UNIVERSIDAD CATLICA DEL MAULE FACULTAD DE CIENCIAS BSICAS

ECOLOGA DE POBLACIONESENRIQUE MANCILLA PALMA

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ECOLOGA DE POBLACIONESQU ES?

es el estudio de los procesos que afectan la distribucin y abundancia de las poblaciones animales y vegetales.

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ABUNDANCIA

ES LA CANTIDAD DE INDIVIDUOS DE UNA POBLACIN EN UN LUGAR DADO. SE PUEDE MEDIR MEDIANTE:

DENSIDADDENSIDAD ABSOLUTA O BRUTA (REA TOTAL) DENSIDAD ECOLGICA (UNIDAD DE HABITAT)

BIOMASA POR UNIDAD DE REA. PRODUCTIVIDAD.3

POBLACINCONCEPTO:+ BIOLGICO.

+ ECOLGICO. + GENTICO

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POBLACINBIOLGICO

es el conjunto de individuos de la misma especie que pueden reproducirse entre s.

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POBLACINECOLGICO

es el conjunto de individuos de la misma especie que viven en un lugar y en un tiempo definido.

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POBLACINGENTICO

es el conjunto de individuos de la misma especie que pueden reproducirse entre s, aislados reproductivamente de otros semejantes

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CARACTERSTICAS DE UNA POBLACIN

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POBLACIN

Grupo interrelacionado de organismos de la misma especie. Comparten un espacio en particular. Tamao regulado por otras poblaciones y factores abiticos. Sus miembros se intercruzan, mantienen una poza gentica. Tienen un tamao o densidad Medias y dispersin9

POBLACIN

Estructura definida Crecimiento Distribucin de edades, de sexos. Tasa: natalidad, mortalidad, fecundidad, sobrevivencia. Potencial bitico. Distribucin.

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PIRMIDE POBLACIONAL

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Estructura de edades y sexo

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Estructura de diamtrica

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CURVAS DE SOBREVIVENCIA

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FERTILIDAD: nmero real de nacimientos FECUNDIDAD: capacidad potencial de reproduccin LONGEVIDAD FISIOLGICA: condiciones ptimas LONGEVIDAD ECOLGICA: condiciones dadas

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POTENCIAL BITICO

Mxima tasa de crecimiento posible bajo condiciones ideales en la poblacin. El potencial bitico de una especie se define cuando la natalidad se hace mxima y la mortalidad se hace mnima. Depende de:- condiciones ambientales: factores fsicos, qumicos

- edad - inicio de la reproduccin - perodo de vida - densidad18

TIPOS DE DISTRIBUCIN

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PARMETROS DE LA POBLACIN

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DENSIDAD ABSOLUTATCNICAS ESTUDIOCONTEOS TOTALES. MTODOS DE MUESTREO CENSOS MLTIPLES

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DENSIDAD ABSOLUTACONTEOS TOTALES + SE CUENTA EL TOTAL DE LA POBLACINPOBLACIONES HUMANAS AVES TERRITORIALES ANIMALES EN COLONIA DE APAREAMIENTO

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DENSIDAD ABSOLUTAMTODOS DE MUESTREO + USO DE MUESTRA PARA ESTIMAR LA POBLACINUSO DE CUADRANTES MTODOS DE CAPTURA Y RECAPTURA

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MTODOS DE MUESTREOUSO DE CUADRANTES CUADRADO,

CIRCULAR, HEXAGONAL.

SUPUESTOS:

CONOCER TODA LA POBLACIN DEL CUADRANTE. CONOCER CON EXACTITUD REA DEL CUADRANTE CUADRANTES REPRESENTATIVOS DEL REA TOTAL

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MTODOS DE MUESTREO

MTODO DE CAPTURA Y RECAPTURA INDICE

DE LINCOLN PETERSEN N=n/pN = poblacin estimada n = poblacin marcada (C1) p = probabilidad de recaptura

p=m/Mm = poblacin recapturada M = poblacin de captura 2 (C2)26

MTODOS DE MUESTREO

MTODO DE CAPTURA Y RECAPTURA SUPUESTOS:

NO SE PIERDEN O PASAN POR ALTO LAS MARCAS. INDIVIDUOS MARCADOS IGUAL MORTALIDAD QUE NO MARCADOS. CAPTURA ALEATORIA DE MARCADOS Y NO MARCADOS. TRANSCURRIR TIEMPO SUFICIENTE ENTRE CAPTURAS.27

MTODOS DE MUESTREO

CENSOS MLTIPLES

MARCA Y RECAPTURA EN VARIAS OCASIONES. PERMITE ESTUDIOS DE DINMICA POBLACIONAL DERERMINAR: ndice de supervivencia, natalidad, mortalidad, tasas de crecimiento SUPUESTO: TPt+1 = TPt + N + I M - ETP = tamao poblacional28

DENSIDAD RELATIVAEXISTE UNA RELACIN ENTRE LA MUESTRA Y EL TAMAO POBLACIOMAL TOTAL.

TRAMPAS NMERO DE EXCREMENTOS REGISTROS DE PELETERA NMERO DE DISPOSITIVOS CUESTIONARIOS CONTEOS DE CARRETERAS CAPACIDAD DE ALIMENTACIN CAPTURA POR UNIDAD DE ESFUERZO PESQUERO.29

DINMICA POBLACIONAL

Poblacin: conjunto de individuos de la misma especie. Comparten:

Similitudes morfolgicas rea de distribucin historia comn con una organizacin y dinmica que le permiten sobrevivir

Ejemplos:

Poblacin de truchas de un lago poblacin de moscas de un establo.

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DINMICA POBLACIONAL

Una poblacin est formada por un conjunto de individuos de la misma especie y que tienen una historia en comn. La estructura de la poblacin generalmente est referida a: - Estructura de sexos (razn de sexos). - Estructura de Edades (Biolgicas o cronolgicas). Una pirmide poblacional es una manera conveniente de representar sexos y edades simultneamente. En algunos casos contribuyen a la estructura de la poblacin la organizacin social.31

Pirmide poblacionalUna pirmide poblacional puede representar sexos y edades.

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DINMICA POBLACIONAL

Estructura de sexosRazn de sexos = # machos de una poblacin # hembras de una poblacin

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DINMICA POBLACIONAL

Estructura de edadesSe clasifican a los individuos en grupos definidos:Edades cronolgicas - tiempo Mamferos: aos aves: meses insectos: das bacterias: horas Cra Juvenil Adulto Senil huevo larva pupa adulto34

DINMICA POBLACIONAL

Estructura socialVertebrados superiores: vicuas se agrupan en familias y tropas de machos. Insectos: se agrupan en funcin al trabajo formando castas, la reproductora (reina y rey) y trabajadoras (obreras).

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DINMICA POBLACIONAL

Procesos que hacen posible la dinmicaNatalidad incrementan la poblacin Inmigracin Mortalidad disminuyen la poblacin Emigracin

Balance:factores que hacen crecer = factores que hacen disminuir, se alcanza estado estacionario, la poblacin se mantiene constante pero dinmica.36

CAMBIOS DE ABUNDANCIASi consideramos que: N = tamao poblacional en un momento dado.

(N cambio del tamao al momento t (t

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ESTADOS POBLACIONALES(N (t(N (t

> 0 POBLACIN EN EXPANSIN (a) = 0 POBLACIN ESTABLE (b)

(N < 0 POBLACIN DECRECIENTE (c) (t38

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POBLACIN ABIERTA

(N = (N + I) (M + E) + Mi (t

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POBLACIN ABIERTA(N (t(N (t

>0 =0

(N + I) > (M + E)

(N + I) = (M + E)

(N 0 =0

(N > M)

(N = M)

(N Nt = N0 rt

N = # de individuos de la poblacin, t = tiempo durante el cual se dar el crecimiento, r = ndice reproductor neto expresado como tasa diferencial, o capacidad innata de crecimiento, d = diferencial de..52

Integrando: donde:

Nt = N o e r t Nt = N de individuos en el tiempo t No = N inicial de individuos e = base de logaritmos neperianos r = tasa intrnseca de aumento natural. t = intervalo de tiempo

Si la natalidad supera siempre a la mortalidad, el valor de "r" ser siempre positivo y la poblacin experimentar un crecimiento.53

Cuando las tasas de natalidad o mortalidad se expresan en tasas diferenciales, en un tiempo infinitamente pequeo, se suelen usar las letras: b: natalidad m: mortalidad r=b-m r: ndice reproductor neto o tasa intrnseca de aumento natural.

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Efecto de la natalidad:

(N (t

= bN

(N Efecto de la mortalidad: = -mN (t

Efecto conjunto:

(N = (b - m)N (t

(N = rN (t

donde:

r = b + (-m) r=b-m55

Por cada unidad de tiempo que pase la poblacin se multiplica por una cantidad constante, mientras ms grande sea N mayor ser el crecimiento

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Modelo exponencial (diferentes valores de r)

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SUPUESTOS DEL CRECIMIENTO EXPONENCIAL

r se mantiene constante o poco variable N siempre aumenta Ambiente ilimitado No hay barreras para el crecimiento Crecimiento no regulado

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CAPACIDAD INNATA DE CRECIMIENTOndice mximo de incremento poblacional con cualquier combinacin especfica de condiciones abiticas y biticas a un nivel ptimo.

DEPENDE DE:- condiciones ambientales - fecundidad - longevidad - velocidad de desarrollo

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MODELOS DE CRECIMIENTO

Modelo logstico.Supone que la poblacin no crece indefinidamente y mientras mayor sea su densidad ms lento ser el crecimiento, se detendr cuando la poblacin alcance un lmite denominado capacidad de carga. Experimenta retroalimentacin negativa, la poblacin crece solo hasta un lmite, la capacidad de carga, y cuando se supera disminuir su tamao.61

MODELO SIGMOIDEOTiempo (t) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Poblacin ( N) 9,6 29,0 71,1 174,6 350.7 513,3 594,4 640,8 655,1 661,8 Incremento ( N / t) 0 19,4 42,1 103,5 176,1 162,6 81,1 46,4 15,1 5,962

(N = rN[ (k-N)/k] (t= rN (1 N/k)

k = capacidad de carga (k-N)/k = resistencia ambiental

Nt =

N0 ert1 + N (ert-1)/k

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Una poblacin esta influenciada en un mayor o menor grado por el medio ambiente, esto se manifiesta en el tamao y el crecimiento de la poblacin. dN / dt = r N [(k - N) / k] k : capacidad de carga (k - N) / k : resistencia ambiental

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Modelo de crecimiento logstico

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Ejemplos:Una poblacin de vizcachas en enero de 1991 tena 200 individuos y en enero de 1992 se produjeron 40 muertes y 80 nacimientos. Hallar las tasas porcentuales anuales de natalidad y mortalidad y calcule el tamao final de la poblacin suponiendo que no hubo migracin.

tn = nacimientos / poblacin = 80 / 200 = 0.4 tm = muertes / poblacin = 0.2 N2 = N1 + B M = 200 + 80 40 = 240 vizcachas68

Calcular el tamao de una poblacin despus de siete unidades de tiempo si crece exponencialmente, siendo r = 0,80 para un tamao de poblacin inicial de veinte individuos. Nt = N0 ert = 20 e(0,80)7 = 20 e5,6 = 20(270) = 5.40069

Calcular r en una poblacin bacteriana que duplica su nmero cada treinta minutos. Nt = N0 ert N0,5 = N0 er(0,5) Al tiempo de 0,5 hora N0 duplicar su nmero = 2N02N0 = N0 er(0,5) 2 = er(0,5) ln(2) = ln (er(0,5)) 0,693 = 0,5r

r = 1,386

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Un poblacin de vicuas presenta un crecimiento exponencial en cuantos aos alcanzar una poblacin de 500 individuos. Si r = 1.2 y No = 50 individuos Nt = Noert 500 = 50e(1.2)t 10 = e(1.2)t ln(10) = lne1.2t 2.4 = 1.2t t=271

Una especie de insectos se reproduce a razn de 150 descendientes por hembra durante un perodo de cuatro semanas. Si comenzamos con dos hembras cul sera el tamao de la poblacin despus de doce semanas si sta crece exponencialmente?

Nt = N0ert Hallar el valor de r 150 = (1)er(4) ln(150) = lne4r 5.01 = 4r r = 1.25 Calcular poblacin despusde12 semanas N12 = (2)e(1.25)(12) N12 = 2e15 N12 = 6.540.00072

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ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO

ALTERACIONES DEL MEDIO CAMBIOS QUMICOS: composicin del medio CAMBIOS FSICOS: temperatura FACTORES BIOLGICOS: depredacin

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EQUILIBRIO Y FLUCTUACIONESFLUCTUACIONES LISAS FLUCTUACIONES CCLICAS FLUCTUACIONES IRRUPTIVAS

FLUCTUACIN: CAMBIO IRREGULAR OSCILACIN: CAMBIO REGULAR76

Ciclos Poblacionales

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Ciclos Poblacionales

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NATALIDAD Y MORTALIDAD DENSODEPENDIENTE

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