Fundamentos de la Estructura y Dinámica de Comunidades Ecológicas

Conceptos Fundamentales de la Estructura Comunitaria

La Comunidad es el ensamble de poblaciones que coexisten en el mismo tiempo e interactúan. Su estructura se define por:

• Riqueza, Equitabilidad y Diversidad.
• Organización: Interacciones entre especies.

Escalas y Límites

La Escala se refiere a la resolución (grano, eje Y) con la que se mide el rango espacial (eje X, límite).

• Borde: Lugar donde se encuentran dos o más comunidades vegetales.
• Ecotono: Lugar donde dos o más comunidades vegetales se encuentran e integran, a menudo asociado a cambios abruptos topográficos o ambientales.

Tipos de Escalas Ecológicas

1. Parche o Individual (Microescala).
2. Local o Paisaje (Mesoscala).
3. Regional (Macroescala).
4. Biogeográfica o Global (Macroescala).

La Diversidad es una propiedad comunitaria que pondera la riqueza de especies por la abundancia relativa de las mismas (equitabilidad).

Dinámica Comunitaria y Biodiversidad

Las comunidades no son entidades estáticas: sus propiedades cambian con el tiempo. Las Sucesiones son cambios continuos y no estacionales, determinados por la colonización, el crecimiento y la extinción de las especies que componen la comunidad.

Procesos Determinantes de la Comunidad

La estructura de las comunidades está determinada por procesos que ocurren a dos escalas principales:

• Biogeográfica: Implica largos periodos de tiempo, procesos evolutivos, formación de nuevas especies, extinciones y migraciones.
• Ecológica: Involucra interacciones biológicas, filtros ambientales y dispersión.

La Biodiversidad está determinada por: el tiempo, el ambiente a gran escala y las interacciones bióticas. Reglas generales: A mayor tiempo (más antiguo), más especies. A mayor área, mayor riqueza.

El Nicho y la Productividad

El Nicho es característico de los organismos, no del ambiente. El ambiente posee más o menos recursos. A mayor evapotranspiración (ET), mayor riqueza.

Paradoja del Crecimiento (o de la Productividad): Los ambientes más productivos suelen tener un menor número de especies. Al fertilizar, aumenta la productividad, pero esto lleva a la dominancia de pocas especies, mejorando la condición del organismo más apto (exclusión competitiva).

En una Isla, la riqueza depende del tiempo, los recursos y la distancia al continente (migraciones). El tamaño de la isla determina la tasa de extinción, al igual que la distancia influye en la tasa de colonización.

Muestreo de la Vegetación y Estructura

Muestreo de la Vegetación: Riqueza y Abundancia

1. Usar la longitud de los transectos.
2. Establecer cuadrantes de 1 m x 1 m estratificados sobre los transectos, registrando la identidad de las especies observadas, el número de individuos y la cobertura.
3. Colectar y herborizar un ejemplar de todas las plantas encontradas.
4. Dibujar una banda vegetacional para un transecto representativo, usando símbolos proporcionales al tamaño de las plantas observadas.

La Teoría de Redes describe, y predice el comportamiento y la dinámica de ensambles de especies que interactúan (la Estructura de la Comunidad). Generalmente se basa en el estudio de gremios (generalistas vs. especialistas).

Factores Ambientales y Productividad Ecosistémica

Los Ambientes Heterogéneos presentan mayor diversidad de microhábitats, lo que alberga más especies. Un ambiente con menos recursos tendrá menos especies, pero si estas son especialistas, pueden soportar más, y aún más si hay sobreposición de nichos.

En el trópico hay mayor productividad. En las costas marinas hay alta productividad (cantidad de biomasa en un lugar) debido al flujo de energía que ingresa al sistema, a menudo por el rompimiento de olas. Los ecosistemas marinos son más eficientes, aunque la luz que llega es menor, y pasan más tiempo en la tierra y tienen más superficie que los terrestres (necesitan generar más energía comparado con lo que producen).

Los factores limitantes de un sistema para producir más biomasa (energía) son: la captación de luz, el agua y el CO2 (necesarios para la fotosíntesis).

Impactos y Aplicaciones en Ecología

Cambio Climático y Factores Físicos

El Cambio Climático implica cambios en la radiación (distinta en zonas terrestres), Conducción y Convección (movimiento de fluidos). El efecto sombra de lluvia ocurre cuando los vientos húmedos no logran pasar altas cumbres (cordilleras). Consecuencias: Aumento de CO2 y aumento de Temperatura (T°).

Servicios Ecosistémicos (S.ECO)

Cualquier beneficio que obtienen las personas de los ecosistemas y sus componentes.

Tipos de Procesos de S.ECO:

1. Aprovisionamiento: (ej. lo que comemos).
2. Regulación.
3. Cultural.
4. Soporte: Funciones que mantienen los ecosistemas, como la formación de suelos y el ciclamiento del agua.

Valor Económico: Cuantificar la fotosíntesis, el agua y el suelo. Ejemplos de S.ECO: Extracción de madera, miel. El uso de plantas transgénicas en cultivos puede incrementar el número de depredadores en los alrededores.

Especies Exóticas y Conservación

Las Especies Exóticas se clasifican en: Introducida, Naturalizada e Invasora.

Consecuencias de Invasiones:

• Reducción de especies nativas.
• Aumento de incendios.
• Alteración de interacciones bióticas.
• Homogenización de hábitats.

Es crucial el cuidado del futuro de las especies nativas frente a las exóticas, mediante el modelado de nichos, seguimiento y estudio. La Ecología Aplicada incluye la conservación y la restauración, enfocándose en la conservación de las especies en su hábitat natural.