfica, de las matrices biológicas o físico-químicas que suelen ser difíciles de interpretar directamente. Existen dos grandes grupos de análisis multivariantes, los de clasificación (dendrogramas) y los de ordenación ANÁLISIS DE CLASIFICACIÓN ANÁLISIS DE ORDENACIÓN

21 Con el programa PRIMER podemos llevar a cabo análisis descriptivos de diversidad (podemos calcular rápidamente el número de especies, la diversidad de Shannon, la Equitatividad de Pielou, etc) y también podemos llevar a cabo los análisis multivariantes, tanto de clasificación (análisis de cluster) como de ordenación (MDS o PCA). Veamos como procede el programa con un ejemplo sencillo Ejercicio . Queremos evaluar si un vertido producido en una zona de pozas afecta a la comunidad de macroinvertebrados. Para ello, consideramos dos zona, la control (sin vertido) y la afectada (zona de vertido). En cada zona hacemos un muestreo de invertebrados, tal como se ha hecho en la parte práctica del curso Introducimos la matriz de datos en el excel y la guardamos en formato libro de excel

22 Abrimos el PRIMER y elegimos File, Open…..
Importante: la casilla de Title debe quedar vacía, no hay que seleccionarla

23 Para calcular el número de especies y el índice de diversidad hay que clickear en Analyse y DIVERSE…

24 Número de especies Diversidad de Shannon Se observa cómo el número de especies y la diversidad es mayor en las zonas control. Se podrían aplicar análisis estadísticos univariantes de comparación de medias para explorar si existen diferencias significativas en estas variables entre la zona control y la zona afectada Veamos ahora cómo llevamos a cabo el análisis de cluster (dendrograma). A continuación veremos cómo hacerlo con el programa PRIMER. Una vez hecho el cluster (análisis multivariante de clasificación), haremos también el MDS (análisis multivariante de ordenación). Para hacer el cluster debemos inicialmente preparar nuestra matriz de similaridad entre estaciones (utilizándose el índice de Bray Curtis), y posteriormente utilizando un algoritmo logramos nuestra representación gráfica.

25 Clickear en Analyse y luego en Resemblance o Similarity

26 Una vez que nos aparece la matriz de similaridad (0 a 100), clickeamos en Analyse, seleccionamos Cluster y como cluster mode, dejamos seleccionado el Group Average que es el algoritmo más utilizado

27 Este es el dendrograma obtenido, que refleja claramente la separación entre los dos grupos, la zona control (caracterizada por un mayor número de especies y mayores abundancias) y la zona afectada por el vertido (con menor número de especies y menor número de aves)

28 Para hacer el MDS, volvemos a la matriz de similaridad y en lugar de clickear en Cluster, optamos por el MDS

29 El MDS refleja unos resultados similares al Cluster, las zonas control separadas de las zonas afectadas debido a la diferente composición de especies. Además en este caso se ve que las zonas afectadas están más próximas entre sí que las zonas control. Probablemente debido a que existe una mayor heterogeneidad en ambientes naturales, y esa heterogeneidad se pierde con la influencia del vertido que hace que la composición de invertebrados y su abundancia sea menor y más homogénea entre las cuatro réplicas consideradas.