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Métodos de estudio de la
biodiversidad.
Gabriela Gómez
Rodrigo Vargas
Puntos a tratar dentro de la clase
 Métodos de colecta.
 Técnicas de medición y muestreo.
 Índices: distintos tipos
Objetivo de la clase
“Si un viajero entra la selva amazónica y reconoce una especie de árbol – es probable que tendrá que
viajar todo el día hasta que encuentre uno igual”. Wallace (1887).
En contraste en los montes del sur de Escocia es posible buscar todo el día sin
encontrar más de 40 especies de plantas vasculares. Intuitivamente el bosque
tropical es más diverso. La idea que algunas comunidades florísticas o
faunísticas son mas "diversas" que otras ha fascinado ecólogos durante varios
siglos. Pero.......
¿Qué queremos decir por diversidad de especies?
¿Cómo podemos traducir un concepto intuitivo en algo que podemos medir?
En las siguientes clases se van a introducir conceptos y herramientas
fundamentales de ecología básica y aplicada a la conservación
Algunos métodos de colecta
 Colectas limnógicas
Algunos métodos de colecta
 Coletas de ecología trófica o diversidad trófica
Algunos métodos de colecta
 Muestreos de diversidad biológica terrestre
Trampas de colecta (pitfall)
Diversidad de insectos, nicho trófico de anfibios
Índices de biodiversidad
En una muestra de una comunidad podemos contar el número
total de especies y podemos calcular la abundancia relativa de
las especies usando índices sencillos.
Para ello debemos considerar los siguientes parámetros:
S = Número de especies
N = Número total de indivíduos
ni = Número de individuos de especie i .....i = 1, 2, 3, . . . , S
ni =N
pi = ni/N abundancia relativa de especie i
Dos grandes grupos de índices
1) Métodos basados en la cuantificación del número de especies
presentes (riqueza específica)
2) Métodos basados en la estructura de la comunidad, es decir, la
distribución proporcional del valor de importancia de cada especie
(abundancia relativa de los individuos).
Los métodos basados en la estructura pueden a su vez clasificarse según
se basen en la dominancia o en la equidad de la comunidad.
Índices de riqueza específica
La riqueza específica (S) es la forma más sencilla de medir la
biodiversidad, ya que se basa únicamente en el número de especies
presentes, sin tomar en cuenta el valor de importancia de las mismas.
La forma ideal de medir la riqueza específica es contar con un inventario
completo que nos permita conocer el número total de especies (S)
obtenido por un censo de la comunidad.
La mayoría de las veces tenemos que recurrir a índices de riqueza
específica obtenidos a partir de un muestreo de la comunidad.
Algunos índices
de riqueza
específica
Riqueza específica
Margalef
Menhinick
Alfa de Williams
Ventajas de los índices de riqueza
La riqueza de especies refleja distintos aspectos de la biodiversidad.
A pesar de que existen muchas aproximaciones para definir el concepto
de especie, su significado es ampliamente entendido
Al menos para ciertos grupos, las especies son fácilmente detectables y
cuantificables.
Aunque el conocimiento taxonómico no es completo (especialmente
para grupos como los hongos, insectos, etc.) existen muchos datos
disponibles sobre números de especies
Desventajas del los métodos de
riqueza específica
El número de especies registradas depende fuertemente del tamaño
de la muestra, de modo que si el esfuerzo de muestreo no es el
mismo, la comparación de distintos valores de S no será válida
Una solución es utilizar índices que no dependan del tamaño de la
muestra o estandarizar el tamaño de muestra mediante métodos
como la rarefacción.
Muestreos para estimar riqueza
específica (curvas de rarefacción)
Ejemplo zona inter mareal de México
Otro ejemplo de rarefacción
Permite hacer comparaciones de
números de especies entre
comunidades cuando el tamaño de las
muestras no es igual.
Calcula el número esperado de especies de cada muestra si todas las muestras
fueran reducidas a un tamaño estándar, es decir, si la muestra fuera
considerada de n individuos (n<N)
Índices de biodiversidad basados en la
abundancia relativa
Índice de
dominancia
Simpson
Serie de Hill
Berger-Parker
McIntosh
Índice de
equidad
Shannon-Weiver
Pielou
Bulla
Molinari
Índice de
abundancia
proporcional
Algunos índices de equidad y dominancia
biológica
H = − pi ln (pi)
El índice de Shannon
(Shannon-Weaver)
D =  pi.pi
D= p2
El índice de Simpson
o sea
Recuerda que: pi = ni/N
El índice de Shannon-Weaver (H)
Proporción de la especie i
en la muestra S
Expresa la uniformidad de los valores de importancia a través de todas las
especies de la muestra. Mide el grado promedio de incertidumbre en
predecir a que especie pertenecerá un individuo escogido al azar de una
colección.
H 
normalmente toma valores entre 1 y 4.5 y valores encima
de 3 son típicamente interpretados como "diversos"
El índice de Simpson (D)
D =  pi.pi
o sea
D= p2
La interpretación de D es la probabilidad de que exista un encuentro intraespecífico.
En otras palabras, es la probabilidad de que si tomas dos individuos al azar
de la comunidad que ambos sean de la misma especie.
Cuanto más alta es esta probabilidad, menos diversa es la comunidad
Ejemplo índice de Simpson
Comunidad completamente
equitativa
=5/50
Especie
Abun
p
P2
1
5
0.1
0.01
2
5
0.1
0.01
3
5
0.1
0.01
4
5
0.1
0.01
5
5
0.1
0.01
6
5
0.1
0.01
7
5
0.1
0.01
8
5
0.1
0.01
9
5
0.1
0.01
10
5
0.1
0.01
--
50
1
= 0.1* 0.1
D = p2 = 0.1
Dado de que queremos un índice que aumente con
la diversidad en vez de disminuir, seria mejor si
podemos interpretar el índice en una forma directa
en este sentido. Entonces es común usar el
reciproco y el inverso del índice de Simpson
1/D = 1/ p2 = 10
Ejemplo índice de Simpson (cont…)
Comunidad completamente dominante
Especie
Abun
p
P2
1
50
0.526
0.277
2
5
0.0526
0.0027
3
5
0.0526
0.0027
4
5
0.0526
0.0027
5
5
0.0526
0.0027
6
5
0.0526
0.0027
7
5
0.0526
0.0027
8
5
0.0526
0.0027
9
5
0.0526
0.0027
10
5
0.0526
0.0027
--
95
1
D = p2 = 0.30
Dado de que queremos un índice que aumente con
la diversidad en vez de disminuir, seria mejor si
podemos interpretar el índice en una forma directa
en este sentido. Entonces es común usar el
reciproco y el inverso del índice de Simpson
1/D = 1/ p2 = 3,3
Comparando Simpson para las 2
comunidades anteriores
D
1/D
Respuesta
Comunidad
equitativa
Comunidad
dominante
0,1
10
0,3
3,3
Menos dominante (D) y por lo
tanto más equitativa (1/D)
Más dominante (D) y por lo tanto
menos equitativa (1/D)
Ejercicio 1 Dos bolsas llenas de "especies" que son el resultado de un muestreo
de dos ecosistemas
Ecosistema 1
Ecosistema 2
Preguntas a responder…
Pregunta
¿Cual muestra contiene más especies?
¿Cual contiene más individuos?
¿Cual muestra es más equitativa?
¿En cual muestra hay más especies raras?
Diversidad tiene que estar relacionada con:
1. El numero total de especies (¿?)
2. La equitatividad en sus abundancias (¿?)
Respuesta
Situación problema
Basado en las muestras debemos decidir cual de las dos
comunidades debe recibir el estatus de área natural
protegida. Solo hay recursos para proteger una de las dos !!!
1. ¿Cuál vas a proteger y por qué?
2. ¿Cómo puedes justificar tu decisión formalmente?
3. ¿Estas convencido que no has cometido un error?
4. ¿Qué tipo de información adicional debes pedir?
Ejercicio 2
Toma una muestra (aleatoriamente) de 20 individuos de cada
uno de las bolsas y llenamos la siguiente tabla:
Especie
i
ni
pi
ln pi
Rojo
1
3
3/20
Calculadora
Calcula los índices de Shannon y de Simpson
i = especie
ni = Número de individuos de especie i
pi = ni/N abundancia relativa de especie i

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