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Aplicaciones ecológicas para la adaptación
al cambio climático en paisajes ganaderos
Fabrice DeClerck, [email protected]
Para el ano 2010 obtener una reducion
significant en la perdida coriente de
biodiversidad a nivel global, regional y
nacional como una contribucion para
reducir pobreza y al benficio de toda la
vida de nuestra Tierra.
Butc
hart
et
al. S
cie
nce (
2010)
Estatus de biodiversidad
Presion sobre la biodiversidad
Respuesta hasta estas pressiones
Data: FAOStat
Data: FAOStat
Data: FAOStat
Mas de 30% de las pasturas en Mesoamerica son degradadas
Que seria el papel de sistemas agroforestales en la
restoracion de la biodiversidad y funciones?
Que es la
biodiversidad
?
Fotos: M. Gomez
•Especies: numero de especies in un sistema
•Genética: variabilidad de información genética en el sistema
Que es la BIODIVERSIDAD?
•Especies: numero de especies in un sistema
•Genética: variabilidad de información genética en el sistema
•Vertical: capas horizontal o niveles
•Horizontal: patrón de distribución espacial
•Funcional: numero de especies que sirven papeles diferentes.
•Temporal: Grado de heterogeneidad de cambios cíclicos diurna, estaciones) en el sistema.
Que es la BIODIVERSIDAD?
La suma de estas es la diversidad ecológica
Daily 1997
Imaginen que viajamos a una planeta con una
atmósfera y clima básica. Cuales de los millones
especies que ocupan nuestra tierra llevaremos?
MEA 2006
Servicios de
ProducciónServicios
de Regulación
Servicios
Culturales
Servicios de apoyo
Productos obtenidos de
ecosistémicos
Beneficios obtenidos de
La regulación procesos
ecosistémicos
Benficios materiales
Y no-materiales de
ecosistemas
•Espiritual y Inspiracional
•Recreational
•Aestheticos
•Educational
•Historicos
•Conocimiento tradicional
bienestar humano
•Regulación de clima
•Regimenes hidrológicos
•Reducción de desastres
naturales
•Control de polución
•Procesos de
Detoxificacion
•Alimentos
•Agua fresca
•Energía
•Fibras (para tellas)
•Productos bioquímicas
Servicios necesario para la producción de todos otros servicios
ecosistémicos :•Formación de suelos Ciclos de Nutrientes Producción Primaria
Version 2.8 B
Upgrade:Ahora incluye
servicios de provision,
regulacion, culturales
y de soporte
Soporte GRATIS de mas de 2 million especies*
Evolucion
constante
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OS®PhylogenyXP
lo mejor de la biosfera
OS
Ph
ylo
gen
yX
PV
ers
ion
2.8
B
*numero de especies puede ser mayor a 100 million
Diversidad Funcional
No importa quien eres, pero lo
que haces!
Fotos: M. Gomez y M. Decker
Diaz and Cabido 2001
PasturaBosque
Intensificacion
[ ]
Cerca Viva
Flynn, Gogol-Prokurat et al. (2009)
DeClerck NCEAS DGS
Cual es la redundancia
funcional entre especies?
Como cambia con
intensificación?
Flynn, Gogol-Prokurat et al. (2009) DeClerck Ecology LettersFotos: A. Martinez
x
x
x
x
Fragmento de Bosque: 25 extinct
x
x
x
x
x
x
xx
x
x
xx
x
x
xx
Flynn, Gogol-Prokurat et al. (2009)
DeClerck Ecology LettersFotos: A. Martinez
x
x
x
x
x
x
x
x
Cerca Viva: 41 extinct
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
xx
x
x
xx
x
x
xx
xx
x
x
x
xx
xxxx
xx
x
x
Flynn, Gogol Prokurat et al.
DeClerck (2009)
Fragmento de Bosque: 25 extinct
Fotos: A. Martinez
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
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xx
x
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xx
x
x
xx
xx
x
x
x
xx
xxxx
xx
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Pastura: 64 extinct
xx
x
x
x
x
x
x
Cerca Viva: 41 extinctFragmento de Bosque: 25 extinct
Diversidad Respuesta
“Un preocupación creciente es la perdida de
especies que tienen efectos parecidos pero
que diferían en sus respuestas ambientales.
Este segundo papel de la biodiversidad podría
ser unos de los mecanismos mas importantes
para sostener le funciones ecosistemicos al
largo plazo y los servicios que proveen a la
humanidad.”
Chapin et al. 1997 Science
Midiendo diversidad respuesta
• El volumen minimo del hull
convexo formado por las
especies dentro de un grupo
funcional, en el espacio de
rasgos de respuesta.
• Desde 2 hasta n rasgos de
respuesta.
• Representa el rango de
“estrategieas de respuesta”
dentro de un grupo funcional.
• Mayor volumen = mayor
resilinecia
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Response trait 1
Re
sp
on
se
tra
it 2
Volumen del hull convexo
LaLiberte et al. 2010
Redundancia Ecologica
1
2
3
4
5
6
• Especies son redundantes
• Resilientes a cambios ambientales
Mayor
redundancia
Menor
redundancia
Communidad 1
Communidad 2
Todas las Epecies
LaLiberte et al. 2010
La pregunta
La intensificación agrícola reduce la
diversidad respuesta y/o la
redundancia ecológica?
… si las respuesta es si, tenemos
erosión de la resiliencia de los
sistemas a cambios ambientales.
LaLiberte et al. 2010
Costa Rica728 (3)
Nicaragua240 (2)
Québec243 (1)
New Zealand54 (1)
Australia (WT)1028 (4)
China453 (2)
USA, NC38 (1)
Australia (SAW)52 (1)
Portugual110 (1)
Laos 53 (1)
17 gradientes de intensificación
~3000 especies de plantas
17 rasgos funcionales
LaLiberte et al. 2010
a) Especies en espacio de
rasgos de efecto
LaLiberte et al. 2010
1
2
3
4
5
6
a) Especies en espacio de
rasgos de efecto
b) Grupo funcional efecto
LaLiberte et al. 2010
1
2
3
4
5
6
Na
tura
lS
em
i-n
atu
ral
a) Especies en espacio de
rasgos de efecto
b) Grupo funcional efecto Ag
ric
ult
ura
de
ba
ja in
tes
ida
dA
gri
cu
ltu
ra d
e
alt
a in
ten
sid
ad
c) Especies por uso de suelo
LaLiberte et al. 2010
1
2
3
4
5
6
Na
tura
lS
em
i-n
atu
ral
d) Dispersion funcional
(diversidad respuesta) por
cada grupo efecto en cada
uso de suelo.
0 1 2 3 4
0
1
2
3
4
Trait 1
Tra
it 2
0 1 2 3 4
0
1
2
3
4
Trait 1
Tra
it 2
0 1 2 3 4
0
1
2
3
4
Trait 1
Tra
it 2
0 1 2 3 4
0
1
2
3
4
Trait 1
Tra
it 2
a) Especies en espacio de
rasgos de efecto
b) Grupo funcional efecto Ag
ric
ult
ura
de
ba
ja in
tes
ida
dA
gri
cu
ltu
ra d
e
alt
a in
ten
sid
ad
c) Especies por uso de
suelo
LaLiberte et al. 2010
1
2
3
4
5
6
Na
tura
lS
em
i-n
atu
ral e) Spearman(ρ) entre
intensidad y diversidad
respuesta
Div
ers
ida
d r
es
pu
es
ta
Intensificacion
ρ = -0.9
0 1 2 3 4
0
1
2
3
4
Trait 1
Tra
it 2
0 1 2 3 4
0
1
2
3
4
Trait 1
Tra
it 2
0 1 2 3 4
0
1
2
3
4
Trait 1
Tra
it 2
0 1 2 3 4
0
1
2
3
4
Trait 1
Tra
it 2
a) Especies en espacio de
rasgos de efecto
b) Grupo funcional efecto Ag
ric
ult
ura
de
ba
ja in
tes
ida
dA
gri
cu
ltu
ra d
e
alt
a in
ten
sid
ad
c) Especies por uso de
suelo d) Dispersion funcional
(diversidad respuesta) por
cada grupo efecto en cada
uso de suelo.
LaLiberte et al. 2010
Correlation coefficientr
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
Nicaragua (Matiguas)
Australia sub-tropics 1
Nicaragua (Rivas)
Australia WT (Atherton)
China (Hainan lowland)
USA (North Carolina)
New ZealandAustralia sub-tropics 2
Costa Rica (La Palma)
China (Hainan montane)
Australia WL (NSW)
Portugal
Costa Rica (Las Cruces)
Laos
QuebecAustralia WT (Tully)
Costa Rica (Puerto Jimenez)
Summaryr = -0.22
p = 0.0003
Redundancia diminuye con intensificación
LaLiberte et al. 2010
Correlation coefficientr
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
Nicaragua (Matiguas)
Australia sub-tropics 1
Nicaragua (Rivas)
Australia WT (Atherton)
China (Hainan lowland)
USA (North Carolina)
New ZealandAustralia sub-tropics 2
Costa Rica (La Palma)
China (Hainan montane)
Australia WL (NSW)
Portugal
Costa Rica (Las Cruces)
Laos
QuebecAustralia WT (Tully)
Costa Rica (Puerto Jimenez)
Summary
r = -0.091
p = 0.048
La diversidad respuesta tambien, pero menos
LaLiberte et al. 2010
Correlation coefficient r
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
Nicaragua (Matiguas)
Australia sub-tropics 1
Nicaragua (Rivas)
Australia WT (Atherton)
China (Hainan lowland)
USA (North Carolina)
New ZealandAustralia sub-tropics 2
Costa Rica (La Palma)
China (Hainan montane)
Australia WL (NSW)
Portugal
Costa Rica (Las Cruces)
Laos
QuebecAustralia WT (Tully)
Costa Rica (Puerto Jimenez)
Summary
Correlation coefficient r
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
Nicaragua (Matiguas)
Australia sub-tropics 1
Nicaragua (Rivas)
Australia WT (Atherton)
China (Hainan lowland)
USA (North Carolina)
New ZealandAustralia sub-tropics 2
Costa Rica (La Palma)
China (Hainan montane)
Australia WL (NSW)
Portugal
Costa Rica (Las Cruces)
Laos
QuebecAustralia WT (Tully)
Costa Rica (Puerto Jimenez)
Summary
Redundancia Diversidad Respuesta
LaLiberte et al. 2010
Desde
Desde la teoria hasta la practica?
Rivas, Nicaragua Chavez y DeClerck
Wilfredo Chavez
Ryan Neimeyer
Chavez y DeClerck
Estrada and Coates-Estrada, 2001; Montagnini 2003; Harvey et al. 2003; Harvey et al. 2005,
Leon and Harvey 2006; Vilchez et al. 2008.
fence canopy radius (m)
y = 3.7324x + 9.361R² = 0.7566
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 1 2 3 4 5 6 7
Esp
ecie
s d
e A
eves
radio de copa (m)
R2 = 0.756
p<0.0001
y = 1.7105x + 9.4326
R² = 0.7603
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Esp
ecie
s d
e A
ves
Altura de la cerca(m)
R2 = 0.760
p<0.0001
Kelly Garbach
LAI Multistrata
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
Le
af
Are
a In
de
x
LAI Simple
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
Le
af
Are
a In
de
x IAF Cerca Simple IAF Cerca Multistrata
Kelly Garbach
LAI Multistrata
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
Le
af
Are
a In
de
x
LAI Simple
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
Le
af
Are
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de
x
PAR Multistrata
0
500
1000
1500
2000
2500
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
mm
ol/m
2/s
ec
PAR MultistrataPAR Simple
0
500
1000
1500
2000
2500
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
mm
ol/m
2/s
ec
PAR Simple
K. Garbach
IAF Cerca Simple IAF Cerca Multistrata
LAI Multistrata
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
Le
af
Are
a In
de
x
LAI Simple
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
Le
af
Are
a In
de
x
PAR Multistrata
0
500
1000
1500
2000
2500
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
mm
ol/m
2/s
ec
PAR Multistrata
Midday Temperature Simple
30
35
40
45
50
55
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
de
gre
es
C
PAR Simple
0
500
1000
1500
2000
2500
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
mm
ol/m
2/s
ec
PAR Simple
Temperatura Cerca Simple
Midday Temperature Multistrata
30
35
40
45
50
55
0m 2m 4m 6m 8m 10m
12m
16m
20m
24m
28m
de
gre
es
CTemperatura Cerca Multistrata
K. Garbach
IAF Cerca Simple IAF Cerca Multistrata
GRACIAS!!
