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Escuela de Restauración Ecológica

Por: José Ignacio Barrera C. PhD Profesor asociado Escuela de Restauración Ecológica- ERE Departamento de Biología Pontificia Universidad Javeriana

Los disturbios como causa de degradación de los ecosistemas.


Entre los agentes limitantes, las limitaciones, en los sistemas alterados y no alterados.

La pendiente

La ausencia de nutrientes

Las especies establecidas en el sitio disturbado


Entre los agentes tensionantes y las tensiones en los sistemas alterados y no alterados.

El pastoreo

Características del área adyacente


Riq

uez

a d

e e

spe

cie

s

Tiempo

Agente o factor limitante: Elemento o elementos propios del sistema que impiden el proceso desarrollo de los elementos existentes. Inhibición de los procesos metabólicos, la germinación, el crecimiento. Las limitaciones: Son las condiciones que encuentran las especies o el sistema para desarrollarse. Impermeabilidad del substrato, la ausencia de nutrientes, agua, semillas, fuente de energía, pendientes fuertes y lisas.

Proceso de la sucesión Agente o factor

limitante


Los factores o agentes tensionantes: Son elementos externos que estimulan o inciden negativamente sobre el desarrollo de un ecosistema. Estímulos externos que afectan negativamente el desarrollo del

ecosistema

Tensión: Fuerza transitoria realizada sobre el sistema producto de un factor o agente tensionante y que genera un sistema tensionado.

Tiempo

Riq

uez

a d

e e

spe

cie

s

Desde lo sencillo a lo complejo T

T

T

D

D

T

T T

T


AGENTES TENSIONANTES

FUENTE DE ENERGIA PRODUCTORES

M.O.

NUTRIENTES

CONSUMIDORES

1 3 5 4 2

SEVEROS MEDIOS LEVES

Fuente: Brown y Lugo 1994


Desarrollo del concepto de los agentes tensionantes y su efecto sobre el sistema

El clima como un agente tensionante

Lluvia, Radiación Viento Cambios de temperatura


•Todos los niveles de la biodiversidad se encuentran con algún nivel de tensión o limitación que afectan mas o menos su desarrollo:

Tensión (factor o agente tensionante): Estimulo externo que afecta negativamente el desarrollo del ecosistema. La tensión

puede estar generada por uno o varios agentes tensionates.

Disturbio Perturbación

Evento relativamente discreto en el tiempo que rompe la función y la estructura de poblaciones, comunidades, ecosistemas y paisajes

Son eventos controlados que permiten controlar el daño o la deflexión sobre el sistema afectado.

(Bender 1982; Beeby 1992)


Definición: Es un evento discreto que causa daños en el desarrollo natural de un ecosistema, provocando la pérdida parcial o total de sus atributos (Grime, 1979; Rykiel, 1985; Pickett & White, 1985; Forman & Godron, 1986; van Anden & van den Bergh, 1987).

Ejemplos: Incendios, heladas, contaminación, granizadas, las glaciaciones, invasión de plagas y especies invasoras.

Disturbio:

¿Todos los disturbios generan fragmentación?

Tipos de transformación




1. LOS INCENDIOS FORESTALES como un tipo de disturbio.


Disturbio Compartimento

Incendio Forestal Vegetación

1. Perdida total o parcial de la fitomasa

2. Perdida total o parcial del proceso de la

fotosíntesis (producción de energía química,

oxígeno, transpiración,, carbohidratos)

3. Perdida total o parcial del proceso de la

respiración. (consumo de O2, producción de

CO2).

4. Perdida total o parcial del banco de semillas

(viabilidad)

5. Aumento del reclutamiento de algunas

especies.

6. Aumento de la “riqueza” de especies.

7. Perdida total o parcial de la estructura

Tiempo

Atr

ibu

tos

de

l sis

tem

a



Incendio Forestal Vegetación (cont.)

9. Perdida total o parcial de las interacciones

10. Perdida parcial o total de los servicios ambientales

(Regulación hídrica, control de erosión, oferta de

madera, descontaminación atmosférica, oferta de

madera, alimentos, medicamentos).

Fauna

1. Perdida total o parcial de:

• Interacciones

• Estructura (consumidores 1rios, 2rios, 3rios y

descomponedores).

• Riqueza

• Regulación del ciclo de la materia

• Servicios ambientales (consumo de O2, producción

de O2, alimento)

Tiempo

Atr

ibu

tos

de

l sis

tem

a



Incendio Forestal Suelo

1. Perdida total o parcial de (Nutrientes

(volatilización), Humedad (agua del suelo),

Fauna y organismos edáficos (migración y

muerte)

2. Aumento de la mineralización y liberación de

nutrientes.

3. Perdida de la estructura (horizontes)

4. Perdida de los servicios ambientales (suelos

fértiles, hábitat para la fauna edáfica, soporte

para la vegetación, redistribución de nutrientes,

regulación hídrica).

Clima

1. Perdida total o parcial de la regulación del clima

(cambios abruptos de la temperatura,

luminosidad, precipitación, vientos).

Tiempo

Atr

ibu

tos

de

l sis

tem

a


Disturbio por uso agropecuario

Pastoreo y agricultura intensiva

en zonas de recarga

Corriente de agua

estacional

Reservorios

de agua

Erosión

laminar

Cobertura arbustiva y

arbórea escasa

El caso de la microcuenca de Santa Helena –Suesca (Cundinamarca).


Disturbio

Uso Agropecuario

Nivel Jerárquico

Población

• Pérdida total de las plantas en pie.y de la fauna • Disminución de la tasa reproductiva (apareamientos). • Disminución en el número de descendientes (nacimientos). • Disminución de las poblaciones de juveniles • Disminución de la población de machos y de hembras (en estado reproductivo). • Cambios en la estrategia reproductiva.

Estr

uct

ura

y f

un

ció

n

Min.

Máx

Tiempo

d

d


Disturbio

Uso agropecuario

• Disminución o perdida de las interacciones intraespecíficas.

Nivel Jerárquico

Poblaciones

Estr

uct

ura

y f

un

ció

n

Min.

Máx

Tiempo

d

d

Comunidades

• Pérdida total o parcial de especies. • Pérdida de nichos. • Perdida de interacciones (facilitación, inhibición y tolerancia). • Perdida y Disminución de la regulación de nutrientes. • Disminución en el número de especies K.


Estr

uct

ura

y f

un

ció

n

Min.

Máx

Tiempo

d

Disturbio

Uso agropecuario Comunidades

Nivel Jerárquico

• Aumento de especies de estrategias r. • Aumento del reclutamiento de especies

Ecosistemas

Ausencia total de compartimentos. Disminución de la tasa fotosintética. Perdida de energía en forma de calor. Cambio drástico del microclima. Perdida de las interacciones intra e interespecificas


Disturbio

Uso agropecuario

Nivel Jerárquico

Ecosistemas

Perdida de nichos Perdida de nutrientes (exportación). Disminución en el número de especies de

estrategias K Aumento de especies de estrategias r Disminuye con el tiempo el reclutamiento de

especies Incremento de la erosión Aumento de la mineralización

d

d

d

d


Disturbio por minería a cielo abierto


Estr

uct

ura

y f

un

ció

n

Min.

Máx

Tiempo

d

Disturbio

Minería a cielo abierto

Compartimento

Vegetación

1. Perdida total o parcial de la fitomasa. 2. Perdida total del proceso de la fotosíntesis (producción

de energía química, oxígeno, transpiración,, carbohidratos).

3. Perdida total del proceso de la respiración (consumo de

O2, producción de CO2). 4. Perdida total del banco de semillas. 5. Aumento del reclutamiento de algunas especies. 6. Pérdida de la “riqueza” de especies. 7. Perdida total de la estructura


Estr

uct

ura

y f

un

ció

n

Min.

Máx

Tiempo

d

Disturbio


Compartimento

Vegetación (Cont.)

9. Pérdida total de las interacciones. 10. Pérdida total de los servicios ambientales (Regulación

hídrica, control de erosión, oferta de madera, descontaminación atmosférica, oferta de madera, alimentos, medicamentos).

Fauna Perdida total de: 1. Interacciones (intra e interespecíficas). 2. Estructura (consumidores 1rios, 2rios, 3rios y

descomponedores). 3. Riqueza de especies


Estr

uct

ura

y f

un

ció

n

Min.

Máx

Tiempo

d

Disturbio


Compartimento

Fauna (Cont.)

4. Regulación del ciclo de la materia 5. Servicios ambientales (consumo de O2, producción de

O2, alimento). 6. Pérdida total de procesos, tales como: Polinización,

dispersión de semillas

Suelos

Pérdida total de: 1. Nutrientes (CO, N, P, K, Na, Ca, Mg, Fe, Al. 2. Fauna y organismos edáficos (migración y muerte). 3. Horizontes


Estr

uct

ura

y f

un

ció

n

Min.

Máx

Tiempo

d

Disturbio


Compartimento

Suelos (Cont.)

4. Perdida de los servicios ambientales (suelos fértiles, hábitat para la fauna edáfica, soporte para la vegetación, redistribución de nutrientes, regulación hídrica).

Clima

5. Pérdida total de: • La regulación del clima (cambios abruptos de la

temperatura, luminosidad, precipitación, vientos).


1. A LA CAUSA: 1) Naturales y 2) antrópicos

2. A LA MAGNITUD: 1)Espacio y 2) tiempo.

a. LA INTENSIDAD: Tamaño y duración

1) Graves, 2) medios, 3) leves

b. SEVERIDAD: Tiene que ver con el daño generado

CLASIFICACIÓN DE LOS DISTURBIOS


ESCALAS ESPACIALES Y TEMPORALES DE LOS PRINCIPALES DISTURBIOS

FRECUENCIA

DE EVENTOS

(AÑOS-2 )

ESCALA ESPACIAL (m2)

-2 0 2 4 6 8 10 -2

0

2

4

6

8

12

HELADAS

DISTURBIOS

ANIMALES

FUEGOS

NATURALES

LLUVIAS-VIENTOS

GLACIACIONES

FLUCTUACIONES CLIMATICAS


Disturbios abruptos: Se presentan de manera momentánea, con pérdida parcial o total de los atributos de los ecosistemas.

Disturbios frecuentes y el cambio gradual: Se evidencian con el cambio en el uso del territorio. Con el tiempo pueden generar un daño total.

Los disturbios traen como consecuencia un cambio en la dirección del desarrollo (sucesión) de los ecosistemas.

HISTORIA y REGIMEN DE LOS DISTURBIOS.


RÉGIMEN DEL DISTURBIO.

Tiempo

Var

iab

les

de

l sis

tem

a


REGIMEN DEL DISTURBIO.

Tiempo

Var

iab

les

de

l sis

tem

a


MODELO DE ALTERACIÓN DE UN BOSQUE NATURAL

Bosque

secundario

Sistema

agroforestal

Monocultivo

Pastizal

Suelo

abandonado

Punto

critico

D e s e r t i z a c i ó n

Recuperación

Campo

desertizado

Bosque

Natural

Campo

abandonado

R e s t a u r a c i ó n


DEFINICIÓN:

Son aquellas que han perdido total o parcialmente sus atributos: estructura y función (Picket & White, 1985; Margalef, 1992).

Las áreas disturbadas pierden importancia respecto de los servicios que prestan al hombre, una vez se agotan sus recursos

Áreas disturbadas, ¿que son?

¿Cuándo las restauramos y porqué las restauramos?


Áreas disturbadas en

los Cerros

circundantes de

Bogotá D.C.


ÁREAS DISTURBADAS POR ESPECIES INVASORAS

Tres meses después del disturbio inicial

6 meses después del disturbio inicial

Área con control trimestral de la invasora un año

después


ÁREAS DISTURBADAS POR INCENDIOS FORESTALES

Mapa de riesgos Incendios en matorrales y relictos de bosque nativo

Incendios en coberturas boscosas

http://www.guerrero.gob.mx/pics/programas/imagenes/INCENDIOS FORESTALES1.JPG


ÁREAS DISTURBADAS POR MINERÍA A CIELO ABIERTO

CONDICIONES ADVERSAS QUE IMPIDEN EL DESARROLLO DE LA

SUCESIÓN

PRIMERAS FASES DE LA SUCESIÓN EN LOS SITIOS MENOS

ADVERSOS

DESARROLLO DE LA SUCESIÓN CUANDO SE APLICAN

ENMIENDAS ORGÁNICAS


ÁREAS DISTURBADAS POR USO AGROPECUARIO

Fragmentación del paisaje

Mantenimiento de cultivos

Procesos de erosión del paisaje

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