Densidad y Abundancia
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1 Introducción
Una de las propiedades más importantes de una población es su tamaño, es decir, la cantidad de individuos que la población alcanza en un determinado sitio. Aunque esta propiedad es muy sencilla de comprender, como siempre en ecología, no es fácil de obtener en el campo.
En el presente trabajo aclararemos cuatro conceptos fundamentales:
- Abundancia total: cantidad total de individuos de una población. Se obtiene multiplicando la densidad por el área de distribución de la especie.
- Abundancia relativa: proporción de individuos de una especie respecto al total de individuos muestreados. Permite comparar el tamaño de dos o más poblaciones bajo distintas condiciones.
- Densidad absoluta: número de individuos por unidad de área (por ejemplo, árboles por hectárea, aves por metro cuadrado).
- Densidad relativa: índice que relaciona el número de individuos con el esfuerzo de muestreo (por ejemplo, aves capturadas por metro de red de neblina).
Dentro de la densidad absoluta distinguimos dos formas de cálculo:
- Densidad bruta: número de individuos dividido para el área total del estudio.
- Densidad ecológica: número de individuos dividido para el área que realmente ocupa la especie.
Estos conceptos están planteados desde el punto de vista de la población. Obtener información a nivel de la población total implica poder realizar un censo; sin embargo, como sabemos, eso no es posible. Por eso, mucho de nuestro trabajo y nuestros argumentos implican trabajar con muestras.
2 Test diagnóstico
Antes de iniciar el ejercicio, por favor completa el siguiente test diagnóstico. Tus respuestas nos ayudan a mejorar la aplicación y a conocer tus conocimientos previos.
3 Casos de estudio
A continuación presentamos dos casos de estudio. En el primero compararemos la abundancia y densidad entre dos especies. En el segundo compararemos una misma especie bajo dos condiciones distintas.
3.1 Caso 1: Comparación de poblaciones de dos especies
Vamos a comparar la densidad y abundancia de Cedrela montana y de Cinchona officinalis, dos especies que habitan los bosques montanos de Ecuador. Este ejercicio es hipotético y los datos no corresponden a datos reales.
La primera especie, Cedrela montana, se desarrolla en las partes más altas. La segunda, Cinchona officinalis, se encuentra distribuida en las zonas más bajas.
Ahora calcularemos la densidad y la abundancia para cada especie. Como no podremos usar los datos de censos, realizaremos un muestreo.
Usted puede muestrear las dos poblaciones y obtener el tamaño para cada especie en cada parcela. Puede cambiar el tamaño de la parcela y la cantidad de parcelas muestreadas. El “Tamaño de parcela” es la longitud de cada lado, en metros. La zona de estudio es de 500 × 500 metros, es decir 250.000 m².
NoteEjercicio interactivo — Caso 1
Accede al muestreo interactivo aquí (selecciona la pestaña “Caso 1”):
Lo primero que haremos es modificar la cantidad de muestras. Cada vez que usted modifica el número de muestras, aparecen aleatoriamente en el gráfico las parcelas. Uno de los problemas es que algunas parcelas caen en sitios donde no hay individuos de la especie. Puede ver el número de individuos en cada parcela en la pestaña “Tabla”. Modifique el número de muestras y observe los datos.
Nuestro siguiente trabajo será calcular la abundancia de cada especie y su densidad, tanto bruta como ecológica. Usaremos dos metodologías:
- 15 parcelas de 50 metros de lado.
- 10 parcelas de 100 metros de lado.
Con cada método:
- Calcular la abundancia de cada especie. Recuerde que el área de distribución de cada especie está marcada en los gráficos.
- Calcular la densidad ecológica y bruta de cada especie.
- Usar la densidad bruta para calcular la abundancia tomando en cuenta los 250.000 m².
- Usar la densidad ecológica y la distribución real para calcular la abundancia.
TipPreguntas caso 1
Mientras exploras la app:
P1 (Observación). ¿Qué especie tiene más parcelas con cero individuos? ¿Qué te sugiere eso sobre su patrón de distribución espacial?
Al calcular con dos estrategias:
P2 (Cálculo). Compara las estimaciones obtenidas con parcelas de 50 m y con parcelas de 100 m. ¿Cuál de las dos estrategias da estimaciones más estables entre parcelas? ¿Por qué crees que ocurre?
Al comparar densidades:
P3 (Interpretación). ¿Cuál de las dos especies tiene mayor densidad bruta? ¿Y mayor densidad ecológica? ¿La respuesta cambia según el tipo de densidad? Explica por qué.
Cierre conceptual:
P4 (Cierre conceptual). ¿Cuáles cree que son las limitaciones de realizar estas evaluaciones en el campo? ¿Cree que realmente es posible calcular la abundancia en el campo? ¿Es factible calcular la densidad ecológica en el campo?
Espero que el ejercicio no haya sido complicado. Ahora vamos a ir al segundo caso en el cual cambian un tanto las condiciones.
3.2 Caso 2: Comparación de la misma especie bajo dos escenarios
En este ejemplo compararemos la abundancia de Amazilia amazilia, una especie de colibrí que se encuentra en zonas de bosque (en verde) y en zonas de cultivo (en gris). Este también es un caso hipotético.
Vamos a calcular la abundancia en cada uno de los dos usos de suelo. En gris tenemos el área de cultivo, mientras que en verde tenemos el área de bosque. Usted podrá muestrear cada una de las localidades y definir si existen cambios en la abundancia.
NoteEjercicio interactivo — Caso 2
Accede al muestreo interactivo aquí (selecciona la pestaña “Caso 2”):
Seleccione “Número” para ver la numeración de cada cuadrante. Escoja un número donde quiera ubicar la parcela de observación, ponga ese número en “Parcela”. Esto le permitirá obtener el valor de abundancia en ese sitio. Recuerde qué uso de suelo está muestreando: Bosque (en verde) o Cultivo (en gris), y selecciónelo en “Uso de suelo”. La abundancia se mostrará a un lado del gráfico. Presione “Agregar muestra” para acumular los datos de cada parcela.
Vamos a seleccionar cinco sitios para cada uso de suelo y anotar la cantidad de individuos en cada parcela. Construya una tabla de datos con los datos de abundancia y obtenga el valor de densidad para cada parcela. Nuestra parcela abarca un área de 5.625 m² (un cuadrado de 75 × 75 metros). Con los datos de abundancia por parcela, transforme estos datos en abundancia relativa: divida el valor de cada parcela para el total de individuos encontrados en el muestreo en las dos coberturas.
Calcule el área para cada tipo de uso de suelo. La app calcula automáticamente el área de cada uso a partir de la máscara; puedes verificarla en la pestaña “Resumen”. Calcula la abundancia total para la especie en cultivos y en bosque usando la densidad media y el área de cada uso de suelo. La densidad media para cada uso de suelo debe ser obtenida como la suma de las densidades encontradas en cada parcela dividido para el total de parcelas.
Los datos deberían tener la siguiente estructura:
| AbunBosque | AbunCultivo | DenBosque | DenCultivo | AbunBosRe | AbunCulRe |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 4 | 8.8 | 7.1 | 0.55 | 0.45 |
Con los datos calculados responda:
TipPreguntas caso 2
Mientras exploras la app:
P1 (Observación). Muestrea 5 parcelas en bosque y 5 en cultivo. ¿En qué uso de suelo encuentras más variación entre parcelas? ¿Qué podría explicar esa variación?
Al calcular densidades y abundancias:
P2 (Cálculo). Calcula la densidad media y la abundancia total para cada uso de suelo. ¿Llegan a la misma conclusión la densidad por parcela y la abundancia total? ¿Por qué puede haber diferencias?
Interpretación ecológica:
P3 (Interpretación). ¿Qué implicaciones tendría para la conservación de A. amazilia si el bosque tuviera mayor densidad pero menor abundancia total que el cultivo? Piensa en qué medida es más relevante para la especie.
Cierre conceptual:
P4 (Cierre conceptual). En un estudio real, ¿qué tan factible es obtener el dato de abundancia total? ¿Qué limitaciones tiene usar la abundancia por parcela como medida comparable entre sitios? ¿Cómo podrías usar la variación entre parcelas en un análisis más riguroso?
4 Test sumativo
Una vez que hayas completado los dos casos, por favor responde el test sumativo. Tus respuestas nos ayudan a evaluar la utilidad del ejercicio y a mejorarlo.