Potencial Biótico, Resistencia Ambiental y Estructura de las Comunidades Ecológicas: Conceptos Clave de Ecología de Poblaciones

Potencial biótico y resistencia ambiental

El potencial biótico es propio de cada especie y puede definirse como la máxima proporción de crecimiento que se alcanzaría si todas las hembras desarrollaran al máximo su capacidad reproductora y toda su descendencia sobreviviera hasta alcanzar su edad reproductiva.

Resistencia ambiental es la interacción de factores bióticos y abióticos que, en conjunto, regulan el potencial biótico de una población.

dN/dt = rN

Generalmente, las poblaciones resultan afectadas por una serie de factores que regulan su potencial biótico y, por lo tanto, no logran alcanzar su potencial biótico. El patrón o curva de crecimiento indica la evolución del tamaño de una población.

Comunidad, clina y estructura biológica

La comunidad es un conjunto de poblaciones en un lugar y un momento determinado.

Clina: cambio gradual en las características de una población a lo largo de un gradiente geográfico.

La estructura biológica de la comunidad representa todas las propiedades que dependen directamente de la composición de especies:

• Riqueza de especies o biodiversidad: número de especies de la comunidad.
• Abundancia relativa de cada una de las especies: determinal funcionamiento de la comunidad.
• Dominancia: influencia controladora de una o unas pocas especies sobre la función de la comunidad.
• Diversidad biológica: estimación de la complejidad de la comunidad a partir de las interacciones posibles entre las especies de la comunidad. Es lo contrario de la dominancia.

Estructura física de la comunidad

La estructura física de la comunidad representa todas las propiedades que dependen de la forma y de la distribución de las especies de la comunidad.

• Estructura horizontal de la comunidad: depende de los patrones de dispersión que tenga cada una de las especies y de si estos patrones están relacionados entre sí.
• Estacionalidad: los cambios cíclicos en la estructura de la comunidad forman parte de la propia estructura de la comunidad. Aunque estos cambios puedan ser muy acusados, la comunidad sigue siendo la misma.

Producción primaria

Producción primaria: fijación (producción primaria bruta) o acumulación (producción primaria neta) de energía y nutrientes por las plantas verdes y otros autótrofos. Se mide en energía (kcal/m²·día) o cantidad (g/m²·día).

Leyes ecológicas fundamentales

Ley del mínimo de Liebig

Ley del mínimo de Liebig: la tasa de crecimiento de un individuo o de una población está limitada por el nutriente esencial presente en menor cantidad en relación con la demanda.

Ley de la tolerancia

Ley de la tolerancia: cada organismo presenta límites de tolerancia entre los cuales se sitúa su óptimo ecológico. Algunos organismos pueden ajustar su tolerancia a algunos factores (temperatura, salinidad, etc.) si se exponen gradualmente a condiciones cambiantes.

• Especie estenoica: si la especie no puede resistir más que pequeñas variaciones de un factor. Tiene pequeña valencia ecológica.
• Especie eurioica: con amplia valencia ecológica, que podrá soportar enormes variaciones de un factor.

El ecosistema

Ecosistema: sistema biológico compuesto por organismos que se relacionan de una determinada manera entre sí y con su ambiente. En estas relaciones se transmite materia, energía e información, consumiendo energía que se disipa en forma de calor. Tansley, en 1935, definió el nivel de organización que constituye las unidades básicas de la naturaleza y una de las categorías del universo, que van desde el átomo al mismo universo.

Estrategias de crecimiento y ciclos de vida

Estrategia K y r:

• Estrategia r: tasa intrínseca de crecimiento grande, capacidad de migración alta, adaptado a hábitats inestables y vida corta.
• Estrategia K: tasa intrínseca de crecimiento pequeña, capacidad de migración baja, adaptado a hábitats estables y vida larga.

Sucesión ecológica

Hipótesis clementsiana: considera a las comunidades como superorganismos y cree que la sucesión sigue una secuencia definida con un resultado predecible, como cuando un organismo individual sigue un programa de desarrollo. La etapa final se conoce como comunidad clímax, que es el producto maduro final de la sucesión.

Condiciones y factores ambientales

Condición ambiental: atributo físico o químico del ambiente que, si bien no se consume, influye en los procesos biológicos y en el crecimiento poblacional. Es un factor ambiental que, al contrario que los recursos, no se consume con el uso. Por ejemplo, la temperatura, precipitaciones, tipo de suelo, etc.

Métodos de estimación poblacional

Método de captura-recaptura

Método de captura-recaptura: método para estimar el tamaño de una población mediante la recaptura de individuos marcados.

Método de Lincoln-Petersen

Método de Lincoln-Petersen permite que se lleve a cabo el marcado y la recaptura en diferentes ocasiones, las cuales no deben necesariamente estar separadas por intervalos iguales de tiempo. No obstante, asume que la población permanece constante a lo largo del período de muestreo, y que no ocurren procesos como la inmigración, reproducción, mortalidad o cualesquiera otros factores que actúan cambiando la proporción creada por el investigador entre animales marcados y no marcados.

Método de Leslie

Método de Leslie: reposición de los individuos a la población. Leslie considera que el número de individuos que se capturan es proporcional al número de individuos que existen en la población:

Nº individuos que se capturan = k · (Nº individuos existentes), es decir, y = k · n.

La constante k es una medida de la eficacia del método de captura, 0 < k < 1. En cada muestreo la población no se devuelve a la población, por lo que está disminuyendo. Representación gráfica del número de capturas por unidad de esfuerzo frente a las capturas acumuladas.

Muestreo y distribución espacial

Muestra: estadísticamente, la muestra es un procedimiento destinado a la estimación no sesgada de los parámetros estadísticos de una población, como por ejemplo su media y varianza. Estas variables son la forma, la dimensión, el número y la distribución en el terreno de las unidades de observación.

Área mínima: es la menor superficie de terreno que contiene la casi totalidad de las especies de una determinada comunidad.

Distribución espacial: utilizaremos el índice de dispersión, basado en la razón entre la varianza y la media (coeficiente de variación de Pearson), que viene expresado por: ID = s²/x̄, donde s² es la varianza de la media de las muestras y x̄ es la media de la muestra.

El valor de este índice de dispersión (ID) es igual a la unidad cuando la distribución es al azar; menor que este valor si se trata de una distribución uniforme y mayor si es de contagio.