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Modelo Biológico
Curva de preferencia
modelo de probabilidad de distribución del
organismo en un gradiente de valor de un
parametro
Marc Pouilly
Phabsim por EVHA
(Evaluación del Habitat)
Fases de proyecto
1- Definición de objetivos (indicadores)
2- Analisis biologica (preferencia de habitat)
3- Analisis fisica a nivel de macrohabitat (sectorización)
4- Analisis fisica a nivel de la estación (descripción
topografica)
5- Analisis fisica a nivel de microhabitat (descripción
hidraúlica)
6- Modelización bio-física (via el paquete EVHA)
7- Interpretación
Objetivos
caudal ecologicos
Contexto
Rehabilitación, Escenario de gestión de obra, Evaluación
de impacto
Demanda social
Negociación multi-usuarío
Situación regional (marco termico, fisico-quimico,
toxicologico, biologico, morfologica, ciclo hidrologica)
Objetivos
caudal ecologicos
Principales Opciones
Especies indicadoras
-> Endemicas, simbolica/cultural, economica, ecologica…
Grupos de especies
-> Especies nativas / invasivas
-> Especies representante de un tipo de funcionamiento
Indicador de estado ecológico
Referencia natural
Phabsim por EVHA
(Evaluación del Habitat)
Fases de proyecto
1- Definición de objetivos (indicadores)
2- Analisis biologica (preferencia de habitat)
3- Analisis fisica a nivel de macrohabitat (sectorización)
4- Analisis fisica a nivel de la estación (descripción
topografica)
5- Analisis fisica a nivel de microhabitat (descripción
hidraúlica)
6- Modelización bio-física (via el paquete EVHA)
7- Interpretación
Modelo Biológico
• Curva de preferencia
Interpretación de la relación habitat-organismo,
y de la distribución de los organismos
Conceptos ecologicos principales :
– Filtros jerarquicos
– Nicho ecologico
• Modelos de alcanze local o (eco)regional
Filtros jerárquicos
La composición especifica de una
comunidad es el resultado de la
influencia de varios factores que actúan
de manera jerárquica a diferente escala de
tiempo y de espacio.
-> la distribución de las especies es
influenciada por esos filtros, así también
que su tamaño poblacional
adaptado de Tonn et al. 1990,Matthews, 1998
nicho ecológico - definición
Elton (1927)
Descripción del rol funcional de la especies. "What place a
species occupies in a community".
Hutchinson (1957)
Descripción de las condiciones físicas y biológicas necesarias
para que la especie se mantiene.
(hyper-volumen a n dimensiones)
Nicho optimo vs. Realizado
Nicho realizado (postcompetitivo)
Condiciones realmente utilizadas por un organismo
(populación, especies) en interacción con otras especies
(depredación, competición)
Niche realizado < nicho fundamental
Humedad
Nicho fundamental
Nicho realizado
pH
Temperatura
Nicho optimo
vs. Realizado
Nicho optimo Nicho realizado
Connell, 1978
Uso
vs.
Preferencia
generalista vs. especialista
oportunista vs. selectionista
Barbault
Ejemplo Yungas de Bolivia
Ancistrus sp.
Numero de muestreo
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Oferta
Numero de
120
individuo
Uso
Curva abundancia - parametro
100
80
60
40
20
0
Velocidad de corriente (cm/s)
Curva de preferencia
1
0.8
Abundancia relativa
coef. De preferencia
Valor de habitat …
0.6
0.4
0.2
0
Desarrollar un modelo
.Indirecto
Conocimientos adquiridos
expertos/locales
(reproducción, migración,…)
eco-morfologia
. Directa
Observación de campo
Alta Velocidad, baja
profundidad,
En el fondo o sobre rocas
Baja Velocidad, alta
profundidad,
en la columna de agua
Muestreo Peces
Microhabitat
?
Velocidad
Profundidad
Sustrato
Muestreo Peces - habitat
Muestreo Peces - habitat
Muestreo
macro-invertebrados
Shear stress
FST Hemisfera
Statzner & Müller 1989)
Merigoux et al. 2009
A nivel de estación
Validación
Souchon et al. 1989
densidad
Observada (pêche électrique)
Predicta (nombre de Froude)
A nivel de punto
de muestreo
Vandoise
vairon
Spirlin
Perche soleil
Perche
Loche franche
Hotu
Goujon
gardon
chevaine
blageon
barbeau
anguille
Ablette
(Lamouroux et al., Fresh. Biol. 1999b)
Modelos biológicos de comunidad
 Reglas de organización de las comunidades validas por un
rango de ríos lo mas amplio posible con factores de control de
diferentes escalas
 Destacar índices/parámetros vinculados a esas reglas
(como en los índices de Integridad Biológica) y establecer su
relación con las características físicas de los ríos # especies,
% de gremios tróficas, etc.
 estudio biológico de similitud y convergencia ecológica
en relación a los rasgos de vida de los organismos
 Protocolos estandarizados
 Muestreos en referencias naturales (por zonas ecológicas)
 Muestreos en ríos impactados
Relación habitat-peces
ejemplo en los Andes
Interpretación de la distribución de los organismos
para determinar las
reglas que rigen el ensamblaje
 Conservación, Modelización
Composición, riqueza, diversidad, estructura funcional
(rasgos de vida, morfología, dieta, reproducción)
Cambian en relación a:
factores físicos generales como
tamaño y complejidad del sistema, altura, hidrología, productividad
Cual es el efecto de la altura
sobre la comunidad de peces ?
Yungas de La Paz (Norte de Bolivia)
Comparación de 12 ríos
- tamaño similar
- gradiente de altitud
(250 - 1300m)
Subandino
Andino
200-500m
500-1000m
1000-1500m
Cambios en
- Riqueza
- Estructura funcional
Pouilly, Barrera & Rosales 2006
Cambíos físicos en los ríos
25
Stream
width
water
temperature
pool %
Conductivity
pH
20
water velocity
diversity
mean water
velocity
stream
slope
F2
(19.7%)
Species number
water depth
diversity
mean
water depth
Elevation (m)
15
1400
1200
10
1000
800
5600
400
0200
00
-5
F1
(46%)
-4
1000
500
-3 elevation
-2
-1 (m)0
ACP F1 scores
1
2
Temperature, pool%, conductivity, pH
Slope, water velocity
Sub Andean region streams
Andean region streams
1500
3
Dieta de los peces de los Yungas
Pesca eléctrica
estandarizada
Estudio de 28 spp.
(85-100% de la abundancia
en cada río)
Andino : 17/20
(2 exclusivas)
Subandino : 26/52
(11 exclusivas)
Cambios en la riqueza
y la diversidad trófica
1.0
1.0
20
20
0.9
0.9
15
10
15
10
5
5
0
0
0
1000 0
500
elevation (m)
Trophic diversity
(Shannon Index)
25
Trophic diversity
(Shannon Index)
25
Species number
Species number
Figure 6
0.8
0.7
0.6
0.8
0.7
0.6
0.5
0.5
0.4
10000
1500500
elevation (m)
Figure 6
0.4
1500
10000
500
elevation (m)
1000
500
1500
elevation (m)
1500
pool%, conductivity,
pH
Temperature,
pool%, conductivity, pH
Temperature, pool%, conductivity,Temperature,
pH
Temperature,
pool%, conductivity,
pH
Slope, water velocity
Slope, water velocity
Slope, water velocity
Slope, water velocity
Factores de control de diferentes escalas:
macro ->
T° / Altura
local ->
Pendiente, %posa, velocidad
Referencia natural regional
The analysis of species composition showed that the distinctiveness of the fish fauna
increased with elevation, with the greatest turnover observed between 1000 and 1750 m a.s.l.
The study focused on understanding the pattern of diversity of fish communities inhabiting the
Andes in Colombia.
Anthropogenic effects on the altitudinal distribution of fish species in the region,
however, are largely unknown and would require further investigations.