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principales impactos de la industralizacion de la agricultura en los AES
contaminacion:
N: denitrificacion NOx GEI, lixiviacion
P: eutrofizacion
uso agroquimicos
pérdida de biodiversidad: cambio de uso de suelo, uso agroquimicos, creacion de parches
prácticas industrilizacion que agrava problemas biodiversidad
monocultivo
rotacion corta
alta densidad de cutlivos
baja diversidad genetica
por que monocultivo es más vulnerable a plagas que policultivos?
2 hipotesis que se complementan
1. hipotesis de concentracion de recursos: herbivoros propensos a permanecer en formacion densa, se concentran pocas especies y hay menor diversidad de herbivoros
2. hipotesis enemigos naturales: enemigos son mas eficaces para ontrolar poblaciones herbivoros en sistemas de vegetacion diversos
AFC en chile
260.000 explotaciones 79% del total en chile
22,6% total hectareas cutlivadas
75% AFC en chile ente el maule y los lagos, principalemnte en bio bio y la araucania
contribuye 22% al valor bruto de la produccion que genera la agricultura chilena
Qué es la agroecología
ciencia de una agricultura sustentable que usa conceptos y principios ecologicos para el diseño y manejo de AES sostenibles, donde insumos externos se sustituyen por procesos naturales
3 tipos de biodiversidades
productiva, funcional y destructiva
prinripios agroecologia (6)
1. aumentar reciclaje biomasa
2. dar condiciones favorables del suelo
3. fortalecer el sistema inmunologico
4. minimizar perdidad de energia, agua, nutrientes y RR geneticos
5. diersificar especies y RR genetico
6. aumentar interacciones biologicas y las sinergias entre componentes de la biodiversidad agricola
3 componentres del AES
organismos autotrofos-productores
organismos heterotrofos-consumidores y descomponedores
elemento abiotico-luz solar es la fuerza motora del sistema
componentes de un sistema
componentes
interaccion de componentes
entradas
salidas
limites
sistema definicion
arreglo de componentes unids o relacionados de tal manera que forma y actua com ouna unidad
2 Leyes de termodinamica
1. la energia no se crea ni se destruye, se tranforma
2 cuando entergia se transorma una parte de ella es intransferible, no puede pasar posteriormente
produccion primaria
productividad primaria
PPN
1. energia almacenada por vegetales desde el sol
2. tasa a la cual se almacena la energua pr unidad de biomasa
3. energia que queda despiues de la respiracion que es almacenada en forma de MO
teoria de sistemas sarandon
propiedades del sistema son por los componentes y por las interacciones entre estos
tres jerarquias en un sistema
el sistema mismo
el sistema por encima
el subsistema dentro
caracteristicas disintivas del AES
. el RR basico es ambiente fisico
. el rpoceso basico es la fotosintesis
. la unida dproductiva es la planta
. el agricultor constituye una variable ecologica que infuencia la composicion funcionamiento y estabilidad del sistema
diferentcias de un AES Y un ESN
. reuqiere fuerzas auxiliares de enrgia
agroecositmeas sn abierto s
. el AES la diversidad esta ampliamente reducida
. la biota dominante fue seleccionada artificialmente
. baja diversidad genetica
. controles del sistema suelen ser externos
. en AEs hay disrupcion de ciclos naturales de nutrientes
5 procesos de AES
1. fotosintesis
2.respiracion
3. fluj de nutrientes
4. sucesion
5. procesos internos de regulacion
paradigma darwinianio seleccion antural
en la naturaleza hay una lucha por la existencia
el foco se la seleccion natural es la variacion individual
a nivel de poblacion es posible detectar seleccion natural
seleccion natural que es
cambio en el tiempo de los rasgos genetucos de la poblacion debido al extio reproducto diferencial de los organismos individuales
proceso por el cual los organismos con mayor adecuacion biologica aumenta proporcionalemnte en la poblacion
conduce a adaptacion evolutiva
evolucion
cambio enlos atributos de una poblacion a traves del tuempo, modelada por ambiente
explica al abundandia distribucion ydiversidad
adaptacion
un estado o rasgo fenotipico que ha evolucionado dado que confiere una ventaja en adecuacion
heredable
regulado seleccion natural
adecuacion biologica o fitness
exito reproductivo a lo largo de la vida , capacidad de dejaar genes en la poblacion
3 condiciones seleccion natural
1. variacion en rasgos entre individuos de la mismsa sp
2. adecuacion diferencial entre individuos con rasgos diferentes
3. heredabilidad, vsriacion en rasgos heredables
plasticidad fentoipica
capacidad del genotipo de dar origen a un rango de expresiones fenotipicas bajo condiciones ambientales
3 tipos de seleccion natural
1. estabilizadora
2. direccional
3. disruptiva
niveles seleccion
variacion rasgos
adecuacion diferencial
heredabilidad
- seleccion gametica
. seleccion de parentesco kin selectin
domesticacion
proceso por el cual una poblacion de una determinada especie animal o vegetal pierde, adquiere o desarrolla ciertoa caracrerer morfogloicos, fislogicos o de ocmprtamiento, los cuale son heredables y ademas son el resultado de na interaccion rpolongada de una seleccion artificial por el SH
autoecologia
estudia la interaccion de un organismo y su medio ambiente
RR
competible
reduce con uso
cualquier elemento o factor que es consumido o tulizado por organismo y por lo tanto induce un aumento de la capacidad de sobrevievencia y fecundidad
condiciones ambientsles
no se compite por ella,
ley de tolerancia de shelford
para qe un roagnismo sea extioso sen un ambiente con conjunto de condiciones debe estar en una zona de tolerancia sino ese organismo muere,
no solo es sobre sobrevivir sino crecer y reproducisrse
habitat
lugar en el qe vive un roganismo
lugar que reune un conjunto de condiciones y recrusos ambitenrales en los cuales viv un roganismo particular
NIcho ecoloico
habitat + status de un organismo en su comunidad que indcia que hace, es la escripcion del papel que juega una especie en un MA
modelo de hipervolumen de hutchinson
el nicho corresponde a un hiperspecacion de n dimensiones donde los individuos sobreviven, crecen u yse reporudcen en respuesta a todods lo factores ambitenels
la suma de todos los factores ambientales que actuan o afectan al organismo y que por lo tanto explican su distirbucion y abundnacia
nicho ontogenico
nicho fundamentlal
nicno realizado
nicho cambia intragenracionalmente a lolargo ontogenia
. nicho que tendria un organismo para vivi en ausencia de otros oerganismos
. nicho que se expresa en presencia de otras especies
amplitud de nicho
numero de categorias de recursos usados p r una poblaion o especie ponderado por la frecuencia del uso de la categoria
puede reresentarse rgaficamente o cuantificarse
generalista o especialista
tipos de interacciones biologicas
productivas
funcionales
destructivas
tipos de competencias
directa o por interferecnai RR no necesariamente escaso
indirecta o por explitacion
efecto competencia intra e interespecifica
intra esoecifica aumenta nicho poblacional
inter especifica disminuye amplitud de nucho por segregacion de nicho
3resultados competencia inter sp
segreacion nichos
explusion competitiva
coexistencia
rsegregacion de nicho por competencia interespecifica
disminuye sobreposicion de nichos
dimsmnuye tamaño poblaconal en simpatria
porblaciones se ven deprimidas
segregacion de nichos
caracteres se despoazan para minimizar competencia
frente ausencia de competidores distribucion del atributo se amplia
explisoon competitica
2 o mas especies no podran usar exactamente los mismos RR
ley de gausse
efectos negativos de las maleza
hospederos de plagas y enfermedades
efectos toxicos posibles problemas ocn ganado
caracteres que aumentan competitividad de un cultivo
vigor temprano
rapido ddesarrollo de dosel
alelopatia
capacidad de agotar un RR rapidamente
plasticidad en crecimiento de raices y brotes
proceso depredacion 6
1. busqueda
2.deteccion
3.captura
4.manipulacion
5.ingestion
6.asimilacion
depredacoion segun clasificacion fucnional
intimidad lta letalidad alta: parasotoide
intimidad alta letalidad baja: pastoreador
intimidad baja letalidad alta: parasito
intimidad baja letalidad alta: depredador verdadero
depredacion es imporante por
1. puede disminuiri distribucion y7o abundancia de una poblacion de presas
2. junto con competencia son los tipos de interaccoones que afectan la organizacion de comunidades
3. depredacion es una de las princiaples fuerzas selectivas
respuestas de depredacion frente a cambios de abundancia de presas
1. cualitativas: selectividad por atributos visuales
2. cuantitatvos: funcional 1 2 y 3
3. poblacional
respuesta cuantitativa funcional tipo 1
produce una mortalidad d epresas independiente de su densidad, hasta llegar al punto en que los depredadores estan saciados por cpmpelto
respuesta cuantitativa funcional tipo 2
numero de presas capturadas aumenta en una tasa decreciente hasta llegar a un valor maximo de saciedad
puede explicarse por el de numero de depredadore sqe se ven atraidos hacia areas con mayro aundancia d epresas
respuesta cuanttativa funcional tipo 3
el numero de presas capturadas es bajo al prinipio luego experimenta un crecimiento sigmoideo hasta estabilizarse en un punto en que la tasa permanece constante puede ocurrir por:
umbral de seguridad
imagen de busqueda
umbral de seguridad
al aumentar la densidad de presas por encima del umbral, presas excedentes se ven forzadoas a salir del habita favorable probar a un habitat mas desfavorable e inseguro dinde son mas vulnerables a la depredacion
imagen de busqueda
cuando una sp presa hace su aparicion por pirmera vez presenta bajo riesgo de ser depredada porque depredadores todavia no han adquirido una imahen de busqueda (metodo de reconocimiento sobre rapido de la presa) pero cuando ya ga capruado una presa apetecible, en lo sucesivo le sera mas rapido encontrar otro indivudo de la misma sp
rol ecosistemico de la herbivoria
es fundamental para manetmienito de ls estructura del acmunidad pro ser la relacionqie permite el paso de energia quimica almacenada en planta hacia animales
3 explicaciones de porte solo de 5 a 20% de toda la PPN en ambiente terrestres existentes son consumidos por herbivoros
1. poblaciones de herbivoros se autoregulan para no aogtas su fuente de alimentos
2. otros mecanismos como depredacion controla abundancia de herbivoros
3. no toda la planta es comestible
metabolitos secundarios
compuestos de plantas con no son universalmente necontradas en plantas,
aleloquimico: quimico no nutricional producido por un individuo de una especie que afecta el crecimiento, salud o comportmiento de poblacion de otra especie
NO parte de metabolismo primario (fotosintesis)
comunicacion entre especies
semioquimico: entre dos indisviduos señal
feromona: misma especie
aleloquimico: distintas especies
-alomona: emisor favorecido
-kairomona: receptor favorecido
-sinomona: ambos favorecidos
Generalidades defensas anti herbivoria
. mas adaptaciones defensivas mientras ayor riesgo a depredacion hay
. menos adaptaciones si su costo es muy alto
. mas denfensas en tejidos valiosos
.menos defenda en ausencia enemigos
. defesna costosa ya no se mantienen si se estresan las palntas
defensas anti herbivoria segun disposcion de RR hipotesis de la disponibilidad de RR de coley
toma en cuenta habilidad repiner tejidos plantas
agrupa plantas de crecimiento lento y rapidas
las de creciminto lento invierten mas en defensas, herbivoros prefieren las de crecimiento rapido
las de crecimiento lento tienen defensa cuantitativa y los de crecimiento rapido cualitativa
defensas anti herbivoria segun apariencia de FEENY
defensas depende de facilidad d eencontrar planta
las plantas de vida corta son poco aparentes y usan defensa cualitativa ALCALOIDES
las plantas perennes son aparentesy usan deoensas cuantitativas TANINOS
que metabolito segundafio usa cada defensa
cuantitativa tanino
cualitativa alcaloide
dos ripos de defensa
cuantitativa: concentracion de taninos y resinas en hojas
cualitativas: alcaloides en concentraciones bajas
problema de berryman de la spoblaciones
tamaño poblacion debe permititr conductas de migracion y que el cambio numerico de la poblacion sea por muerte y nacimiento no por movimientos
atributos de una poblacion
tamaño
distribucion
seco
estrctura etaria
densidad
relacion edad/tamaño
organismo unitario y nodular
nodular es dficil de identivicar el individuo como las furtillas
parametros de la poblacion primarios
B
I
D
E
natalidad
proceso que produce nuevos individuos, uno de los principales factores que aumentan poblacon
tiene dos aspectos
- fecundidad: capacidad reproductora fisiologica(inversamente relacionado al periodo de cuidado parental TRADE OFF
- fertilidad: numero de descendencia obseervada
mortalidad
numero muertes mas su edad
- longevidad potencial
longeidad esperada
inmigracion y emigracion
capacidad de dispercion entre poblaciones, pemirte flujo genetico entre poblaciones locales y previene endogamia
modelo poblacional denso independiente supuestos crecimiento ecponsencial
poblacion cerrada I Y E son 0
b y d son constantes, los rr son ilimitados
sin estructura de edad o tamaño
crecimiento continuo
r esconstatnte
cfecimiento logistico, denso dependiente supuestos
r no es constante, depende de N
recursos son limirados
b y d dependesde N , competencia intraespecifica
se espera que b baje cuando sube N y que d suba cuando N sube
cuando deja de crecer poblacion
cuando es ihual a la capacidad de carga N IGUAL K
cuando es el maximo deindividuos de una piblacion
en la mitad de la capacidad de crga
dupuestos del modelo poblacional capaidad de carga
pob cerrada
crecmiento continuo
sin estructura de edad
capacidad de carga constante
disponibilidad de recrusos no varia en tiempo
tabla de vida
discretizan la poblacion en categorias de edad o estado
se realizan de 2 formas:
realizando seguimiento: tabla de vida de cohorte
o una tablade vida estatica: estudia la pob completa en un momento
metapoblacion
conjunto de ponlaciones de una misma especie interconectados por la migracion de individuos entre ellas
supuestos teora metapoblaciones de levins
migracion entre pob de msma especie no siempte es despreciables
algunos sitios o parches susceptibles de ser colonizados pueden encontrarse vacios y la migracion de individups hacia ellos puede dar lugar aformacion d enuevas poblaciones
una metapoblacion puede concebirse como un sistema inamico en el que constanetme coruren formaicones y extincion de poblaciones locales
metapoblacion de levins
espeies muestran patrones de distribucion espaciales a manera de parche sdiscretos inmersos en una matris de habitat formada por ambientes no colonizables
el cambio en la porporcion de parches pciupados en el tiempo estimado romando en cuenta tasas de extincion y colonizacion de parches
MODELO PREDICE ELUMBRAL DE DENSIDAD DE PARCHE SNECESARIOS PARA LA PERSISTENCIA D ELA METAPOBLACION a
ambito de hogar
define superficie que requiere un individuo par apoder safisfacer todas sus necesidades
teoria metapoblaciones HARRISON
4 metapob enbase a relevancia a nivel rwegional de los procesos de colonizacon y extincion
tipo isla continente
tipo mosaico
no equilibrada
clasica o de levins
metapoblacion tipo isla ocntinente
poblacion grande sirve como fuete de coliizsfores a parche spequeños. la sextinciones se dna solo en poblaciones pequenas
efecto luvia proragulso
metapoblavion tipo mosaico
o pobralcion parchosa
poblacion con distirbucion de parche sidscretos pero entre los cuales la migracion es tan generalizada que no se consideran poblaciones locales independientes, son una entidad demografica unica e integrada, la migracion tan generalizada n petmire la exitncion
UNIDAS POR CONSTE MIGRACION
metapoblacion clasica o de levins
alance real entee colonizaciones y extinciones, lo cual determina la permanencia d e la especie a nivel tegional
mwtAPOBLAcion no equilibrada
esp que originalmente no presentaba una estructura metapoblacionas se ven reducidas a pequeños fragmentos todeados de ambiente alterado, la recoolonizacion de parches vacantes se ve limitada por la baja capacidad d emigracion de los indviduos y luego la tasa de extincion excede la de colonixacion
FRAGMENTACION DE HABITAT
metapoblacion y conservacion
en los 80s recibe atencion en area de biologia d ela ocnsevracion al abordar formalmente el tema de extincion
la teoria analiza la finamica espacial de sp y ofrece herramientas de analisis a utilizar en diseño y manejo para la conserrvacion biollogica
características especie dominante
numerosas
poseen gran biomasa
se adelantan a acampar mayoría espacio
relaizan mayor contribución al flujo de energia
def gremio
especies que dentro de una comunidad llevan a cabo funciones similares o explotan el mismo recurso
en plantas se usa asocia ión
propiedades inherentes y emergentes de. omunidad
inherente: distribución espacial y temproal de la poblaciones en simpayria, patrones comunitarios
emergentes: tramas tróficas, sucesión de SO, estabilidad
ecotono
lugar de transición dnd termina una comunidad y empieza otra
de que depende número de especies en comunidad
hipótesis del tiempo evolutivo: más tiempo más sp
hipótesis tiempo ecológico: diversidad de invasión desde género biotipo
hipótesis del área: mayor área más especies
hipótesis de la heterogeneidad ambiental: ambiente más complejo más sp
hipótesis de la productividad amb: amb más productivo más sp
hipótesis de la favorabilidad: condiciones más favorables más sp
teoría de biogeografía de islas
lugares en continente que por cambio de uso se sueño se convierten islas terrestre ( conteste parche matriz, lejanía parches)
4 puntos equilibrio entre distancia islas y tamaño islas
sucesión
reemplazo de sp a través del tiempo , comportamiento dinámico en comunidades
sucesión hasta climaz que es estable
una sere
constituida por serie de etapas seriales que presentan secuancualmente en el tiempo desde establecimiento de planta en áreas desnudas hasta un estado de equilibrio o climax
modelo superorganismico de Clements sucesion
6 procesos sucesión
1.denudacion remoción oeg por perturbación
2.knmigracion: llegada nuevos orhanismos
3.ecesis: establecimiento efectivo de organusmos
4.comoetencia: principal interacción que lleva a reemplazo de sp
5. reacción: alteración características del sitio por parte de organismos presentes
6.estabulizacion o climax : estaos seral de permanencia indefinida
sucesión primaria vs secundaria
primaria: se origina en área que no se ha desarrollado antes una comunidad vegetal
secundaria: aquella que se origina en área en qué existe un ecosistema parcialmente alterado
principio de equifinalidad
Clements: cualquiera que sea el estado inciial siempre se llegará al mismo estado final
ejemplos de hidrosere mesosere xerosere llevan a sp tolerantes
discrepancias modelo clements
por qué co.petencia principal interacción causante sucesión
por qué la finalización de un superorganismo en un único climax
sucesión progresiva vs regresiva
progresiva sucesión implica enriquecimiento en composición sp y complejidad
regresiva: disminuye número sp y complejidad comunidad
3 modelos de connel y slatyer sucesion
modelo facilitación sp pioneras modifican medio haciéndolo favorable SP tardias
modelo inhibición sp pioneras inhiben establecimiento sp tardias
modelo de tolerancia establecimiento nuevas son no es afectado por sp preexistentes
discrepancias modelo de connel y slatyer
por qué siguen de forma excluyente los modelos
modelo de pickket sucesion
sucesión puede proceder de diversos procesos simultáneos
diferentes procesos y mecanismos pueden acruar en casa etapa seral
una misma especie puede participar en distintos procesos
procesos que modelan trayectoria sucesión solo pueden determinarse por conocimiento de causas demográficas y ecofisiologicas del reemplazo de una sp por otra
PNC
productividad neta de la comunidad
en climax es cercana. cero
en Aes se mantiene en etapas sucesionales tempranas para mayor productividad a través de subsidios energéticos .más alejado de climax más insumos se deben invertir