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Miguel Ángel García
Dinámica del ecosistema
DINÁMICA DEL ECOSISTEMA
 
SUCESIONES ECOLÓGICAS: COMUNIDAD CLÍMAX

Biotopos parecidos tienden a tener comunidades parecidas, con los mismos nichos pero con distintas sp. Los ecosistemas tienen una tendencia hacia la autoorganización o maduración.
En ausencia de grandes cambios ambientales, los ecosistemas aparecen en estado estacionario.
Pero los cambios ambientales inducen un reajuste para buscar el equilibrio. Los procesos que van ocurriendo en una biocenosis para adaptarse a los cambios del m.a. se denominan sucesiones. Significa, en p. la sustitución de unas sp por otras.

Las sucesiones pueden ser:

Sucesión PRIMARIA  →  Como consecuencia del establecimiento de una biocenosis por 1ª vez mediante especies pioneras. Son sp con estrategia reproductora r (tasa de reproducción muy alta y elevada mortandad infantil).

Sucesión SECUNDARIA  →   Cuando se recupera un ecosistema parcialmente degradado por una perturbación. La biocenosis existente anteriormente es sustituida por especies resistentes → oportunistas o invasores.

Los primeros org. de un ecosistema (→ pioneros o bien oportunistas) (musgos, líquenes, helechos,...) son eurioicos y ocupan muchos medios diferentes. La variabilidad de sp es pequeña, pero su presencia permite la modificación del sustrato y la creación de cond. adecuadas para que se establezcan nuevas sp. Más tarde vienen los org. estenoicos, que, al ser más exigentes, son más eficaces, y terminan desplazando a los colonizadores. Cuando dos sp compiten por un mismo recurso, sobrevive aquélla que se halla dentro de sus márgenes óptimos.

En toda sucesión ecológica existen una serie de etapas en las que se van sucediendo comunidades transitorias desequilibradas (→ series) que incorporan sucesivamente nuevas poblaciones.
A medida que estas etapas se suceden, se va afianzando la estabilidad de la biocenosis hasta que se consigue un tipo de comunidad que está en equilibrio dinámico y estable con su m.a. → comunidad clímax.
El equilibrio dinámico se consigue en tres factores:
   - Búsqueda de alimento: cadenas tróficas, pirámides alimenticias,...
   - Defensa y protección: camuflaje, mimetismo,...
   - Reproducción: asociación entre plantas e insectos,...

A medida que la sucesión avanza, se ven produciendo los sig. cambios:

La biomasa y la producción primaria crecen.
La biomasa puede crecer  por la sustitución de sp de crecimiento rápido por otras de crecimiento más lento, que acumulan más biomasa. Las planta de las etapas iniciales suelen ser hierbas, que luego son sustituidas por sp leñosas.
La biomasa aumenta hasta que la respiración se equilibra con la producción. En la fase de madurez, los ecosistemas invierten todo su trabajo de producción en el gasto energético, de forma que la biomasa no se añadiera, sólo se renovara, de forma que producción neta debería tender a valer cero.
Por lo anterior, el flujo de E a través del ecosistema es más eficiente.

Aumenta la complejidad del ecosistema, medida por el aumento de la diversidad y el nº de interrelaciones.
El aumento de la diversidad hace que disminuya la dominancia de unas pocas sp sobre el resto del mismo nivel trófico. En los ecosistemas inmaduros, unas pocas sp determinan el aspecto general; en los climácicos, ninguna sp parece dominar.
Las interrelaciones se hacen más intrincadas, porque la estabilidad permite la instalación de poblaciones de especialistas.

Los grandes BIOMAS representan ecosistemas climácicos en equilibrio con las cond. ambientales (Ir a Biomas).

SUCESIÓN Y EXPLOTACIÓN ANTRÓPICA

Los ecosistemas poco maduros tienen una alta productividad. Si los ecosistemas pierden biomasa por alguna castástrofe, su diversidad y complejidad disminuyen, pasando a un estado de inmadurez de alta productividad.
Por lo ant., el hombre, para conseguir la máxidad rentabilidad de algún recurso en términos de biomasa, crea artificialmente ecosistemas de gran inmadurez, típicamente el monocultivo de una sola sp. El resultado global es una simplificación de los ecosistemas. Se consigue un incremento de la capacidad de carga de la sp del monocultivo, que permite una población humana más numerosa, pero la biosfera pierde complejidad y, con ello, estabilidad. Así, presenta menor capacidad de respuesta ante cualquier situación de desequilbrio.
 

FLUCTUACIONES DE LAS BIOCENOSIS

Cuando una biocenosis ha alcanzado el climax, forma un sistema ecológico en equilibrio dinámico, sujeto a una serie de fluctuaciones en el nº y distribución de los ind. de las poblaciones.

Posibilidades en la dinámica de una población estabilizada:

♣ Que se mantenga la densidad.

♣ Que aumenten las muertes o disminuya la natalidad → la población tiende a extinguirse.
Causas:
- Por emigraciones forzadas.
- Por cambios en los factores limitantes que aumenten de la resistencia ambiental,...

♣ Que se produzcan oscilaciones o fluctuaciones en el nº de ind. entre un máx. y un mín. alrededor de K (→ capacidad de carga de la población), debidas al predominio de la mortalidad o natalidad de forma alternativa.
Estas fluctuaciones pueden ser:

Irregulares o desordenadas, debido a cambios en el medio físico que afecten a algunos factores limitantes.
Son características de especies oportunistas y pioneras, que crecen rápidamentecuando llegar a un nuevo territorio, y que disminuyen cuando prosperan competidores más especializados o si aumenta la resistencia ambiental.

Cíclicas (→ se producen a intervalos regulares), debido a las interacciones con otras poblaciones.

Los ritmos pueden ser Exógenos (← periodos cósmicos) Diarios
Mensuales (← fases lunares)
Anuales (← estaciones)
Mareales
Endógenos (← reloj biológico interno) Circadianos

Mecanismos:

• Un mecanismo que produce una regulación recíproca de las poblaciones es la interacción depredor-presa. El tamaño de las poblaciones oscila con variaciones desfasadas una de la otra, repitiéndose cíclicamente.
Se cumple que:
- El depredador siempre es menos numeroso que la presa.
- El depredador aumenta si se incrementa el nº de presas.
- La mortalidad de la presa es directamente proporcional a la abundancia de depredadores.

• La competencia entre dos especies sólo puede mantenerse si las poblaciones que compiten son pequeñas, pero a largo plazo se producirá la exclusión de una de ellas. Ver unos ej. de fluctuación por competencia.

• Los movimientos migratorios son tb. un mecanismo de adaptación al medio.

Ej. de movimientos migratorios periódicos:
- En los ecosistemas marinos y lacustres se producen migraciones verticales diarias para aprovechar la luz en superficie.
- Muchos peces emigran desde ambientes pelágicos a aguas costeras para poner sus huevos.
- Las aves.
- Las ballenas, las focas,...

Ej. de movimientos migratorios de sólo ida (asociados al desarrollo del ind.):
- La mayoría de los organismos bentónicos se inician como larvas planctónicas que pueden dispersarse a largas distancias.
- Las anguilas se desarrollan en alta mar y migran a estuarios y cursos bajos.
- Los salmones crecen en ríos de montaña y migran a aguas costeras. Son sucesos anuales, que afectan a muchas sp de manera indirecta.

CAMBIOS EN UN BOSQUE TRAS UN INCENDIO

El fuego es un factor ambiental que actúa con frec. sobre algunos ecosistemas, en particular, el bosque mediterráneo. En respuesta, muchas plantas (alcornoque, coscoja, brezos, asfódelo o variedad de San José,...) son pirófitos → logran regenerarse con rapidez tras el fuego.
Tras el incendio, sólo las  semillas de los pirófitos y algunos elem. subterráneos (rizomas, bulbos,...) logran sobrevivir. Los microorg. y los pequeños animales desparecen, y el humus es destruido.

Después se inicia un proceso de regeneración:

(i) Durante los primeros años se origina un pastizal formado por herbáceas.
(ii) En los sig. 10-15 años, predominan los arbustos bajos (tomillo, romero, jaras,...) que coexisten con las hierbas. Los troncos quemados se descomponen y enriquecen el suelo en nutrientes. Las poblaciones de animales van en aumento.
(iii) Hasta los 30-35 años, predominan los grandes arbustos (madroño, lentisco,...), hasta conseguir una maquia arbolada en la que abundan los pinos. La mayor protección permite la presencia de mamíferos grandes (zorro,...).
(iV) Hasta los 50-60 años, no se instalará un bosque formado por alcornoques o encinas y grandes arbustos.
(V) Hasta los 100 años no habrá una comunidad con imp. ejemplares y diversidad.

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