Download Pérdida total o parcial de especies.

Escuela de Restauración Ecológica
Los disturbios como causa de degradación de los
ecosistemas.
Por:
José Ignacio Barrera C. PhD
Profesor asociado
Escuela de Restauración Ecológica- ERE
Departamento de Biología
Pontificia Universidad Javeriana
Escuela de Restauración Ecológica
Entre los agentes limitantes, las limitaciones, en los sistemas
alterados y no alterados.
La pendiente
Las especies establecidas
en el sitio disturbado
La ausencia de nutrientes
Escuela de Restauración Ecológica
Entre los agentes tensionantes y las tensiones en los sistemas
alterados y no alterados.
Características del área adyacente
El pastoreo
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Agente o factor limitante: Elemento o elementos propios del sistema que impiden el proceso
desarrollo de los elementos existentes. Inhibición de los procesos metabólicos, la germinación,
el crecimiento.
Riqueza de especies
Las limitaciones: Son las condiciones que encuentran las especies o el sistema para
desarrollarse. Impermeabilidad del substrato, la ausencia de nutrientes, agua, semillas, fuente
de energía, pendientes fuertes y lisas.
Agente o
factor
limitante
Proceso de la sucesión
Tiempo
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Los factores o agentes tensionantes: Son elementos externos que estimulan o inciden negativamente
sobre el desarrollo de un ecosistema. Estímulos externos que afectan negativamente el desarrollo del
ecosistema
Tensión: Fuerza transitoria realizada sobre el sistema producto de un factor o agente tensionante y que
genera un sistema tensionado.
D
T
Desde lo sencillo a lo complejo
Riqueza de especies
D
T
T
T
T
T
T
Tiempo
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AGENTES TENSIONANTES
FUENTE DE
ENERGIA
CONSUMIDORES
PRODUCTORES
M.O.
NUTRIENTES
2
1
SEVEROS
3
4
MEDIOS
Fuente: Brown y Lugo 1994
5
LEVES
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Desarrollo del concepto de los agentes tensionantes y su
efecto sobre el sistema
El clima como un
agente tensionante
Lluvia,
Radiación
Viento
Cambios de temperatura
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•Todos los niveles de la biodiversidad se encuentran con algún nivel de
tensión o limitación que afectan mas o menos su desarrollo:
Tensión (factor o agente tensionante):
Estimulo externo que afecta negativamente el desarrollo del ecosistema. La tensión
puede estar generada por uno o varios agentes tensionates.
(Bender 1982; Beeby 1992)
Disturbio
Evento relativamente discreto en el tiempo
que rompe la función y la estructura de
poblaciones, comunidades, ecosistemas y
paisajes
Perturbación
Son eventos controlados que
permiten controlar el daño o la
deflexión sobre el sistema
afectado.
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Disturbio:
Definición: Es un evento discreto que causa daños en el desarrollo natural de
un ecosistema, provocando la pérdida parcial o total de sus atributos (Grime,
1979; Rykiel, 1985; Pickett & White, 1985; Forman & Godron, 1986; van
Anden & van den Bergh, 1987).
Ejemplos: Incendios, heladas, contaminación, granizadas, las glaciaciones,
invasión de plagas y especies invasoras.
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¿Todos los disturbios generan fragmentación?
Tipos de transformación
Escuela de Restauración Ecológica
Escuela de Restauración Ecológica
1. LOS INCENDIOS FORESTALES como un tipo de disturbio.
Escuela de Restauración Ecológica
Disturbio
Compartimento
Incendio Forestal
Vegetación
Atributos del sistema
1.
2.
3.
4.
Tiempo
5.
6.
7.
Perdida total o parcial de la fitomasa
Perdida total o parcial del proceso de la
fotosíntesis (producción de energía química,
oxígeno, transpiración,, carbohidratos)
Perdida total o parcial del proceso de la
respiración. (consumo de O2, producción de
CO2).
Perdida total o parcial del banco de semillas
(viabilidad)
Aumento del reclutamiento de algunas
especies.
Aumento de la “riqueza” de especies.
Perdida total o parcial de la estructura
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Compartimento
Disturbio
Vegetación (cont.)
Incendio Forestal
Atributos del sistema
9.
10.
Perdida total o parcial de las interacciones
Perdida parcial o total de los servicios ambientales
(Regulación hídrica, control de erosión, oferta de
madera, descontaminación atmosférica, oferta de
madera, alimentos, medicamentos).
Fauna
Tiempo
1.
•
•
•
•
•
Perdida total o parcial de:
Interacciones
Estructura (consumidores 1rios, 2rios, 3rios y
descomponedores).
Riqueza
Regulación del ciclo de la materia
Servicios ambientales (consumo de O2, producción
de O2, alimento)
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Disturbio
Compartimento
Incendio Forestal
Suelo
Atributos del sistema
1.
2.
3.
4.
Tiempo
Perdida total o parcial de (Nutrientes
(volatilización), Humedad (agua del suelo),
Fauna y organismos edáficos (migración y
muerte)
Aumento de la mineralización y liberación de
nutrientes.
Perdida de la estructura (horizontes)
Perdida de los servicios ambientales (suelos
fértiles, hábitat para la fauna edáfica, soporte
para la vegetación, redistribución de nutrientes,
regulación hídrica).
Clima
1.
Perdida total o parcial de la regulación del clima
(cambios abruptos de la temperatura,
luminosidad, precipitación, vientos).
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Disturbio por uso agropecuario
El caso de la microcuenca de Santa Helena –Suesca
(Cundinamarca).
Pastoreo y agricultura intensiva
en zonas de recarga
Corriente de agua
estacional
Cobertura arbustiva y
arbórea escasa
Erosión
laminar
Reservorios
de agua
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Disturbio
Nivel Jerárquico
Uso Agropecuario
• Pérdida total de las plantas en pie.y de la
fauna
d
Estructura y función
Máx
d
Min.
Tiempo
Población
•
Disminución de la tasa reproductiva
(apareamientos).
•
Disminución en el número de descendientes
(nacimientos).
•
Disminución de las poblaciones de juveniles
• Disminución de la población de machos y de
hembras (en estado reproductivo).
•
Cambios en la estrategia reproductiva.
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Disturbio
Nivel Jerárquico
Uso agropecuario
Poblaciones
•
Disminución o perdida de las interacciones
intraespecíficas.
d
Comunidades
Estructura y función
Máx
d
•
Pérdida total o parcial de especies.
•
Pérdida de nichos.
• Perdida de interacciones (facilitación, inhibición
y tolerancia).
Min.
Tiempo
• Perdida y Disminución de la regulación de
nutrientes.
•
Disminución en el número de especies K.
Escuela de Restauración Ecológica
Disturbio
Nivel Jerárquico
Uso agropecuario
•
Aumento de especies de estrategias r.
•
Aumento del reclutamiento de especies
Ecosistemas
Máx
Estructura y función
Comunidades
Ausencia total de compartimentos.
d
Disminución de la tasa fotosintética.
Perdida de energía en forma de calor.
Min.
Cambio drástico del microclima.
Tiempo
Perdida de las interacciones intra e interespecificas
Escuela de Restauración Ecológica
Disturbio
Nivel Jerárquico
Uso agropecuario
Ecosistemas
Perdida de nichos
Perdida de nutrientes (exportación).
d
d
Disminución en el número de especies de
estrategias K
d
d
Aumento de especies de estrategias r
Disminuye con el tiempo el reclutamiento de
especies
Incremento de la erosión
Aumento de la mineralización
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Disturbio por minería a cielo abierto
Escuela de Restauración Ecológica
Disturbio
Compartimento
Minería a cielo abierto
Vegetación
1.
d
Máx
Perdida total o parcial de la fitomasa.
2. Perdida total del proceso de la fotosíntesis (producción
de energía química, oxígeno, transpiración,,
carbohidratos).
Estructura y función
3. Perdida total del proceso de la respiración (consumo de
O2, producción de CO2).
4. Perdida total del banco de semillas.
5. Aumento del reclutamiento de algunas especies.
Min.
Tiempo
6. Pérdida de la “riqueza” de especies.
7. Perdida total de la estructura
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Disturbio
Minería a cielo abierto
Compartimento
Vegetación (Cont.)
9. Pérdida total de las interacciones.
d
Estructura y función
Máx
10. Pérdida total de los servicios ambientales (Regulación
hídrica, control de erosión, oferta de madera,
descontaminación atmosférica, oferta de madera,
alimentos, medicamentos).
Fauna
Perdida total de:
1. Interacciones (intra e interespecíficas).
Min.
Tiempo
2. Estructura (consumidores 1rios, 2rios, 3rios y
descomponedores).
3. Riqueza de especies
Escuela de Restauración Ecológica
Disturbio
Compartimento
Minería a cielo abierto
Fauna (Cont.)
4. Regulación del ciclo de la materia
d
Máx
5. Servicios ambientales (consumo de O2, producción de
O2, alimento).
Estructura y función
6. Pérdida total de procesos, tales como: Polinización,
dispersión de semillas
Suelos
Pérdida total de:
1. Nutrientes (CO, N, P, K, Na, Ca, Mg, Fe, Al.
Min.
Tiempo
2. Fauna y organismos edáficos (migración y muerte).
3. Horizontes
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Disturbio
Minería a cielo abierto
d
Máx
Compartimento
Suelos (Cont.)
4. Perdida de los servicios ambientales (suelos fértiles,
hábitat para la fauna edáfica, soporte para la
vegetación, redistribución de nutrientes, regulación
hídrica).
Estructura y función
Clima
5. Pérdida total de:
• La regulación del clima (cambios abruptos de la
temperatura, luminosidad, precipitación, vientos).
Min.
Tiempo
Escuela de Restauración Ecológica
CLASIFICACIÓN DE LOS DISTURBIOS
1. A LA CAUSA:
1) Naturales y 2) antrópicos
2. A LA MAGNITUD:
1)Espacio y 2) tiempo.
a. LA INTENSIDAD: Tamaño y duración
1) Graves, 2) medios, 3) leves
b. SEVERIDAD: Tiene que ver con el daño generado
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ESCALAS ESPACIALES Y TEMPORALES DE LOS PRINCIPALES DISTURBIOS
8
FRECUENCIA
FLUCTUACIONES
CLIMATICAS
6
DE EVENTOS
(AÑOS-2 )
4
GLACIACIONES
FUEGOS
2
0
DISTURBIOS
NATURALES
ANIMALES
LLUVIAS-VIENTOS
HELADAS
-2
-2
0
2
4
6
8
10
ESCALA ESPACIAL (m2)
12
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HISTORIA y REGIMEN DE LOS DISTURBIOS.
Disturbios abruptos: Se presentan de manera momentánea, con
pérdida parcial o total de los atributos de los ecosistemas.
Disturbios frecuentes y el cambio gradual: Se evidencian con el cambio
en el uso del territorio. Con el tiempo pueden generar un daño total.
Los disturbios traen como consecuencia un cambio en la dirección del
desarrollo (sucesión) de los ecosistemas.
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Variables del sistema
RÉGIMEN DEL DISTURBIO.
Tiempo
Escuela de Restauración Ecológica
Variables del sistema
REGIMEN DEL DISTURBIO.
Tiempo
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MODELO DE ALTERACIÓN DE UN BOSQUE
NATURAL
Suelo
abandonado
Pastizal
Monocultivo
Sistema
agroforestal
Punto
critico
Bosque
secundario
Bosque
Natural
Desertización
Recuperación
Campo
abandonado
Restauración
Campo
desertizado
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Áreas disturbadas, ¿que son?
DEFINICIÓN:
Son aquellas que han perdido total o parcialmente sus atributos:
estructura y función (Picket & White, 1985; Margalef, 1992).
Las áreas disturbadas pierden importancia respecto de los servicios que
prestan al hombre, una vez se agotan sus recursos
¿Cuándo las restauramos y porqué las restauramos?
Escuela de Restauración Ecológica
Áreas disturbadas en
los Cerros
circundantes de
Bogotá D.C.
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ÁREAS DISTURBADAS POR ESPECIES INVASORAS
Tres meses después del
disturbio inicial
6 meses después del
disturbio inicial
Área con control trimestral
de la invasora un año
después
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ÁREAS DISTURBADAS POR INCENDIOS FORESTALES
Incendios en coberturas
boscosas
Incendios en matorrales y
relictos de bosque nativo
Mapa de riesgos
Escuela de Restauración Ecológica
ÁREAS DISTURBADAS POR MINERÍA A CIELO
ABIERTO
CONDICIONES ADVERSAS QUE
PRIMERAS FASES DE LA
IMPIDEN EL DESARROLLO DE LA SUCESIÓN EN LOS SITIOS MENOS
SUCESIÓN
ADVERSOS
DESARROLLO DE LA SUCESIÓN
CUANDO SE APLICAN
ENMIENDAS ORGÁNICAS
Escuela de Restauración Ecológica
ÁREAS DISTURBADAS POR USO AGROPECUARIO
Fragmentación del
paisaje
Mantenimiento de
cultivos
Procesos de erosión del
paisaje