! 2014-2_Manual de Ecología.pdf

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA

DE BIOTECNOLOGÍA

ACADEMIA DE BIOLOGÍA–ECOLOGÍA

Manual de Prácticas de Laboratorio de Ecología

Edición 2014 (Revisión: Enero 2014)

Esta edición del manual fue revisada por los profesores:

Carlos Antonio Montes Maira Jiménez Ríos

Marcelo Robles Medina María de Lourdes Sánchez García

ii

NOMBRE DEL ALUMNO: ____________________________________

PROFESOR(ES): ___________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

GRUPO: _____________

PERIODO LECTIVO: _________________

DATOS GENERALES:

UNIDAD DE APRENDIZAJE: ECOLOGÍA

NIVEL: SEGUNDO

CARRERA: INGENIERÍA AMBIENTAL

NÚMERO DE PRÁCTICAS: 12

NUMERO DE SESIONES: 18

HORAS POR SESIÓN: 3

iii

Í N D I C E

PRESENTACIÓN ....................................................................................................... iv

ORGANIZACIÓN Y REGLAMENTO DE LABORATORIO ......................................... v

Práctica N° 1. Introducción a las Técnicas de Muestreo en los Sistemas

Ecológicos ................................................................................................................. 1

Práctica N° 2. Estudio de un Transecto Altitudinal ................................................ 7

Práctica N° 3. Estudio de un Cuerpo de Agua ........................................................ 9

Práctica N° 4. Análisis de Comunidades Terrestres ............................................. 14

Práctica N° 5. Análisis de Comunidades Acuáticas ............................................. 19

Práctica N° 6. Análisis de Poblaciones Terrestres ............................................... 25

Práctica N° 7. Análisis de Poblaciones Acuáticas ................................................ 31

Práctica N° 8. Diseño e Implementación de un Micro-Ecosistema ..................... 38

Práctica N° 9. Producción de Composta ............................................................... 42

Práctica N° 10. Descripción de Ambientes Contaminados .................................. 47

Práctica N° 11. Sistemas de Producción Piscícola ............................................... 50

Práctica N° 12. Ecoindustria ................................................................................... 59

iv

PRESENTACIÓN

El creciente deterioro ambiental y las repercusiones que éste tiene en el medio urbano, rural y natural; ha motivado a los profesores del Laboratorio de Ecología a proponer una serie de técnicas y metodologías básicas que contribuyan al conocimiento y comprensión de la estructura y funcionamiento de los sistemas biológicos que han sido alterados o modificados por las actividades humanas.

Por tal motivo, el presente Manual de Prácticas de Laboratorio de Ecología, tiene como propósito proporcionar a los estudiantes de segundo nivel de la carrera de Ingeniería Ambiental de la UPIBI, las herramientas teórico-metodológicas necesarias para el desarrollo de cada uno de los experimentos propuestos, tomando como base el programa del curso teórico de Ecología.

El manual está estructurado de forma tal, que los experimentos propuestos podrán apreciarse de manera secuencial e integral. Cada práctica contiene los objetivos que se persiguen, los fundamentos teóricos, así como la metodología que servirá como guía para el desarrollo de cada práctica y para la obtención de resultados y su posterior análisis. Por consiguiente, la lectura previa del protocolo de la práctica por los alumnos será imprescindible para el buen desarrollo del experimento, sin descartar el papel del profesor como asesor y guía en el desarrollo de las prácticas y en las discusiones de las mismas.

La selección de las prácticas incluidas en este manual se realizó tomando en consideración lo siguiente:

a) Los problemas más apremiantes desde la perspectiva ambiental,

b) El material, equipo y reactivos con que cuenta el laboratorio, y

c) El tiempo de realización de cada experimento y la duración del curso.

Al final de cada práctica se propone una bibliografía, que podrá ser consultada para profundizar en el conocimiento de los procesos ecológicos expuestos.

Los conocimientos adquiridos en este curso teórico-práctico servirán a los alumnos como base para cursos posteriores así como para su desempeño profesional.

Finalmente, queremos hacer notar que esta edición del Manual estará sujeta a una revisión continua, por parte de los miembros de la Academia de Biología-Ecología, para su actualización.

v

ORGANIZACIÓN Y REGLAMENTO DE LABORATORIO

Uno de los objetivos del trabajo de laboratorio es que, a través de los experimentos o métodos aplicados, se adquieran habilidades y destrezas en el manejo de técnicas, datos, equipos e instrumentos de laboratorio.

El trabajo en el laboratorio y en el campo requiere disciplina y orden, por lo que es necesario que leas cuidadosamente cada una de las prácticas antes de cada sesión. Durante el desarrollo de cada práctica pon atención a las instrucciones del profesor, ya que de esto depende la obtención de buenos resultados.

INSTRUCCIONES GENERALES

1. Es indispensable que cada alumno traiga, en cada sesión de Laboratorio, el siguiente material: Bata limpia, un trozo de franela, un marcador indeleble, su Manual de Prácticas y, en la segunda sesión, una fotografía tamaño infantil para su hoja de control. Además, cada equipo deberá traer el material específico solicitado para cada una de las prácticas, si no lo trae completo no se le permitirá la realización de la misma.

2. El uso del Manual de Prácticas de Laboratorio, en cada sesión, es obligatorio.

3. Lee cuidadosamente el texto de cada práctica que vayas a desarrollar, con el propósito de conocer los elementos teóricos y las instrucciones para el desarrollo experimental. En caso de duda, necesidad de aclaración, comprobación del tema o de los conceptos, consulta de inmediato al profesor responsable de la práctica.

4. En tu Bitácora de Prácticas, elabora un Diagrama de Bloques del procedimiento a realizar y un Resumen del Tema, de cada una de las prácticas, los cuales deberás presentar al inicio de la práctica al profesor responsable de la misma.

5. Efectúa, bajo la guía de los profesores, el desarrollo experimental, siguiendo los pasos o etapas indicadas en tu Manual de Prácticas y anota en tu Bitácora de Prácticas o en tu Manual, al detalle, las modificaciones, las observaciones y los resultados de la práctica.

6. Al concluir el desarrollo experimental, revisa en tu Manual los puntos que le siguen, resuélvelos y regístralos en tu Bitácora o en tu Manual, consultando para ello la bibliografía recomendada para cada práctica.

7. La evaluación final de cada práctica desarrollada se hará basándose en 3 aspectos:

Trabajo en el laboratorio ..................... 3.0 puntos

Bitácora actualizada ............................ 2.0 puntos

Examen o Reporte de la práctica ........ 5.0 puntos

vi

8. Para la evaluación del Trabajo en el Laboratorio, se considerarán los siguientes aspectos:

La Puntualidad en la entrada al Laboratorio, la Participación en el Desempeño de las

Actividades y la Disciplina observada durante el desarrollo de la práctica.

9. Para la evaluación de la Bitácora, se considerarán los siguientes aspectos:

Entrega del Diagrama y Resumen del Tema ...... 1 punto

Bitácora completa y actualizada ......................... 1 punto

Durante cada una de las sesiones de laboratorio, el profesor responsable de la práctica seleccionará, al azar, uno o varios de los equipos y les revisará las bitácoras, individualmente, a cada uno de sus integrantes.

10. En las prácticas de Técnicas de Muestreo, Transecto Altitudinal y Composta, se aplicará un examen práctico para su evaluación final.

11. En las prácticas restantes, cada uno de los integrantes de los equipos tendrán que elaborar un informe escrito que deberá contener los siguientes puntos, a los cuales se les asigna el valor indicado:

Objetivos y Bibliografía .................................... 0.75 puntos

Resultados ........................................................ 1.25 puntos

Análisis de Resultados y Discusión ................ 2.0 puntos

Conclusiones .................................................... 1.0 punto

12. El informe deberá elaborarse de manera individual por los integrantes de cada equipo, en un cuaderno profesional específico para este fin, forrado y etiquetado debidamente, de tal forma que se reconozca fácilmente a qué Alumno(a), Grupo y Equipo corresponde. El informe se entregará una semana después de concluida la sesión o sesiones correspondientes. El profesor responsable de cada práctica seleccionará al azar uno de los reportes y lo evaluará, asentando la calificación obtenida a todos los integrantes del equipo.

13. Para aprobar el curso de laboratorio deberás tener, al menos, el 80% de asistencia a las sesiones prácticas, así como el 80% de las prácticas aprobadas, obteniendo un promedio mínimo de 6.

14. La calificación final del laboratorio será el promedio de las calificaciones de todas las prácticas realizadas y representará el 50% de la evaluación global de la Unidad de Aprendizaje.

REGLAMENTO DE LABORATORIO

Las normas mínimas de seguridad que debes seguir son las siguientes:

vii

1. Al ingresar al laboratorio, deberás traer la bata puesta y debidamente abotonada.

2. La asistencia con puntualidad al laboratorio es imprescindible. La lista de asistencia se pasará 10 minutos después de haber iniciado la sesión. No habrá retardos, por lo que después de los 10 minutos ya no se permitirá la entrada.

3. Las inasistencias al laboratorio se calificarán con CERO. Las inasistencias se podrán justificar directamente con los profesores del laboratorio, siempre y cuando se presenten razones convincentes y, en su caso, los comprobantes correspondientes, con lo cual se podrá permitir que el alumno presente las evidencias de la práctica para la evaluación correspondiente, conservando el cero en la parte correspondiente al trabajo en el laboratorio.

4. El alumno no deberá abandonar el laboratorio por ningún motivo, antes de que concluya la práctica, a menos que algún profesor lo autorice, en caso contrario se le cancelará su asistencia.

5. Durante la sesión de laboratorio, queda prohibida la entrada a personas ajenas al grupo. De igual forma, se prohíbe cualquier interrupción durante la sesión.

6. El alumno deberá revisar que el material y equipo de laboratorio proporcionado esté en buen estado, y en caso contrario, deberá reportarlo inmediatamente a cualquiera de los profesores.

7. En el laboratorio se debe guardar el comportamiento adecuado para evitar accidentes. Por razones de seguridad, queda estrictamente prohibido comer o beber dentro del laboratorio.

8. Se debe tener cuidado en el manejo de sustancias y muestras, por lo tanto, es necesario tomar las debidas precauciones, asegurándose de lavarse las manos, al inicio y al final de cada sesión de laboratorio.

9. Una vez terminada la práctica, deberá limpiar su mesa con una franela, dejar limpio el piso del laboratorio y entregar, a cualquiera de los profesores, el material utilizado durante el desarrollo de la misma, debidamente lavado.

10. El material y equipo que hayan roto, deteriorado o extraviado, deberá ser repuesto por la persona o equipo de personas responsables de él, a más tardar dos semanas después de la sesión correspondiente.

11. Ningún alumno podrá permanecer en el laboratorio después de concluida la sesión práctica.

12. La entrada de los alumnos al laboratorio en horas que no correspondan a la sesión, estará condicionada a la autorización y tiempo disponible del profesor responsable de la práctica.

13. En las salidas al campo, se deberán observar y cumplir estrictamente las instrucciones dadas por el profesor responsable de las prácticas a desarrollar. Asimismo, se deberán respetar los horarios establecidos para la realización de cada una de las actividades.

Manual de Prácticas de Laboratorio de Ecología UPIBI-IPN

______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 1 ~

PRÁCTICA N° 1

INTRODUCCIÓN A LAS TÉCNICAS DE MUESTREO EN LOS SISTEMAS ECOLÓGICOS

1. INTRODUCCIÓN

A través de los estudios ecológicos en el campo podemos obtener información sobre la estructura y composición de una comunidad, la interacción de ésta con diversos factores, bióticos y abióticos, así como el impacto de diversas actividades humanas sobre la flora y la fauna.

El estudio cuantitativo de una comunidad debe tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

1. La información que se desea obtener. 2. El tipo de comunidad que se desea estudiar. 3. La temporalidad o secuencia del estudio.

El estudio de una comunidad debe partir de una serie de muestras lo más representativas posible, para lo cual se requiere: determinar el tipo de muestreo a desarrollar, elegir un lugar apropiado para el muestreo y, la toma de datos, su ordenación y su análisis.

Cuando la población es pequeña resulta fácil estudiar a todos los individuos que la integran, sin embargo, cuando las poblaciones son muy grandes, por ejemplo, el plancton marino o la población humana, se hace muy difícil poder estudiarla, por lo que se integra sólo una muestra.

Una muestra es un pequeño grupo o subconjunto de individuos sacados de una población. El tamaño de la muestra depende de la magnitud de la población cuando ésta es finita, así como de la variabilidad y de la naturaleza de dicha población. Cuanto más grande sea la muestra, más confiable será el resultado y menor será la probabilidad de error.

Con los datos obtenidos en el muestreo se pueden analizar, entre otros, los siguientes parámetros:

Densidad es el número de individuos expresado por unidad de área o volumen. La densidad relativa se refiere al número de individuos de una especie expresado como una proporción de la densidad total de todas las especies. Algunas veces se presentan problemas en la determinación de los individuos, sobre todo en el estrato herbáceo, en donde algunos individuos crecen en agrupaciones (clon) o se reproducen vegetativamente en forma de rizomas o estolones, y el concepto de individuo causa dudas, entonces, se procede a contar los retoños (ápices) o los tallos individuales; si los vegetales crecen en forma de clones, contamos todo el clon como una unidad y es tratado como un individuo. La densidad también puede ser representada en términos de biomasa.


______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 2 ~

Densidad de una especie = Número de individuos de una especie

Área muestreada

Densidad relativa = Densidad de una especie x 100 Densidad total de las especies

La frecuencia es el número de veces que una especie ocurre en las distintas muestras. La frecuencia relativa se refiere a la aparición de una especie, expresada como una proporción de la frecuencia total de todas las especies.

Frecuencia = Número de ocurrencia de una especie Número total de sitios muestreados

Frecuencia relativa = Frecuencia de una especie x 100 Frecuencia total de las especies

La dominancia es la proporción de terreno ocupado por una proyección vertical del contorno de las partes aéreas del vegetal hacia el suelo, otra forma de expresarla, es también por el área cubierta por la extensión foliar del vegetal (cobertura). La dominancia relativa es la proporción de la dominancia de una especie comparada con la dominancia total de todas las especies.

Dominancia = Cobertura de una especie Área muestreada

Dominancia relativa = Dominancia de una especie x 100 Dominancia total de las especies

El valor de importancia es un índice que expresa la suma de las mediciones relativas de una especie, tiene un rango de 0 a 300%, este valor da una estimación de la influencia o la importancia de las especies vegetales en la comunidad.

Valor de Importancia = Densidad relativa + Frecuencia relativa + Dominancia relativa

Debido a la complejidad del ambiente, ningún método o técnica por sí sólo nos proporcionará toda la información necesaria de la población o comunidad que nos interesa. Por esta razón se hace necesaria la aplicación de diversas técnicas de muestreo.

MÉTODOS DE MUESTREO

Existen diversos métodos, que dependen del tipo de comunidad que se desee estudiar, dentro de los más empleados tenemos:

Método de cuadros empotrados. Este método es el más empleado para el análisis cuantitativo de la vegetación, consiste en la utilización de cuadros de tamaño estándar que varía de acuerdo al tipo de estrato a muestrear, el tipo de comunidad y el objetivo del estudio.


______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 3 ~

Los cuadrantes deben ser lo suficientemente grandes para contener un número significativo de especies, pero lo suficientemente pequeños para que los individuos puedan ser separados, contados y medidos sin confusión.

La bibliografía sugiere un área determinada dependiendo del tipo de estrato:

Herbáceo .... 1 m2

Arbustivo .... 10 m2 a 20 m2

Arbóreo ...... 100 m2

La colocación y el número de sitios que se van a muestrear se puede hacer en forma sistemática o al azar. En el muestreo sistemático los puntos de muestreo deben quedar equidistantes uno del otro, la distancia se determina dependiendo del tipo de comunidad a muestrear. El muestreo al azar toma en cuenta que todos los individuos tienen la misma posibilidad de aparecer en la muestra.

Cuadrantes con punto central. Consiste en trazar un punto en el sitio seleccionado y, sobre de él, trazar dos líneas en forma de cruz, con ayuda de un cordel, para que queden cuatro cuadros en direcciones definidas. En cada cuadro se registran las especies arbóreas y arbustivas más cercanas al punto de cruce, se miden las distancias de estas especies al punto de cruce y se mide la altura, cobertura y diámetro de cada especie. Con este método se obtiene buena información con pocos puntos de muestreo; la exactitud de este método aumenta con el número de puntos muestreados, se propone un mínimo de 20 puntos para que el muestreo sea representativo.

Con los datos obtenidos se pueden analizar los siguientes parámetros: área media, densidad absoluta y relativa, dominancia absoluta y relativa, frecuencia absoluta y relativa, y valor de importancia e índice de diversidad.

Método de transectos. Este método se aplica cuando la vegetación ó la composición florística se distribuye a lo largo de un gradiente medioambiental, es decir, donde se observe una transición clara de la vegetación, y consiste en tender una línea en la zona de estudio. Se debe tener mucho cuidado en la elección de la línea, es mejor empezar donde hay muchos cambios evidentes en la vegetación. La línea se señala en el suelo con un cordón o con una cinta de plástico. El estudio de campo de plantas y animales deberá complementarse con un estudio de factores ambientales.

Existen varios tipos de transectos, entre ellos:

En banda. Es una larga banda de terreno, donde se lleva a cabo un conteo y medición de todos los individuos que se encuentran en su interior, esta franja puede ser dividida y trabajada como cuadrantes.

Línea-intercepción. Es una línea que se traza a través de la comunidad, interceptando diversos individuos debajo de la línea o junto a ésta, los datos que podemos obtener son: número de individuos, frecuencia de aparición y extensión linear.


______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 4 ~

Los parámetros que se pueden evaluar con este método son: densidad relativa, dominancia, dominancia relativa, frecuencia absoluta y relativa, valor de importancia y porcentaje total de cobertura.

2. OBJETIVOS

2.1. Conocer las características de los principales métodos de muestreo de vegetación.

2.2. Aplicar en el campo, el método de los cuadrantes, para la obtención de datos que permitan describir la estructura y composición de la comunidad.

3. MATERIAL Y EQUIPO

1 bote o lata de 500 mL

1 brújula

1 cinta métrica

1 flexómetro

16 Estacas de madera

2 cuerdas de 20 m (con marcas cada 4 m.)

12 cuerdas de 4 m.

20 m. de cordel

6 bolsas de plástico de 30 x 25 cm.

1 sobre de etiquetas adheribles

Masking tape

Prensa botánica

Cartón para la prensa

Papel periódico

Lazo para amarrar la prensa

Cuaderno de notas

2 Lápices

Marcador indeleble

Tijeras para jardín

Zapapico o pala de jardín

4. PROCEDIMIENTO

Esta práctica se realizará en dos ocasiones: Primero, en los campos de la UPIBI, para practicar la aplicación del método de los cuadrantes, y después, en el Parque Nacional “El Chico”, en el estado de Hidalgo.

4.1 Efectúa una investigación bibliográfica sobre la zona donde se realizará la práctica de campo, la cual debe contener: ubicación geográfica, clima, hidrografía, orografía, flora y fauna, e impacto de las actividades humanas.

4.2. Muestreo de la vegetación

4.2.1. Se seleccionan dos zonas de muestreo, una lo suficientemente conservada, y otra que tenga signos de perturbación. Se trabajarán parcelas rectangulares de 20 x 4 m, el tamaño y número de muestreos dependerá de las características del terreno. Del total


______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 5 ~

de los equipos del grupo, una mitad trabajará en una zona conservada y la otra mitad trabajará en una zona perturbada.

4.2.2. Delimitación del área de muestreo. La parcela se delimitará con un cordel que se fijará con estacas de la siguiente forma:

a) Extiende, en línea recta, un cordel de 20 m, marcado cada 4 m, y fíjalo con estacas. b) En cada marca, traza un ángulo recto con una cuerda de 4 m, como se muestra en

la siguiente figura:

c) Tiende una cuerda en las perpendiculares obtenidas y cierra los cuadros con otro cordel de 20m

4.2.3. En los 4 primeros cuadros, se hace el censo del número de individuos por especie y se mide la cobertura de árboles y arbustos. Para obtener la cobertura de árboles, se mide la sombra que proyecta la copa de los árboles sobre el suelo. Para los arbustos, se toma la longitud en forma de cruz del follaje y se registra el promedio de esas dos medidas.

4.2.4. Se colectan y colocan en la prensa tres ejemplares de cada especie, tanto arbóreas como arbustivas, procurando que las muestras, preferentemente, tengan flor y fruto. Anota en una etiqueta: la fecha de colecta, la localidad, el número de cuadrante donde se colectó y el número del equipo colector.

4.2.5 El último cuadro se subdivide en cuadrados de 1 m2, auxiliándose con cordeles de 4 m (ver figura siguiente), se numeran, y en estos se hace el censo de las especies herbáceas (número de individuos diferentes). Se mide la cobertura, calculando el porcentaje de la superficie del suelo que cubre cada especie.

4.2.6. Colecta y coloca en la prensa tres ejemplares de las especies encontradas, de preferencia con flor y fruto. Prepara etiquetas como se indica en el punto 4.2.4.


______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 6 ~

4.3. Muestreo de fauna edáfica

4.3.1. Elige, al azar, un punto dentro de los cuadros de muestreo, cuidando que éste no haya sido alterado durante el muestreo de la vegetación. Con la lata o el bote de 500 mL toma dos muestras de hojarasca y colócalas en una bolsa de plástico. Cierra la bolsa y pégale una etiqueta que contenga los siguientes datos: localidad, fecha de colecta, características de la vegetación y número del equipo colector.

4.3.2. Con el bote o la lata de 500 mL, toma una muestra de suelo, de la siguiente manera: haz penetrar completamente la lata invertida en el suelo y excava para poder sacarla, auxiliándote con una pala de jardín o un zapapico, vacía la muestra en una bolsa de plástico, cierra la bolsa y pégale una etiqueta que contenga los datos ya citados en el punto 4.3.1, además de la capacidad de la lata.

5. RESULTADOS

A partir de la investigación documental realizada, elabora un diagnóstico de la zona de estudio.

6. ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Discute, con base en el diagnóstico elaborado, sobre la importancia de los métodos de muestreo en el conocimiento de las comunidades vegetales y animales.

7. CONCLUSIONES

Concluye sobre la importancia ecológica de la zona de estudio y los efectos de las actividades humanas sobre ese ecosistema.

8. BIBLIOGRAFÍA

Bennet, D. P. y D. A. Humpries. Ecología de Campo. Editorial Blume. 1981.

Franco López Jonathan. Ecología de Campo. Editorial Trillas. México.


______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

~ 7 ~

PRÁCTICA N° 2

ESTUDIO DE UN TRANSECTO ALTITUDINAL

1. INTRODUCCIÓN

La presencia y distribución de las poblaciones y comunidades corresponden a la interacción de variables físicas, tales como la luz solar, la temperatura y la precipitación pluvial. Las rocas responden a estos factores y van contribuyendo a la formación del suelo.

La altitud y latitud, por ejemplo, desarrollan propiedades climáticas a niveles Macro, Meso y Micro. Particularmente la altitud de una localidad es un buen punto de referencia para definir la presencia de los diferentes tipos de comunidades vegetales.

La ubicación y descripción de diferentes tipos de vegetación a lo largo de un recorrido que presenta variaciones en cuanto a la altitud con respecto al nivel del mar, permiten construir una gráfica que resume los cambios de las comunidades, esto también se conoce como transecto altitudinal.

Nuestro país, por poseer una geografía física accidentada, ha favorecido el desarrollo de un mosaico en cuanto a la muy variada gama de comunidades vegetales.

2. OBJETIVOS

2.1. Identificar los principios físicos que influyen en el desarrollo de una comunidad.

2.2. Aplicar los procedimientos para describir una comunidad en función de la altitud.

2.3. Identificar a los organismos característicos de cada comunidad a trabajar

3. MATERIAL

Por grupo:

Garrocha de 3 m (pintada alternativamente

con blanco y negro cada 20 cm.)

Altímetro

Termómetro de temperatura máxima y

mínima (o bulbo seco o húmedo)

Tablas de humedad

Mapa de curvas de nivel

Mapa climático

Mapa de uso de suelo

Mapa de vegetación

Por equipo:

Clave de identificación vegetal Cámara fotográfica

Individual:

Bitácora


______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

~ 8 ~

4. PROCEDIMIENTO

Es importante que antes de la salida de trabajo en campo se estudien los mapas de vegetación, curvas de nivel, climático y uso del suelo de cada localidad a describir.

Una vez saliendo de la ciudad se darán las indicaciones del recorrido que se hará en cada estación de trabajo. En cada estación se realizará el siguiente trabajo:

4.1. Toma la altitud, la temperatura (bulbo húmedo y bulbo seco), y la humedad relativa.

4.2. Descripción visual de la zona y toma de fotografías.

4.3. Uso de la clave para la identificación de la vegetación.

5. RESULTADOS

5.1. Presenta en tablas, la relación entre: altitud, temperatura y humedad relativa.

5.2. Construye una gráfica de altitud contra tipo de vegetación.

5.3. Presenta las fotografías de paisaje y de vegetación predominante, e indica las características de cada vegetación identificada (obtenida de las claves).

6. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

6.1. Plantea si es evidente el cambio de vegetación según la altitud, y analiza si existe algún patrón entre la variación de altitud, temperatura, humedad y el tipo de vegetación.

6.2. Comenta la importancia del Meso y Microclima en el desarrollo de las comunidades, y discute cómo la actividad humana puede modificar la dinámica de estas comunidades.

6.3. Comenta el grado de correspondencia entre los mapas y lo observado en el campo.

7. CONCLUSIONES

Redacta tus conclusiones con base en los resultados obtenidos y los objetivos planteados.

8. BIBLIOGRAFÍA

Bennet D.P. y D.A. Humpries. Ecología de campo. H. Blume Ediciones, España, 1981, pp.326.

De la Cruz A. V. et. al., Manual de prácticas de Ecología. UNAM-ENEP-Iztacala, 1979. pp 221.

Miranda F. y E. H. X., Los tipos de vegetación de México y su clasificación. Ed. UACH, México, 1980, pp. 346.

Rzedowsky J., La vegetación de México. Ed. Limusa, México, 1985, pp. 346.


____________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

~ 9 ~

PRÁCTICA N° 3

ESTUDIO DE UN CUERPO DE AGUA

1. INTRODUCCIÓN

Los cuerpos de agua son reservorios permanentes o estacionales de este líquido vital. Pueden ser naturales o artificiales, varían en extensión, profundidad. Oscilan en sus niveles de agua en función de los afluentes o vías de captación de la misma, la época del año y las funciones a las que estén destinados. Se les ubica en cuencas propias de la orografía o se construyen en planicies rodeadas por cerros o montañas. Su construcción y mantenimiento es muy importante ya que se les destina para funciones como: centros de acuacultura, pesca deportiva, zonas turísticas de recreo, abastecedoras de agua para la población humana, zonas de asentamientos urbanos o para la industria hidro y termoeléctrica, entre otras.

Con el crecimiento desmedido y arbitrario de las zonas urbanas ha aumentado la demanda de agua y el uso de estos espacios, y se les ha visto como lugares que podrían recibir desechos orgánicos e inorgánicos, dando como resultado el detrimento de ese ambiente con la consecuente disminución del servicio para el cual está destinado.

De aquí se deduce la importancia que representa el estudio de estos lugares para prevenir su alteración y mejorar su mantenimiento.

Cuando se pretende estudiar un hábitat acuático el primer paso es reconocer las características del área y sus problemas. El reconocimiento del área debe incluir la topografía general, los patrones de drenaje, la influencia de las actividades humanas (recreo, industria, agricultura), vegetación circundante y acuática. Para la identificación de los hábitats acuáticos se incluye la localidad específica, topografía y características de drenaje. Y para los muestreos se toma la fecha, hora del día y nombre de los observadores.

La descripción topográfica del área a estudiar, puede incluir el tipo de cuerpo del aguador, por ejemplo, arroyos, ríos, estanques, lagos o reservorios. El registro de las características superficiales, tales como la pendiente y la forma del terreno circundante y la línea de costa, forma del canal de corriente y la formación de rizos, rápidos, caídas o islas. Registro del tamaño de agua, substrato, incluyendo además la distancia a la costa y la distribución de la profundidad.

Para lagos, el área puede estimarse a partir de un mapa topográfico o de una foto aérea, también debe considerarse el volumen.

Una descripción de los factores físicos que afectan el medio acuático incluye la información sobre las condiciones atmosféricas y el substrato, así como del agua. Las condiciones atmosféricas controladas por el clima, las estaciones y las condiciones diarias, las cuales, de hecho, afectan la cantidad de luz incidente en la superficie, la evaporación, la temperatura, las corrientes de agua y, consecuentemente, la distribución de los organismos en el cuerpo de agua; debido a esto, las características biológicas pueden variar en términos cortos dependiendo de los cambios en las condiciones del tiempo; por esto es importante registrar las características atmosféricas, temperatura del aire, velocidad y dirección del viento, condiciones de luminosidad y tipo, intensidad y frecuencia de la precipitación.


____________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

~ 10 ~

Los componentes biológicos de un ecosistema acuático son tan importantes como los factores físicos y químicos para una descripción concreta y objetiva del cuerpo de agua debido a que el efecto de los organismos sobre el medio es más o menos conspicuo, al igual que en el caso de los hábitats terrestres. El efecto principal que se observa es sobre la concentración de nutrientes y gases disueltos.

2. OBJETIVOS

2.1. Conocer los criterios que permitan discutir las características fisiográficas y biológicas de un cuerpo de agua.

2.2. Aplicar las técnicas de muestreo adecuadas para la obtención de muestras acuáticas.

3. MATERIAL

Por grupo:

Mapa de vegetación de la zona de estudio

Mapa de relieve

Mapa de uso del suelo

Tablas de humedad

Altímetro

Garrocha de 3 m (pintada a blanco y

negro, alternativamente, cada 20 cm.)

3 microscopios ópticos

10 cajas Petri

Termómetro de temperatura máxima y

mínima (o bulbo seco o húmedo)

Por equipo:

Binoculares

Cámara fotográfica

Disco Sechi

2 redes de arrastre (con tela de

mosquitero mediana)

4 Frascos de vidrio de ½ L de boca

mediana-angosta

2 L de formol al 15 %

1 par de agujas de disección

2 pipetas Pasteur

Individual:

Clave de identificación de vegetación

Bitácora


____________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

~ 11 ~

4. PROCEDIMIENTO

Es conveniente que, previo a la salida de trabajo en campo, se revisen los mapas: climático, de vegetación y uso del suelo, y de curvas de nivel de la zona de estudio.

4.1. Descripción fisiográfica del cuerpo de agua:

Localización: Indicar el Estado y Municipio donde se ubica, así como las coordenadas y la

altitud del lugar.

Límites: Poblados y/o lugares conocidos o de importancia cercanos.

Forma geométrica aproximada.

Dimensiones: Extensión y profundidad.

Fuente de abastecimiento de agua: lluvia, escurrimiento, manantiales.

Vías de desagüe.

4.2. Descripción fisiográfica del entorno del cuerpo de agua:

Relieve: accidentes geográficos, inclinaciones.

Tipo de roca: Volcánica, metamórfica, sedimentación.

Tipo de suelo: color, textura, agregación.

Tipo de vegetación: Arbolado, arbustos, herbáceas.

4.3. Elementos ribereños del cuerpo de agua:

Restos sólidos: orgánicos e inorgánicos.

Poblado: tipo de poblado.

Turismo: tipo de actividad.

4.4. Características visuales del cuerpo de agua:

Color predominante.

Presencia de Objetos flotantes.

Presencia de Objetos sumergidos.

Transparencia del agua (con el disco de Sechi).


____________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

~ 12 ~

4.5. Características biológicas del cuerpo de agua:

Obtener una muestra de vegetación acuática y fijar con formol.

Obtener una muestra de suelo del cuerpo de agua y fijar con formol.

Obtener una muestra de agua y fijar con formol.

4.6. Tomar impresiones fotográficas y realizar observaciones con el microscopio de las muestras tomadas en el campo. La revisión completa se efectuará en el laboratorio.

5. RESULTADOS

5.1. Presenta en cuadros o tablas los datos recolectados en el campo.

5.2. Incluye fotografías del trabajo de campo y de las características del cuerpo de agua.

5.3. Ilustra el tipo de organismos encontrados, mediante dibujos y esquemas.


6.1. Describe qué tanto se corresponde la información de los mapas con lo observado en el campo.

6.2. Comenta cómo tiene lugar la dinámica del funcionamiento del Cuerpo de Agua.

6.3. Discute las posibles influencias que tiene la actividad humana en el equilibrio del Cuerpo de Agua visitado.

7. CONCLUSIONES

7.1. Comenta si la zona de estudio se encuentra en uso adecuado o no, basándote en la información teórico-práctica.

7.2. Sugiere algunas recomendaciones que sirvan para mejorar las condiciones del lugar estudiado.

7.3. Concluye de acuerdo a los resultados obtenidos y a los objetivos planteados.


____________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

~ 13 ~

8. BIBLIOGRAFÍA

Bennet D. P. y D. A. Humpries. Ecología de campo. H. Blume Ediciones, España, 1981, pp.326.

Contreras E. F., Ecosistemas Costeros Mexicanos. Ed. CONABIO-UAM-Iztacala, México, 1993, pp.415.


Mellaamby K. Biología de la población. Ed. Omega. España, 1977. pp. 73.

Soriano S. y V. Oons M., Prácticas de Edafología y Climatología. Ed. Alfaomega, España, 2005. pp. 284.


______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 14 ~

PRÁCTICA N° 4

ANÁLISIS DE COMUNIDADES TERRESTRES

1. INTRODUCCIÓN

Una comunidad está constituida por diferentes especies vegetales y animales (poblaciones) que habitan en un área específica, en asociación o interacción mutua con otros individuos y con el ambiente.

La comunidad posee una serie de atributos, dentro de los que se encuentran los siguientes:

1. La diversidad de especies. Es el número de especies que componen a una comunidad.

2. Estructura y formas de crecimiento. Se puede describir a la comunidad de acuerdo a las siguientes categorías de formas de crecimiento: árboles, arbustos, hierbas y musgos, estas formas determinan la distribución vertical o estratificación de la comunidad.

3. Predominio. No todas las especies de la comunidad revisten la misma importancia. De los cientos de especies que existen en la comunidad, unas cuantas ejercen el control, en función de su tamaño, su número de individuos o sus actividades. Las especies dominantes son las que tienen mayor éxito ecológico y determinan, a su vez, las condiciones bajo las cuales crecen las especies con ellas vinculadas.

4. Abundancia relativa. Se pueden medir las proporciones relativas de diferentes especies en la comunidad.

5. Estructura trófica. Las relaciones alimenticias de las especies de una comunidad determinan el flujo de energía y materia, de plantas a herbívoros y de estos a los carnívoros.

Las relaciones que se establecen entre animales, plantas y factores abióticos tienden a organizarse de modo jerárquico, de manera que los factores abióticos (luz, humedad, factores edáficos) afectan, sobre todo, a las comunidades vegetales, las cuales a su vez influyen sobre las comunidades animales que dependen de ellas como fuente de alimento y protección (animales fitófagos, insectos polinizadores, etc.).

No obstante, existen también relaciones más directas entre factores abióticos y grupos de animales (por ejemplo, relaciones entre la humedad y la abundancia de invertebrados en el suelo), así como relaciones de influencia de los organismos vivos sobre los factores abióticos (por ejemplo, amortiguación de las variaciones de temperatura y humedad bajo la cobertura vegetal o aumento del contenido de nutrientes en el suelo debido al aporte y descomposición de restos orgánicos).


______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 15 ~

Estudio de la Vegetación

Cada paisaje vegetal es fruto de una serie de circunstancias particulares. La diferencia entre unos y otros radica, básicamente, en la distinta flora que compone cada uno de ellos. Las comunidades posibles de un territorio dado, componen paisajes diferentes, según predominen unas especies sobre otras, y esa composición florística va a estar determinada por múltiples factores: climáticos, edáficos, antrópicos e históricos.

Estudio de la Fauna del Suelo

El suelo es una entidad natural compleja (ecosistema) en cuya formación intervienen factores abióticos (roca madre, temperatura, humedad, etc.) y factores bióticos (plantas y animales) que se influyen mutuamente en un equilibrio dinámico. Con el paso del tiempo dicho equilibrio va cambiando (sucesión) y, por tanto, también lo hace el suelo.

Los animales, junto con otros organismos del suelo, forman un sistema biológico de regulación, mediante la descomposición de la materia orgánica por sus actividades digestivas, la producción de metabolitos, excreciones y heces, que influyen en las propiedades físicas y químicas del suelo. La fauna del suelo (fauna edáfica), tanto en superficie como en profundidad, está formada, en su mayor parte, por los INVERTEBRADOS (No Artrópodos y Artrópodos). Esta fauna podemos dividirla en EPIEDÁFICA cuando vive sobre la superficie del suelo y EUEDÁFICA cuando lo hace en alguno de los estratos (horizontes) del suelo, distinguiéndose dentro de ella las siguientes categorías:

Macrofauna: 4-80 mm. (Anélidos, Moluscos, Arácnidos, Crustáceos, Miriápodos, Insectos).

Mesofauna: 0.2-4 mm. (Colémbolos, Ácaros, Proturos, Insectos).

Microfauna: < 0.2 mm. (Protozoarios, Nemátodos, Rotíferos, Tardígrados, Gastrotricos).

La fauna edáfica es la responsable de la acumulación y descomposición de la materia orgánica de los suelos, afectando a todas las transformaciones de dicha materia orgánica (nutrientes) y de algunas de las fracciones minerales (sales, arcillas, etc.) de los mismos.

La fauna edáfica realiza varias funciones; por un lado acelera la transformación e incorporación de los residuos vegetales y animales al suelo, aumentando la superficie de contacto sobre la que actuarán los microorganismos (microflora y microfauna) de dicho suelo. Por otro lado, la fauna edáfica (macro y mesofauna especialmente) forma cavidades y galerías de distintos calibres que mejoran la circulación del aire y del agua en el suelo y ayudan en el transporte de la materia orgánica desde la superficie hacia los horizontes más profundos del suelo y, también, del material mineral en sentido inverso.

Todo ello nos indica la importancia del conocimiento de la fauna del suelo (junto a otros organismos) como componente de los ecosistemas edáficos cuya utilidad podemos observar en el aspecto agrícola, forestal y de conservación de nuestros paisajes naturales.


______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 16 ~

2. OBJETIVOS

2.1. Describir, analizar y ordenar las muestras colectadas.

2.2. Realizar el análisis estadístico correspondiente, para determinar la estructura y composición de la comunidad (plantas y animales) de la zona muestreada.

3. MATERIAL POR EQUIPO

1 Caja de Petri

2 Cartulinas negras

1 Masking tape

1 Colador

1 Foco de 60 W con extensión

1 Microscopio estereoscópico

1 Microscopio óptico

1 Pinzas para soporte

1 Probeta de 100 mL.

1 Soporte con anillo

1 Tijeras

2 Agujas de disección

2 Frascos con alcohol al 70%

Portaobjetos y cubreobjetos

4. PROCEDIMIENTO

4.1. Material vegetal

4.1.1. Compara entre sí las plantas prensadas, y asígnales el mismo número a todos los ejemplares de la misma especie.

4.1.2. Con la ayuda de los profesores y de los libros, trata de identificar la familia a la que pertenece cada ejemplar de arbustos y herbáceas. En el caso de los árboles, trata de identificarlos hasta género.

4.1.3. Con el material ordenado e identificado, determina los valores relativos de densidad (dr), dominancia (Dr), frecuencia (fr) y valor de importancia (V.I.) para las especies del estrato arbóreo y de las familias del estrato arbustivo y herbáceo (ver Práctica N° 2).

4.1.4. Para el estrato arbóreo y arbustivo determina la media, la desviación estándar y la varianza.

4.2. Fauna edáfica

4.2.1. La recolección de los organismos, para su posterior identificación, se realizará mediante el uso de un embudo de Berlese, aprovechando la tendencia de los organismos del suelo a alejarse de la luz.


______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 17 ~

4.2.2. En el laboratorio, coloca las muestras de hojarasca y de suelo, por separado, en embudos de Berlese.

4.2.3. Coloca, en la base del embudo, un frasco de vidrio con alcohol al 70%.

4.2.4. Instala sobre los embudos una extensión con un foco de 60 watts, y mantenlo encendido durante tres días, para hacer caer los animales de las muestras sobre el frasco de alcohol.

4.2.5. Una vez colectadas las muestras, tapa el frasco y desinstala el sistema.

4.2.6 Observa estas muestras con ayuda del microscopio estereoscópico y, con el apoyo de claves y esquemas, cuenta el número de organismos por especie y regístralos en la Tabla N° 2, anotando el grupo taxonómico al cual pertenecen (Por ejemplo: anélidos, arácnidos, insectos, moluscos, etc.), así como el número de individuos encontrados por cada grupo.

4.2.7 Calcula la densidad (dr), dominancia (Dr), frecuencia (fr) y valor de importancia (V.I.) para cada grupo y el índice de diversidad.

INDICE DE DIVERSIDAD “SHANNON WEAVER”

H = Pn * Log Pn

Donde:

H = Índice de diversidad

Pn = Probabilidad de que los individuos de una comunidad, extraídos al azar, pertenezcan a la misma especie.

5. RESULTADOS

5.1. Describe las características geográficas, climáticas y de la biodiversidad de la zona de estudio.

5.2. Registra los datos obtenidos en el muestreo de la vegetación en la Tabla N° 1

5.3. Registra la existencia, en la zona de estudio, de problemas de erosión, deforestación, actividades recreativas, agropecuarias o asentamientos humanos.


______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 18 ~

5.4. Anota, en las tablas correspondientes, los resultados obtenidos en el manejo de las muestras de flora y fauna, y calcula la dominancia para la especie arbórea. Anota los resultados de los demás equipos.

5.5. Para las especies herbáceas determina la densidad, la frecuencia, la media y la desviación estándar (ver Práctica N° 2)

5.6 Elabora un catálogo con los ejemplares vegetales colectados.


Con base en tus resultados y los objetivos planteados, analiza y discute la situación que guardan las comunidades vegetales y animales estudiadas, de acuerdo con lo observado en el campo.

7. CONCLUSIONES

Elabora tus conclusiones de acuerdo a lo observado en campo y a los objetivos planteados.

8. BIBLIOGRAFÍA

Krebs, J. Charles. Ecología. Estudio de la Distribución y la Abundancia. 2ª Edición. Ed. Harla. México. 1985. 752 pp.

Odum Eugene. Ecología. Editorial Interamericana. México. 1998.

Rzedowski y Rzedowski. Vegetación de México. Editorial Limusa. México. 1981.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 19 ~

PRÁCTICA N° 5

ANÁLISIS DE COMUNIDADES ACUÁTICAS

1. INTRODUCCIÓN

Muchos de los principios básicos y conceptos que conciernen a los hábitats terrestres tienen paralelismo con los hábitats acuáticos. La limnología se encarga de estudiar las aguas dulces, incluyendo los aspectos físicos y biológicos. La oceanografía considera los componentes físicos y biológicos de los medios marinos y estuarinos.

El hábitat acuático puede ser dividido en ciertas dimensiones básicas tales como tiempo, espacio y componentes físicos y químicos; el ecólogo acuático generalmente enfatiza los factores físicos y químicos, más que los factores biológicos, cuando describe el hábitat. En sistemas acuáticos estos factores son a menudo más complejos que en medios terrestres.

Dentro de los tipos de hábitats de agua dulce encontramos dos fundamentales: lénticos (estancados) y lóticos (corrientes). Como representantes del tipo de los lénticos tenemos a los lagos y estanques. Los lagos son profundos, generalmente estratificados con respecto a la temperatura, oxígeno y nutrientes; en cambio, los estanques son cuerpos de agua poco profundos, sin estratificación estacional y donde las aguas se mezclan regularmente desde la superficie hasta el fondo.

En un cuerpo de agua léntico se presenta una zonación distintiva, cuya clasificación nos ayuda a estudiar los diferentes hábitats que se presentan en ellos: la zona litoral es la porción poco profunda a lo largo de la costa, en la cual la luz penetra con suficiente intensidad para sustentar una tasa fotosintética significativa hasta el fondo; generalmente se encuentra vegetación enraizada en esta región. La profundidad de compensación la encontramos después de la zona litoral y es la profundidad a la cual la penetración de la luz es pobre, por lo que la tasa fotosintética es igual a la tasa de respiración; la masa de agua superior es conocida como epilimnio y la inferior como hipolimnio.

Las corrientes descritas como lóticas, están caracterizadas por una zonación preponderantemente horizontal. Los arroyos son pequeñas corrientes, estrechas, poco profundas y pueden formarse áreas rápidas poco profundas sobre grava y rocas (rizos) y áreas de flujos profundos (canales). Los ríos son anchos y de corrientes profundas y pueden tener más rápidos violentos que rizos. Algunas corrientes profundas fluyen solamente en forma estacional ó solo intermitentemente durante el período de lluvia.

El substrato del cuerpo del agua provee de hábitat para una agregación distintiva de los organismos que habitan los fondos llamados bentos. Registrar el tipo de sedimentos del fondo, como arcilla, cieno, arena, grava o roca, junto con sus características estructurales y químicas (oxígeno, materia orgánica, etc.), ya que son importantes para tratar de explicar la distribución y abundancia del bentos.

Para un análisis general de un hábitat acuático, el registro de campo contiene las mediciones básicas de temperatura del agua, velocidad de corriente, turbidez y conductividad. Para un examen químico, contiene: dureza, oxígeno disuelto, alcalinidad, pH y nutrientes.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 20 ~

Los componentes bióticos principales en los ecosistemas acuáticos son:

Vegetación circundante

La mayoría de las lagunas mexicanas están, en su exterior, rodeadas de mangles y en una minoría por bosque de coníferas y vegetación de arbustos (matorrales). La vegetación sumergida es de tipo fanerógama.

En México existen 8 géneros de fanerógamas marinas a las que se les llama “ceibadales”, en su mayoría son monoespecíficas y se distribuyen ampliamente en ambos litorales.

Fitoplancton

Son organismos fotosintéticos que integran la base de la trama trófica en los ecosistemas acuáticos, ya que la materia orgánica proviene del proceso de la fotosíntesis.

El fitoplancton está constituido por varias divisiones de algas microscópicas, siendo las principales las diatomeas, dinoflagelados, clorofitas, criptofitas y algunos microflagelados.

Zooplancton

Las lagunas representan áreas de refugio, reproducción y crianza para muchas especies y en ellas el zooplancton es más abundante que en el mar abierto. Por esto el meroplancton (formado en su mayoría por larvas de organismos bentónicos que pasan esta etapa de su vida en el plancton) destaca sobre el holoplancton (organismos que ejecutan totalmente su ciclo de forma planctónica).

La variación estacional del zooplancton es consecuencia del patrón que establece el fitoplancton, en términos de abundancia.

El zooplancton es un importante eslabón en la trama trófica de las lagunas pues utiliza múltiples estrategias en su alimentación: existen herbívoros, carnívoros, omnívoros, filtradores, detritófagos y saprófagos.

Bentos

Son aquellos organismos que viven estrechamente relacionados con el fondo. Se dividen por su tamaño en:

- Macrobentos, organismos mayores de 0.5 mm. - Merobentos, de 0.1 a 0.4 mm. - Microbentos menores de 0.1 mm. (bacterias y hongos)

Su función principal es contribuir a la descomposición de materia orgánica y a la degradación de los tejidos vegetales.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 21 ~

Necton

Se forma principalmente de peces y se clasifica como:

1) Peces dulceacuícolas que ocasionalmente penetran en aguas salobres. 2) Peces anádromos y catádromos. 3) Peces verdaderamente estuarinos. 4) Peces marinos que utilizan la laguna costera como área de crianza o para desovar. 5) Peces marinos que efectúan visitas al sistema lagunar, generalmente como adultos y para

alimentarse. 6) Visitantes marinos ocasionales.

Redes tróficas

En los sistemas lagunares las redes tróficas son cortas, con pocos pasos energéticos, desde los productores primarios hasta los carnívoros.

Las cortas redes tróficas aprovechan al máximo la energía disponible y, en ocasiones, principalmente en lagunas costeras, esta energía se exporta al mar.

Las categorías ictiotróficas son:

Consumidores primarios: peces planctófagos, detritívoros y omnívoros.

Consumidores de segundo orden: peces predominantes carnívoros, pero que pueden incorporar a su dieta algunos vegetales y detritus.

Consumidores de tercer orden: peces exclusivamente carnívoros.

Las comunidades varían en su composición y su abundancia relativa de especies, de acuerdo con:

a) Las condiciones hidrológicas del sistema. b) La estación del año. c) La localidad de la laguna y su gradiente de salinidad.

2. OBJETIVOS

2.1. Conocer y aplicar las técnicas de muestreo para comunidades acuáticas, con la finalidad de comprender la complejidad de estos recursos y adquirir una conciencia para mejorar el aprovechamiento sustentable de dicho ambiente.

2.2. Identificar los organismos comunes que habitan los cuerpos de agua dulce.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 22 ~

3. MATERIAL

1 L de alcohol al 70%

1 L de formol al 40%

Bolsas de plástico con cierre hermético

Brújula de campo

Calculadora

Lápices y plumones indelebles

Libreta de campo

Mapa topográfico e hidrológico

Papel albanene grueso

Prensa botánica

4. PROCEDIMIENTO

4.1. Fase de escritorio:

4.1.1. Buscar información bibliográfica sobre la zona de muestreo.

4.1.2. Conseguir mapa topográfico e hidrológico del lugar de muestreo.

4.1.3. Revisar el método de muestreo por cuadrantes y establecer las estaciones de muestreo.

4.1.4. Preparar etiquetas de marcaje para material biológico. Estas deben de contener: nombre del colector, fecha y hora, lugar donde se colectó la muestra, color del material biológico antes de fijar, nombre científico o nombre común (en dado caso que no se conozca ninguno establecer una numeración ascendente). Las etiquetas deben de estar por pares, una con tinta indeleble y otra a lápiz, es recomendable usar papel albanene grueso para hacerla.

4.2. Fase de campo:

4.2.1. Establecer estaciones de muestreo en cuadrantes de 4 x 4 m, de forma aleatoria, tratando de abarcar vegetación circundante y acuática.

4.2.2 Observar y anotar los aspectos ambientales (nubosidad, dirección y fuerza del viento, temperatura ambiental, profundidad de la estación, así como temperatura, turbidez, color y olor del agua).

4.2.3. Colectar ejemplares de la vegetación circundante, preferentemente con ramas, hojas, flores y semillas, almacenándolas en una prensa botánica (siempre y cuando se encuentren en el cuadrante).

4.2.4. Colectar vegetación acuática, almacenando sedimento, hojas, ramas, flores y semillas. En el caso de las flotantes, colectar todo el organismo en bolsas plásticas con cierre hermético, fijando el contenido con formol al 40%, para su posterior determinación.

4.2.5. Obtener una muestra planctónica, de aproximadamente 8 g, con una red de malla cerrada (red de acuario), colocándola en una bolsa plástica con cierre hermético y fijándola con formol al 5%, para su posterior determinación.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 23 ~

4.2.6. Colectar una muestra de sedimento (aproximadamente 100 g) con la finalidad de obtener una muestra de organismos bentónicos, fijándola con formol al 40% en una bolsa plástica con cierre hermético.

4.2.7. Obtener una muestra de necton, para ello utilizar cuatro botellas plásticas de 2 L, con la boca recortada y en el fondo un orificio del diámetro del cordón que se hará pasar por éste. Dentro de estas botellas se depositará desperdicio de camarón. Las muestras de necton obtenidas se fijan en formol al 40% para su transportación y posterior identificación.

4.3. Fase de laboratorio:

4.3.1. Lavar todo el material biológico (excepto la vegetación circundante) con agua hasta haber retirado en su totalidad el formol.

4.3.2. Conservar en frascos de vidrio las muestras con alcohol al 70%.

4.3.3. Determinar, si es posible hasta género, en los organismos colectados, con ayuda de claves taxonómicas.

4.3.4. Agruparlos por taxa y cuantificar las poblaciones obtenidas.

4.3.5. Observar al microscopio el plancton y separarlo en fitoplancton y zooplancton.

4.3.6. Cuantificar los organismos de la muestra de plancton, para lo cual se tomará una pipeta Pasteur y mediante un volumen conocido (1 mL), determinar el número de gotas que presenta, realizando esta operación 15 veces como mínimo, para obtener un promedio de número de gotas/mL, cuando ya se obtuvo el promedio, calcular el volumen de 1 gota. Hecho lo anterior, se procede a tomar una pequeña cantidad de la muestra, previamente homogeneizada, y se colocan una o dos gotas en un portaobjetos y, mediante la observación al microscopio, se cuantifican los organismos presentes. La cuantificación se tendrá que realizar cuando menos en 10 gotas para que sea considerada válida.

4.3.7. En el caso del necton, separarlo por fenotipo y, si es posible, determinar hasta género. Se tomarán parámetros morfométricos (longitud total, longitud patrón, longitud cefálica, altura, peso total, peso eviscerado, peso del hígado, peso del tracto digestivo [estómago e intestino] y peso de las gónadas), con el fin de determinar el estado de salud de estos organismos.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 24 ~

5. RESULTADOS

5.1. Presenta en cuadros o tablas los datos recolectados en el campo.

5.2. Incluye fotografías del trabajo de campo y de las características del cuerpo de agua y de los ejemplares colectados.

5.3. Prepara una colección de ejemplares con los organismos encontrados, debidamente etiquetados y conservados.


6.1. Describe qué tanto se corresponde la información bibliográfica con lo observado en el trabajo de campo.

6.2. Comenta sobre la posible dinámica de la red trófica en esta comunidad acuática.

7. CONCLUSIONES

7.1. De acuerdo con el análisis de los resultados y la discusión, propón algunas posibles acciones que se requieran para mantener en buen estado la zona de estudio.

8. BIBLIOGRAFÍA

Bennet D. P. y D. A. Humpries. Ecología de campo. H. Blume Ediciones, España, 1981, pp.326.


Mellaamby K. Biología de la población. Ed. Omega. España, 1977. pp. 73.

Soriano S. y V. Oons M., Prácticas de Edafología y Climatología. Ed. Alfaomega, España, 2005. pp. 284.


______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

~ 25 ~

PRÁCTICA N° 6

ANÁLISIS DE POBLACIONES TERRESTRES

1. INTRODUCCIÓN

Una población natural es un grupo de organismos de una misma especie que habitan en una región determinada, compartiendo una serie de características inherentes a la misma, como son: una poza génica común con libre entrecruzamiento entre ellos y la producción de descendientes viables, siendo sus características fenotípicas similares.

Las poblaciones varían en tamaño y grado de aislamiento, dependiendo de los efectos combinados de la variabilidad genética, producida por la recombinación genética y las mutaciones, y las diferencias medioambientales, constituyendo una unidad, de tal manera que se establecen diferencias fenotípicas o etológicas entre los miembros de una población y de una población a otra.

Aún cuando dentro de la población los individuos presentan diferencias fenotípicas entre sí, es característico que exista cierto grado de similitud, dado que su microhábitat y su poza génica son compartidas, de tal manera que el fenotipo de los miembros de la población puede ser reflejado de acuerdo a varios atributos, incluyendo su morfología, la fisiología, las rutas metabólicas, su etología, etc.

En cambio, las diferencias son mayores entre los miembros de dos poblaciones distintas puesto que no hay dos poblaciones que tengan exactamente el mismo microhábitat, además de que sus pozas génicas no son compartidas.

Es importante recordar que, independientemente del tamaño, sexo, edad, estación del año, etc., en los individuos de una población existe una proporcionalidad entre determinadas partes del cuerpo, por ejemplo: la longitud patrón y la longitud cefálica en peces, el tamaño de las antenas y el tamaño del cuerpo en los insectos, la longitud de las extremidades y la longitud del cuerpo en los vertebrados terrestres, etc.

Esta proporcionalidad entre las diferentes partes del cuerpo en los integrantes de la población se puede cuantificar mediante una regresión, que establece la relación existente entre algunas medidas morfométricas, y de acuerdo a esta relación se obtiene la ecuación que define el grado de proporcionalidad. Este grado de proporcionalidad, obtenido para todos los individuos, en promedio, nos permite caracterizar a la población en su conjunto.

Entonces, se puede describir a la población a través de una serie de mediciones (morfometría), para lo cual debemos considerar los siguientes puntos:

1. Un valor característico, que convenientemente se expresa como la media aritmética de la medida tomada.

2. Los valores que se distribuyen alrededor de la media, es decir, el grado de dispersión.


______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

~ 26 ~

Al analizar dos poblaciones, lo interesante es realizar la comparación de determinado atributo morfométrico, destacando las diferencias existentes entre el valor medio y la dispersión de cada una de las poblaciones. Para este tipo de análisis se utiliza una prueba estadística conocida como “t-Student”, que establece fundamentalmente la comparación estadística de un atributo de la población, es decir, define si las diferencias que existen entre los valores de dicho atributo entre ambas poblaciones son significativas o pueden sólo deberse al azar.

Distribución t-Student:

Esta prueba nos permite hacer inferencias sobre la media poblacional (µ) basada en la media de la muestra (x) al desconocer la varianza.

Propiedades de t-Student.

1) t está distribuida con una media de 0 2) t está distribuida simétricamente alrededor de su media 3) t está distribuida de modo que forma una familia de distribuciones, una distribución por

separado para cada número diferente de grados de libertad 4) La distribución t se aproxima a la normal estándar a medida que aumenta el número de

grados de libertad 5) t está distribuida con una varianza mayor que 1, pero a medida que aumenta el número de

grados de libertad, la varianza se aproxima a 1 6) t está distribuida de modo que es menos puntiaguda en la media y más ancha en las colas

que la distribución normal

La fórmula para calcular t es:

S x

xt

Donde:

x = Media de la muestra

µ = Media poblacional

S x = Error estándar de la media


______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

~ 27 ~

Fórmula de la media muestral:

nx

xi

Donde:

xi = Sumatoria del parámetro a analizar por especie

n = Tamaño de la muestra por especie

Fórmula de la media poblacional:

n

n

iiX

1

Donde:

X i = Sumatoria total del parámetro a analizar (“población”)

n = Tamaño de la muestra total (“población”)

Fórmula del error estándar de la media:

n

Ssx

Donde:

S = Desviación estándar

n = Tamaño de la muestra


______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

~ 28 ~

Fórmula de la desviación estándar:

1

22

n

nS XX i

Donde:

X i

2

= Sumatoria total del parámetro a analizar al cuadrado (“población”)

n = Tamaño de la muestra total

X2

= Media al cuadrado del total de la muestra (“población”)

2. OBJETIVOS

Describir, cuantificar y analizar la proporcionalidad de algunas de las características morfométricas presentes en los individuos de una población dada.

3. MATERIAL Y EQUIPO

Cinta métrica, Regla o Vernier

Compás de dos puntas

Charola de disección

Dos grupos de hojas o insectos.

4. PROCEDIMIENTO

4.1 Cuantifica las distintas medidas morfométricas seleccionadas, tanto en los organismos del primer grupo como en los del segundo.

4.2 Para cada grupo de organismos, calcula los valores de la media aritmética, la varianza, la desviación estándar y el error de la media.


______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

~ 29 ~

5. RESULTADOS

5.1 Anota todos los datos obtenidos y los valores calculados en las siguientes tablas:

X Y X2 Y2 X * Y

∑X= ∑Y= ∑X2= ∑Y2= ∑(X * Y)=

5.2 Realiza los cálculos necesarios para obtener la regresión para cada grupo de organismos, de tal manera que se pueda establecer la relación existente entre las variables consideradas, tanto analítica como gráficamente.

5.3 Por medio de una prueba de “t-Student” compara las características consideradas para los dos grupos de organismos.


Analiza y discute los resultados obtenidos, contrastándolos con los objetivos planteados.

Variables X S2 S E(X) t-Teórico t-Tablas


______________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________

~ 30 ~

7. CONCLUSIONES

Concluye sobre la importancia y las aplicaciones que tienen en Ecología este tipo de estudios, así como los posibles errores que se pueden cometer al realizarlos.

8. BIBLIOGRAFÍA

Bennet, D. P. y D. A. Humpries. Ecología de Campo. Editorial Blume. 1981.

Franco López, Jonathan. Ecología de Campo. Editorial Trillas. México.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 31 ~

PRÁCTICA N° 7

ANÁLISIS DE POBLACIONES ACUÁTICAS

1. INTRODUCCIÓN

En la dinámica de poblaciones, la unidad de estudio es la población, la cual puede ser definida como la entidad viviente formada por los grupos de organismos de una misma especie que ocupan un espacio o lugar común. Además, para definir a cada población como una unidad independiente de otras poblaciones o de otros grupos de organismos, se puede agregar que cada población tiene un nivel de organización y una estructura propia, y que cada población se renueva y se reproduce aisladamente de otras poblaciones.

Separadamente o como integrantes de una población, cada organismo se caracteriza por que nace de otro ser semejante a sí mismo, porque se alimenta, crece, se reproduce, y finalmente muere. Absolutamente todos los seres vivos muestran estos atributos y los cumplen a medida que desarrollan las fases de su ciclo biológico, el cual debe cumplirse y repetirse con cierta frecuencia en el espacio y en el tiempo para garantizar la continuidad de cada población y de cada especie.

Como es lógico, a nivel de la población este ciclo se repite infinidad de veces, con cada individuo y generación tras generación. Individualmente no todos los individuos que nacen y se integran a la población llegan a completar este ciclo. Muchos mueren sin haber llegado a reproducirse y sin haber llegado siquiera a completar su crecimiento. Sin embargo los que llegan a reproducirse generan normalmente una descendencia que pueda garantizar la continuidad de la población y la perpetuidad de la especie.

Es conveniente señalar que, en principio, el término población incluye a todos los individuos, desde que nacen hasta que mueren. Lo que en el sentido más amplio incluiría a todos los individuos vivos existentes, sean estos adultos, juveniles o inclusive estadíos larvarios.

Dinámica de poblaciones

La dinámica de poblaciones es el estudio de la vida del ente o unidad viviente que se denomina población. Es una rama de la biología que, con el auxilio de otras ciencias, principalmente de las matemáticas, trata de describir y cuantificar los cambios que continuamente ocurren en la población. Conocer la dinámica de una población implica pues conocer no solo el tamaño y la estructura de la misma, sino, lo que es más importante, implica conocer la forma y la intensidad en que esta cambia y se renueva.

Toda población está constantemente bajo el efecto de factores contrapuestos, y que al mismo tiempo tienden a hacerla aumentar y hacerla disminuir, y el tamaño y la estructura de la población depende en todo momento del balance existente entre estos dos tipos de factores. Si se toma cualquier población de organismos y la seguimos a través del tiempo encontraremos que, a consecuencia de factores descendentes, parte de sus integrantes irán muriendo, pero a consecuencia de los factores ascendentes, los organismos que sobrevivan seguirán alimentándose, creciendo y podrán reproducirse.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 32 ~

Debido a esto es que los integrantes de cada población cambian con el tiempo, cambiando también la estructura y composición de la población. La población tenderá entonces a aumentar o a disminuir, o podrá mantenerse estable y en equilibrio, pero siempre será como resultado del balance existente entre los factores contrapuestos que ocasionan su activa y constante renovación.

Para la dinámica de poblaciones, el medio (el cual incluye una variedad grande de elementos, tales como la temperatura, salinidad, oxígeno, disponibilidad del alimento, espacio, etc.) es el que alberga a la población, brindándole lo necesario para su existencia y desarrollo, pero al llegar a cierto punto es el mismo medio el que actúa como un factor limitante que evita que la población crezca indefinidamente. Haciendo que cada población pueda alcanzar, como máximo, un tamaño que está en estrecha relación con lo que el medio puede soportar, y para evitar que este máximo sea sobrepasado se producen diversos fenómenos compensatorios que, en definitiva, se reflejan en una disminución del crecimiento o del reclutamiento o en un aumento de la mortalidad natural, por lo que se hace necesario realizar estudios ecológicos sobre la dinámica de poblaciones acuáticas, ya que estos nos ayudarán a comprender y racionalizar la explotación de los recursos que ofrece este medio.

Para lograr un manejo sustentable de los recursos acuáticos (poblaciones) es indispensable el conocimiento de aspectos biológicos básicos (parámetros morfométricos, conductuales y ambientales) de las especies involucradas. Para este fin se han propuesto numerosos métodos para analizar la información proveniente de sistemas acuáticos, que van desde los relativamente simples (papel y lápiz) hasta los más complejos que hacen uso de sistemas de cómputo.

Pruebas estadísticas e índices a utilizar:

Índice de Shannon-Wiener

Este es el índice más utilizado en ecología acuática para comparar y describir la diversidad de comunidades, así como para denotar cambios sucesionales.

El índice postula que si tenemos un conjunto de eventos o probabilidades p1, p2, p3… pn, se puede estimar cuánto azar interviene en la selección del evento px, lo cual sería una medida de información, incertidumbre, desorganización o entropía. En términos biológicos, la incertidumbre asociada con el evento de que un individuo, seleccionado al azar, de una comunidad pertenezca a la especie X1 es calculable y constituye una medida de información. Si en esa comunidad varias especies son poco frecuentes, es difícil predecir a cuál de ellas pertenecerá probablemente un individuo elegido al azar (lo cual implica que hay más incertidumbre y mayor diversidad). Pero si hay otra comunidad con una especie muy común y varias muy raras, entonces la predicción de la entidad de ese individuo es muy alta (baja incertidumbre y baja diversidad). Si el número de especies aumenta, también aumenta la incertidumbre, es decir, la diversidad.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 33 ~

La fórmula a utilizar es:

H´= pp

i

ns

iilog

1

Donde:

H´= Calcula el promedio de incertidumbre por individuo

pi = Sumatoria del total de especies

log pi = logaritmo natural del total de especies encontradas

Factor de condición de Fulton

La condición del organismo es un reflejo de su estado fisiológico, resultado de las actividades biológicas de la especie, tales como reproducción, alimentación, acumulación de energía y otros que, en última instancia, son el reflejo de las condiciones ecológicas.

Para estudiar la condición de los organismos se utilizan varios factores de condición, uno de estos es el que deriva de la relación talla-peso, el cual se define como índice de condición, factor ponderal o factor K, expresado por:

3L

WK

Donde:

K = Factor de condición de Fulton

W = Peso eviscerado del organismo

L = Longitud total del organismo

Los análisis poblacionales en los que el uso de K se muestra útil y efectivo son:

a) Cuando se comparan dos o más poblaciones que viven en condiciones ambientales similares o diferentes (densidad, disponibilidad del alimento, etc.).

b) Para determinar el ritmo y la duración de la maduración gonadal. c) Para seguir la ritmicidad de la actividad trófica durante largos periodos de tiempo, o de cambios

poblacionales posiblemente atribuibles a variaciones en el suministro de alimentos. Variaciones en el factor de condición pueden reflejar cambios en la proporción de proteínas y lípidos.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 34 ~

Índice Hepatosomático (IHS)

Otro índice que describe la condición del organismo es el índice hepatosomático, el cual determina la relación que existe entre el peso del hígado y el peso del organismo. Esta relación suele ser específica para las hembras, ya que el hígado segrega vitelogeninas durante la vitelogénesis exógena, que van a ser captadas por el óvulo en desarrollo. Por lo tanto, es directamente proporcional al ciclo reproductivo y decae justo antes del desove, siendo así un indicador de la puesta. Además, dicho índice también refleja los procesos de almacenamiento y transferencia de proteínas y lípidos, por lo que es importante su evaluación en general en los organismos, asociándose con la variación del tejido somático.

El índice hepatosomático (IHS), está dado por las siguientes expresiones:

IHS = 100HW-1 Ó IHS = 100

Wx

H

Donde:

H = Peso del hígado

W = Peso del organismo eviscerado.

Índice del tracto digestivo (ITD)

El estudio de las relaciones tróficas de los organismos que integran un ecosistema determinado, es fundamental para el conocimiento del papel (nicho) que estos juegan en la dinámica de la comunidad.

El llenado del estómago puede influir en forma directa en la condición de un organismo. Por otra parte, el grado de llenado de los estómagos es un indicador indirecto de la cantidad o disponibilidad de alimento. Por lo que resulta de interés analizar de forma indirecta la disponibilidad del alimento, utilizando el presente índice.

ITD = PE

PT

x 100

Donde:

ITD =Índice del tracto digestivo.

PT = Peso del tracto digestivo (peso del estómago más peso del intestino).

PE = Peso eviscerado de los organismos.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 35 ~

Índice Gonadosomático (IGS)

El estudio de la reproducción es un tema fundamental en la ciencia biológica. El peso gonadal supone estar relacionado a los procesos fisiológicos que conllevan a la reproducción y supervivencia, los cuales al igual que en cualquier otro organismo, están influidos por el ambiente, la calidad y disponibilidad de alimento, temperatura, foto-periodo, etc., parámetros que deben ser considerados para establecer los índices respectivos por especie y sexo, edad, etc.

Aunque hay patrones reproductivos por especie, se observan variantes poblacionales con relación a la zona geográfica, causa que obliga a evaluar el ciclo reproductivo de los organismos en diferentes localidades.

La evaluación gonádica de hembras y machos tiene implicaciones, tanto desde el punto de vista ecológico como de cultivo, ya que se utiliza para establecer parámetros tales como proporción de hembras y machos que garanticen la unión de productos sexuales durante la fecundación, la primera edad en la que alcanzan la madurez sexual, el establecimiento de época reproductiva, condición del organismo, etc.

Por lo anterior, una forma de evaluar indirectamente el desarrollo y el esfuerzo reproductivo es a través del índice gonadosomático, ya que esta fórmula se basa en una relación directa entre el peso de la gónada y el peso del organismo, esta relación nos dice que el valor máximo se alcanza inmediatamente antes del desove, de tal manera que, por ejemplo, al evaluar una población durante un ciclo anual, el valor máximo se alcanza antes de la reproducción, y los “picos” indicarán el número de desoves posibles al año y una mayor cantidad de recurso energético destinado a la reproducción.

La fórmula, de acuerdo con Rossenblum et al. (1987), es la siguiente:

IGS =

Donde:

IGS = Índice gonadosomático

Pg = Peso de las gónadas.

W= Peso del organismo eviscerado.

xPg

W 100


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 36 ~

2. OBJETIVOS

2.1. Hacer una descripción de la dinámica poblacional en sistemas acuáticos, a partir de la interpretación de datos numéricos.

2.2. Hacer inferencias del comportamiento poblacional a partir del análisis de una muestra.

3. MATERIAL

Muestra de vegetación (acuática y circundante)

Muestra de bentos (previamente tratada)

Muestra de plancton (previamente tratada)

Muestra de necton (previamente tratada)

Tijeras de cirugía

Bisturí con navaja

Regla de 30 cm

Charola de disección

Balanza analítica

Calculadora

4. PROCEDIMIENTO

4.1. Para el bentos y plancton realizar únicamente análisis de Shannon-Wiener

4.2. Para la vegetación hacer análisis de Shannon-Wiener y t-Student

4.3. Para el necton aplicar todas las pruebas e índices descritos con anterioridad.

5. RESULTADOS

5.1. Anota los datos obtenidos y los valores calculados en la siguiente tabla:

Tabla de datos para bentos y plancton

Especie No. de

Organismos pi log pi

No p

i p

ilog

=


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 37 ~


Analiza y discute los resultados obtenidos con la finalidad de comprender y explicar la dinámica poblacional de un sistema acuático.

7. CONCLUSIONES

Concluye sobre la importancia de este tipo de estudios para comprender la dinámica poblacional como un instrumento de aprovechamiento sustentable de recursos naturales, así como para conservar y evitar impactos sobre estos sistemas.

8. BIBLIOGRAFÍA

Csirke B. J. (1989). Introducción a la dinámica de poblaciones de peces. FAO. México: 1-72p.

De la Lanza Espino G. (2002). Algunos conceptos sobre hidrobiología y calidad del agua. UNAM, México: 181-199p

Departamento de Biología. (1984). Manual de técnicas básicas para el análisis de ambientes acuáticos. UNAM, México: 1-103P

Lara Villa M. A., Moreno Ruiz J. L., Amaro Mauricio E. J. (1996). Fitoplancton Conceptos básicos y técnicas de laboratorio. UAM. México D. F. 15- 191p

Pacheco Marin R. y Chirino González A. (2004). Algunos aspectos biológicos y ecológicos de la Corvina bairdiella chrysoura (Pisces: Sciaenidae), como especie dominante del Sistema Lagunar Tampamachoco Veracruz, en el periodo (mayo 1990-junio 1991). Facultad de Estudios Superiores Zaragoza UNAM. México: 1-150p

Salgado Ugarte I. H. (2005). Métodos Actualizados para Análisis de Datos Biológico-Pesqueros. UNAM. México D. F. 1-233p


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 38 ~

PRÁCTICA Nº 8

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN MICRO-ECOSISTEMA

1. INTRODUCCIÓN

Los organismos vivos y su ambiente inerte, abiótico, están inseparablemente ligados y actúan recíprocamente entre sí. Cualquier unidad que incluya la totalidad de los organismos que actúan en reciprocidad con el medio, de manera que una corriente de energía conduzca a una estructura trófica, a una diversidad biótica y a ciclos materiales claramente definidos se denomina un sistema ecológico o ecosistema.

Aunque es conveniente dividir el mundo vivo en ecosistemas diferentes, cualquier investigación revela pronto que rara vez hay límites definidos entre éstos y que nunca están del todo aislados. Muchas especies ocupan y son parte de dos o más ecosistemas al mismo tiempo, o se trasladan de uno a otro en diferentes épocas, como ocurre con las aves migratorias.

Al pasar de un ecosistema a otro, se observa una gradual disminución de las poblaciones de la comunidad biótica del primero y un aumento en las de las que sigue. Así, los ecosistemas se superponen gradualmente en una región de transición conocida como ecotono, que comparte muchas de las especies y de las características de los ecosistemas adyacentes.

El ecosistema es la máxima unidad funcional de la naturaleza en la Tierra, es un sistema que tiene circulación de materia y energía. Es funcional, y esta funcionalidad está dada sobre la base de su biodiversidad, guarda en él las estructuras de cadenas alimenticias básicas para el desarrollo de la vida en la Tierra.

Considerado entre los diez países más ricos del mundo en especies animales y vegetales, México pertenece a las naciones llamadas megadiversas. Una de las condiciones que más destacan de esta biodiversidad es que, del 30 al 50% de esas especies son endémicas, y aunque México ocupa el decimocuarto lugar mundial en cuanto a superficie, posee más especies que muchos países de Europa y Norteamérica juntos.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 39 ~

La biota mexicana es una de las más variadas y se estima que tiene cerca del 10% de todas las especies de plantas y vertebrados terrestres del planeta.

México está dividido en dos partes por las zonas biogeográficas Neártica y Neotropical cerca de su centro, donde se conjuntan flora y fauna boreal, propia de las regiones montañosas, de clima templado y frío, con especies tropicales, de climas cálidos, secos y húmedos.

Esta diversidad biológica también resulta de los variados ambientes, constituidos por planicies, cañadas, costas, desiertos, sierras y cumbres con más de 3,000 m de altitud a todo lo largo del país.

Los diversos Ecosistemas que se pueden encontrar en nuestro país son los siguientes:

Bosque de coníferas

Bosque de encino

Bosque espinoso

Bosque mesófilo de montaña

Matorral xerófilo

Pastizal

Pradera

Sabana

Selva alta perennifolia

Selva baja

Selva mediana

En esta práctica, abordaremos la gran variedad de ecosistemas que hay en nuestro país, su significado, así como su estructura y las distintas regiones en donde se encuentra esta gran diversidad. Se trata de un contenido de gran importancia y actualidad, cuyo estudio permitirá comprender de forma integral todas las regiones que nos rodean, así como muchos de los problemas de las sociedades modernas relacionados con la calidad de vida y el medio ambiente.

2. OBJETIVOS

2.1. Describir el comportamiento de los elementos bióticos y abióticos de un ecosistema. 2.2 Aplicar una estrategia que permita la implementación y conservación de un micro-

ecosistema. 2.3. Reflexionar acerca del grado de responsabilidad del ser humano en el manejo y la

conservación del equilibrio de los ecosistemas, con el fin de elevar la calidad de vida comunitaria.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 40 ~

3. MATERIAL

* Variable, según el tipo de micro-ecosistema que les corresponda.

* El tipo de micro-ecosistema será elegido por cada equipo.

4. PROCEDIMIENTO

4.1 El trabajo a desarrollar involucra la búsqueda de la información específica para la adecuada implementación del micro-ecosistema que le corresponda desarrollar: Terrestre o Acuático.

4.2 La propuesta de diseño del micro-ecosistema, deberá incluir los siguientes aspectos:

a) Organismos candidatos, por tamaño, cantidad, papel trófico, hábitos y cuidados.

b) Características físico-químicas del ambiente natural correspondiente.

c) Dimensión espacial y distribución de las áreas, en su caso.

d) Parámetros y variables a estudiar.

e) Cronograma de informes y reporte final del estudio.

4.3 La propuesta de diseño elaborada, se presentará ante el grupo y se discutirá. Una vez aprobada, se dará inicio al montaje del micro-ecosistema.

4.4 Durante el resto del semestre, se dará seguimiento a la dinámica que tiene el funcionamiento del micro-ecosistema implementado, tomando notas sobre los cambios que ocurran y cuantificando las variables definidas en el diseño respectivo.

4.5 Entrega oportuna, de acuerdo con el cronograma aprobado, de los informes parciales y el informe final correspondiente.

La Evaluación de esta práctica, se basará en los siguientes aspectos:

1. Entrega oportuna de la propuesta de diseño, de los informes parciales y del informe final.

2. Orden y Limpieza del área de trabajo asignada para su micro-ecosistema. 3. Organización y Responsabilidad de los integrantes del equipo hacia su micro-

ecosistema y Respeto al trabajo de los equipos restantes. 4. Sobrevivencia de los organismos hasta la conclusión del proyecto.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 41 ~

5. RESULTADOS Y OBSERVACIONES

5.1. Elabora una tabla o un diagrama que represente las relaciones entre los diferentes componentes del micro-ecosistema.

5.2. De presentarse cambios importantes en el micro-ecosistema, indica cuáles fueron y explica las posibles causas.

6. ANALISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN

6.1. Con base en tus resultados, analiza la relevancia de los parámetros evaluados para poder explicar la dinámica del micro-ecosistema y la relación entre los factores bióticos y abióticos que lo componen.

6.2. Analiza ¿qué tan confiable es el estudio de un ecosistema representado en modelos como peceras y terrarios?

6.3. Argumenta sobre la existencia o no de restricciones o límites espaciales, temporales o dinámicos para asumir qué es y qué no es un ecosistema.

7. CONCLUSIONES

Traslada este aprendizaje a un ecosistema natural e indica el impacto que podrían causar fluctuaciones constantes, o bien, drásticas, de los parámetros físicos y químicos (temperatura, pH, salinidad, humedad, presión, etc.) sobre la parte biológica. Improvisa una problemática e intenta darle solución.

8. BIBLIOGRAFIA

Brower, J. E., J. H. Zar, C. V. Ende. 1997. Field and Laboratory Methods for General Ecology. 4th edition. McGraw-Hill.

Cox, G. W. 2001. General Ecology Laboratory Manual. 8th edition. McGraw-Hill.

Odum E. P. (1986). Fundamentos de ecología. McGraw-Hill.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 42 ~

PRÁCTICA N° 9

PRODUCCIÓN DE COMPOSTA

1. INTRODUCCIÓN

Todos los seres vivos necesitan de determinados elementos químicos para poder sobrevivir, estos pueden ser requeridos en grandes cantidades (macronutrientes), como es el caso del Carbono, Oxígeno, Hidrógeno, Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Azufre y Magnesio, entre otros, y aquellos que se necesitan en pequeñas cantidades (micronutrientes), como es el caso del Cobre, Manganeso, Zinc, Cloro, Sodio, etc.

Estos nutrientes son proporcionados por los organismos autótrofos, por ejemplo, las plantas, que son organismos capaces de transformar la energía solar y el dióxido de carbono de la atmósfera en compuestos orgánicos, tales como los carbohidratos, las proteínas y los lípidos, los cuales son consumidos por los organismos heterótrofos para realizar todas sus funciones vitales.

En los ecosistemas existe una recirculación de los nutrientes en el suelo, aire y agua, los organismos vivos o parte de sus estructuras, al morir, son atacadas por microorganismos o por organismos comedores de detritos, entrando a una fase de descomposición o mineralización. Es decir, la materia orgánica depositada en el ambiente sufre una serie de transformaciones químicas, con la ayuda de los microorganismos, para transformarse en sustancias minerales que pueden regresar a los organismos autótrofos para continuar el ciclo de la materia, también conocido como Ciclos Biogeoquímicos.

El Nitrógeno en el suelo se puede encontrar en forma orgánica e inorgánica: el orgánico resulta de la descomposición de los organismos muertos, el nitrógeno inorgánico resulta de la mineralización de los componentes orgánicos, por ejemplo, los iones amonio, iones nitrato y nitritos, que son solubles en el agua lo cual facilita la absorción por las raíces de las plantas, también pueden ser utilizados por las bacterias del suelo para dar continuidad a los procesos de descomposición o para formar parte de sus tejidos.

El Fósforo es otro nutriente de gran importancia en el desarrollo de las plantas y los animales, por su alta capacidad de transferir energía. En el suelo, el fósforo está presente también en forma orgánica e inorgánica, las plantas sólo pueden asimilarlo en formas inorgánicas solubles. Desafortunadamente, la mayoría de las formas inorgánicas en el suelo son insolubles lo que limita su disponibilidad para las plantas, una de las alternativas para el mejor aprovechamiento del fósforo insoluble en el suelo es mediante el uso de micorrizas, que son hongos simbióticos de las raíces de la mayoría de las plantas, los cuales absorben carbohidratos de las raíces de las plantas, y nutrientes del medio hacia las plantas, como N, P o Ca, entre otros.

Otro elemento importante es el Potasio, que interviene en la regulación osmótica, entre otras funciones biológicas. Este elemento es abundante en la mayoría de los suelos, sin embargo, la mayor parte se encuentra en compuestos insolubles de los minerales o en algunas


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 43 ~

arcillas. Las formas solubles del potasio se pueden perder por lixiviación, sobre todo en zonas sometidas a fuertes lluvias y en suelos con baja capacidad de retención de agua.

La disponibilidad de nutrientes dependerá de las formas inorgánicas solubles presentes en el suelo para que puedan ser absorbidas por las raíces de las plantas, lo cual está en función del pH y de la naturaleza del suelo, y de las condiciones ambientales.

Los microorganismos, como los hongos y las bacterias, juegan un papel importante en la descomposición de la materia orgánica. Sin embargo, existen otros organismos, como los invertebrados, que intervienen en el proceso de descomposición, tal es el caso de las lombrices de tierra, los micro-artrópodos (como los ácaros y colémbolos) y los artrópodos (como miriápodos, escarabajos y tijerillas), entre otros.

Una forma de retribuir al suelo los nutrientes eliminados por la extracción de las cosechas, o por cualquier otra alteración que provoque la pérdida de nutrientes, es a través de la aplicación de composta que es una mezcla de materia orgánica, mineralizada por la acción de microorganismos, mediante un proceso en el que ocurren reacciones químicas bajo ciertas condiciones de temperatura y humedad.

El compostaje es una técnica que se asemeja a la descomposición natural, pero bajo condiciones controladas, que pueden acelerar los procesos de descomposición de la materia orgánica, los factores determinantes en este proceso son: la temperatura, la humedad, el pH, la relación C:N, y el oxígeno, pues se trata de un proceso aerobio.

2. OBJETIVOS

2.1. Elaborar composta a partir de residuos orgánicos

3. MATERIAL

¼ Kg de cal ½ Costal de tierra negra 1 Bieldo 1 Cubeta 1 Flexómetro 1 frasco de vidrio 1 Paca de paja de avena o aserrín 1 Pala recta o de jardín 1 Pico 1 termómetro de suelo Tiras de papel pH

2 Lonas de plástico o costales oscuros, de 3 metros, para cubierta

4 Estacas de madera, de aproximadamente 20 cm.

5 Costales de residuos de frutas y verduras (de consistencia blanda y no fibrosa)

1 Cápsula de porcelana 1 Estufa Guantes de plástico

4. PROCEDIMIENTO

4.1 Fragmentar o picar previamente los residuos de frutas y verduras recolectados, con el fin de acelerar el proceso de descomposición de la materia orgánica.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 44 ~

4.2 Elegir un sitio en un lugar con abastecimiento de agua, preferentemente protegido del sol y la lluvia, trazar un rectángulo de 1.0 m de ancho por 1.50 m de largo, sobre el terreno.

4.3 Eliminar el pasto del sitio, si lo hubiera, y aflojar ligeramente el suelo con un pico y una pala.

4.4 Colocar un plástico en la base, y sobre él los materiales solicitados en el siguiente orden: paja o aserrín, verdura, tierra, y repetir hasta alcanzar la altura deseada. Al final, espolvorear en los bordes externos un cuarto de cal.

Agregar Agua.

4.5 Mezclar todos los residuos, cuidando que la humedad sea homogénea y que la altura del montículo tenga como máximo 50 cm. (Ver figura).

4.6 Cubrir el material con los costales o la lona, para protegerlo del sol. Realizar pequeñas perforaciones a lo largo y ancho de la cubierta, para que tenga flujo de aire.

4.7 Se deberá llevar un registro diario de la temperatura para evitar que ésta ascienda más de 50°C, ya que puede llegar hasta los 80°C. Para evitar que esto suceda, se recomienda realizar volteos diarios de la pila durante las primeras dos semanas.

4.9 A partir de la tercer semana, realizar los volteos de la pila, dos veces por semana. La maduración se espera entre 20 y 30 días, la temperatura en esta etapa debe alcanzar la temperatura ambiente, su coloración debe ser gris claro, con aspecto de polvo arenoso.

Cal Tierra Verdura y fruta Paja o Aserrín

Mezclar

EXTENDER


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 45 ~

4.10 El pH debe oscilar entre 6.0 y 7.5, y la humedad óptima, para lograr la máxima eficiencia en el proceso, debe estar entre 50 y 60%. Para tener control de estos parámetros se deberá llevar un registro del pH, dos veces por semana, y de la humedad, una vez por semana.

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR HUMEDAD RELATIVA

Material:

Balanza analítica Caja de Petri

Estufa Suelo fresco

Desarrollo:

1. Pesar 10 g de muestra y colocarlos en una caja de Petri, previamente pesada. 2. Colocar la caja de Petri con la muestra de composta, en la estufa a 100ºC, durante 24

horas. 3. Pesar y colocar de nuevo en la estufa hasta obtener peso constante. 4. Calcular el contenido de humedad como el porcentaje del suelo secado en la estufa.

% de Humedad (H) = (peso del suelo húmedo) – (peso del suelo seco) X 100

peso del suelo húmedo

5. RESULTADOS

5.1 Registra tus datos del proceso de Composteo en una tabla como la siguiente:

Fecha Temperatura Media pH Medio Humedad


___________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 46 ~

5.2 Con los datos obtenidos, elabora gráficas de temperatura, pH y humedad contra el tiempo.


6.1 Explica el comportamiento de los parámetros medidos en la elaboración de la composta y cuál es la causa más probable de dicho comportamiento.

6.2 Indica si la totalidad de la materia orgánica inicial se transformó en composta, y si no es así, qué tipo de residuos no se degradaron y por qué.

7. CONCLUSIONES

Concluye de acuerdo al análisis de los resultados obtenidos y a los objetivos planteados.

8. BIBLIOGRAFÍA

Chongrak Polprasert. Organic Waste Recycling Technology and Management. 2ª Edición. John Wiley & Sons. England.1996.

Noriega Altamirano G., Vidal B., Aguilar B. y Cruz H. Compostaje, una opción de la utilización de residuos urbanos. UACh. México.1998.

Powers E. Laura y Robert Mc Sorley. Principios ecológicos en agricultura. Editorial Paraninfo- Thomson Learning. España 2001. pags. 57-74.

SIMAS. El arte de fabricar abonos orgánicos fermentados. Managua, Nicaragua, 1998.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 47 ~

PRÁCTICA Nº 10

DESCRIPCIÓN DE AMBIENTES CONTAMINADOS

1. INTRODUCCIÓN

El planeta ha cambiado drásticamente conforme el ser humano ha añadido nuevos materiales a los ecosistemas o ha liberado sustancias, naturales o artificiales, en tales cantidades, que ahora inundan el aire, el agua, el suelo y los ambientes subterráneos, los cuales afectan la vida de millones de organismos.

Los problemas de contaminación son cada vez mayores, y sus consecuencias aún más, y tal parece que son pocas las personas interesadas en el tema. Gran parte de este deterioro se ha debido a la falta de una planeación adecuada en el uso de los recursos naturales y la aplicación de tecnologías y de políticas inapropiadas. Este deterioro puede verse en la pérdida de biodiversidad que han sufrido muchas regiones del planeta, así como en la erosión y salinización de suelos, la disminución de la disponibilidad de agua dulce, el asolvamiento de los ríos y la contaminación del aire, agua y suelo.

Debido a esta situación, desde hace varias décadas ha surgido la preocupación por utilizar los recursos naturales de manera sostenible, es decir, que exista un desarrollo cuya característica esencial sea no agotar estos recursos. Sin embargo, la mayoría de la gente aun no toma conciencia de la gravedad de la situación actual, pues parece que no se da cuenta que los recursos naturales de nuestro planeta tienen un límite.

Aunque se ha dicho ya mucho de los problemas y las soluciones posibles, es claro que los esfuerzos realizados hasta el momento han sido insuficientes, pues podemos notar claramente que los problemas de contaminación son cada vez más alarmantes.

Debido a lo anterior se hace indispensable efectuar, en primer término, estudios descriptivos de los ambientes contaminados y su comparación con los ambientes libres de contaminación, para luego continuar con los estudios de tipo cuantitativo y así estar en posibilidad de ofrecer alternativas de solución para la problemática ambiental que estamos viviendo.

2. OBJETIVOS

2.1. Describir, de manera concisa, las consecuencias de la contaminación causada en el agua,

el suelo y el aire. 2.2. Comparar las características de los ambientes libres de contaminación con las de los

ambientes contaminados.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 48 ~

3. MATERIAL Bitácora de campo Cámara fotográfica

4. PROCEDIMIENTO

Esta práctica se realizará en dos sitios:

a) Como sitio contaminado, el Río de los Remedios, a la altura de la Planta de Tratamiento de Agua de San Juan Ixhuatepec, en la Delegación Gustavo A. Madero.

b) Como sitio libre de contaminación, el Río Contreras, en la zona conocida como Los Dínamos, en la Delegación Magdalena Contreras.

4.1. Busca información sobre la situación actual de ambos sitios, y si es posible, qué tipo de contaminación existe en las zonas de estudio.

En ambos sitios se harán las siguientes observaciones:

4.2. Para la descripción del agua, se considerará el color, el olor y la apariencia en general, además de reportar la existencia de plantas acuáticas o peces.

4.3. Para la descripción del suelo, se considerará el color, la textura y la existencia de vegetación, reportando en caso de que sí exista, el tipo de plantas, arbustos ó árboles y su cercanía al cauce del río.

4.4. Para la descripción del aire, se considerará el aspecto general del aire de la zona de estudio, reportando, en su caso, la existencia de la capa de contaminación o de aves.

5. RESULTADOS Y OBSERVACIONES

5.1. Con las observaciones realizadas, completa lo correspondiente en la siguiente tabla:

AGUA SUELO AIRE

1 2 1 2 1 2

Apariencia General

Color

Olor

Textura

Vegetación Acuática

Fauna Acuática

Vegetación Terrestre

Presencia de Aves

Capa de Contaminación

1 = Río de los Remedios, 2 = Río Contreras


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 49 ~

5.2 Presenta las fotografías o esquemas de todas las características observadas en ambos sitios de estudio.

6. ANALISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN

6.1. Compara las características observadas y reportadas, tanto en agua, suelo y aire.

6.2. Con los datos obtenidos de la comparación realizada, explica el impacto ambiental que ha causado la actividad antropogénica en las diferentes características de la zona contaminada.

7. CONCLUSIONES

Explica la importancia que reviste la realización de este tipo de estudios y, considerando el concepto de Desarrollo Sostenible, propón algunas medidas para disminuir o contrarrestar los efectos de las actividades humanas en la zona de estudio.

8. BIBLIOGRAFIA

Nebel, J., Wright, B. Ciencias Ambientales. Ecología y desarrollo sostenible. 6ª edición. Editorial Pearson Educación. México. 1999.

Tyler, A., Miller, G. Ciencia Ambiental. Preservemos la Tierra. Editorial Thomson. México. 2002.

Tyler, A., Millar, G. Ecología y Medio Ambiente. Grupo Editorial Iberoamericano. México. 1994.

Vázquez Torre Guadalupe Ana María. Ecología y Formación Ambiental. Editorial Mc Graw Hill. 2ª Edición. México, 2003.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 50 ~

PRÁCTICA N° 11

SISTEMAS DE PRODUCCIÓN PISCÍCOLA

1. INTRODUCCION

Peces

Los peces son animales vertebrados, de sangre fría, cuyo cuerpo está cubierto por escamas; su respiración es branquial, presentan aletas pélvicas, pectorales, dorsales, anales y una caudal, que les permite avanzar en el medio acuático y dirigir sus movimientos.

Estos organismos son un elemento muy importante en los ecosistemas acuáticos ya que se encargan de transformar la energía contenida en los organismos de niveles tróficos inferiores en energía capaz de ser aprovechada por el ser humano, por lo que se vuelve de interés estudiarlos y comprenderlos para su explotación controlada y racional. Por ello existen una serie técnicas diseñadas y propuestas para este fin por parte de la acuacultura.

Concepto y uso de la acuacultura

La acuacultura es el desarrollo de especies acuáticas en medios naturales y artificiales manejados por el hombre con la finalidad de sustento o comercial.

La acuacultura actualmente es la mejor opción para abastecer las demandas presentes y futuras en materia de alimentos de origen acuático, dado que el 70% de las pesquerías se encuentran en su límite sostenible de explotación.

Beneficios de la Acuacultura

Generación de empleos Producción de alimentos Generación de divisas Sustitución de la pesca intensiva de especies disminuidas

Una rama de la acuacultura es la Piscicultura, la cual tiene sus orígenes a mediados del siglo XVIII, precisamente con el logro de la fecundación artificial en los peces, aunque se tiene conocimiento de que, en tiempos más remotos, pueblos como los egipcios, chinos, romanos, hindúes, persas y hebreos, ya conocían técnicas muy avanzadas para el cultivo de peces.

La piscicultura moderna se puede dividir en tres tipos principales:

- Piscicultura agrícola industrial: Se dedica principalmente a la cría de especies ícticas con valor comercial y nutricional, y fisiológicamente conocidas, partiendo de huevos o alevines para llegar a peces de peso y tamaño adecuado para su venta. En esta categoría están la truticultura, la carpicultura, la ictaluricultura y la tilapicultura.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 51 ~

- Piscicultura de repoblación: Se ocupa de la fecundación artificial y de la incubación de los huevos para producir ejemplares que, posteriormente, serán sembrados en aguas públicas o privadas.

- Piscicultura ornamental: Debido al interés que han despertado los acuarios domésticos se ha hecho necesaria la producción controlada de especies tropicales de aguas marinas, salobres y dulces para evitar su explotación natural.

Para llevar a cabo este tipo de cultivo se deben tomar en cuenta, los siguientes parámetros:

Lugares de cultivo

Los cultivos se pueden realizar en cuerpos de agua natural y artificial. En ambos casos será fundamental contar con una fuente de agua en suficiente cantidad y de buena calidad durante todo el año.

Uso de cuerpos naturales: ríos, arroyos, lagunas y embalses en los que se pueden utilizar distintas estructuras según los organismos a cultivar. Estas estructuras pueden ser: jaulas y cercos.

a b

Fig.1. Jaula flotante (a) y Jaula fija al fondo (b).

Uso de cuerpos artificiales: tajamares y represas (construidos para otros fines) y piletas y estanques (diseñados para cultivo de organismos acuáticos). En este último caso es deseable, a fin de realizar un buen manejo, que la superficie no sea superior a 1 Hectárea, con sistemas que permitan regular la entrada y salida de agua.

Fig. 2. Estanques de cultivo


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 52 ~

En caso de la producción de especies exóticas, esta deberá ser exclusivamente en cuerpos de agua cerrados, es decir, que no tengan comunicación con cuerpos de agua naturales, con el fin de proteger la fauna autóctona de los ambientes naturales.

Piscicultura en estanques

Etapas de preparación de un estanque previas al llenado:

Cuando contamos con un estanque diseñado para piscicultura o que se pueda vaciar totalmente, se recomienda cumplir con las siguientes etapas de preparación, a fin de lograr una buena maduración del sistema y aumento de la productividad. Estas etapas son válidas tanto para un estanque recién diseñado como para aquellos que ya están en actividad, en este último caso se realizará después de la cosecha.

Carpir y emparejar el terreno del fondo. Limpiar la vegetación y taludes del estanque. Encalar con hidróxido de calcio. Este procedimiento permite mejorar la productividad, nivelar

el pH y la desinfección del estanque. Fertilizar con abono orgánico (generalmente se usa el excremento de ganado vacuno) e

inorgánico, usualmente se utiliza el NPK (15:15:15). Los fertilizantes se utilizan con la finalidad de aumentar la producción de alimento natural en el agua, son tan importantes en piscicultura como en la agricultura.

Si el estanque ya ha sido utilizado para piscicultura, retirar el sedimento formado por residuos de alimento, fertilizantes y excrementos de peces.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 53 ~

Condiciones del cuerpo de agua:

Para ser sembrado, un cuerpo de agua debe de cumplir ciertas exigencias:

Tipo de terreno: es conveniente que sea poco permeable (con alto contenido de arcillas), con un pH no muy ácido y que presente una leve pendiente (menor al 4%).

Profundidad: puede ser variable según el cuerpo de agua, no es un factor limitante durante el período de cultivo aunque en lugares que no tengan sistema para el vaciado y presenten mucha profundidad, se dificulta la cosecha. Existe una profundidad mínima de 1.5 m a ser considerada.

Calidad del agua. Existen básicamente 4 parámetros a tener en cuenta:

Temperatura, siendo el más importante y más difícil de controlar. Cada especie tiene su rango óptimo para crecer y desarrollarse.

Oxígeno disuelto en el agua, es fundamental para la respiración, no debiendo estar en valores inferiores a 5 mg/L. La oxigenación del agua está en estrecha relación con la temperatura: cuanto más elevada es ésta, menos oxígeno hay en el agua, existiendo también la pérdida de oxígeno por evaporación. De igual forma, el contenido de oxígeno puede disminuir si la cantidad de materia orgánica y vegetación acuática sumergida son muy abundantes.

Transparencia, nos indica la cantidad de partículas suspendidas no debiendo superar los 45 cm de visión; el color nos indica la calidad del material en suspensión, si es verde corresponde a la presencia de algas productoras de oxígeno, no debe ser transparente, marrón ni amarillenta.

pH (grado de acidez o alcalinidad del agua), el rango adecuado debe oscilar entre 6.5 y 8.5.

Nutrientes: A fin de conformar un cuerpo de agua productivo, lo que implica la existencia de diversas comunidades de fauna y flora, que aportan al sistema diferentes elementos, es fundamental contar con suficiente cantidad de nutrientes. Los nutrientes limitan o permiten el buen crecimiento del fitoplancton (algas de pequeño tamaño). Los principales nutrientes limitantes son el Nitrógeno y el Fósforo por lo que es importante utilizar fertilizantes que los contengan en gran medida.

Controles

Hay ciertos tipos de controles que se deben realizar en el cuerpo de agua. Se deben mantener los parámetros físico-químicos en los niveles adecuados para un óptimo crecimiento de los ejemplares.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 54 ~

Agua: Estanque:

Nivel Canales de suministro y desagüe

Coloración Paredes y taludes

Oxígeno Posibles filtraciones

Temperatura Presencia de predadores

pH Vegetación flotante y sumergida

Transparencia

Aplicación de fertilizantes

El éxito de la producción dependerá del manejo que brindemos al cuerpo de agua. Éste implica:

calidad adecuada y cantidad necesaria de agua

densidad de siembra apropiada

suministro de alimento de buena calidad y cantidad suficiente

Tipo de alimentación

Debe tenerse en cuenta que, a pesar de emprender un cultivo extensivo, si se desea acelerar y mejorar el crecimiento de los animales, se puede complementar la alimentación natural con alimento artificial.

La productividad del medio será de suma importancia ya que el alimento disponible actuará en forma directa sobre el crecimiento en peso de los peces sembrados. Dicha producción, a su vez, estará determinada por una buena fertilización inicial que permitirá un aumento de aquellos organismos que servirán de alimento.

El alimento incorporado debe ser de buena calidad y suministrado sólo en cantidad necesaria.

Los requerimientos nutritivos de los peces han sido bien estudiados, estableciéndose que el porcentaje de proteínas debiera estar comprendido entre un 28% y 45%. Por tanto, una ración bien balanceada tendrá los porcentajes mencionados de proteína, más fibra, vitaminas y minerales. De todas formas, si no se dispone de una ración específica para peces, se puede suplementar con raciones de composición similar a la establecida. En cuanto a la cantidad de alimento, ésta deberá ser ajustada a medida que los peces se desarrollan. En general se estima proporcionar el 1.5% del peso vivo de los peces, que variará según el crecimiento de los mismos.

Piscicultura: Generalidades del Ciclo Reproductivo

Siembra

Debido a las condiciones climáticas de nuestro país, con cuatro estaciones definidas básicamente por la temperatura y pluviosidad, la mayoría de las especies autóctonas poseen un ciclo reproductivo restringido a la primavera y comienzo del verano. Existen en nuestro medio, a nivel público y privado, centros de producción de larvas de peces que, acompañando el ritmo natural de las especies, pueden disponer de importantes volúmenes de larvas en dicha época.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 55 ~

Luego de acondicionado el cuerpo de agua (limpio, libre de vegetación sumergida y fertilizado), éste se encuentra en condiciones de sembrar. Las larvas de peces generalmente se reciben en bolsas plásticas que contienen 1/3 del volumen total de la bolsa (agua + larvas), completándose el resto con oxígeno puro, cerradas herméticamente. A efecto de evitar cambios bruscos de temperatura, estas bolsas se colocan en cajas de espuma-plástica para su traslado.

Previo a la liberación de las larvas, las bolsas deben mantenerse cerradas y en superficie, a fin de igualar ambas temperaturas (agua que contiene las larvas y el ambiente de siembra) evitando de esta forma que se produzca un shock térmico y provocar la muerte de las mismas. Posteriormente se efectúa la liberación, dejando que las larvas salgan de la bolsa lentamente.

Cosecha

Esta actividad representa la etapa final de producción. Se realiza cuando los peces han alcanzado el tamaño y peso esperado por el productor, según los requerimientos del mercado. No obstante, en muchos países lo que comúnmente se conoce como talla comercial es el “tamaño plato”, refiriéndonos, gastronómicamente, a la presentación del pez entero.

Tipos de cosecha:

De acuerdo a las perspectivas de producción y colocación del producto se pueden realizar dos tipos de cosecha: total y parcial.

Total: consiste en extraer todos los peces del estanque. Estos se vacían totalmente o se baja el nivel de agua y se extraen con una red de arrastre. El vaciado debe ser lento y se aconseja utilizar aireador para aportar oxígeno a los peces.

Parcial: se extraen únicamente los peces deseados en calidad y cantidad. También se utiliza la red de arrastre procurando que el tamaño de malla sea lo suficientemente grande como para no capturar los peces pequeños.

Escala productiva

Ésta dependerá de la inversión que se esté dispuesto a realizar, así como en otras actividades, la producción puede encararse de forma Extensiva, Semi-intensiva e Intensiva.

Extensiva: la cantidad de peces sembrados por unidad de superficie es baja, no se efectúa aporte de alimento suplementario, por lo tanto, la cantidad de producto obtenido es bajo, la inversión es baja.

Semi–intensiva: se siembra mayor cantidad de peces, con aporte de alimento suplementario. Se obtiene, con mayor inversión, un rendimiento más elevado por unidad de superficie.

Intensiva: la densidad de peces por unidad de superficie es alta y la alimentación depende en su totalidad del aporte externo. Se obtiene la mayor producción posible en condiciones controladas, la inversión es la más alta y se obtienen los mayores beneficios.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 56 ~

2. OBJETIVOS

2.1. Identificar y describir el diseño y distribución de las secciones de administración, cultivo y producción piscícola.

2.2. Conocer los procedimientos técnicos del cultivo, producción y comercialización piscícola. 2.3. Adquirir la capacidad de establecer, en su medida, la participación de la Ingeniería

Ambiental en el manejo correcto de recursos para estaciones acuícolas.

3. MATERIAL

Bitácora y Cámara Fotográfica.

4. PROCEDIMIENTO

4.1. Trabajo de gabinete:

4.1.1. Buscar información sobre técnicas de cultivo (mono y policultivo) íctico, así como de los diferentes sistemas hidrológicos utilizados para el cultivo.

4.1.2. Conseguir información sobre la piscicultura en México y las principales especies que se cultivan.

4.2. Trabajo de campo:

4.2.1. Visitar una granja piscícola.

4.2.2. Observar la distribución de las distintas secciones de la estación.

4.2.3. Hacer un organigrama.

4.2.4. Distinguir el arreglo de las piletas acuícolas.

4.2.5. Tomar fotografías.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 57 ~

5. RESULTADOS

5.1. Haz un catalogo fotográfico de la planta piscícola visitada, ordenado de acuerdo a las secciones de la estación.

5.2. Presenta el organigrama realizado.

5.3. Ilustra las distintas etapas del cultivo.

5.4. Describe:

El manejo de recursos.

El tipo de producción.

La tecnología aplicada.

Los costos.

Los usos del recurso.

El tipo de investigación que se hace para el funcionamiento de estos sitios.

El tipo de capacitación que se necesita para la formación y mantenimiento de estos sitios.

5.5. Establece y diseña un tipo de estación piscícola.


6.1. Discute las ventajas y desventajas que representa el formato de la acuacultura.

6.2. Comenta los pros y los contras de las técnicas del cultivo piscícola.

6.3. Discute las dificultades administrativas de un centro acuícola, así como la comercialización del recurso.

6.4. Establece propuestas para mejorar la producción íctica.

7. CONCLUSIONES

Plantea tus conclusiones de acuerdo al análisis de los resultados obtenidos, la discusión y los objetivos planteados.


______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

~ 58 ~

8. BIBLIOGRAFÍA

Aguilera P. y Noriega P. (1986). ¿Qué es la acuacultura? Fondepesca, Secretaria de Pesca. México.

Alfour-Hepher del Pruginin. (1989). Cultivo de peces comerciales basados en los experiencias de las granjas piscícolas en Israel. 2º edición. Edit. Limusa. México. p. 57-73

García-Badell, J. J. (1985). Tecnología de las explotaciones piscícolas. Ediciones Mundiprensa, Madrid.

Juárez Palacios R. y Palomo G. (1985). Acuicultura. Compañía Editorial Continental. México

Navarrete-Salgado N. A. (2004). Piscicultura y ecología en estanques dulceacuícolas. Edit. AGT S. A. México. p. 122-141

Palomo G. y Arriaga R. (1988). Atlas de ubicación de productos agropecuarios utilizados en la planificación y desarrollo de la acuacultura en México.

Pérez-Salmerón L. A. (1982). Piscicultura, ecología, explotación, higiene. Edit. El manual moderno S. A. de C. V. México D. F. p. 37-81


_____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

~ 59 ~

PRÁCTICA N° 12

ECOINDUSTRIA

1. INTRODUCCIÓN

Los seres vivos están en permanente contacto entre sí y con el ambiente físico en el que viven. La Ecología comprende el estudio de la distribución y abundancia de los seres vivos, y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su medio ambiente. Es una ciencia de síntesis, pues para comprender la compleja trama de relaciones que existen en un ecosistema toma conocimientos de la botánica, la zoología, la fisiología, la genética y otras disciplinas como la física, la química y la geología.

En el período Neolítico, diez mil años atrás, los hombres talaban bosques para obtener madera y abrir claros donde sembrar los granos de los que se alimentaban. Así resultaron alterados los ecosistemas en los que esas comunidades vivían. En Grecia, Platón dejó testimonio escrito de la deforestación de ciertas montañas del Ática, que habían quedado como "el esqueleto de un cuerpo enflaquecido por la enfermedad".

Desde luego, el problema no afectó sólo en la Antigüedad: a lo largo de la historia diversas áreas terrestres se han visto modificadas por la acción del hombre. Por ejemplo, a partir de la década de los 50’s, la agricultura experimentó un gran crecimiento, favorecido por los adelantos en ingeniería genética de semillas y desarrollo de agroquímicos. Esta intensificación del uso de las tierras ocasionó la degradación de las mismas y la necesidad de explotar nuevas áreas. Al talar los bosques para generar nuevas áreas de cultivo, no sólo se pierde la capacidad de renovación del oxígeno en la atmósfera, sino que también se reduce la fertilidad del suelo y se incrementa su erosión.

Desde la fase de la industrialización, en el siglo XVIII a la fecha, se ha producido una profunda destrucción de nuestros ecosistemas y entornos humanos de existencia. La gran cantidad de desechos que genera el hombre, suelen quemarse o utilizarse en rellenos sanitarios para atenuar el impacto que esto produce. Los derrames de petróleo provocan la muerte de numerosos organismos.

En México, la deforestación, la pérdida de áreas hidráulicas (como las lagunas y cuencas), y la fertilización de la tierra en áreas de cultivos con el uso de agroquímicos, provocan problemas de aguda acidez y aridez del suelo. Todas las cuencas hidrológicas del país se encuentran muy contaminadas. El aumento de las manchas urbanas y el cambio en el uso del suelo, que crecientemente se han convertido en mapas de asfalto, con el tipo de política, cultura y comportamientos cotidianos que actualmente practicamos los mexicanos sobre la naturaleza, hacen que estemos perdiendo aceleradamente suelos, atmósfera, ríos, mares, biodiversidad (especies animales, especies vegetales y "germoplasma"), etcétera.


_____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

~ 60 ~

Cuando la actividad humana carece de controles y reglamentaciones, pueden producirse grandes catástrofes. De esta forma, paralelamente a la expansión del confort de la vida moderna, hoy experimentamos la existencia de una acentuada mentalidad ecocida, que se concretiza en la presencia de masivos comportamientos humanos rapaces sobre la naturaleza que no tienen límites, ni proporción para destruir.

Conscientes de la gravedad de la situación, los países miembros de las Naciones Unidas se reunieron en 1992, en la Conferencia sobre Medio Ambiente y Desarrollo, reunión conocida como la Cumbre de Río de Janeiro. Allí, gobernantes, científicos y periodistas de todo el mundo, informaron y alertaron sobre los problemas del desarrollo industrial y tecnológico.

Atendiendo a este problema ambiental, la ecología industrial se encarga de estudiar y resolver problemas ambientales, desarrolla estrategias y herramientas para reducir las emisiones y la utilización de recursos, basándose en comprender la conexión entre la naturaleza y los sistemas de producción y consumo.

La ecología industrial se encarga de reducir y recuperar los residuos, producidos principalmente por las industrias, para que sirvan como materia prima entre ellas mismas. El ciclo de producción debe ser cerrado, lo que se logra promoviendo el reciclaje, los recursos no deben desecharse sino buscar el mayor aprovechamiento posible mediante su uso y reuso, y cuando las compañías empiezan a aplicar este sistema, ven que el recurso o desperdicio de una le sirve a otra. Estos principios se pueden aplicar en los hogares, pequeños comercios, escuelas, iglesias, etcétera.

La ecología industrial también se encarga del monitoreo, tratamiento, control y gestión de la contaminación industrial y doméstica. Esto se desarrolló rápidamente en los años ochenta y noventa, en respuesta a las reglamentaciones ambientales. Gracias a la aplicación relativamente temprana de estas reglamentaciones en los Estados Unidos, Europa y Japón, estas regiones entraron en competencia como productores y exportadores de productos y servicios ambientales.

A medida que se desarrollaba el sector industrial, aumentó la sensibilidad ambiental y expandió la competencia y el comercio internacionales en la ecoindustria. Hay ahora una clara dimensión Norte/Sur en los patrones internacionales de desarrollo de la industria y su comercio. En representación del Norte se examina el medio ambiente Europeo y las industrias con tecnología menos contaminante a fin de establecer su competitividad y la evolución entre los dos criterios de gestión ambiental: el paliativo, aplicado por las ecoindustria, y el preventivo, que aboga por el empleo de tecnologías menos contaminantes en los procesos de producción. En representación del Sur, se analiza lo ocurrido en América Latina. Se cuestiona la naturaleza de la expansión del sector encargado de la gestión ambiental de la industria, sobre todo su composición y cómo se interpreta en distintos países.

La ecoindustria se desarrolló para ocuparse de la reducción y posible eliminación de los desechos, pero también ha impulsado la producción menos contaminante. La ecoindustria es un servicio que ofrece el aprovechar todos los residuos generados (es como en la naturaleza, que los residuos siempre son utilizados).


_____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

~ 61 ~

NOTA: Este es un ejemplo de Ecoindustria, la información se buscó en Internet y se fue formando esta posible simbiosis.

Utilización de residuos de la industria atunera

El atún es un pez que habita en las costas de nuestro país, este pez se comercializa en el mercado nacional e internacional, ya sea congelado o enlatado en diferentes presentaciones. Durante el proceso de producción de atún enlatado, se le despoja de sus vísceras, ojos, piel y huesos. Estos residuos pueden ser aprovechados para ser transformados en productos con un valor agregado. Por ejemplo, la Industria Alimentaria puede aprovechar la piel para producir gelatina, del hígado se puede extraer aceite del tipo omega 3, y de los intestinos se pueden extraer proteasas y peptonas para elaborar medios de cultivo, para su uso en microbiología.

Sin embargo, un residuo importantísimo es el humor vítreo de los ojos de pescado, que es rico en ácido hialurónico. La industria farmacéutica puede aprovechar ese residuo para extraerlo, ya que se utiliza en la cirugía estética y para combatir la osteoartritis. Esta sustancia normalmente se extrae del ganado vacuno, pero con el problema de las vacas locas se ha restringido su uso a partir de esa fuente.

Con los huesos y aletas se puede elaborar harina de pescado, la cual puede servir como alimento en las granjas de pollo. Algunos de los residuos de las granjas son: los cascarones de huevo y la gallinaza. El cascarón de huevo es rico en enzimas como las lisozimas y la beta-N-acetilglucosaminidasa, compuestos que tienen un gran poder bactericida ya que pueden destruir bacterias patógenas como Salmonella, E. coli y Listeria monocytogenes. La industria farmacéutica puede extraer esas enzimas para producir antibióticos.

Uno de los residuos de la industria farmacéutica es el agua utilizada en el proceso de producción y en otras actividades dentro de la industria, la cual pasa a una planta de tratamiento para eliminar la carga orgánica. Esta agua puede ser reusada para el riego de un parque o para el riego de áreas de cultivo de plantas de interés comercial.

Por otra parte, la gallinaza puede ser utilizada como fertilizante orgánico de manera directa o también se puede compostear para aumentar su riqueza microbiana y nutrimental, y ser vendida como biofertilizante, útil en la propagación de especies vegetales de interés comercial, como son las plantas medicinales.

Este es un breve ejemplo de cómo se puede establecer una simbiosis industrial donde los residuos de una empresa, pueden ser utilizados por otras. Sin embargo, para que se pueda dar esta conexión es necesaria la sensibilización del empresario, acerca de la necesidad de desarrollar procesos industriales que reduzcan al mínimo sus residuos, ya que esto les puede traer beneficios económicos al intercambiar o vender sus residuos para convertirlos en materia prima de otros procesos industriales u otras actividades económicas o de servicios.

De igual forma es necesario que el Estado promueva incentivos económicos para aquellas actividades económicas que reduzcan sus residuos. El remedio nunca debe ser más costoso que la enfermedad.


_____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

~ 62 ~

2. OBJETIVOS

2.1. Seleccionar una industria en México e identificar los desechos que produce y en dónde son utilizados.

2.2. Seleccionar una industria cercana a la UPIBI e identificar los desechos que produce y la posible utilización de sus residuos.

2.3. Identificar en la UPIBI qué desechos se generan e indicar en dónde se utilizan.

3. MATERIAL

Computadora con acceso a Internet Bitácora

4. PROCEDIMIENTO

4.1. Busca en Internet, con una semana de anticipación a la realización de la práctica, una Industria en México y consigue los siguientes datos: Nombre, ubicación, qué produce, materia prima que utiliza para su proceso, diagrama de flujo, qué residuos genera y si son utilizados como materia prima de otras industrias.

4.2. Busca la misma información para una industria cercana a la UPIBI.

4.3. Identifica los residuos que genera la UPIBI, ya sea en alguna de las oficinas o de los laboratorios (electroquímica, química, microbiología, ecología, bioseparaciones, etc.), y establece una posible simbiosis para la reutilización de los desechos generados.

Nota: se requiere un lugar diferente por cada equipo.

5. RESULTADOS

5.1. Registra tus datos en la siguiente tabla:

Nombre de la industria en México

Materia prima Desechos generados

Propuestas de Solución

Industria cercana a la UPIBI

Oficina o Laboratorio de la UPIBI

5.2. Con la información recolectada realiza un diagrama de flujo de cómo se puede establecer una simbiosis, para que los residuos de esa industria sean materia prima de otra, o bien, proponer cómo se pueden disminuir o evitar estos residuos.


_____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

~ 63 ~


6.1. Explica qué tipo de problemática ambiental han producido los residuos generados por la industria.

6.2. Analiza y discute si la UPIBI tiene o tendrá algún problema ecológico-ambiental a causa de los residuos que genera.

6.3. Argumenta sobre el valor económico que pueden tener los residuos generados por una industria, considerando su posible venta a otra industria.

7. CONCLUSIONES

Concluye de acuerdo al análisis y discusión de los resultados obtenidos, contrastándolos con los objetivos planteados.

8. BIBLIOGRAFÍA

Powers E. Laura y Robert Mc Sorley. Principios ecológicos en agricultura. Editorial Paraninfo-Thomson Learning. España 2001. Págs. 57-74.

Vázquez Torre Guadalupe Ana María. Ecología y Formación Ambiental. Editorial Mc Graw Hill. 2ª Edición. México 2003.

! 2014-2_Manual de Ecología.pdf

Documents

Transcript of ! 2014-2_Manual de Ecología.pdf