Comunidad en el tiempo

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Ecología General UNIDAD. Comunidad Variación temporal de las comunidades: concepto de sucesión. Etapas, Clímax. Sucesión primaria y secundaria. Sucesión autogénica y alogénica. Mecanismos del proceso de sucesión. Perturbación.

Prof. Dra. Patricia Araya. Responsable de cátedra - FCEQYN UNaM - 2020

Una de las características más importantes de las comunidades es el cambio

TEMPORAL Y ESPACIAL

Qué tan predecible son los cambios en las comunidades ?

Qué factores originan los cambios ? REYNOLDS, 1990: La sucesión como una serie de eventos que determinan una cadena de reemplazo de especies y en el cual cada uno de ellos es consecuencia de un evento anterior (Sucesión autogénica).

Estadío 1

Estadío 2

Estadío 3

Tiempo

Estos cambios inducen el reemplazo de la comunidad original por otra mejor adaptada al medio ambiente modificado por la anterior comunidad ………CLIMAX En la sucesión se reconocen distintas etapas seriales (seres o series), diferentes de las precedentes y posteriores. Cuando ocurre sobre ambientes acuáticos se denomina hidrosere.

Desarrollo del concepto de sucesión Primeros estudios Warming (1896), Cowles (1901)

Teoría del monoclimax (Clements, 1916). Visión holista, modelo superorganísmico: Gleason (1927) Enfatizó en el comportamiento individualista de las especies de plantas y eventos azarosos (perturbaciones) en el proceso de cambio.

-Egler, 1954. Teoría del relevo florístico o de la composición florística inicial el proceso de sucesión en cualquier lugar depende de la especie que llegó allí en primer lugar.

Desarrollo del concepto de sucesión

-Modelos de Connell & Slatyer: Facilitación, Inhibición y Tolerancia.

Margalef (1958/63/68): Sucesión desde ecosistemas simples a ecosistemas más complejos.

Odum (1969) Tendencia de cambio hacia situaciones de máxima homeostasis (mayor biomasa y diversidad).

Concepto de climax: es la etapa final en una serie de sucesiones. Es autoperpetuante y está en equilibrio con el ambiente físico y biótico. Monoclimax (Clements, 1916, 1936) Sólo una fase de climax (hipótesis del monoclimax). Policlimax (Tansley, 1939, Daubenmire, 1966) existen varias comunidades en equilibrio con el ambiente en cada región geográfica (factores locales, topografía , suelos). Un área climática puede tener varios tipos específicos de climax. Patrón climax (Whittaker, 1953) Relaciona los puntos de vista de Gleason y Tansley. Las comunidades son producto de gradientes de factores ambientales, se dan varias secuencias sucesionales a lo largo de los gradientes. Considera la existencia de un continuo de clímax a lo largo de los gradientes ambientales.

Actualmente se considera una visión dinámica de los cambios de la vegetación, en la cual no hay una premisa de estabilidad a largo plazo o de existencia de un punto final en la sucesión.

Importancia de los disturbios y se acepta el cambio continuo de la vegetación como norma (Picket y White, 1985).

Se considera que el proceso de sucesión en un área determinada puede seguir múltiples caminos (Miles, 1987) .

Tipos/etapas de sucesión

Primaria secundaria Autogénica Alogénica Autotrófica Heterotrofica Progresiva

Regresiva

Sucesión primaria

Aparece en lugares de reciente formación (superficie nueva expuesta a la colonización) que carecen de influencias bióticas anteriores Por ejemplo

Aquella que se inicia después de una perturbación muy intensa, Ej. una nueva isla resultado de un volcán O la que ocurre en las nuevas playas que cada año se forman en los meandros de los ríos amazónicos, islas del delta del río Paraná

Las primeras plantas en aparecer son llamadas las pioneras.

Sucesión secundaria

Se da en sitios previamente ocupados y sigue a las perturbaciones no tan intensas (incendio, sequía, cuando los ecosistemas son alterados o destruidos y la composición biótica anterior influye en el desarrollo del proceso.

Esta Sucesión ocurre mucho más rápido que la primaria, pues casi nunca desaparecen TODOS los componentes de la comunidad anterior quistes, propágulos, semillas Al final del proceso de la Sucesión, primaria o secundaria, se llega al ecosistema climax cuya vegetación (climax) es la mejor representación de las interrelaciones entre los elementos medioambientales y los componentes de la comunidad biótica.

La sucesión está asociada a cambios autogénicos y alogénicos en las condiciones ambientales

Sucesión alogénica

Abióticos, cuando ocurre como el resultado del cambio en las características del ambiente físico que alteran las condiciones. Ej. Bosque inundado Sucesión autogénica

Cuando se produce como resultado directo de procesos biológicos que han modificado las condiciones y los recursos. Ejemplo, cambios en la comunidad por cambios en la composición de especies.

Sucesión progresiva

Lleva a un aumento de la complejidad y la biomasa

Sucesión regresiva

Lleva a la simplificación, pérdida de biomasa Sucesión autotrófica

Cuando la base de la red alimentaria depende de los organismos fotosintéticos Sucesión heterotrófica

Depende de materia orgánica preformada.

Sucesiones heterotróficas o degradativas.

Característica común en todas las sucesiones vegetales es el cambio ambiental autogénico que es el resultado directo de las actividades de los organismos. Tanto en las sucesiones primarias como secundarias la colonización altera las condiciones ambientales.

Un claro ejemplo es la alteración del ambiente lumínico y el cambio en la dominancia de plantas de crecimiento rápido, intolerantes a la sombra a plantas de crecimiento lento tolerantes a la sombra observado en la sucesión de plantas terrestres .

ESTABILIDAD Una comunidad es estable cuando no se detectan cambios en la composición de especies o en el tamaño de las poblaciones (preferiblemente durante décadas)

Las comunidades estables son las que en general persisten en el tiempo. La estabilidad se refiere a la sensibilidad de una comunidad frente a una perturbación

Resiliencia: describe la rapidez con que una comunidad vuelve a su estado anterior después de haber sido perturbada y desplazada de dicho estado.

Resistencia: describe la capacidad de la comunidad para evitar incluso el desplazamiento

Una comunidad es estable cuando no se detectan cambios en la composición de las especies o el tamaño de las poblaciones (preferiblemente durante décadas).

Vegetación tolerante a las condiciones ambientales.

Equilibrio entre producción primaria bruta y respiración.

Estructura bien desarrollada, cadenas alimentarias complejas.

Composición de especies en equilibrio.

CLIMAX. Es la comunidad final o estable en una serie de sucesiones. Se perpetúa a si misma y está en equilibrio con el medio físico y biótico.

PRIMERAS ETAPAS DE UNA SUCESIÓN

Aumento más o menos rápido de la riqueza de especies

Las propiedades funcionales de la comunidad cambian más rapidamente que en etapas posteriores.

Colonización

Reemplazo

Especies colonizadoras o pioneras (altas tasas de crecimiento, eficaces métodos de dispersión, alta tasa reproduccón, oportunistas, fugitivas, baja competitividad).

Especies iniciales o tempranas de la sucesión Altas tasas de crecimiento Pequeño tamaño

Amplia dispersión Rápido crecimiento. Especies tardías de la sucesión ˂ tasa de dispersión y colonización ˂ tasa de crecimiento

> tamaño y vida más larga

Mecanismos de Sucesión Especies tempranas de la sucesión, colonizadoras o pioneras (r)

B

C

D

Especies tardías (K)

Modelos de sustitución de especies de Connell y Slatyer, 1977 Facilitación F

Tolerancia T

Inhibición

I

Mecanismos de Sucesión

PERTURBACIÓN / DISTURBIO Solo algunas especies pioneras Cualquier especies en la sucesión puede pueden establecerse llegar a adulto bajo las condiciones….. F T I Pioneras favorecen a Pioneras no influyen a Pioneras desfavorecen las tardías las tardías a las tardías Especies pioneras eliminadas por competencia con las tardías

Especies tardías se instalan cuando mueren las pioneras

PROCESOS CARACTERÍSTICOS DE CADA SUCESIÓN ECOLOGICA

 Aumento de la biomasa total.  Disminución de la relación Producción primaria/ Biomasa Total. Estructura más complicada comunidades (>H´, RE) .

de

las

Aumento de la estabilidad ambiental. La composición de organismos y concentración de nutrientes tienden a una mayor constancia en el tiempo.

Factores que regulan las sucesiones

Competencia Depredación Factores ambientales Perturbación - Disturbios: tipos y duración).

PERTURBACIÓN:

DISTURBIOS EVENTO EN EL TIEMPO, MÁS O MENOS DISCRETO QUE ALTERA LAS COMUNIDADES O POBLACIONES, CAMBIA LA DISPONIBILIDAD DE RECURSOS O SUSTRATOS Y CREA OPORTUNIDADES PARA NUEVOS INDIVIDUOS O COLONIAS.

PERTURBACIÓN: cualquier proceso que da por resultado la eliminación parcial o total de la comunidad existente. La perturbación o disturbio marca el inicio de la sucesión y crea diversidad Acontecimientos que suceden frecuencia e intensidad:

con

una

determinada

Factor de regulación natural Especies pueden estar adaptadas

Catástrofes:

Frecuencia de ocurrencia muy baja. Intensidad muy alta. Las especies no presentan adaptaciones.

Hipótesis de los disturbios La diversidad será máxima a intensidades y frecuencias intermedias de disturbios pueden coexistir más especies y aumenta la diversidad (Hipótesis del disturbio intermedio de Connell).

Alta intensidad o frecuencia de disturbio sólo persisten las especies bien adaptadas al disturbio, disminuye la diversidad. Baja intensidad o frecuencia de disturbio: se manifiesta dominancia y exclusión competitiva, disminuye la diversidad.

Los disturbios promueven la formación de claros: Dinámica de parches.

Sucesión ecológica

PERTURBACIÓN

Espacial (Tamaño del área perturbada) Temporal (n° de perturbaciones por unidad de tiempo) (tiempo entre perturbaciones, intensidad, severidad)

LA PERTURBACIÓN ES UNA CUESTIÓN DE ESCALA:

ESCALA

Pequeñas y frecuentes (Reversión). Gran escala (Sustitución)

DIRECCIÓN DE LOS CAMBIOS

Sucesión alogénica Cuando ocurre como el resultado del cambio de las condiciones ambientales independiente de la biota establecida (Perturbación, disturbio). Pioneros

A

B

C

D

CLIMAX Perturbación

Pioneros

A

B

C

Perturbación temporaria Perturbación prolongada

D

CLIMAX

reversión sustitución

CAMBIOS DE LA COMUNIDAD EN ESTRUCTURA: composición, abundancia, diversidad

ESCALA ESPACIAL

ZONACION

ESCALA TEMPORAL

SUCESION

Sucesión Primaria y Secundaria Sucesión Autotrófica y Heterotrófica Sucesión Alogénica y Autogénica Progresiva y Regresiva

Bibliografía

BEGON, M., TOWNSEND, C. R. & HARPER, J.L. 2006. Ecology, from individuals to ecosystems. Blackwell Scientific. Publications, Oxford. ODUM, E. P. & G.W. BARRETT. 2006. Fundamentos de Ecología. 5ta Edición. Thomson SA. 598 p. RICKLEFS, R.E. 2001. Invitación a la Ecología. La economía de la naturaleza. 4ta edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. 692 p. SMITH, R & SMITH, T. 2001, 2007. Ecología. Addison-Wesley. Madrid. 642 p.

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