Análisis de las Estructuras del Paisaje y Nociones Básicas sobre Aproximaciones Cuantitativas Jesús Serrano.

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1 Análisis de las Estructuras del Paisaje y Nociones Básicas sobre Aproximaciones Cuantitativas
Jesús Serrano

2 Introducción a las estructuras espaciales
La consideración del paisaje, las relaciones espaciales y la heterogeneidad han originado una nomenclatura de los tipos de objetos presentes en los paisajes, así como de los trabajos que proponen medidas relativas del espacio. Antes de preguntarse acerca de las técnicas a utilizar para el análisis espacial, es indispensable preguntarse qué es el Espacio desde el punto de vista Ecológico.

3 Es necesario, de igual forma tratar: a) el recorte del paisaje, su disgregación en unidades elementales; y b) la variación de una misma medida en el paisaje según su posición. Es necesario desarrollar métodos de análisis con el objetivo de obtener medidas en un mapa, pero es más necesario dar sentido ecológico a éstas, es decir, comprender como la descripción de la estructura está ligada a procesos como el desplazamiento de las especies, la dinámica de las poblaciones o los flujos fisicoquímicos.

4 Para comprender la importancia de los conceptos y las técnicas relativos a la estructura del paisaje, es suficiente observar algunos paisajes. Todos son agrícolas con diferente grado de heterogeneidad.

5 Para comparar los paisajes anteriores y comprobar las relaciones entre sus características ecológicas (flora, fauna…) y sus estructuras paisajísticas, es necesario el empleo de variables Métricas. Sin embargo, antes de realizar las medidas es necesario localizar espacialmente los elementos del paisaje, nombrarlos, y clasificarlos. Se debe decidir si se toma en cuenta la diversidad de los cultivos (trigo, maíz, frutas…) o si es suficiente considerar una variable agregada, “cultivos”, pues el contexto del paisaje determinará en gran medida lo que ocurre en el sistema de interés..

6 Ejercicio Contexto del Paisaje

7 3.2.1Tipos de Elementos del Paisaje
Forman y Godron (1988) propusieron una clasificación de los diferentes elementos que componen un paisaje.

8 Términos La matriz es el elemento dominante, englobante del paisaje.
Embebidos en la matriz se encuentran los parches (manchas), que son áreas anchas relativamente homogéneas que se diferencian de los alrededores (bosques, matorrales, viviendas, etc.). También, contenidos en la matriz se encuentran los corredores o elementos lineales, que son conocidos como líneas que sobresalen a los alrededores y que conectan diferentes parches.

9 El conjunto de parches constituye un mosaico y el conjunto de corredores una red.

10 En ambos, parches y corredores, se puede diferenciar un borde que interacciona fuertemente con la matriz o los elementos del paisaje vecinos, y un medio interior, donde las interacciones son muy débiles o nulas. Cuanto mas alargada es la forma del elemento, mayor es la proporción borde-interior. Borde Zona interior

11 Por último, la disposición espacial del mosaico y las redes constituyen un patrón paisajístico, el cual sirve para diferenciar o comparar dos paisajes desde el punto de vista estructural. Esta nomenclatura base ha permitido desarrollar una descripción homogénea de las estructuras paisajísticas y el establecimiento de procedimientos de muestreo de flora y fauna, permitiendo probar la existencia de un efecto paisaje.

12 Tamaño y número de parches
Como ya se había definido un parche es un área ancha relativamente homogénea que difiere de sus alrededores. Los parches tienen atributos familiares, como si son grandes o pequeños, alargados o redondeados, o si sus fronteras son rectas o curvilíneas. Estos atributos tienen de hecho implicaciones ecológicas para la productividad, biodiversidad, el suelo y el agua.

13 Valores ecológicos de parches de vegetación grandes y pequeños
Parches grandes A) Protección de la calidad del agua en lagos y acuíferos. B) Conectividad en una red de canales. C) Hábitat para sostener poblaciones de especies de interior. D) Hábitat núcleo y zona de escape para vertebrados con grandes requerimientos de hábitat. E) Fuente para las especies que se dispersan por la matriz del paisaje F) Microhábitat para especies multihábitat G) Amortiguamiento contra la extinción durante cambios ambientales.

14 Parches Pequeños A) Hábitat y parches conectores para la dispersión de las especies, y para la recolonización después de una extinción local de especies de interior. B) Alta densidad de especies y grandes tamaños poblacionales para Especies de borde. C) Forma una matriz heterogénea que atenúa la erosión y proporciona escondite para depredadores y zona de escape para las presas. D) Protección para especies raras NOTA: parches grandes, grandes beneficios; parches pequeños, pequeños beneficios complementarios.

15 La comparación ecológica entre un parche grande y uno pequeño, no es simple.
Para compararlos el tipo de hábitat o el ambiente tiene que ser el mismo, de otra forma el tamaño puede ser confundido con tipo de hábitat, diversidad de hábitat o ambos.

16 La heterogeneidad ambiental en la mayoría de los paisajes es tal que, al azar, es muy probable que un parche pequeño esté incluido en un solo tipo de hábitat, mientras que un parche grande es más común que incluya varios tipos de hábitat. Además, varios parches pequeños distribuidos al azar contendrán más tipos de hábitats que un solo parche grande con la misma área total.

17 En conclusión los parches grandes son considerados típicamente más importantes que los pequeños porque estos tienden a incluir más poblaciones viables de plantas y animales nativos, incluyendo a las especies dependientes de los hábitats de interior. Sin embargo los parches pequeños también son importantes para la conservación porque pueden contener hábitats o especies raros o únicos, o bien pueden actuar como puentes de dispersión (stepping stones). Además, los parches pequeños pueden ser hábitats para especies que no necesitan grandes áreas para sobrevivir.

18 3.4 La Forma de los Parches El tamaño de los parches es uno de los conceptos con mayor implicación ecológica. Sin embargo, la forma de los parches es un concepto más rico porque la forma varía en diversas maneras. La forma se refiere a la configuración de un área (bidimensional) determinada por su variación en su margen o borde.

19 Forma de los parches Los parches con formas irregulares tienen más hábitats y especies de borde y menos hábitats y especies de interior que los parches con formas redondeadas.

20 De igual manera los parches con formas irregulares tienen mayor interacción con el hábitat de la matriz, lo cual incrementa la posibilidad de las interacciones negativas con el entorno, como puede ser la degradación por los usos en los hábitats adyacentes u otros disturbios. Por otra parte, lo parches lineales, incluyendo corredores y zonas riparias, presentan muy poco o nulo hábitat de interior mientras que los parches con forma de bloque o redondeados presentan más.

21 Parche Matriz Matriz Corredor Corredor Parche

22 Implicaciones de la forma de los parches
La fauna silvestre utiliza las formas irregulares de las márgenes de los parches como refugio. La forma del paisaje determina la forma de un desarrollo habitacional en lugares donde la planeación urbana es un hecho. La forma óptima de un área de reserva natural es redondeada o de manera alternativa puede presentar algunos lóbulos. Los principios de la forma y la funcionalidad nos permite predecir el funcionamiento de un parche por solo conocer su Forma, de hecho algunas formas pueden indicar parches en expansión, en contracción o estables.

23 Atributos de los Corredores
Los corredores son estructuras lineales que difieren de los alrededores, los cuales facilitan el flujo de individuos, genes, energía y procesos. Son las conexiones entre parches La naturaleza crea corredores en la forma de ríos, cimas de las sierras y senderos para animales. Los humanos los crean como caminos, cableado, zanjas, carreteras, vías de tren, cunetas, ductos, senderos para caminar, etc. ¿Cómo diferenciarlos? Los naturales son curvilíneos hasta que el hombre los hace rectos; los naturales son continuos hasta que el hombre los corta y crea espacios vacíos. Los corredores humanos son generalmente estrechos y costosos de mantener.

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25 Funciones de los Corredores
Los corredores desempeñan un papel fundamental para permitir la interconexión entre los distintos fragmentos y reducir el denominado efecto distancia que determina la presencia de un menor número de especies en los fragmentos más aislados (Wilson, 1992). Los corredores facilitan la conectividad, es decir, la capacidad de los organismos para desplazarse entre fragmentos separados de un determinado tipo de hábitat (Taylor y otros, 1993; Hilty y otros, 2006). Existen dos ventajas y características teóricas de los corredores: permiten un movimiento eficiente y protegen de los efectos de la matriz. Los corredores tienen 5 funciones principales en los paisajes: como hábitat, conducción, filtro, fuente y sumidero.

26 Hábitat permite diferenciar entre corredores lineales (que, con una modesta amplitud, se caracterizan por estar dominados por especies generalistas) y corredores de franja (que disponen de una dimensión suficiente para permitir la presencia de especies propias de hábitats más especializados principalmente en la porción central)

27 Conducción Facilita el desplazamiento de elementos en su interior (animales, plantas, nutrientes, semillas, personas, agua, etc.). La función de conducción está condicionada por la amplitud del corredor, su longitud o la presencia de discontinuidades. Un ejemplo típico son los ríos porque el agua acarrea sedimento, nutrientes, hojas, organismos, etc.

28 Filtro Un filtro impide el paso de algunos elementos pero permite el paso a otros. Por lo tanto un corredor puede suponer una barrera absoluta para determinadas especies y parcial o inexistente para otras. Esta función estará también condicionada por las características físicas y biológicas del corredor.

29 Fuente al permitir la distribución y expansión de especies desde el corredor hasta la matriz. que da refugio o absorve especies y otros tipos de elementos procedentes de la matriz circundante y estos elementos no regresan al sitio de donde provienen. Sumidero

30 Redes Los corredores se organizan frecuentemente en redes (redes de setos, redes hidrográficas, redes de carreteras…).

31 Redes Para describir estas redes hay que tener en cuenta ciertos parámetros particulares como son el número de conectores e intersecciones. El número de intersecciones es el número de nudos de la red o lugares donde los corredores se entrecruzan. En las intersecciones, la vegetación es mas compleja que en el resto del corredor: esta mayor cantidad de hábitat disponible puede generar una riqueza biológica particular.

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33 Redes El número de conexiones se relaciona con el número de uniones entre corredores en una intersección. Así, se puede obtener un número diferente de conexiones según la configuración de éstas. Además, es posible clasificar estas configuraciones: una conexión T asegura las uniones entre tres setos, una conexión L entre dos, una conexión X, rara, entre cuatro setos. La conexión 0 representa un callejón sin salida. Cuando los corredores tienen calidades diferentes, es posible representar las porciones de redes de similar calidad como un grupo, que tendrá una funcionalidad particular.

34 Forma T Forma X Forma 0 Forma L

35 Redes Debido a esa funcionalidad, en la siguiente figura se representa como una especie animal para ir del nudo A al nudo B, no podrá desplazarse por el seto que los conecta directamente, sino que deberá dar un rodeo por los setos favorables para la especie. Charrier et al. (1997) demostraron para los coleópteros, que los setos con alta cobertura vegetal jugaban mejor papel de corredor. Este conocimiento permite diferenciar y localizar redes eficaces o favorables para las especies. B A

36 Atributos Estructurales y Funcionales de las Redes
Densidad de los Corredores: Es la cantidad o abundancia de corredores en un área, y es generalmente medida como la longitud total del corredor por unidad de área. Se ha comprobado que una alta densidad de caminos, medida en km/km2 inhibe la presencia y desplazamiento de diversas especies silvestres en paisajes boscosos. La geometría fractal es otra alternativa viable para medir la densidad de corredores. En este caso, la dimensión fractal variará de 1 para un solo corredor lineal, hasta 2 en el caso hipotético de que el paisaje completo estuviera cubierto por corredores.

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38 Atributos Estructurales y Funcionales de las Redes
Conexión de la Red: Es el grado en el cual todos los nodos están conectados. Varía de 0 a 1, y es el inverso de la proporción de intersecciones que deberían de ser agregadas a la red para tener un sistema conectado. Para ilustrar, una red desconectada en dos piezas separadas (falta de una intersección) está más conectada que la misma red separada en 4 piezas. El grado de conexión de la red está dado por el Índice Gama, y se relaciona como el numero actual de intersecciones dividido entre el máximo numero posible de intersecciones en la red. = número de corredores/ número máximo posible de inters. = L/ 3(V-2), donde L es el número de corredores y V el número de nodos.

39 En el Siguiente Paisaje calcula la Conexión de las redes de la matriz agrícola.

40 Estructura de la Matriz
¿Cómo identificar la matriz? Cuando te encuentras en el medio de la nada, probablemente estás en la matriz. Ésta cubre una área extensa, está fuertemente conectada, y controla la dinámica regional. De una manera similar encierra y afecta a los parches y corredores.

41 Como identificar la matriz
Frecuentemente la matriz en un paisaje es obvia, por ejemplo el elemento dominante puede ser un bosque, una zona residencial, campos de cultivo, humedales o incluso invernaderos. Sin embargo en algunas áreas dos o tres tipos presentan dimensiones similares, y en este caso es difícil determinar cual funciona como matriz.

42 Identificación de la Matriz
Godron (1995) identificó tres atributos principales que han sido utilizados de manera secuencial para la identificación eficaz de la matriz: Área, Grado de Conexión y el Control sobre la dinámica. El área total es el primer criterio y el más sencillo. Si un tipo de elemento cubre más de la mitad del área estudiada, o si este es mucho más extensivo que el segundo tipo de elemento dominante, será considerado la matriz. En el caso de que dos tipos de elementos presenten áreas similares, la conexión debe de ser utilizada para discernir cual es la matriz.

43 Identificación de la matriz.
Igual que para una red, la conexión de la matriz varía de 0 a 1, y puede ser medida como el inverso de la proporción de corredores que deberían ser agregados para tener un sistema conectado. En este caso, si la conexión de un tipo de elemento es significativamente mayor que el del otro, será designado como la matriz. O si el área y la conexión son un poco mayores para un tipo que para otro, será designado como la matriz. En casos inusuales la designación de la matriz puede resultar incierta, para lo cual el tercer atributo Control sobre la dinámica, será el factor determinante.

44 Identificación de la Matriz.
Este último factor es el más complicado de medir, sin embargo es el más importante. De hecho el área y la conexión son medidas indirectas del Control sobre la Dinámica. Para hacer más fácil la forma de determinarlo la siguiente pregunta debe de ser planteada: Si el clima, regímenes de disturbios naturales o actividades humanas cambiaran marcadamente ¿Qué tipo de elemento ejercería la mayor influencia para determinar el paisaje futuro?

45 La matriz tiene el mayor control sobre la dinámica del paisaje o la región. Ejemplos de Control sobre la dinámica son los elementos que sirven de fuente para: semillas, reproductores de herbívoros, depredadores clave, agua, calor, energía. Forma de la matriz Rara vez la matriz es un área continua con otros tipos de elementos agregados a su periferia. Ejemplos típicos de esta situación serian un bosque remoto con asentamientos en el borde y una elevación seca con pendientes periféricas húmedas.

46 Concepto de Mosaico Un mosaico surge cuando la matriz, parches y corredores se unen como piezas de rompecabezas y forman un sistema complejo en un área especifica de interés. Los mosaicos son evidentes en todas las escalas. A escala del paisaje el contexto es generalmente mas importante que el contenido, es decir, el mosaico envolvente tiene un mayor efecto en el funcionamiento de los parches que las características presentes en el interior del parche. El contexto del paisaje incluye tres componentes, adyacencia, vecindad y ubicación dentro del paisaje. Las adyacencias son los elementos espaciales en contacto con el parche o lugar de interés. El vecindario es el mosaico local ligado por interacciones activas.

47 Medida de la Heterogeneidad
El paisaje se define frecuentemente como un mosaico heterogéneo, de ahí el interés y la medida de la heterogeneidad. Baudry y Burel (1982, 1985) propusieron una medida de la heterogeneidad a partir de la formula de Shannon, la cual es calculada a partir de mapas raster o bien de una serie de puntos en un transecto. Fórmula: La Heterogeneidad (H) se calcula de H= - ∑p(i,j) log p(i,j) i y j son pares de pixeles adyacentes horizontal y verticalmente de distinto tipo. i y j pertenecen al conjunto U de tipos de unidades paisajísticas. La consideración de pares de pixeles i,j equivale a una medida de conectividad (intra e inter manchas). En un paisaje con U tipos de unidades (1,2,3…U) existirán U x U clases de parejas de puntos i,j.

48 Limitaciones de la medida de Heterogeneidad
El valor de la heterogeneidad es dependiente de la extensión del espacio estudiado. En el caso de la métrica propuesta, ésta responde a la resolución del mapa utilizado para el análisis, un menor número de pixeles en el mapa arrojará un valor menor de heterogeneidad, por lo que es recomendable trabajar con el mapa de mejor resolución posible. Existen otra razones para utilizar la medida H con precauciones: a) se obtienen valores idénticos para proporciones inversas entre los tipos de elementos del paisaje; b) Se pueden obtener valores similares si están presentes mas tipos de elementos o si ciertos tipos están fragmentados.

49 El estudio de la heterogeneidad es de gran interés conceptual, pues permite analizar las estructuras espaciales, sus componentes y los efectos de escala. Su interés practico es menor, sobre todo cuando se trata de relacionar las medidas con un fenómeno ecológico. En ese sentido, se debe de tomar de forma relativa para comparar paisajes con los mismos tipos de elementos o para estudiar la evolución de un paisaje.

50 Conectividad Una de las aproximaciones más frecuentes al estudio de los flujos ecológicos en el paisaje surge de la necesidad de asegurar el intercambio genético entre subpoblaciones de especies de especial interés. En este contexto surge el concepto de conectividad: la capacidad del territorio para permitir el flujo de una especie entre diferentes parches con recursos (Taylor et al., 1993).

51 Conectividad… Es una propiedad del territorio para una especie o conjunto de especies similares desde el punto de vista de sus requerimientos ecológicos y capacidad de dispersión.

52 Merriam (1984) utilizó el término conectividad como un parámetro para medir los procesos mediante el cual las subpoblaciones de una especie en un paisaje están interconectadas en una unidad funcional demográfica. Por lo tanto la conectividad puede ser considerada como la correlación negativa de la hostilidad o de la distancia entre parches. Los paisajes con una alta conectividad pueden garantizar una mayor probabilidad de supervivencia para las poblaciones aisladas.

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54 En el estudio de la conectividad se han desarrollado modelos matemáticos, tanto teóricos como aplicados, para la solución de problemas concretos. Los modelos simulan los flujos o desplazamientos en el paisaje (movimientos individuales, dinámica de metapoblaciones, etc.), bien en tiempo continuo (Gardner et al., 1989; Johnson et al., 1992; Wiens et al., 1993, entre otros) o bien en tiempo discreto (ej. Hanski, 1994). En algunos casos (ej. Fahrig y Merriam, 1985; Henein y Merriam, 1990; Anderson y Danielson, 1997), los modelos de simulación pierden parte de su valor por no ser espacialmente explícitos.

55 Grado de Conexión Debido a que la conectividad es un parámetro funcional que depende del organismo estudiado, se desarrolló en término de Conexión (Connectedness) para medir el grado de la conexión física entre parches. Este parámetro es un atributo estructural del paisaje y por lo tanto puede ser cartografiado Baudry, 1984). Se puede decir que la Matriz es el elemento más conectado de un paisaje; sin embargo, se utiliza el término Conexión para otros elementos del paisaje como son corredores, arboledas, setos, lechos de ríos, etc.

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57 En algunos paisajes agrícolas bien planeados, los setos son el elemento mejor conectado después de la matriz. La conexión de las arboledas juega un papel importante para especies que requieren de la presencia de árboles para realizar alguna actividad, por lo que el incremento en la conectividad de éstas es crucial para favorecer su dispersión y éxito. En algunos casos se presenta una conexión baja pero una conectividad alta, lo cual nos informa sobre la existencia de una red funcional de corredores.

58 Fragmentación La fragmentación es uno de los conceptos, espacial por esencia, más difundidos en ecología del paisaje, siendo incluso básico para el desarrollo de la disciplina. Es tanto un estado como un proceso. De acuerdo a diferentes perspectivas, la fragmentación puede ser considerada como la imagen negativa de la conectividad. Como proceso, la fragmentación, a nivel mundial, ha contribuido de manera significativa en la pérdida de biodiversidad.

59 Imagen de la fragmentación

60 La fragmentación tiene grandes efectos sobre la dinámica y el flujo de materia y energía a través del paisaje. Promueve, entre muchos otros procesos, la pérdida de especies nativas de plantas y animales, invasión de especies exóticas, incrementa la erosión del suelo y empeora la calidad del agua.

61 Efectos de la fragmentación
La reducción del tamaño de los parches promueve el decrecimiento en la densidad de las poblaciones o metapoblaciones, así como incrementa el riesgo de extinción en numerosas especies. La fragmentación significa el aislamiento geográfico de las entidades biológicas o de los procesos naturales. Puesto que la probabilidad de recolonización de un sitio, después de la extinción, depende de la distancia de los fragmentos de una posible fuente, así como en la calidad del hábitat circundante.

62 Efectos de la fragmentación
La fragmentación es frecuentemente interpretada a partir del marco conceptual de la teoría de biogeografía de islas, pero los factores del área y el aislamiento tomados en cuenta no son suficientes para explicar los efectos de la fragmentación en islas de hábitats continentales. Los fragmentos de parche no pueden ser considerados como islas verdaderas, de hecho, el hábitat envolvente por lo general no es completamente hostil para las especies.

63 Otros factores como la conectividad, presencia de ecotonos o corredores y la estructura de las metapoblaciones debe de ser tomada en cuenta, especialmente cuando se estudia a escala del paisaje. La fragmentación puede ser considerada como un proceso continuo y de acuerdo con la perspectiva del paisaje, la matriz y los parches son elementos que pueden ser utilizados para considerar a un paisaje como fragmentado o no. De hecho la fragmentación es percibida de manera diferente por individuos de la misma especie debido a capacidades diferentes de los organismos, e incluso puede ser diferente de acuerdo a la estación del año.

64 Escala y Patrones de la fragmentación
La fragmentación es un proceso dependiente de la escala. La vegetación fragmentada puede tener un arreglo espacial diferente y por lo tanto producir efectos diferentes en otros procesos naturales.

65 Patrones de la fragmentación
Para describir la dispersión de los fragmentos en un paisaje, es necesario considerar diferentes atributos de estos como son la densidad, aislamiento, tamaño, forma, agregación y característica de las fronteras. El aislamiento de los parches incrementa geométricamente conforme disminuye la densidad de los fragmentos. Los fragmentos se vuelven mas pequeños por lo que la influencia de la matriz envolvente es mayor. Si los fragmentos están agregados, su aislamiento es menor que en condiciones de equidispersión.

66 Tipos de fragmentacion
De acuerdo a Lord y Norton (1990) se tienen la “fragmentación geográfica” y la “fragmentación estructurada”. La fragmentación geográfica ocurre cuando un área intacta es dividida en pequeños fragmentos. Este proceso ha recibido gran atención por los ecólogos de la conservación. Este tipo de fragmentación es análoga a un Paisaje de escala amplia.

67 Tipos de fragmentación
En el caso de la Fragmentación Estructurada se desarrollan fragmentos a la escala de individuos o como pequeños puntos. En este caso se observan parches remanentes de vegetación nativa embebidos en una matriz exótica, por lo que se denomina Paisaje de escala fina. Este tipo de fragmentación presenta por lo general parches próximos entre si, por lo que el contraste entre los parches y la matriz es bajo, creando un pseudo continuo.

68 Los efectos de la fragmentación en los organismos dependen de la escala de percepción de las especies de interés. Los generalistas son menos afectados por la fragmentación a menor escala que los especialistas. La escala de la fragmentación tiene un impacto directo en los organismos. Los fragmentos grandes pueden albergar un conjunto apropiado de especies, mientras que los fragmentos pequeños retienen pocas especies, regularmente las generalistas.

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70 ¿Cómo medir la fragmentación?
Hinsley et al. (1995) emplearon algunas variables para caracterizar la fragmentación en relación a las aves: Estructura del Área (área de bosque, perímetro, forma, numero de hábitats, densidad de las diferentes capas de hábitats); Aislamiento (Distancia de los parches de bosque vecinos mas cercanos); Grado de Conexión (numero de cada tipo de conexión lineal y numero total de conexiones lineales); Uso de los alrededores (% de cobertura de los diferentes usos). Otra forma de medirlo es a través de los índices o métricas del paisaje, debido a que significan una forma practica de representar el patrón del paisaje en una sola variable. (Landscape Metrics)

71 Cuantificación: los Índices del Paisaje
Los Mosaicos presentan propiedades comunes que nos permiten aplicar índices comprobados para medir su estructura. EL tamaño, la forma y el contexto son los atributos más importantes de cada mosaico. El significado de esas medidas, que usualmente son utilizadas sin cuidado, es fundamental. Algunos índices son redundantes y otros estás estadísticamente correlacionados.

72 La mayoría de los índices son derivados de la ecología del paisaje, otros de ecología de comunidades o poblaciones. Los índices pueden ser divididos en 2 categorías, los estructurales y los de contexto. Los índices Estructurales miden las características inherentes de los parches. Entre ellos tenemos: el Tamaño, la forma, el contraste Parche-matriz, cambio, contagio, lagunaridad, diversidad, dominancia y uniformidad. De manera general los índices estructurales se encargan de estudiar el tamaño y la forma de los parches que componen el paisaje. Por otra parte, los índices de contexto miden los atributos espaciales de diferentes categorías de parches, así como las características generales del mosaico en sí.

73 Los índices 1) El tamaño y la forma de los parches fueron analizados con anterioridad, son de suma importancia pues reflejan el tipo de organismos que estarán presentes en el paisaje, así como los procesos que ocurrirán entre los parches. 2) Contraste Parche-Matriz Es un índice difícil de calcular. Se utiliza especialmente en paisajes perturbados por el hombre, en donde sirve para entender de manera clara las razones de intercambio de materia, energía y organismos entre el parche y la matriz. Se basa en medir el contraste entre dos tipologías diferentes. Este contraste es estimado generalmente a partir de la altura de la vegetación o su densidad (tallos x m2, no. de ind. x m2…)

74 Cambio (Turnover) Este índice significa sencillamente el tiempo esperado u observado de reemplazo de un parche por otro parche, o la recuperación del parche después de un disturbio. Este índice ha sido empleado principalmente por botánicos, para explicar el movimiento de vegetación en paisajes irregulares (patchy). Este cambio de parches puede ser producido por disturbios como inundaciones, incendios forestales, vientos, caídas de árboles, pastoreo por animales, pisoteo, excavación.

75 El contagio (Contagion)
Mide el nivel de agregación de un sistema de parches comparado con otro sistema de parches. Este índice es sensible a la agregación de los elementos dentro del parche. Por lo tanto el máximo de contagio en una matriz compuesta de dos diferentes tipos de parches ocurre cuando ambas tipologías ocupan la mitad de la matriz. El mínimo se obtiene cuando las dos tipologías están distribuidas como un tablero de ajedrez.

76 Lagunaridad (Lacunarity)
Es una medida del arreglo espacial entre dos o más parches. Este índice hace énfasis en los espacios vacíos entre los parches y es particularmente sensible a su arreglo espacial (Textura del paisaje). Es importante para procesos o patrones de especies que ocurren fuera de los parches de hábitat, como la dispersión, depredación o establecimiento. La lagunaridad mide la capacidad pionera de la especie, o la presión ambiental del entorno con mayor o menor hostilidad para una especie que se dispersa de un parche a otro.

77 Índice de Diversidad (riqueza) (Diversity)
Es uno de los índices muy usado y abusado en ecología. Tiene sus bases en la teoría de la información, en la probabilidad de encontrar en una colección muestreada de objetos nuevos objetos a cada paso. El índice de diversidad aplicado a los mosaicos describe las tipologías de los parches, su variedad de acuerdo a algunos patrones preestablecidos. Cuando medimos la diversidad de mosaicos vegetales podemos utilizar categorías como bosques antiguos, bosque regenerado, bosque secundario, bosque talado, etc. Estos caracteres son seleccionados de acuerdo a nuestros propósitos y deben de ser calibrados de acuerdo a los organismos de interés o a los procesos de interés. En algunos casos la diversidad es solo el número de tipo de pixeles dentro de un área determinada según nuestro interés de estudio.

78 El uso de este índice es de especial interés en sensores remotos especialmente cuando la información del territorio es parcial y no se dispone de imágenes multiespectrales. Índice de diversidad…

79 Equitabilidad y Dominancia
El índice de Equitabilidad se calcula a partir del de diversidad e indica de que forma la riqueza de una colección de datos se concentra en pocas especies. En cuanto el valor tiende a 1significa que el mayor tipo de parches está igualmente distribuido entre las categorías. El índice de Dominancia mide el nivel de concentración de los parches y su opuesto es la equitabilidad.

80 Tomado de Castañeda-Sánchez (2013).

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85 Índices del paisaje…. Ritters et al. (1995) propusieron seis índices que son suficientes para describir la mayor parte de la variación en la estructura del paisaje: 1) Dominancia.- Do= ln s +∑ pk ln pk Donde s es el numero de tipos de hábitat, pk proporción de área en el hábitat k. (O’Neill et al. 1988). 2) Contagio.- C= 2 s log s + ∑∑qi,j log qi,j Donde s es el numero de tipos de hábitat; qi,j la probabilidad de que el hábitat i este en adyacencia con el hábitat j. (Godron, 1966).

86 3) Dimensión Fractal.- D= log P / log A
Donde A es el área de un parche bidimensional; P es el perímetro del parche a una escala particular de longitud. (O’Neill et al. 1988). 4) Razón Perímetro/Área del Parche 5) Perímetro medio del Parche 6) Número de clases