Cuantificando el paisajeEcología del Paisaje Básica

Id: 001803

Juan C. Benavides

Cuantificando el paisajeEcología del Paisaje Básica

Id: 001803

Juan C. Benavides

“A real environment has a hierarchical structure. That is to say, it is like a checkerboard of habitats, each square of which has, on closer examination, its own checkerboard structure of component subhabitats. And even the tiny squares of these component checkerboards are revealed as themselves checkerboards, and so on. All environments have this kind of complexity, but not all have equal amounts of it.”MacArthur 1972

Rivera, 2013

Manual delimitaciónde páramos

Escala

Delcourt et al. 1983

Escala• Dimensión espacial o temporal de un objeto

• Dos características:

– Grano= Resolución o nivel de detalle

– Extensión = Tamaño del área estudiada

http://assets.panda.org/img/original/deforestation_in_the_amazon_map_min.jpg

Norte del Cesar (Landsat path 8, row 54)

Escala

∆ Resolución

∆ Tamaño

Escala ∆ Tamaño http://www.umass.edu/landeco/research/fragstats/documents/Metrics/Area%20-%20Density%20-%20Edge%20Metrics/Metrics/C9%20-%20LSI.htm

Escala ∆ Resolución

Escala

• Desarrollo en GIS lleva a nuevas maneras de entender el paisaje (tecnología llevando a la ciencia)

• Diferentes tipos de sensores tienen diferente grano y extensión– Satélites– Drones

Landsatpixel=30m

MODIS pixel=250m

Escala• Escala cartográfica: Grado de reducción

espacial

– Mayor escala = Mayor resolución

– Menor escala = Peor resolución

Que puede usted representar con una escala 1:500.000?

ó 1:10.000?

Escalas y jerarquías• Sistema de organización

donde los niveles superiores limitan o controlan la respuesta de niveles inferiores

• Los sistemas están compuestos de subsistemas

• La agregación de subsistemas da origen a propiedades emergentes

• Los niveles de una jerarquía están definidos por las tasas o frecuencias de sus procesos particulares

Escalas y jerarquías

• Análisis de propiedades emergentes requiere al menos tres niveles de jerarquía distintos

Escalas espaciales

Generalizando las respuestas de las especies al clima

Robert K. Colwell et al. Science 2008;322:258-261

Cuál es la temperatura que actúa sobre las especies?

Escalas temporales

• La dirección de una propiedad del ecosistema puede cambiar cuando se consideran diferentes escalas temporales

Escalas espaciales

https://www.allaboutbirds.org/guide/PHOTO/LARGE/least.jpg

Extrapolación• Limitada en ecología del

paisaje a las jerarquías y escalas estudiadas

– Los cambios de las respuestas a diferentes escalas

– Propiedades emergentes de la agregación de subsistemas

Variable x (i.e. Indice de conectividad)V

aria

ble

y (

ie. D

iver

sid

ad)

Limite espacial o temporal de la

medición

Escalamiento

• Variables del sistema medidas a una escala son llevadas a escalas superiores solo multiplicando por el area– “Paint by numbers”

– Biomasa de arboles un 1 ha es usada como base para biomasa en un bosque de 5.000 ha

Escalamiento• Sin embargo

escalamiento puede reflejar un proceso natural si se considera como un proceso aditivo o controlado por una jerarquía superior

Escalamiento• Escalamiento tambien

ocurre hacia jerarquías inferiores

• Precipitación que llega a las plantas

– Lluvia en valles interandinos

Variabilidad de la precipitación (mm d-1) en una microcuenca

Escalamiento

• Sin embargo escalamiento puede reflejar un proceso natural si se considera como un proceso aditivo o controlado por una jerarquía superior

Escala humana

• Resolución mínima– Mínima escala de manejo

• Tamaño– Área total manejada

https://sites.google.com/site/paisajessonorosdeltuparro/_/rsrc/1294647648464/home/ecologiacustica/mapa%20%20pnn.png

Escalamiento

• Diseño de reservas usando ecología del paisaje

• Las especies difieren en como responden al paisaje

• Respuesta de las metapoblaciones a cambios en el paisaje

• Índices del paisaje escalados ecológicamente

• Ecologically scaled landscape índices (ESLI)

Escalamiento

Incidencia de una especie el balance entre colonización y extincion

Escalamiento

Escalamiento

Un problema de resolución?

Un problema de resolución?

Un problema de resolución?

Un problema de resolución?

• Cuales son los orígenes de la deforestación?

• Como modificar las políticas publicas a dos resoluciones?

Algunos principios básicos1. Pregunta de investigación2. Cuales son las variables ecológicas a medir? porque?3. Cuales medidas del paisaje son indicadores potenciales de

la respuesta?4. Que datos espaciales se requieren? Están disponibles?

Categóricos-continuos?5. Para análisis entre sitios o temporadas revisar que los

datos sean comparables6. Cual es la precisión de los datos?7. Como son los cálculos para cada estadístico?8. Están correlacionados los estadísticos?9. Que métodos se usaran para comparar entre valores

estimados de los estadísticos?

Cambios en cobertura de bosqueEscociaVerde gananciaRojo perdida

CaquetaAmarillo perdida lentaRojo perdida rápida

Reconocer los patrones de las coberturas

• El paisaje cambia con el tiempo, medición de estos cambios requiere mediciones

• Comparar paisajes bajo diferente manejo

• Evaluar alternativas potenciales (trayectorias)

Equilibrio en paisajes

http://www.umass.edu/landeco/teaching/landscape_ecology/schedule/chapter13_dynamics.pdf

Equilibrio en paisajes

• Equilibrio dinámico

http://www.umass.edu/landeco/teaching/landscape_ecology/schedule/chapter13_dynamics.pdf

Equilibrio en paisajes• Paisaje-estado

• Equilibrio

http://www.umass.edu/landeco/teaching/landscape_ecology/schedule/chapter13_dynamics.pdf

Equilibrio en paisajes• Paisaje-estado

• Equilibrio

http://www.umass.edu/landeco/teaching/landscape_ecology/schedule/chapter13_dynamics.pdf

Equilibrio en paisajes• Paisaje-estado

• Equilibrio

http://www.umass.edu/landeco/teaching/landscape_ecology/schedule/chapter13_dynamics.pdf

Equilibrio en paisajes• Paisaje-estado

• Equilibrio

http://www.umass.edu/landeco/teaching/landscape_ecology/schedule/chapter13_dynamics.pdf

Equilibrio en paisajes• Paisaje-estado

• Equilibrio

http://www.umass.edu/landeco/teaching/landscape_ecology/schedule/chapter13_dynamics.pdf

Equilibrio en paisajes• Paisaje-estado

• Estabilidad: tendencia de un sistema a permanecer (no moverse) en un estado particular

• Persistencia: Intervalo de tiempo en el que el sistema permanece en un estado determinado

http://www.umass.edu/landeco/teaching/landscape_ecology/schedule/chapter13_dynamics.pdf

• Que sistema es mas:• Estable?• Persistente?• Resiliente?• Capacidad de

recuperación?

http://www.umass.edu/landeco/teaching/landscape_ecology/schedule/chapter13_dynamics.pdf

http://urbanwildlandus.fatcow.com/Maine/Maine%20pics/Baxter%20State%20Park/fir%20rwave%20close.jpg

Equilibrio dinámico

http://urbanwildlandus.fatcow.com/Maine/Maine%20pics/Baxter%20State%20Park/fir%20rwave%20close.jpg

Olas de pinos balsamicos en el paisaje…equilibrio dinámicoSprugel 1976

Equilibrio dinámico-Mosaico cambianteShifting mosaic

• Pequeñas perturbaciones frecuentes en un area considerable de hábitat homogeneo

• Discontinuidades en los gradientes (clima, suelos, geologia) son promediadas en el paisaje

Procesos estacionarios

• Procesoestocasticoque se mantieneconstante enel tiempo

Procesos estacionarios

• Proceso estocastico que se mantieneconstante en el tiempo

Procesos estacionarios• Los paisajes se conforman de parches

heterogéneos y se organizan en jerarquías anidadas