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Técnicas y Artes de Muestreo: Conteo por puntos y botella Van Dorn Trabajo práctico N°3 – Técnicas de muestreo – 1er cuatrimestre 2020

Esper Bordigoni, T.; Rubini, F.

Conteo por puntos, point counts Los conteos por puntos refieren a un método muy utilizado para el monitoreo de especies de aves, siendo el principal método de seguimiento para las terrestres en un gran número de países debido a su eficacia en todo tipo de terrenos, hábitats, y a la utilidad de los datos obtenidos. Su empleo es muy popular, ya que permite detectar las aves de manera visual y auditiva dentro de un radio determinado (Ralph et al., 1995). La utilización de grabadoras autónomas programables ha permitido la detección de especies por medio de muestras de audio, las cuales son procesadas utilizando sonogramas (Villanueva-Rivera et al., 2011) En los censos por puntos, el observador permanece en un punto fijo y toma nota de todas las aves vistas y oídas en un área limitada o ilimitada durante un periodo de tiempo determinado. El censo puede efectuarse una o más veces desde el mismo punto, si se realiza en días consecutivos y, si nuestros puntos de conteo están sobre una transecta, es recomendable hacer el recorrido de 1 a N el primer día y de N a 1 al día siguiente.

Objetivo Realizar un censo que permita contar a los individuos una sola vez. El método permite 1

estudiar los cambios anuales en las poblaciones de aves en puntos fijos, las diferentes composiciones específicas según el tipo de hábitat, y los patrones de abundancia de cada especie. Es popular para estudiar la abundancia, riqueza, densidad, composición y distribución de aves y fauna. En aves terrestres, nos permite determinar uso, manejo y documentación de poblaciones.

Taxa objeto de muestreo Reino animalia. Clase aves y mamíferos (por lo propuesto referiremos solo a aves).

Descripción pormenorizada de ser estudiado Cuerpo aerodinámico con adaptaciones al vuelo. Tetrápodos: poseen cuatro extremidades, las superiores modificadas en alas. Pico córneo y sin dientes, con múltiples formas, ya que está adaptado a la alimentación que consumen. Huesos huecos para facilitar el vuelo en aves voladoras. Cuerpo recubierto de plumas, las patas presentan escamas y los pies formados de dedos. Plumas de vuelo o rémiges: son las plumas largas, duras, de forma asimétrica, pero simétricamente iguales, ubicadas en las alas. Ayudan a generar el empuje y la sustentación necesarios para el vuelo. Rectrices: plumas de la cola, que sirven como timón en el vuelo. Coberteras: que cubren parcialmente las rémiges y también las rectrices. Tectrices: cubren todo el cuerpo y lo protegen frente a agentes adversos. Plumón: sirve para conservar el calor. El plumaje muda regularmente, aunque la frecuencia de la muda varía entre las diferentes especies. Las mudas pueden ser invierno-verano, reposo-nupcial y juvenil-adulto. Homeotermos, pueden regular su temperatura corporal. Ovíparos, reproducción con huevos, fecundación interna. Generalmente los huevos suelen ser incubados en nidos Muchas especies de aves migran para aprovecharse de las diferencias estacionales de temperatura en el mundo, con lo que optimizan la disponibilidad de fuentes de alimento y de hábitats reproductivos. Son animales de respiración pulmonar. La dieta de estos animales es muy variada; hay aves herbívoras, carnívoras y omnívoras, con subgrupos que veremos a continuación: Herbívoras: se alimentan de néctar (colibrí), fruta, plantas o semillas (los que se alimentan exclusivamente de semillas se llaman granívoras). Carnívoras: comen otros animales. Las que comen insectos se llaman insectívoras, las que 2

comen peces piscívoras, y las que comen animales vertebrados terrestres pueden ser rapaces (que cazan a sus presas) o carroñeras (que se alimentan de carcasas de animales muertos). Algunas son cleptoparásitas, es decir que roban el alimento a otras aves. Omnívoras: tienen una dieta que incluye alimentos de los otros grupos que hemos visto hasta ahora.

¿Existen variaciones?

Figura 1. Métodos de censo por Puntos de conteo y transectas (Ralph et al., 1996).

Reconocemos dos tipos de conteos por puntos: Los conteos extensivos se efectúan desde puntos situados, como mínimo, a intervalos de 250 mts, normalmente a lo largo de carreteras o caminos y cubriendo toda una región. Los conteos intensivos se llevan a cabo dentro de áreas de captura con redes o parcelas de búsqueda de nidos (o cualquier otra área de estudio de dimensiones reducidas) y los puntos están situados a intervalos de 75 a 150 mts.

Limitaciones El método de conteo por puntos no es apropiado para aves acuáticas, aunque los las zancudas pueden censarse bien. Las especies de aves terrestres que son particularmente silenciosas, muy locales, nocturnas o que se desplazan en bandadas, también presentan problemas. Si alguna de estas especies es de particular interés para el estudio, el método puede ser modificado para incluirlas.

¿En qué características o atributos biológicos (ecológicos, fisiológicos, comportamentales, morfológicos, etc...) de los organismos a muestrear se basa el diseño y/o funcionamiento del Arte o Técnica? 3

Se basa en el comportamiento de las aves, su territorialidad.

Tipos de muestreos en que puede aplicarse Puede aplicarse en muestreos del tipo cuantitativos, en aves excepto las que figuran en “Limitaciones” y mamíferos terrestres.

Búsqueda bibliográfica: resumen de trabajos científicos donde se aplica el Arte o la Técnica estudiada. Título: Impacto de la ardilla de vientre rojo sobre la comunidad de aves en la Región Pampeana, Argentina. Autores: M. LAURA MESSETTA; FERNANDO A. MILESI & M. LAURA GUICHÓN Publicación: Ecología Austral 25:37-45. Abril 2015 Asociación Argentina de Ecología INTRODUCCIÓN La ardilla de vientre rojo Callosciurus erythraeus es la única especie de ardilla introducida en Sudamérica, con poblaciones silvestres solo dentro de Argentina. Posteriormente, repetidas translocaciones y liberaciones de ardillas han resultado en la formación de nuevos focos de invasión en las provincias de Buenos Aires, Córdoba y Santa Fe. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de la presencia de ardillas de vientre rojo sobre la composición, densidad y riqueza de la comunidad de aves en zonas arboladas de la Región Pampeana. Se trabajó bajo las hipótesis de que la presencia de ardillas de vientre rojo afecta negativamente a las aves y que el principal mecanismo es el consumo de sus huevos, por lo que se evaluó experimentalmente si las ardillas consumían huevos cuando estaban disponibles y si había preferencia por un tamaño de huevo en particular, lo que permitiría inferir el grupo de aves más susceptibles Durante siglos el hombre ha transportado individuos de una gran variedad de especies fuera de su rango de distribución natural y la ardilla roja no fue la excepción. Más allá de su reconocido aspecto carismático, la invasión de esta ardilla provoca descortezamiento de árboles en plantaciones forestales, frutales y ornamentales, consume flores, frutos y semillas, y genera roturas de plásticos de sistemas de riego por goteo, en maquinarias y cableados de luz, teléfono y televisión. Además, se la identifica con la posible transmisión de zoonosis. En 1970, 10 individuos de esta ardilla arborícola fueron introducidos en una estancia del partido de Luján, provincia de Buenos Aires (Argentina), a partir de los cuales se estableció la primera población silvestre, que continúa en expansión. El tipo de impacto y su intensidad es altamente variable y suele estar relacionado con modificaciones en las interacciones de depredación, competencia y mutualismo o con cambios en la estructura de la comunidad y la disponibilidad de recursos. MATERIALESY MÉTODOS 4

Área de estudio Los muestreos se realizaron entre septiembre de 2008 y abril de 2009 en el partido de Luján, donde la ardilla de vientre rojo está presente, y en partidos de Mercedes Moreno San Andrés de Giles y San Antonio de Areco donde aún no se habían registrado avistamiento de la especie. Se muestrearon 28 sitios arbolados, 14 ubicados dentro del área de distribución de ardillas y 14 fuera de ella. Para elegir los 28 sitios de muestreo, se identificaron sitios arbolados de al menos 2 ha cada uno. Los sitios visitados fueron caracterizados en función de la vegetación arbórea predominante, si era de crecimiento espontáneo o implantado, la cantidad de estratos vegetales (arbóreo, arbustivo y herbáceo) y la altura del estrato herbáceo. Los 28 sitios incluyeron arboledas de distinto tamaño para cada grupo (con y sin ardillas) con vegetación arbórea predominante de una o varias de las siguientes especies: Casuarina spp., Eucalyptusspp., Fraxinus spp., Gleditsia triacanthos, Ligustrumsp p., Melia azedarach, Morus spp., Quercus spp., Tipuana spp. Se seleccionaron siete pares de sitios accesibles con la misma especie arbórea dominante y similares estructura y composición de los estratos de vegetación, uno dentro y otro fuera del área con ardillas (siete bloques de sitios pareados). Cada uno de los 28 sitios fue visitado dos veces, en días diferentes, entre las 6:30 y las 10:00 h para realizar los muestreos de aves, evitando días de lluvia o viento fuerte. En cada sitio se ubicaron 4 o 5 puntos de muestreo distanciados 100 m entre sí. El tiempo de muestreo en cada punto fue de ocho minutos, luego de dejar pasar cinco minutos desde la llegada al centro del punto de muestreo, con un tiempo de viaje entre puntos del mismo sitio de 2–5 minutos. Para aquellas especies que fueron oídas y luego vistas en el transcurso del mismo periodo de conteo, se reemplazó el número de individuos oídos por el número de individuos vistos. Análisis de datos Se calculó la densidad y la riqueza de especies de aves para cada uno de los 28 sitios relevados. La densidad de aves se calculó suponiendo áreas muestreadas de 20 m de radio en todos los casos. La riqueza se calculó como el número de especies registradas en dos visitas a los 4-5 puntos en cada sitio. La riqueza real en los sitios es mayor y que, si bien se detectaron la mayoría de las especies, el esfuerzo de muestreo realizado solo alcanzó para registrar las aves más frecuentes o conspicuas. La composición de las comunidades de aves en sitios con y sin ardillas se describió mediante escalamientos multidimensionales nométricos (NMDS) basados en el índice cuantitativo semi-métrico de Bray-Curtis como medida de disimilitud entre sitios. Además, las comunidades de aves se compararon estadísticamente mediante análisis multivariados de partición de la varianza a partir de matrices de distancia. Las diferencias en la densidad y en la riqueza de especies de aves entre sitios con y sin ardillas se evaluaron mediante pruebas de t usando los datos de los 28 5

sitios usando el software INFOSTAT. Consumo de huevos Los ensayos se realizaron entre enero y marzo de 2008 y entre febrero y marzo de 2009, dentro de una jaula de 3×2×2 m de alambre tejido construida en un sitio arbolado habitualmente utilizado por las ardillas dentro del predio de la Universidad Nacional de Luján. El interior de la jaula contenía árboles y arbustos, un refugio artificial, y tres nidos naturales de aves (nidos viejos o abandonados recolectados en las cercanías). En cada nido se colocaba un huevo de uno de los tres tamaños a evaluar: grande (huevo de Gallina, Gallus gallus),

mediano

(huevo

de

Paloma,

Columba livia o

de

Codorniz, Coturnix coturnix) o pequeño (huevo de Diamante, Taeniopygia sp.), obtenidos de criaderos de aves o del mercado. Además, se ofrecía una porción de fruta (banana, ciruela o naranja) en una rama cercana a los nidos. Se capturaron ardillas usando trampas jaula de captura viva colocadas en la misma arboleda donde se realizaban los ensayos, liberando las ardillas marcadas (parche de pelo cortado) en el sitio de captura luego de cada ensayo. RESULTADOS Se realizaron 244 muestreos de aves (122 puntos visitados dos veces) en los 28 sitios seleccionados. Se registraron 420 individuos pertenecientes al menos a 35 especies de aves en sitios sin ardillas y 311 individuos pertenecientes, al menos, a 27 especies de aves en sitios con ardillas. Considerando solo los 14 sitios pareados, se registraron 264 individuos y 29 especies de aves en sitios sin ardillas y 214 individuos y 22 especies de aves en sitios con ardillas. La densidad de aves no difirió significativamente. La riqueza de especies de aves entre sitios con y sin ardillas tampoco difirió significativamente al comparar todos los sitios independientemente de su vegetación. Sin embargo, al comparar los sitios pareados se detectó una mayor riqueza de especies promedio en los sitios a los que las ardillas aún no llegaron. Las ardillas consumieron huevo o fruta en 25 de los 30 ensayos realizados. En todos los casos los individuos empezaron consumiendo la fruta. En general las ardillas no mostraron particular interés por los huevos Los resultados indican una composición diferente de la comunidad de aves y una menor riqueza de aves en los sitios invadidos por ardillas, aunque solo en comparaciones que controlan la variabilidad estructural y de tipo de vegetación dominante de los sitios La hipótesis de una respuesta parcial o especie-específica es consistente con el cambio de composición observado al comparar pares de sitios estructuralmente similares con y sin ardillas. La baja frecuencia de consumo de huevos que puede inferirse de nuestros experimentos sugiere que, de haber impactos negativos, la depredación de huevos no sería el principal 6

mecanismo por el cual disminuye la riqueza de aves. Si bien la depredación de nidos no sería un mecanismo importante, nueve de las once especies que se observaron únicamente en sitios sin ardillas ponen huevos de tamaño pequeño o mediano, nuestros resultados sostienen la importancia de evaluar el impacto que podría tener la ardilla de vientre rojo, una especie invasora reciente en notoria expansión, sobre ciertas especies de aves, particularmente especies raras que son potencialmente más sensibles.

Botella hidrográfica Van Dorn Autor, año de publicación. Cita original. ALCARAZ, M. (1977). “Muestreo cuantitativo de zooplancton: análisis comparativo de la eficacia de mangas y botellas en un sistema estuárico.” en Investigación Pesquera, n°41, pp. 285-294.

Objetivo Las botellas Van Dorn, se utilizan para la recolección de aguas superficiales y/o profundas continentales y marinas, destinadas al análisis químico, biológico y bacteriológico (Garay Tinoco et al., 2003). Son herramientas indispensables cuando se realizan estudios del fitoplancton en ecosistemas donde no es posible hacer arrastres horizontales, debido a la gran profundidad o la presencia de paredes verticales elevadas con respecto al espejo de agua (Zuñiga, 2011) Debido a su capacidad de volumen, son ideales para la obtención de muestras en análisis de pigmentos fotosintéticos y contaminantes como pesticidas y metales pesados (Garay Tinoco et al., 2003). Gracias a los materiales empleados para su fabricación, también sirven para tomar muestras de aguas de costa y para el análisis de metales pesados. El flujo horizontal del agua no se ve impedido por restricciones, de modo que apenas se produce una contaminación apreciable en aguas poco profundas. En consecuencia, el muestreador también sirve para medir los parámetros de aguas con partículas sólidas o componentes adheridas a las mismas, posiblemente en grandes cantidades. Por otro lado, su uso es adecuado para colectar muestras de fondo en cuerpos de agua muy someros, siendo muy apropiadas para estudios de estratificación vertical, termoclinas y termohalinas en lagunas costeras, mientras que las de funcionamiento vertical permiten colectar muestras a mayores profundidades. Aplicación

Material de

Ventajas

Desventajas

construcción y de contacto con

7

la muestra

Botella

Compuestos

No generan

químicos

contaminación

Bacteriología

Van Dorn

metálica. PVC

Capacidad fija. Existen desde 1

Se conoce el

Fitoplancton

a 30 lts.

volumen

Zooplancton

muestreado.

Tabla 1. Características de la Botella Van Dorn (Garay Tinoco et al., 2003)

Cuando se realiza un estudio de microalgas, es necesaria la recolección, fijación y preservación de las muestras. La implementación de estas botellas, permite conocer la composición de especies que conforman el plancton, y la abundancia numérica, contando y determinando las especies presentes en un volumen de agua conocido. Esto, es particularmente importante en estudios de trofodinámica, dado que se permite calcular la biomasa fitoplanctónica. Su utilización, por otra parte, permite conocer el volumen para la realización de estudios cuantitativos, permitiendo trabajar a la profundidad deseada. Mientras tanto, como limitante, el área muestreada es reducida (Zuñiga, 2011).

Taxa objeto de muestreo Las especies de microalgas (grupo artificial sin ancestro en común, que presenta similitudes en su morfología, estructura, fisiología, tipos de reproducción, formas de crecimiento, etc.) que pueden ser censadas utilizando botellas Van Dorn, pertenecen principalmente a la división

y

clases

Glaucophyta,

Cyanophyta,

Proclohorophyta,

Rhodophyta,

Heterokonophyta, Cryptophyta, Dinophyta, Euglenophyta y Chlorophyta.

Las mismas,

pueden ser parte del plancton de aguas dulces y mares. Poseen una gran importancia, ya que representan más del 70% de la producción primaria del planeta. Aquellas que constituyen el fitoplancton fijan millones de toneladas de carbono al año. De esta manera, son los organismos principales generadores de oxígeno del plantea (Zuñiga, 2011). Plancton: Compleja comunidad microscópica, formada por microalgas, protozoarios, hongos, rotíferos, micro crustáceos y otros animales microscópicos. Éstos, son útiles para evaluar los efectos de los contaminantes en lagos y corrientes de agua (UNMSM, 2014). Conformado por: ● Fitoplancton: Algas microscópicas unicelulares o formando cadenas, que viven

suspendidas en la columna de agua. Generalmente, no pueden desplazarse horizontalmente contra las mareas o corrientes, pero sí realizan una migración 8

vertical (Zuñiga, 2011). ● Zooplancton: Componente

animal del plancton conformado por organismos

microscópicos con movilidad limitada. Ej.: Phylum Rotifera (Cuvier, 1798), organismos de entre 0.1 y 0.5 mm.

Descripción pormenorizada Principalmente, consiste en un cilindro, que en ambos extremos posee tapas removibles (ver figura 2), cuyos mecanismos de cierre se controlan desde la superficie, tal como se observa en la figura 3 (Zuñiga, 2011). Inicialmente, las botellas Van Dorn se construyeron con material de PVC. Pero, actualmente, se fabrican en metacrilato (Alcaraz, 1977). Éste, es un material transparente, que permite usar la botella en zonas fóticas, evitando así la fuga de organismos fotosintéticos. Es por lo mencionado, que son muy útiles al momento de realizar trabajos cuantitativos del fitoplancton, dado que permiten conocer el volumen de la muestra. Por otro lado, permite conocer la distribución vertical del fitoplancton, impidiendo la recolecta a diferentes profundidades de la columna de agua. Sin embargo, como desventaja, limita el área de trabajo hacia un punto (muestreos puntuales), ya que el volumen de agua filtrada también es limitado (Zuñiga, 2011), resultando poco útiles en alta mar. De esta forma, su uso se atañe a zonas neríticas de gran riqueza planctónica y aguas interiores (Vives y Shmeleva, 2006).

Figura 2. Botella van Dorn. (Imagen tomada de https://aquaticbiotechnology.com/instrumental-para-agua/botella-van-dorn)

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Figura 3. Muestreo realizado c...