PA Redes de interacciones 2021 PDF

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ENUNCIADOS DE LA PA DE CICLOS DE MATERIA DE ECOLOGIA UNIOVI 2020-2021...

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Ecología General, 3º, Grupo A PA Redes de interacciones (2020 / 2021) 1. Introducción a redes tróficas Las interacciones entre dos poblaciones de especies distintas van acompañadas de efectos directos, ya sean antagonistas o mutualistas, estudiados en el primer cuatrimestre de la asignatura. Sin embargo, cuando estudiamos las interacciones entre tres o más especies, los efectos indirectos cobran especial relevancia. Un experimento seminal acerca del papel de las interacciones en la estructura de las comunidades es el de Rober T. Paine en la costa rocosa de Makah Bay, Washington (USA). De aquellos estudios deriva el concepto de “especies clave”, keystone species. Paine retiró los individuos del predador principal de un sector de la comunidad intermareal, la estrella de mar Pisaster ochraceus, y comparó la estructura de la comunidad resultante con zonas control. El resultado más famoso del experimento se aprecia esquemáticamente en la gráfica siguiente, modificada del texto de Townsend et al. (2008) Essentials of Ecology.

En este ejercicio utilizaremos algunos datos del experimento de Paine para practicar análisis topológico de redes tróficas. Originalmente, el sector estudiado de la comunidad incluía Pisaster como predador superior, Thais como mesopredador, y 9 especies de consumidores primarios: 2 especies de quitones, dos de lapas, una de mejillón, 3 de bellotas de mar, y una de percebe. Para completar la simulación, incluimos además 9 especies de algas imaginarias, usadas por los consumidores. La hoja de cálculo “inicio” del archivo redes_paine 2021.xls incluye las relaciones de consumo de las especies en columnas sobre las de las filas (1 = consumo). La hoja de cálculo “3 años” incluye la red trófica tras tres años de retirada de Pisaster. - Calcula y presenta en formato tabular los siguientes parámetros en el inicio del experimento y a los 3 años: • Nodos • Enlaces • Densidad de enlaces • Conectancia • Proporción de especies basales - Interpreta brevemente los resultados desde el punto de vista de estructura de comunidades, intensidad de interacción, y compartimentación.

2. Redes tróficas fluviales en un gradiente de pH Las propiedades estructurales de las comunidades y, por tanto, de las redes de interacciones que contienen pueden variar como consecuencia de cambios en el ambiente abiótico. La figura a continuación muestra 10 redes tróficas fluviales estudiadas en localidades de Escocia, Irlanda, Gales e Inglaterra (Layer et al. 2010), ocupando un gradiente amplio de pH. Las redes están resueltas con nivel de detalle comparable, y el predador apical en todas ellas es la trucha común Salmo trutta.

La hoja de cálculo ph_webs 2021.xls contiene la descriptiva básica de esas redes, así como el pH promedio correspondiente a cada una de ellas. Representa e interpreta: - Nodos frente a pH. - Enlaces frente a nodos. - Conectancia frente a pH. - Fracción de nodos basales frente a pH. Discute brevemente los resultados teniendo en mente también los planteamientos “diversidad / dominancia” propios de la organización de comunidades.

3. Redes mutualistas - plantas-frugívoros en bosques de Nueva Zelanda

Los bosques nativos de Nueva Zelanda tienen una alta proporción de árboles y arbustos de fruto carnoso que dependen de las aves para la dispersión de las semillas. Muchas de las especies de aves nativas han sufrido procesos de declive debido al impacto de depredadores exóticos introducidos por el hombre (ratas, mustélidos, possums) y a la pérdida del hábitat forestal. Los colonizadores británicos introdujeron además aves de origen europeo (mirlo, zorzal común, estornino vulgar) que se han expandido a los bosques, actuando como frugívoros dispersores de las plantas nativas. Lejos de competir con las aves nativas, las aves exóticas podrían estar tomando el relevo ecológico de las malogradas nativas. García y colaboradores (2014) estudiaron este proceso, evaluando las redes de interacción planta-frugívoro en 9 localidades de Nueva Zelanda que representan un gradiente de importancia relativa de las aves exóticas en la comunidad de frugívoros. En el archivo redes_nz 2021.xls, se describe una matriz conjunta para todas las localidades de NZ (hoja de cálculo “Totales”). En el resto de hojas de cálculo (de “Blueduck” a “Zealandia”) se muestran las matrices de interacción en cada una de las localidades. En cada hoja, la matriz izquierda muestra las especies de aves en columnas, las especies de plantas en filas, y el número de frutos consumidos (intensidad de la interacción) por cada ave y planta; las aves exóticas son Mirlo (Blackbird), Zorzal (Song thrush) y Estornino (Starling). La matriz derecha representa de forma binaria las interacciones existentes. Las redes de interacciones mutualistas planta-animal muestran un conjunto de características generales en su estructura. El objetivo de esta tarea es evaluar dichas características trabajando con las redes planta-ave de Nueva Zelanda. Ejercicios 3.1. Heterogeneidad de las interacciones. Considerando la matriz global de interacciones de las especies de aves y plantas de Nueva Zelanda (hoja de cálculo “Totales”, archivo redes_nz.xls), calcula el grado de interacción o densidad (número de vínculos por especie) y la intensidad (porcentaje de frutos consumidos en un par ave/planta respecto al total de frutos consumidos en toda la red). - Representa, mediante histogramas de frecuencia o diagramas de caja, las distribuciones de valores de grado y magnitud o intensidad de interacción del conjunto de especies (aves y plantas). Compara mediante una prueba de t de Student los valores promedio (±ES) de grado entre aves y plantas. Interpreta las diferencias. Interpreta la heterogeneidad en las interacciones de la red a partir de estas distribuciones, así como las diferencias en grado promedio entre plantas y aves.

3.2. Estructura: Conectividad Para cada una de las redes en las distintas localidades de Nueva Zelanda, calcula el tamaño de la red (riqueza de especies en la red), el número medio de vínculos por especie, la conectividad (proporción de vínculos realizados en relación a vínculos potenciales), y la importancia de las aves exóticas en la red de interacciones (proporción de frutos consumidos por las especies exóticas respecto al total de frutos consumidos, en cada red local). Representa, en diagramas XY: a) el número medio de vínculos por especie (densidad) en función del tamaño de la red; b) la conectividad en función del tamaño de la red y c) la conectividad en función de la importancia de las aves exóticas en la red de interacciones. Interpreta el papel de las aves exóticas en la estructura de la red de interacciones....