Diversidad y sucesión ecológica: claves para entender los ecosistemas


El índice de diversidad de Shannon y Weaver

El término pi no es la probabilidad del suceso, sino la abundancia relativa de una especie en una comunidad. Es el índice más utilizado para medir la diversidad de especies en ecología. La fórmula nos da información ligada a un suceso aleatorio, y la información la tenemos que entender como el grado de incertidumbre o de indeterminación de ese suceso aleatorio.

A medida que vamos contando más especies, y a medida que haya un mayor equilibrio entre ellas, la incertidumbre, la información y la diversidad irán aumentando.

¿Por qué se utiliza más el índice de Shannon y Weaver que el basado en la fórmula de Brillouin, a pesar de ser este último más correcto desde el punto de vista matemático?

Porque en la ecuación de Brillouin no interviene la probabilidad. La ecuación de Brillouin se basa en unos elementos perfectamente definidos y solo nos dice la diversidad del muestreo que hemos hecho. En cambio, en la expresión de Shannon y Weaver interviene la probabilidad, entendida como el grado de incertidumbre ligada a un suceso aleatorio.

Esto significa que la expresión de Shannon y Weaver es relativamente independiente del tamaño de la muestra, porque no varía ante valores proporcionales del número de individuos.

Ambientes con baja diversidad

Aunque la tendencia natural en la dinámica del ecosistema conduce al aumento de la diversidad, hay tres tipos de ambientes en los que la diversidad permanece baja:

  1. Ambientes nuevos o recientes.
  2. Ambientes fluctuantes o inestables.
  3. Ambientes rigurosos o severos.

La paradoja de Hutchinson para la diversidad

Si tenemos 2 comunidades, a una determinada superficie de muestreo una es más diversa que la otra, y a otra superficie de muestreo al revés.

Tenemos 2 comunidades A y B: para una determinada superficie 2x la div A > div B; pero para otra superficie 8x, la div B < div A.

Esto ilustra la importancia de los espectros y la necesidad de especificar la superficie exacta de muestreo sobre la cual hemos calculado la diversidad.

Cálculo de la diversidad beta (β)

H’β = H’γ – H’α

La sucesión ecológica

Regresión en las sucesiones

Son retrocesos en la sucesión consecuencia de alteraciones bruscas en las condiciones del medio.

Sucesiones heterotróficas

Son micro-sucesiones en las que se suceden una serie de organismos pero que no llegan hacia una comunidad clímax, no existe la comunidad clímax. Estas micro-sucesiones terminan como nutrientes en el suelo, en forma de restos orgánicos.

Componente autóctona y alóctona de la sucesión

  • Autóctona: Acción propia de los organismos. Es la causa de la sucesión.
  • Alóctona: Acción puramente ambiental, todo lo que no son organismos. Es el condicionante de la sucesión.

Clímax en sucesiones heterotróficas

En estas sucesiones no existen comunidades clímax. Se suceden una serie de organismos, pero son sucesiones que terminan en nutrientes en el suelo, en forma de restos orgánicos.

Fundamentos de la baja pérdida de nutrientes en ecosistemas maduros

En los ecosistemas maduros los elementos regenerados permanecen en el medio muy poco tiempo porque son rápidamente degradados, mineralizados y absorbidos por las plantas.

La permanencia de los elementos nutritivos formando parte de la biomasa es muy prolongada en los ecosistemas maduros.

Atributos vitales de Noble y Slayter

Tienen en cuenta 2 aspectos:

  1. Modo de recuperación de una especie tras una perturbación:
    • Por multiplicidad vegetativa (V)
    • A partir del banco de semillas del suelo (S)
    • Por dispersión (D)
    • No hay ningún sistema preciso (N). Si bien, se admite siempre un banco de semillas en el suelo.
  2. Capacidad de soportar la competencia:
    • Soportan la competencia (T: tolerantes)
    • No soportan la competencia (I: intolerantes)

Disminución del cociente Pb/R

Este cociente es mayor que 1 en las primeras etapas, excepto en las sucesiones heterotróficas o degradativas.

En el trascurso, el cociente se acercará cada vez más a 1. La Pb va aumentando, pero la respiración aumenta más que la Pb, porque la producción corresponde a tejidos que respiran pero no producen.

Cuando es igual a 1, este estado representa la máxima eficiencia del ecosistema.

En las selvas tropicales es donde más se cumple que Pb/R = 0. Por lo tanto, no son ningún pulmón de la tierra.

¿Por qué la disminución de los cocientes Pb/B y Pn/B constituyen un buen criterio de la sucesión?

Porque en la naturaleza existe la tendencia a sustituir un estado 1 por un estado 2, si en este estado 2 se trabaja de una manera menos costosa con la misma biomasa. Bien porque requiere emplear menos energía o bien porque no tiene que renovar tan rápidamente sus elementos. O las 2 cosas.

B aumenta rápido, y Pn disminuye con la sucesión.

Cadenas de alimentos y utilización de la materia orgánica en la sucesión

En las etapas iniciales de la sucesión las cadenas suelen ser cortas y lineales. La utilización heterotrófica de la producción neta tiende a usarse de forma predominante por la vía tipo herbívoro.

En las últimas etapas de la sucesión las cadenas de alimentos se hacen largas y se convierten en redes complejas. La utilización heterotrófica de la producción neta sigue sobre todo la cadena de tipo saprofítico.

Definición de espectro biológico

Espectro de diversidad + persistencia

Prácticas

Efecto del déficit de presión de vapor (VPD) sobre la tasa de transpiración

(Esta pregunta es de prácticas)

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