¿Para qué? Ecología de Poblaciones en Agronomía abundancia

Presentación del tema: "¿Para qué? Ecología de Poblaciones en Agronomía abundancia"— Transcripción de la presentación:

1 ¿Para qué? Ecología de Poblaciones en Agronomía abundancia
Especies claves abundancia Funcionamiento del ecosistema (e.g. producción) Especies dominantes

2 Poblaciones en agronomía
 forrajeras perennes  malezas  insectos plaga  patógenos  biocontroladores  cultivos anuales

3 NIVEL DE PROYECCION NIVEL FOCAL NIVEL EXPLICATIVO COMUNIDADES
POBLACIONES NIVEL FOCAL INDIVIDUOS NIVEL EXPLICATIVO

4 Manejo o control de una población Identificación del problema
Predicción Modelos Patrones Mecanismos Comprensión Descripción Estados Procesos Identificación del problema

5 ESTADOS (= estructura poblacional)

6 tiempo N para un tiempo “t” Densidad Estructura de edades
Patrón de distribución espacial Frecuencias génicas para un tiempo “t”

7 ESTRUCTURA POBLACIONAL
Tamaño y Densidad Poblacional (N, ƪ ) E. edades o estadíos de desarrollo E. genética E. espacial

8 PROCESOS (= dinámica poblacional)

9 PROCESOS POBLACIONALES P. EVOLUTIVOS
P. DEMOGRAFICOS Variaciones en la estructura demográfica (tamaño o densidad poblacional y/o estructura de edades) en el TIEMPO PROCESOS POBLACIONALES P. EVOLUTIVOS Variaciones de la estructura genética (frecuencias génicas ) en el TIEMPO P. ESPACIALES Variaciones en la estructura demográfica y/o genética en el ESPACIO

10 tiempo N dN / dt por unidad de tiempo Crecimiento poblacional
Migración Evolución genética por unidad de tiempo

11 dN/dt tiempo

12 PATRONES

13 PATRONES de crecimiento poblacional
es este un patrón? (estructuras o dinámicas que escapan al azar)

14  dos situaciones contrastantes:

15 … una cuestión de escalas ...
ESTRUCTURA ESPACIAL Regular o uniforme Patrones de distribución Aleatorio Agrupado … una cuestión de escalas ...

16 Limitación de disponibilidad de propágulos
Determinantes básicos del patrón de distribución. -Distribución de las plantas madre -Mecanismos de dispersión de propágulos -Intercepción de la lluvia de semillas -Distribución de “sitios seguros” -Arquitectura de la planta y comportamiento de “forrajeo” Limitación de disponibilidad de propágulos vs. disponibilidad de sitios seguros.

17 persistencia y crecimiento de metapoblaciones
tasa de recolonización tasa de extinción estructura y dinámica del paisaje atributos regenerativos (fecundidad, dispersión) atributos vegetativos (competencia, tolerancia)

18 Paisaje: “una porción heterogénea de la superficie terrestre, compuesta por un conjunto de ecosistemas interactuantes” (Forman y Godron 1986) “un mosaico de tipos geomorfológicos, tipos de vegetación y tipos de uso de la tierra” (Urban et al. 1987)

19 estructura del paisaje
fragmentación conectividad tamaño, forma y calidad de los parches calidad de la matriz corredores simplificación

20 Influencias de la forma (efecto borde)
en la intensidad y calidad lumínica, en la intensidad del viento, en el flujo de agua, en la humedad relativa atmosférica, en la disponibilidad de propágulos, en la densidad de herbívoros, predadores y parásitos.

21 Estructura del paisaje e impacto sobre Meligethes aeneus (Thies y Tscharntke 1999)

22

23 Influencias del aislamiento temporal
fragmentaciones recientes pueden actuar como refugio de herbívoros y predadores inmigrantes, y pueden soportar individuos de especies muy longevas pero destinadas a la extinción local

24 Influencias del aislamiento espacial - conectividad
Depende tanto de la distribución de hábitats en el paisaje como de la movilidad de los organismos. un mismo paisaje puede representar distintos grados de conectividad según la estrategia de dispersión. los corredores son capaces de reducir las tasas de extinción y/o aumentar las tasas de inmigración

25 MECANISMOS POBLACIONALES
Procesos fundamentales involucrados en la determinación de una respuesta, un patrón o dinámica particular de las poblaciones

26 Mecanismos denso-independientes
Determinación del tamaño poblacional Mecanismos denso-dependientes

27 ¿Cómo resulta determinado N (o la densidad) bajo distintos modelos de crecimiento poblacional?
¿De qué depende el valor de N en un momento “t” en cada caso?

28 SISTEMAS FUERA DEL EQUILIBRIO SISTEMAS EN EQUILIBRIO
ABUNDANCIA COLONIZACION INVASION CARACTERES REGENERATIVOS CARACTERES VEGETATIVOS SUPERVIVENCIA pasado FILTRO AMBIENTAL actual

29 Crecimiento y supervivencia denso-dependientes
- jerarquización de tamaños - autorraleo

30 Mecanismos denso-dependientes o de regulación poblacional
mortalidad denso-dependiente:  ley de autorraleo  fecundidad / natalidad denso-dependiente:  relaciones rendimiento vs. densidad en cultivos

31 b d N

32 MODELOS DEMOGRÁFICOS

33 N t ¿De qué depende el valor de N en un momento “t” en cada caso?
r, N y t (desde el último disturbio) “r” estrategas r, N, t, pero, la mayor parte del tiempo, de K “K” estrategas

34 Tabla de vida diagramática
Adultos Nt=0 SEMILLAS EMIGRANTES SEMILLAS Producidas SEMILLAS INMIGRANTES Procesos demográficos básicos Nt=1 = Nt=0 + B – D + I + E Inmigración Natalidad (birth) Emigración Mortalidad (death) Adultos Nt=1

35 LLUVIA de SEMILLAS SUELO
Adultos Nt=0 SEMILLAS EMIGRANTES SEMILLAS Producidas SEMILLAS INMIGRANTES LLUVIA de SEMILLAS SUELO SEMILLAS PROFUNDAS SEMILLAS SUPERFICIALES PLANTULAS JUVENILES Adultos Nt=1

36 Adultos Nt=0 Nt=1 = Nt=0  ƴ Adultos Nt=1

37 Competencia intra-específica:
w = wm(1 + aN)-b w = peso seco medio por planta wm = peso seco medio de plantas aisladas (máximo) a = área requerida para alcanzar el peso seco max. (wm) b = eficiencia de uso de los recursos

38 B (g/m2) w (g/planta) N B = wN B = wmN(1 + bN)-b  Ley de los rendimientos constantes (Shinozaki and Kira, 1956). donde b : coeficiente de competencia intraespecífica

39 1/w w -b = A + BN si b = 1 A = 1/wm and B = b/wm w = 1/[1/wm + bN/wm]  Ley de los rendimientos recíprocos N

40 Mortalidad denso-dependiente (autorraleo)
N = Ni(1 + mNi)-1 N Ni

41 k=-3/2  Ley de Autorraleo k=-1  Ley de los Rendimientos constantes
Log (w) k=-1 k=-3/2 Log (Ni) Crecimiento denso-dependiente bajo autorraleo w = cN-k k=-3/2  Ley de Autorraleo k=-1  Ley de los Rendimientos constantes

42 Fecundidad denso-dependiente:. Producción de semillas por planta vs
Fecundidad denso-dependiente: Producción de semillas por planta vs. tamaño Firbank y Watkinson 1986 s = c w k s log (s) w s = c w k - a s log (w) w

43 Fecundidad tamaño-dependiente
Jerarquización de tamaños w F Fecundidad tamaño-dependiente w s Firbank y Watkinson 1986 s = c w k s densidad Rto. granos. densidad

44 Influencias de la posición del parche en el paisaje
puede condicionar el flujo de materia (incluyendo semillas!) y energía entre el fragmento y la matriz.

45 Dinámica de poblaciones vegetales a escala de paisaje
espacio Eriksson, 1996 Poblaciones remanentes Poblaciones fuente-destino Meta-poblaciones

46 Tipos de modelos demográficos
Supuestos Modelos deterministas y no espaciales Recursos ilimitados Acceso uniforme a los recursos Ambiente constante Ambiente predecible Ambiente uniforme Un estado exponencial X logístico Multi-estado tabla de vida Simulación dinámica