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Haciendo el modelo depredador presa más realista 1. Los depredadores se interfieren entre sí. Isoclina densoindependiente del depredador P Isoclina del depredador con interferencia intraespecífica eco gral 2C 2014 N + depredadores 1 necesitan más presas Haciendo el modelo depredador presa más realista 1. Los depredadores se interfieren entre sí. 2. Los depredadores tienen un límite independiente de la presa + depredadores necesitan más presas Límite intraespecí Isoclina densoindependie fico P nte del depredador Isoclina del depredador con interferencia intraespecífica eco gral 2C 2014 N 2 Teo Depred. 2. 2·C 2013 La densodependencia del depredador tiene un efecto estabilizador sobre la dinámica del sistema P Isoclina depredador N Isoclina presa P N eco gral 2C 2014 t 3 La presa muestra crecimiento densodependiente dN/dt Individuos que se agregan a la población dN2/dt Individuos que retira el depredador: Consumo: C C dN1/dt dN3/dt N1 N2 N3 N dN/dt con depredación= dN/dt - C Para N1 dN/dt con dep es >, = o < 0? >0 Para N2 dN/dt con dep es >, = o < 0? =0 eco gral 2C 2014 Para N3 dN/dt con dep es >, = o < 0? <0 4 La presa también puede tener densodependencia intraespecífica Punto de equilibrio estable dN/dt C4= cNP4 C3= cNP3 C2=cNP2 C1= cNP1 K N dNc/dt= rN(K-N)/K - cNP dNc/dt =0 eco gral 2C 2014 rN(K-N)/K = cNP 5 Reclutamiento neto = consumo Isoclina de equilibrio densodependiente para la presa con depredador P Isoclina di r/c Puntos de equilibrio cada vez menores de la presa cuando aumenta el depredador K N rN(1-N/K)K = cNP r(1-N/K) = cP r(1-N/K)/c = P eco gral 2C 2014 Si P = 0, N = K Si N = 0, P= r/c 6 Depredadores y presas densodependientes Isoclina del depredador con interferencia y autolimitación P Isoclina de la presa cuando hay densodependencia intraespecífica K eco gral 2C 2014 N 7 Depredadores y presas densodependientes P N P K eco gral 2C 2014 N t 8 Interacción depredador- presa Densoindependencia intraespecífica Modelo LV Modificaciones al modelo eco gral 2C 2014 Ciclos neutralmente estables Densodependencia en depredador y/o presa Mayor estabilidad 9 Efectos de refugio de la presa o respuesta funcional de tipo 3 dN/dt C Consumo C disminuye a bajas densidades: C Respuesta funcional tipo III o refugios N C dN/dt Consumo se C hace nulo a bajas C densidades eco gral 2C 2014 10 N Isoclina de la presa con refugio o Respuesta funcional tipo 3 P N eco gral 2C 2014 11 P Isoclina de la presa con refugio o Respuesta funcional tipo 3 Isoclina del depredador N eco gral 2C 2014 12 Refugios Reales Favorecidos por heterogeneidad ambiental Virtuales Depredador agregado Agregación del depredador eco gral 2C 2014 Presa 13 Agregación de presas- El depredador se agrega donde hay alta densidad de presas Refugios temporales: la presa se dispersa más rápidamente que el depredador eco gral 2C 2014 14 Experimento de Huffaker 2 insectos: Herbívoro: alimentado con naranjas Depredador Herbívoro solo: fluctuaba Herbívoro + depredador en sistema simple= se extinguían Herbívoro + depredador en sistema que impedia movimiento del depredador= se mantenían con fluctuaciones eco gral 2C 2014 15 Efectos desestabilizadores dn/dt Efecto Allee La presa no crece a bajas densidades N P C eco gral 2C 2014 Isoclina presa N 16 Efectos desestabilizadores: la presa no crece a bajas densidades: Efecto Allee dN/dt C C C N P dN/dt-C=0 eco gral 2C 2014 17 N Efecto de una respuesta funcional del depredador de tipo II dN/dt C3 C2 C1 N eco gral 2C 2014 18 Efecto de una respuesta funcional del depredador de tipo II P Isoclina de la presa N A bajas densidades de presa, la proporción de presas consumidas es eco gral 2C 2014 mayor 19 Efecto de una respuesta funcional de tipo 2 Isoclina presa P Isoclina depredador Si la isoclina del depredador corta a la de la presa a bajas densidades el sistema se desestabiliza N N eco gral 2C 2014 20 t Aplicaciones de la ecología de poblaciones Explotación de especies Modelo de cuota fija dN/dt Consumo K/2 eco gral 2C 2014 N 21 Reclutamiento neto incluyendo cosecha q= constante dNC/dt= rN(K-N)/K - qXN X= esfuerzo de cosecha dNC/dt= dN/dt - qXN Reclutamiento con cosecha dN/dt qXN N o kg Datos necesarios: Tamaño del stock Crecimiento y reclutamiento eco gral 2C 2014 Mortalidad natural y por cosecha 22 dN/dt Punto de equilibrio N Rendimiento máximo sostenido: cuando la población está en K/2 eco gral 2C 2014 23 Punto de equilibrio inestable dN/dt Punto de equilibrio estable N eco gral 2C 2014 24 Modelo de cuota fija= se extrae una cantidad (N o biomasa) fija, no depende del tamaño del stock. Cuota fija máxima= máximo valor de dN/dt cuando N=K/2 dN/dt 1- dN/dt < cosecha, cosecha la población disminuye 2- dN/dt = cosecha, la población se mantiene 1 2 3 N o biomasa (stock) 3- dN/dt< cosecha, la población disminuye En el punto 2, N (o biomasa) = K/2 Problema: estimación de N o eco gral 2C 2014 biomasa 25 Elección de cuota fija mayor que el máximo sostenible cosec ha dN/dt 1- dN/dt < cosecha, la población disminuye 2- dN/dt < cosecha, la población disminuye 1 2 3 N o biomasa (stock) 3- dN/dt< cosecha, la población disminuye Hay sobre explotación, no hay equilibrio eco gral 2C 2014 26 Problemas del modelo de cuota fija: Se debe estimar K para fijar la cuota K a veces fluctúa EJ: Años Niño y Niña Causa de extinción de pesquerías K eco gral 2C 2014 t 27 Pesquería de anchoita en Perú Captu ra anual 1971/7 2 Se desarrolló en una zona de afloramiento de nutrientes Entre 1950 y 1970 la pesquería se expandió en un 174% por año Se aplicó el modelo de cuota fija: 107 toneladas. En 1971/72 hubo sobrepesca: afectó adultos Esfuerzo de captura total por año El fenómeno del Niño causó una disminución del eco gral 2C 2014 28 reclutamiento, concentración de adultos y el colapso de la pesquería Cambios en la cadena trófica después del colapso de la pesquería de anchoita eco gral 2C 2014 29 Ejemplo de pesquería de sardina en costas del Pacífico de EEUU de N América eco gral 2C 2014 30 Modelo de esfuerzo fijo. La cosecha se realiza mediante algún mecanismo caza Pesca con caña, redes Tienen un rendimiento Captura por unidad de esfuerzo Captura por unidad de esfuerzo stock Esfuerzo de captura total A medida que disminuye el stock, hace falta un mayor esfuerzo total para una misma captura eco gral 2C 2014 31 Si se fija el esfuerzo de captura, cuando hay menos, se extrae menos. dN/dt Distintos niveles de esfuerzo de captura cosecha Stock o biomasa eco gral 2C 2014 32 Cuando la cosecha es muy grande, afecta el stock y por lo tanto la captura siguiente disminuye Captura total/año Esfuerzo de captura total/año eco gral 2C 2014 33 Modelo de esfuerzo fijo Exito de captura N dN/dt Consumo eco gral 2C 2014 34 N Limitaciones de los modelos de cosecha Requieren una buena estimación de los parámetros poblacionales, y que estos se mantengan en el tiempo Asumen que el efecto de la cosecha es el mismo para todas las clases de edades eco gral 2C 2014 35 Control de plagas ¿Qué es una plaga? ¿El objetivo es eliminarlas? eco gral 2C 2014 Especie que causa daños económicos o sanitarios Es muy difícil y en general no deseable 36 Umbral de daño N tiempo N Equilibrio a altas densidades Umbral de daño Equilibrio a bajas densidades eco gral 2C 2014 37 tiempo ¿Por qué una especie puede convertirse en plaga? N poblacional Aumento Disminución Recursos Aumento Depredadores, patógenos, competidores Disminución Aumento Acción del hombre eco gral 2C 2014 38 Tipos de control época de cultivo Normas de manejo Control mecánico de malezas Alternancia de cultivos Control químico Control biológico Insecticidas, fungicidas, herbicidas Enemigos naturales ¿Técnicas de esterilización? Control integrado de plagas eco gral 2C 2014 Manejo del ambiente en forma integrada 39 Control químico Costo Respuestas compensato rias Resistenci a Especifici dad Puede afectar a especies no blanco Para mantener el efecto hay que Aves aumentar rapaces lasecodosis gral 2C 2014 Ejemplo: plagas del algodón Contamina ción del medio Puede acumularse y transformarse en el ambiente 40 La aplicación de DDT para el control de un insecto plaga produjo el efecto contrario por un descenso de sus parásitos y depredadores eco gral 2C 2014 41 Control biológico Uso de enemigos naturales aa p a a a a a a aa a a a a a a aaa a a a a p a a a a p p a a Lugar de origen eco gral 2C 2014 p Lugar donde es 42 plaga Patógeno: virus Parásito Enemigo natural Parasitoide. Control de la vinchuca Depredador: control de malezas Muchos agentes para control de malezas son insectos herbívoros, pero que deben poder cumplir el ciclo completo eco gral 2C 2014 en el sitio nuevo 43 Ejemplos Control del cactus en Australia por Cactoblastis cactorum El cactus, Opuntia stricta, introducido para cercos en Australia Área ocupada (acres) Año 10.000.000 1900 58.000.000 1920 60.000.000 1925 eco gral 2C 2014 Agente de control: Cactoblastis cactorum, originario del N de Argentina. Liberado44 en 1926. Hypericum perforatum: maleza que invade pasturas y es tóxica. Originaria de Eurasia y norte de África Introducida como ornamental en 1900 en EEUU En 1944 ocupaba 2.000.000 acres Agente de control: Chrysolina quadrigemina eco gral 2C 2014 45 Otro ejemplo: el camalote Introducido como ornamental en Africa y Australia Interrumpe la navegación en muchos cursos de agua en África Agente de control: Neochetina eichorniae Control mecánico: costoso e inefectivo eco gral 2C 2014 46