R-DC 91 Determinación del grado de afectación de la biodiversidad, en dos parches del bosque húmedo tropical Santa Lucia Magdalena Medio caso de estudio: Aves.

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PROPUESTA DE TRABAJO DE GRADO
VERSIÓN: 01
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍAS
TECNOLOGÍA EN RECURSOS AMBIENTALES
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Determinación del grado de afectación de la biodiversidad, en dos parches del
bosque húmedo tropical Santa Lucia Magdalena Medio caso de estudio: Aves.
PROPONENTES
ANDREA SANABRIA ZAMBRANO
KAREN DAYANA GOMEZ MONTAÑEZ
DIRECTOR
JHON JAIRO ACEVEDO VILA
Biólogo MSc. Ingeniería ambiental
REFERENCIA AL COMITÉ
Con este proyecto se busca relacionar como la continuidad espacial, la forma y el tamaño de
parche puede afectar el hábitat de un grupo faunístico que en este caso son las aves, a través de
una imagen de Google Earth y determinando diferentes índices, los cuales muestra como el grupo
faunístico se comporta respecto al área en el que se encuentra su hábitat.
Bucaramanga
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Fecha de Presentación: 09-11-18
Tabla de contenido
1.
4
2.
6
3.
7
3.1.
7
3.2.
9
3.3. OBJETIVOS
11
3.3.1. Objetivo general
11
3.3.2. Objetivos específicos
11
3.3.
11
3.3.2
12
3.5. MARCO REFERENCIAL
16
3.5.1. Marco teórico
16
7.1.1 Diversidad alfa
16
7.1.2. Diversidad beta
18
7.1.3. Curvas de acumulación de especies
19
7.1.4. Aves
21
24
3.5.1.2. Pérdida y fragmentación de hábitat
26
3.5.1.4. Calidad ambiental
27
3.5.2. Marco legal
28
3.5.3 Marco geográfico.
31
3.6
32
3.7.
33
E(S): Número esperado de especies
37
3.8. RESULTADOS ESPERADOS
41
3.9. ESTRATEGIA DE DIVULGACIÓN
41
3.10. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
42
4. PRESUPUESTO
43
1.
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Tabla 1. Atributos registrados en observaciones (Villareal, 2004).
Tabla 2. Atributos registrados para las aves capturadas (Villareal, 2004).
Tabla 3. Forma de fragmentos según el índice de diversidad de formas de Patton
Tabla 4 Valores para el índice de fragmentación
Tabla 5. Cronograma de actividades durante la investigación.
Tabla 6. Presupuesto global.
Tabla 7.Presupuesto de Talento humanos.
Tabla 8. Presupuesto materiales y equipos.
Tabla 9. Presupuesto servicios técnicos.
Tabla 10. Presupuesto de gastos varios.
21
22
34
35
41
42
42
42
44
44
Figura 1. Métodos de cuantificación de la riqueza específica (Villareal, 2004).
Figura 2.Métodos de cuantificación según la estructura de las comunidades (Villareal, 2004).
Figura 3 . Métodos para cálculo de diversidad beta (Villareal, 2004).
Figura 4. Curva de acumulación de especies de peces observadas y estimadas.
Figura 5. Medidas morfométricas.
Figura 6Fragmentación y efecto de borde del bosque.
Figura 7. Línea del tiempo de normatividad referida a el desarrollo del proyecto
Figura 8. Ubicación
Figura 9. Diseño metodológico
Figura 10. Base de datos
15
17
18
19
25
26
28
31
35
38
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1. FICHA TÉCNICA DE LA PROPUESTA
Título
ANDREA SANABRIA
ZAMBRANO
KAREN DAYANA
GOMEZ MONTAÑEZ
Nombre del grupo de
investigación
Línea de Investigación
Determinación del grado de afectación de la biodiversidad, en
dos parches del bosque húmedo tropical Santa Lucia
Magdalena Medio caso de estudio: Aves.
1193056933
[email protected]
3172906058
1005462625
[email protected]
om
3142953469
-GIECSA
BIODIVERSIDAD
Director
JHON JAIRO ACEVEDO VILA
Lugar de ejecución
BARRANCABERMEJA, SANTANDER
Duración
Cuatro meses
Modalidad
Propuesta de investigación
Costo
Palabras claves
Diecinueve millones novecientos ochenta y tres mil doscientos cincuenta pesos
($19’983.250)
FRAGMENTACIÓN DE HÁBITAT, CONTINUIDAD ESPACIAL, BIODIVERSIDAD BETA
Y ALPHA,
Observaciones generales:
Diligencie la siguiente información si corresponde a un trabajo de grado a desarrollar con una empresa, centro empresarial, gremio
de producción u otra universidad. Se debe entregar carta de compromisos por parte de la empresa en dónde se especifique los
requerimientos o actividades a desarrollar por el estudiante y nombre del responsable en la empresa de supervisar y asesorar al
practicante.
Nombre de la Empresa
Representante Legal.
Cédula de ciudadanía o NIT
Dirección completa
Ciudad / Departamento
Teléfonos / Fax / Celular
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Correo electrónico
Tipo de entidad
Pública o privada
Código del Convenio especial de colaboración
Los abajo firmantes confirman que todos los datos incluidos en la presente propuesta son correctos y verídicos, que no incumplen
ninguna ley ni norma vigente. Declaran que corresponde a las Unidades Tecnológicas de Santander la titularidad de los derechos
patrimoniales sobre los productos intelectuales y creaciones obtenidas como resultado del presente trabajo de grado, teniendo en
cuenta que este trabajo de grado es considerado una obra por encargo. El estudiante ostentará los derechos morales como autor
y tendrá el respectivo reconocimiento académico.
______________________
Andrea Sanabria Zambrano
_________________________
Jhon Jairo Acevedo Vila
______________________
Karen Dayanna Gomez
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2. RESUMEN EJECUTIVO
El presente trabajo de investigación tiene como objetivo determinar el grado de afectación de la
biodiversidad calculando la riqueza faunística; específicamente en las aves. Afectación causada
por la fragmentación y pérdida de hábitat. Para ello se medirá la diversidad Alpha y beta, las
cuales determinan el grado de afectación y la respuesta a los impactos ambientales por parte de
las especies de un lugar y la tasa de reemplazo de especies de un hábitat discontinuo
respectivamente, en este caso se hará en dos parches de bosque que se encuentran localizados
en el bosque Santa Lucia en el Magdalena medio. En la primera fase se determinará la
continuidad espacial del lugar y el tamaño de cada parche mediante una herramienta informática,
Google Earth. Para el muestreo se seguirá la metodología de grupo de estudios de monitoreo
ambiental, de ahora en adelante referenciado - GEMA, del instituto Alexander Von Humboldt que
contempla cuatro actividades; recopilación de información del sitio, observación, grabación de
vocalizaciones y captura y liberación con redes de niebla. Finalmente se determinará la diversidad
alfa y beta, para así entender el patrón de diversidad mediante modelos paramétricos que
indicarán el grado de afectación. En este proyecto se busca establecer la influencia de la pérdida
de cobertura vegetal con la pérdida de biodiversidad en el bosque Santa Lucia, determinar el
riesgo al cual queda expuesta la comunidad de aves, disminución de la población luego de la
fragmentación de su hábitat por factores como la discontinuidad espacial y el efecto de borde de
los parches. Se espera encontrar mayor afectación en el parche que sea más amorfo y contemple
un área menor debido a la exposición que se encuentra la comunidad por efecto de borde. Al
finalizar se obtendrá un estudio completo del patrón de biodiversidad que siguen las aves en
ambos parches del bosque Santa Lucía, con el cual se obtendrá el grado de afectación a este
grupo faunístico representativo.
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3. DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA DE TRABAJO DE GRADO
3.1.
PLANTEAMIENTO DE LA PROBLEMÁTICA
El área de estudio es el bosque húmedo tropical; según el sistema de clasificación Holdridge
(1978), ubicado en el centro experimental Santa Lucía del instituto universitario de la Paz, vereda
Zarzal, magdalena medio, entre alturas de 90 y 300 msnm, a 7º 4' 18.70" Norte y 73º 44' 55.80"
Oeste, donde son predominantes lo terrenos planos.
El bosque ubicado en el centro experimental Santa Lucía refleja un alto grado de intervención
antrópica, esto se evidencia en diferentes puntos en los que se realizó explotación maderera
llevada a cabo por anteriores administraciones y la ampliación de la frontera agrícola-ganadera,
al llevarse a cabo estas actividades se fue fragmentando el bosque; proceso por el cual un
determinado hábitat va quedando reducido a parches de menor tamaño, conectados o no entre
sí, generando un hábitat diferente al original, este proceso conlleva pérdida de la cobertura
original, mayor aislamiento y reducción del tamaño de los fragmentos o parche; generando
afectación directa a la biodiversidad de la local; situación que ha promovido el desarrollo de
diferentes proyectos de investigación y conservación de este ecosistema por parte de
instituciones como la UNIPAZ ya que este es uno de los principales factores que ocasiona la
pérdida de la biodiversidad a causa la pérdida del hábitat de innumerables especies.
Esta situación genera disminución la densidad de las especies en la zona; esto puede llevar a
especies vulnerables a la desaparición en sectores alterados, disminución en el tamaño de las
poblaciones mantenidas en cada uno de los parches, colapso de los procesos ecológicos,
dificultando el intercambio de individuos entre las poblaciones ubicadas en parches aislados
exponiéndolos a una eventual extinción. Por último, se produce un aumento de la relación
perímetro/superficie, esto ocasiona mayor efecto de borde exponiendo el hábitat fragmentado a
interferencias procedentes de los hábitats aledaños, conocidos genéricamente como “matriz de
hábitat”.
Para evitar esto es necesario realizar estudios en la zona los cuales indiquen la manera más
adecuada de conservar el bosque teniendo en cuenta los parámetros que afectan drásticamente
la biodiversidad y la calidad de hábitat. El objetivo de este proyecto es determinar la biodiversidad
a escala Alpha(α) y beta(β) para ambos parches con el fin de identificar el grado de afectación en
función al tamaño de este sobre aves presentes en dos parches del bosque húmedo tropical
Santa Lucia Magdalena Medio, evidenciar que tanto influye a continuidad espacial en la pérdida
de diversidad biológica en esta zona y la relación que tiene con el tamaño del parche, mediante
el índice de biodiversidad. Hay diferentes metodologías para establecer esta relación; están los
índices basados en sistemas de información geográfica que han sido muy utilizados en estos
estudios y que son de fácil acceso para este tipo de análisis en los que se miden diferentes
variables paisajísticas, para luego relacionarlos con la diversidad, la cual se puede valorar
mediante diferentes modelos de evaluación rápida de la biodiversidad por los cuales se puede
establecer la riqueza biológica con la que cuenta determinado parche.
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¿Cómo la aplicación de índices de biodiversidad alfa y beta permite determinar el grado de
afectación sobre aves presentes en dos parches del bosque húmedo tropical Santa Lucia
Magdalena Medio?
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3.2.
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JUSTIFICACIÓN
Los bosques húmedos tropicales conforman alrededor de un 7% de la superficie terrestre y
aunque es una porción relativamente mínima, en este espacio se encuentra aproximadamente
más de la mitad de las especies de animales y vegetales conocidas (Pérez, s.f.). El bosque Santa
Lucia del magdalena medio, Colombia es uno de ellos, en busca de la conservación de este
bosque es necesario realizar una determinación de diferentes parámetros como la continuidad
espacial, que garantiza la supervivencia de las especies y para determinarla se utilizara la
continuidad de Vogelmann, también nos basaremos en el grado de fragmentación de los dos
parches ya que esto estima el área del bosque respecto al área total, es necesaria realizar esta
caracterización para determinar la biodiversidad a escala Alpha(α) y beta (β) para ambos parches,
con el fin de identificar el grado de afectación en función al tamaño de este sobre aves presentes
en dos parches del bosque húmedo tropical Santa Lucia Magdalena Medio, planteando también
que con una forma irregular, tamaño pequeño y con índice de continuidad espacial alto, indica la
afectación dinámica del ecosistema, ya que las formas amorfas o formas irregulares pueden ser
significativamente sensibles a los efectos negativos externos, con una forma compactada,
tamaño de gran medida y su continuidad espacial baja su resistencia a los efectos negativos de
esta matriz es mayor.
Es necesario realizar este proyecto para tener conocimiento de la vulnerabilidad en la que se
encuentran las especies de aves del bosque Santa Lucia, ya que se han realizado varios estudios,
pero no se ha investigado qué tan afectada ha sido la biodiversidad por la pérdida de cobertura
vegetal. De este modo las Unidades Tecnológicas de Santander (UTS) podrían aportar datos
para el cuidado y conservación de este ecosistema, se pueden generar alternativas de
conservación, recuperación y restauración.
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3.3. OBJETIVOS
3.3.1. Objetivo general
Determinar la biodiversidad a escala Alpha (α) y beta (β) para dos fragmentos de bosque con el
fin de identificar el grado de afectación en función al tamaño de este sobre aves presentes del
bosque húmedo tropical Santa Lucia Magdalena Medio.
3.3.2. Objetivos específicos
●
●
●
Calcular la continuidad espacial que presentan dos parches del bosque húmedo tropical
Santa Lucia.
Determinar el valor de riqueza faunística del grupo funcional seleccionado para el área de
estudio, según los índices de biodiversidad.
Explicar el patrón de biodiversidad de las aves respecto al tamaño y la forma de dos
parches de bosque en Santa Lucia.
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3.3.
ESTADO DEL ARTE / ANTECEDENTES
3.3.1
Estado del arte
Botache, Aguilar y chaves realizaron un estudio en el año 2011, en el cual determinaron el grado
de fragmentación de los bosques naturales que se encuentran alrededor de 10 cuencas
hidrográficas, donde se midieron parámetros espaciales como la densidad del fragmento respecto
al área, forma, conectividad del bosque y estado de fragmentación. Los cuales se determinaron
con imágenes Landsat ETM 5 (2000-2001) procesadas en el software Ilwis 3.3, para calcular el
índice de diversidad de forma y de compactación. Según estas variables estudiadas se obtuvieron
resultados que indican una matriz fragmentada, donde gran parte de los parches presentan una
forma amorfa lo que conlleva a una menor resiliencia (perdida de bienes y servicios ambientales
y pérdida de biodiversidad) de los bosques naturales y mayor vulnerabilidad debido a factores
antrópicos. (Botache, Aguilar, & Chaves, 2011).
Galván y otros llevaron a cabo en el 2015 la caracterización de la fragmentación evidenciada en
el bosque seco tropical del arroyo de Pechelín ubicado en el caribe colombiano. Se realizaron
análisis espaciales de tamaño, continuidad, cobertura y selección de parches mediante el sistema
de información satelital, para la obtención de las imágenes se utilizó software PTGui versión 7.8
y para el procesamiento se empleó el software ArcGIS® 9.3. Los datos obtenidos permitieron
determinar que los fragmentos que conforman el bosque tienen áreas muy reducidas, se calculó
el índice de fragmentación alto mediante la relación entre el área de los fragmentos y el área total,
la continuidad espacial según el índice de continuidad de Vogelmann reveló que es una zona
boscosa insularizada, discontinua donde dominan los fragmentos que presentan formas
irregulares según el índice de Patton. Todos estos datos indican una elevada fragmentación en
la zona en consecuencia a la actividad agrícola. (Galván-Guevara, Ballut-Dajud, & De La Ossa,
2015).
Por otro lado, Santos y Tellería investigaron como la fragmentación, el efecto de bosque y la
perdida regional del hábitat afecta a las especies en el ecosistema, ellos establecieron que las
especies pueden presentar distribución discontinua de patrones, esto debido a las variaciones
espaciales de las condiciones ambientales que determinan la calidad de sus hábitats y el régimen
natural de las diferentes perturbaciones. Establecieron un ejemplo en el cual la fragmentación y
destrucción de los bosques por los pastizales y expansión de cultivos afectaban al hábitat al cual
las especies estaban acostumbradas y concluyeron que en este tipo de fragmentos las especies
mermaran en el territorio disponible y pueden presentar un alto nivel de perdida de sus
poblaciones (Santos & Tellería, 2006).
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3.3.2
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Antecedentes
Corzo Solano realizó una caracterización y cuantificación de los ecosistemas boscosos del
municipio de Barrancabermeja en el 2003, estos resultados se compararon con estudios
realizados en 1991 por el INDERENA y se evidenció una pérdida de más de once mil hectáreas
de cobertura durante esos 12 años (Corzo Solano, 2003).
Bernal Velásquez y otros hicieron físico-químico del suelo del Bosque Santa Lucía para hallar
limitantes que interfieran en el desarrollo un cultivo, posteriormente se realizaron análisis de
mapas de zonas de vida, aptitud de uso del suelo, hidrología, entre otros, todos obtenidos a
través varios softwares de sistema de información geográfica. Se determinó poca fertilidad en los
suelos del centro de investigaciones Santa Lucía por variables como la acidez (Bernal Velásquez,
Lopez García, & Rueda Suarez, 2004).
Estrada, en el 2003 llevó a cabo una evaluación agroecológica de aplicación de preparados para
suelos que no tienen cobertura vegetal en el centro de investigaciones Santa Lucia. Se analizó la
respuesta del suelo a dos tipos de tratamientos de remediación; mineral y microbiológico, a la par
de llevó a cabo una muestra testigo (sin preparado). El preparado que mejor respondió a la
variables físico-químicas y biológicas evaluadas y con el menor impacto ambiental fue el
microbiológico (Estrada, 2004).
Galeano y otros en el 2004 llevaron a cabo el estudio de diferentes técnicas para el control de la
erosión en diversas áreas del centro de investigaciones Santa Lucía con el fin de mitigar o anular
este proceso de pérdida de suelo en estas áreas. Las técnicas usadas generaron un aumento en
la fertilidad del suelo y en la retención de este ante procesos erosivos, haciendo de este un
método eficaz para la conservación del recurso si se llevan a cabo las prácticas y técnicas
correctas. (Galeano Rondón & Sepúlveda Torrado, 2004).
Mejía y Ortega en el 2005 realizaron un modelo de educación ambiental que se puede llevar a
cabo en el bosque del centro de investigación Santa Lucía pudiéndose convertir en un sendero
ecológico teniendo en cuenta que diferentes instituciones educativas que visitan el lugar no
cuentan con personal que les realice un recorrido para poder visualizar la diversidad del bosque
(Mejía Gomez & Ortega Bautista, 2005).
Coronel y Castaño realizaron en el 2006 un diagnóstico de proyectos de reforestación que se
llevaban a cabo en el municipio por parte de diferentes entidades; tanto privadas como públicas.
El diagnóstico muestra que se realizó una mala inversión ya que se presentaron diferentes
inconvenientes para los cuales no se tenía una guía estratégica, la cual se realizó en este informe
para que en futuras actividades de reforestación sean exitosas (Coronel Robles & Castaño Ortiz,
2006).
Pinto y Rojas analizaron la dinámica de la entomofauna en el bosque Santa Lucía en el 2006,
debido a la pérdida de diversidad en esta zona por factores antrópicos como la deforestación para
fines agrícolas y por otro lado por el cambio climático. (Pinto Delgado & Rojas Aguilera, 2006).
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Balcázar en el 2006 llevó a cabo una identificación de la ofidiofauna presente en el Bosque Santa
Lucía en cinco estaciones de muestreo pre presentan diversidad vegetal y cierta intervención
antrópica. Se encontró mayor diversidad en el bosque secundario que correspondía a la estación
de muestreo 1 y la especie que presentó mayor distribución en las estaciones fue la Bothrops
atrox conocida comúnmente como jergón; es una especie venosa que presenta riego para el
hombre (Balcázar, 2006).
Leonardo García y Javier Pimiento en el año 2014 realizaron la estimación del carbono el bosque
Santa lucia, ellos calcularon la cantidad de carbono que emite cada reservorio, esto en base a
como el bosque responde a las actividades antrópicas y también para llevar acabo la protección,
aprovechamiento y conservación de este ecosistema, arrojando como resultado que en sus
44,014 Ha está capturando 140,7 (t C/ ha) y el que captura mayor carbono es la vegetación
arbórea y concluyendo la función del bosque como “amortiguador” del calentamiento global.
(Garcia & Pimiento , 2014).
En ese mismo año Diana Benjumea y José Carreño, Estudiaron una de las especies endémicas
de Barrancabermeja (Tapura bullata Standl), el estudio lo realizaron a través de dos métodos de
clasificación: Arthur Cronquist y APG III, y cuantificaron y cualificaron 763 individuos distribuidos
en 2,2 Ha. (Benjume & Carreño , 2014)
Más adelante Alexis Cordero y Javier Araujo, tipificaron, inventariaron y evaluaron los arboles
encontrados en el relicto de bosque santa lucia, identificaron 272 individuos y llevaron a cabo el
registro pertinente para casa uno de los parámetros tanto fenotípicos y dendrometrías. Y
definieron la clasificación taxonómica de cada individuo. ( Cordero & Araujo,, 2014)
Ya para el 2015 Alba Loaiza Cardona, realizo la identificación de las especies forestales que se
encuentran registradas en los libros rojos debido a que se encuentran amenazada, para esto
determino el grado de afectación de cada una de las especies y su clasificación taxonómica, y
establecieron parámetros cuantitativos como densidad, abundancia, dominancia, esto lo
realizaron a treves de los índices de riqueza de Margalef y diversidad de Shannon-Wienner. Y
encontraron seis especies reportadas en los libros rojos. ( Loaiza, 2015), por otro lado, Nathaly
Hernández y María Osorno determinaron las especies de anfibios que se encuentran en el área
de estudio para esto utilizaron dos métodos los cuales son de trampas foso cerco y de transectos
de encuentros visuales y el muestreo arrojo resultados de ocho especies en la cual domina la
especie Dendrobates truncatus con un total de 18 individuos. Con esto concluyeron las
investigaciones del año 2015 dando resultados óptimos para bosque santa lucia Unipaz.
(Hernández & Osorno, 2015 ).
Jairo Pedraza Álvarez, ingeniero forestal y docente de la universidad de la paz nos hace la
siguiente reseña histórica del bosque ubicado en el centro de investigaciones Santa Lucía:
‘’La Universidad de la Paz adquirió el predio en 1993 este predio consta de 324 ha de las cuales
170ha son bosques naturales, 50ha bosque natural primario intervenido, 120ha de bosque natural
secundario. Los dueños anteriores realizaban explotación maderera (abarco, caoba, comino,
zarpan, maqui, laurel, etc.) lo que ocasionó la pérdida de especies de flora, existen especies de
poca importancia maderable. La universidad adquiere en predio con el fin de conservar y
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protegerlo a través de tratamientos silviculturales implementándose grupos en los claros internos
del bosque sembrándose especies como el abarco, caoba, ceiba tolú, cedro. Los principales
agentes tensionantes del bosque son la actividad antrópica, vecinos y gente de otros lugares
entra ilegalmente al bosque para sacar varas que serán usadas en construcción, también hay
épocas en las que la universidad está en vacaciones y aprovechan, hay presencia de casería ya
que hay especies como la oruga, el ñeque y pavas. La especie Tapura bullata especie endémica
de Barrancabermeja, en el 2010 fue redescubierta por Adolfo Jara, se ha encontrado esta especie
en los últimos estudios, hay preocupación con la conservación de esta especie ya que se
encuentra en peligro crítico según los libros rojos’’. (Pedraza, 2017)
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3.5. MARCO REFERENCIAL
3.5.1. Marco teórico
La biodiversidad tiene diferentes atributos que se pueden apreciar en los niveles de organización
de los seres vivos, se entiende por diversidad biológica a la riqueza de organismos que hay en
un ecosistema, sea terrestre o acuático, también comprende los complejos ecológicos y puede
medirse a nivel de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas (Bolen & Robinson,
1995). Para determinar la biodiversidad existen índices que reducen todos los datos de campo a
un solo valor que permite llevar a cabo comparaciones. Los índices se usan según la escala a la
que se va a estudiar la biodiversidad, sea alfa, beta o gamma.
En cada uno de los niveles de organización es posible identificar tres cualidades de la
biodiversidad; composición, estructura y función (Noss, 1990) .Podemos observar estas tres
cualidades inspeccionando por ejemplo a nivel de comunidad, las aves de un lugar particular; si
se toma una comunidad de aves de determinada región las especies que la conforman(colibríes,
loros, garzas, entre otros ) hacen parte de la composición de especies de la comunidad, la
estructura se puede analizar a partir de la abundancia proporcional de cada especie en relación
al total de aves, y la función hace referencia a la variedad de procesos ecológicos en cada nivel
jerárquico.
7.1.1 Diversidad alfa
La diversidad alfa hace referencia a la variedad de especies a nivel local en una comunidad
considerada homogénea, esta puede ser estudiada como unidad de paisaje, tipo de bosque o
formación vegetal. Diversos índices permiten calcular la diversidad local o alfa, estos van
enlazados a la información que se quiere estudiar, para la cuantificación se calculan según la
riqueza específica (Figura 1) o número de especies y según la estructura de las comunidades
(Figura 2).
Figura 1. Métodos de cuantificación de la riqueza específica (Villareal, 2004).
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Los índices directos son métodos prácticos para medir la diversidad alfa en una unidad de estudio,
existen los siguientes métodos; la riqueza de la especies dada por el número de especies en el
sitio de muestreo, Margalef asocia el número de especies con el total de individuos, Rarefacción
es utilizado para reducir la muestra mayor cuando las muestras son de diferentes tamaños y se
desea hacer la comparación de estas, Coleman y Michaelis-Menten calculan la riqueza de
especies por la muestra total de estas.
Las curvas de acumulación de especies son utilizadas para calcular la cantidad de especies de
un lugar con base en un muestreo realizado, refleja la acumulación del número de especies
respecto al número de muestras, estas curvas tienen dos comportamientos; lineal cuando
obedece una distribución estadística o matemática conocida y cuando la distribución no se ajusta
a ningún modelo se usan los métodos no paramétricos. Entre los modelos lineales está el
logarítmico en el cual a medida que la lista de individuos por especie aumenta la probabilidad de
encontrar una nueva especie disminuye proporcionalmente hasta llegar a cero, lo mismo ocurre
en el exponencial a diferencia de que nunca llegará a cero y es utilizado en áreas de estudio
grandes. Clench es utilizado cuando la cantidad de nuestros varía en el tiempo y se quiere
conocer el esfuerzo mínimo necesario para obtener un número admisible de especies para
estudio. Y los métodos no paramétricos; CHAO 2, Jacknife y Bootstrap calculan el número de
especies esperadas a diferentes consideraciones, Chao considerando la relación entre las
especies únicas y las duplicadas en muestras, Jacknife considerando las que aparecen en una y
en dos muestras y Bootstrap calcula la riqueza de especies a través de la proporción de las
muestras, estos pueden ser calculados por medio del programa estimateS.
Una desventaja que tiene medir la diversidad según la riqueza específica es que el tamaño de la
muestra y el número de especies está directamente relacionado, y esto va en función del esfuerzo
de muestreo, ya que al aumentarlo incrementará proporcionalmente el número de la muestra.
Esto hace que la comparación a diferentes esfuerzos de muestreo y tamaño de la muestra sea
más compleja.
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Figura 2.Métodos de cuantificación según la estructura de las comunidades (Villareal, 2004).
Los índices de dominancia examinan las especies que dominan sin tener en cuenta a las demás.
Simpson calcula la probabilidad de que dos individuos elegidos aleatoriamente de una muestra
pertenezcan a la misma especie y la serie de Hill tiene en cuenta la ponderación del número de
especies según su abundancia relativa, de este modo las especies más raras con menor
abundancia tienen menor importancia.
Los índices de equidad toman como referencia la abundancia de cada especie y la uniformidad
de la distribución. Shannon establece que en la muestra están representadas todas las especies
e indica qué tan uniforme es la abundancia de estas, Pielou toma como base a Shannon para
calcular la equidad como relación entre la diversidad identificada con la máxima que puede llegar
a encontrarse, Brillouin toma como base que todos los individuos pertenecientes a la población
han sido identificados en el muestreo y se establece la representación de las especies
relacionando el número de individuos por especie con el número total de estas en la muestra.
Los modelos paramétricos o matemáticos definen gráficamente la relación que hay entre la
abundancia y las especies organizadas categóricamente de manera descendente según
abundancia y pueden seguir las siguientes series: geométrica la cual muestra una proporción
constante entre la diversidad de especies su la abundancia, al graficar a escala logarítmica se
muestra como una línea recta y se asume que hay una proporción amplia de especies con poca
abundancia y una pequeña proporción de especies con gran abundancia, logarítmica-normal
establece la relación del número de individuos por especie organizados en rangos de abundancia,
y por último está el modelo de vara quebrada el cual las especies siguen una abundancia definida.
El modelo no paramétrico CHAO 1 determina el número de especies esperadas con base en la
relación del número de especies representadas por un individuo y por dos individuos en las
muestras.
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7.1.2. Diversidad beta
Hace referencia a una medida de cambio en la composición de las especies en un área que ha
sido alterada, esta medida se puede obtener comparándola biodiversidad de dos unidades de
paisaje o áreas de estudio similitudes y disimilitudes entre las comunidades.
La tasa o grado de recambio se mide a través de índices y coeficientes que señalan las similitudes
o diferencias que pueden ser cualitativas o cuantitativas entre dos muestras según esto se usan
los índices. Los métodos para realizar la cuantificación de esta diversidad se dividen en dos tipos;
similitud-disimilitud y los de recambio/reemplazo de especies. La diversidad beta también pude
ser calculada a partir de métodos de clasificación o de ordenación basados en las matrices de
datos ya sean cualitativos o cuantitativos y el ordenamiento según las especies encontradas. (Ver
figura 3)
Figura 3 . Métodos para cálculo de diversidad beta (Villareal, 2004).
La similitud o disimilitud deja ver la semejanza de la abundancia de las especies entre dos
comunidades o muestras, los métodos cuantitativos como, el índice de Jaccard y de Sorensen
demuestran esto en base a la composición de las especies compartidas y excluidas en dos
muestras. Los métodos cualitativos como el índice de Sorensen (cuantitativo) y el índice de
Morisita-Horn toman como base la abundancia de las especies y su composición.
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Los métodos de ordenación y clasificación se basan en matrices de composición y estructura de
las muestras para así representar gráficamente en formas de agrupamiento en las que se utilizan
varias distancias; desviaciones, índices, correlaciones, etc.
El recambio o reemplazo de especies muestra qué tanto se complementan las especies de las
muestras, teniendo en cuenta las especies exclusivas con el promedio o total al igual que el
número de especies que de intercambio.
7.1.3. Curvas de acumulación
Las curvas de acumulación son un método muy eficiente a la hora de valorar la información de
un inventario, estas curvas determinan y las muestras recogidas son representativas de acuerdo
con lo que se desea medir. Gráficamente se reflejan las especies encontradas vs los muestreos
realizados, inicialmente las especies empiezan a aparecer y aumenta el número de estas
respecto al número de muestreos, cuando la gráfica empieza a tener un comportamiento
constante o asintótico (Ver figura 4) de las especies respecto al número de muestreos es
indicador de un buen muestreo ya que realizando un mayor esfuerzo se tiene un igual número de
especies.
Figura 4. Curva de acumulación de especies de peces observadas y estimadas.
Curva de acumulación de especies de peces observadas (riqueza observada) y curvas de riqueza de especies
estimadas con los estimadores no paramétricos Chao1, Chao2, Jackknife2 y Bootstrap / Observed fish species
cumulative curve (observed richness) and estimated species richness curves calculated with non parametric
estimators Chao1, Chao2, Jackknife2, and Bootstrap
Fuente: Ensamblajes de peces arrecifales y su relación con el hábitat bentónico de la Isla Isabel, Nayarit, México Scientific Figure on ResearchGate (Galván-Villa, Arreola-Robles, Ríos-Jara, & Rodríguez-Zaragoza, 2010).
De no obtenerse la curva de acumulación se requieren aplicar otros modelos que estimen qué
tan completo han sido los muestreos realizados para así calcular en número de especies
capturables. El programa estimateS es muy utilizado para la elaboración de estas curvas y
calcular la riqueza a partir de modelos establecidos. Cuando se tienen los datos del muestreo el
programa realiza variedad de cálculos utilizando estimadores y teniendo en cuenta la desviación
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estándar de los datos. Entre los estimadores utilizados por el programa están: MMMean, CHAO
1, ACE, Cole, CHAO 2, ICE, Jacknife 1, Jacknife 2 y Bootstrap. Estos estimadores se basan en
las especies que están representadas por uno o dos individuos en la muestra en el caso de
calcularlo por abundancia, de hacerse por presencia o ausencia se tienen en cuenta especies
registradas en una o dos muestras. Todo esto tomando como principio que en la naturaleza no
se encuentran los individuos solos sino en poblaciones, por ello el encontrarse varias especies
representadas por un solo individuo indica que la muestra no es representativo. Luego del
procesamiento de los datos en el programa de obtiene la información antes mencionada,
denominando singletons y doubletons a los valores calculados según la abundancia, los datos
estimados según la presencia o ausencia se denominan únicas y duplicadas.
Los valores obtenidos por el programa pueden tomarse como medidas de la diversidad alfa y
como indicadores de si se realizó un muestreo representativo. La información de los estimadores
es importante para calcular en que porcentaje las especies de la muestra representan las
especies del lugar para posteriormente realizar la determinación de similitud o
complementariedad, estos análisis se pueden realizar cuando el porcentaje de especies
esperadas es mayor al 85%. Al utilizar varios estimadores y comparar sus valores, un
comportamiento similar en los valores indica confiabilidad en los datos obtenidos y un muestreo
bien realizado.
7.1.4. Aves
Las muestras a comunidades de aves aportan cantidad de información para el desarrollo de
políticas de conservación ya que permiten identificar comunidades vulnerables e información
científica para realizar diversos estudios. Los estudios a estas comunidades es un medio muy
utilizado para evaluar el estado de conservación en el que se encuentra un hábitat y también para
realizar comparaciones en cuanto a la riqueza, abundancia de especies y recambio de estas.
Algunas de las características que hacen de esta comunidad ideal para estudios con un buen
grado de certeza son las siguientes (Stotz, Parker, Fitzpatrick, & Moskovits, 1996):
∼ Comportamiento llamativo: su comunicación por medio de sonidos y cantos hace que
puedan ser identificadas fácilmente a metros de distancia, además de que la mayoría de
estas tiene un comportamiento diurno lo que hace factible su observación.
∼ Identificación rápida y confiable: parámetros como su color, plumaje, canto, forma y
tamaño, permiten una fácil identificación de las especies.
∼ Fáciles de detectar: con pocos días de muestreo se puede realizar un inventario
representativo de la comunidad, ya que estas permanecen en el hábitat, a excepción de
aquellas que realizan migraciones.
∼ Son el grupo animal mejor conocido: Existe infinidad de información sobre esta
comunidad en Colombia que incluye si distribución geográfica en el territorio, de esta
manera las identificaciones en campo son más confiables.
∼ Diversidad y especialización ecológica: En Colombia, casi en cualquier hábitat hay una
especie representativa o típica, convirtiendo a las aves en un importante indicador
biológico por su riqueza, distribuciones geográficas, entre otros aspectos.
∼ Sensibilidad a perturbaciones en el hábitat: Alteraciones como la fragmentación de
hábitat afecta a especies sensibles y puede llegar a causar su desaparición. Mediante
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comparaciones se evalúa el grado de alteración en el que se encuentra un hábitat
afectado, estudiando el mismo hábitat en diferentes comunidades.
Uno de los métodos para la caracterización de comunidades de aves es el establecido por GEMA,
el cual en un tiempo de cinco días de muestreo permite hacer un inventario representativo de las
especies del lugar, información que al ser comparada con la de otras regiones índica el estado
en el que se encuentra el hábitat. La propuesta metodológica consta de cuatro actividades que
dejan registros de la presencia de las especies y son las siguientes:
➢
➢
➢
➢
Recopilación de la información
Observación
Grabación de las vocalizaciones
Captura con redes de niebla
Observaciones
Las observaciones de las comunidades de aves es uno de los métodos más utilizados debido a
su facilidad y efectividad, ya que como resultado de obtiene una representativa lista de especies,
además de eso permite obtener información acerca del comportamiento, ecología e historia local.
Una de las dificultades para la observación es la cobertura vegetal, en los hábitats tropicales se
presenta esta desventaja, pero las aves usan sonidos o vocalizaciones para comunicarse a largas
distancias, vocalizaciones que son característicos de cada especie y que permite realizar un
inventario representativo.
El equipo necesario para este muestreo es: Binoculares, libreta de apuntes, lápiz o tinta china y
guías. Las observaciones de aves para inventarios requieren el cumplimiento de ciertos
parámetros para poder comparar los datos. Conociendo el esfuerzo de muestreo, fechas en las
que se realizaron las observaciones y el hábitat de estudio. Los recorridos se realizan a
velocidades constantes y en completo silencio en las horas de mayor actividad de las aves, justo
antes del amanecer hasta las 10:30 aproximadamente y desde las 16:00 hasta que anochezca,
estas observaciones se realizan durante los cinco días de muestreo. Los esfuerzos de muestreo
se miden con las distancias que se recorren y las horas de observación, para su cálculo debe
llevarse un registro de estos datos, en el caso de suspenderse un muestreo debe anotarse las
horas modificadas. Los atributos registrados en las observaciones se pueden ver en la tabla 1.
Redes de niebla
Estas redes son hechas con fibras delgadas y resistentes como hechas con materiales Nylon,
tienen coloraciones oscuras para que sean desapercibidas por las aves cuando estén en pleno
vuelo y se enreden en estas para así capturarlas. El equipo consta de los siguientes materiales:
Redes de 6 a 12 m de longitud por 2m de altura y de 30 a 32 mm de ojo, varillas o palos para
sostener las redes, bolsas de tela para las aves, calibrados, regla metálica, dinamómetro, guías
de campo y cuerda. Los atributos registrados para aves capturadas por las redes de niebla se
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pueden ver en la tabla 2. Usar las redes de niebla tiene muchas ventajas ya que la identificación
de las aves se realiza con mayor facilidad, se puede llevar a cabo la medición y el registro de
información morfológica, fisiológica, entre otras, también se obtiene evidencia física de las
especies (fotografía, tejidos, entre otras), la única desventaja que presenta este método es que
solo se capturan las aves que manejan cierta altura de vuelo al ser un área de captura reducida
la lista de especies es parcial.
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Tabla 1. Atributos registrados en observaciones (Villareal, 2004).
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Tabla 2. Atributos registrados para las aves capturadas (Villareal, 2004).
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Figura 5. Medidas morfométricas.
Fuente: (Villareal, 2004).
3.5.1.2. Pérdida y fragmentación de hábitat
Una de las causas principales de la actual crisis de biodiversidad es la pérdida y fragmentación
de hábitat. Se considera pérdida de hábitat cuando este ya no cumple con las condiciones
necesarias para que las especies habiten y se reproduzcan lo que conlleva a la extinción, esto
debido a perturbaciones extremas. En hábitats boscosos estas perturbaciones se ven
indirectamente en la tasa de deforestación que es una de las principales razones de amenaza
para especies silvestres en el país ya que esto ocurre en diferentes ambientes como humedales,
sabanas, páramos, ríos, entre otros ecosistemas estratégicos con el fin de llevar a cabo
actividades como la agricultura, ganadería, expansión urbana, entre otros. Un ejemplo de esto
son las sabanas en Orinoquia las cuales se han visto transformadas por cultivos de palma
africana, que en Colombia ya cubren extensiones mayores a 400.000 hectáreas de las cuales un
gran porcentaje era vegetación natural que fue removida para llevar a cabo estos cultivos
(Castiblanco, Etter, & Aide, 2013).
La fragmentación de hábitat tiene que ver con la pérdida de la continuidad espacial, convirtiendo
el hábitat fragmentos pequeños aislados donde quedan expuestas especies vulnerables y se
facilita la incursión de otras especies alterando la vida ecológica. Esto se produce por un cambio
que se va generando en el paisaje y que altera cinco variables paisajísticas; La pérdida de hábitat
seguida de la disminución de las poblaciones afectadas y la densidad regional de las especies,
aumento del número de fragmentos y disminución de su tamaño, aumento de la distancia entre
los fragmentos lo que dificulta el intercambio de individuos y por último la exposición del hábitat
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a interferencias, esto dado por el efecto de borde y la relación perímetro/superficie (Santos &
Tellería, 2006). (Ver figura 6)
Figura 6Fragmentación y efecto de borde del bosque.
El hábitat inicial se ve fragmentado por intervención antrópica haciendo que el efecto de borde o hábitat
del borde (sombreado en verde claro) aumente, haciendo que el hábitat central (sombreado en verde
oscuro) se reduzca drásticamente, poniendo el peligro especies que no sobreviven en el hábitat de borde
ya que este se extiende varios metros. Las huellas representan diferentes especies de ambos hábitats.
Fuente: EEA (Jaeger, Soukup, Madrinan, Schwick, & Kienast, 2011).
La matriz de hábitat es la zona que ha sido intervenida por actividad antrópica, de esta matriz
hacen parte cultivos, pastizales, rastrojos y ganadería ya que refleja la actividad económica que
se ha llevado a través de los años. El incremento en el área del hábitat de borde y la disminución
del hábitat central favorece la invasión de especies que están en la matriz, esto pone en peligro
la supervivencia de las especies que lo habitan ya que se desencadenan diversas interacciones
como depredación y competencia por los recursos, así mismo alteran la dinámica ecosistémica
generando extinciones. (Aizen & Feinsinger, 1994)
3.5.1.4. Calidad ambiental
La pérdida de la calidad ambiental se debe a estos factores físicos y bióticos que son producidos
en el hábitat fragmentado, el efecto de borde aumenta simultáneamente al proceso de
fragmentación afectando drásticamente la supervivencia de las poblaciones por ello se ha
propuesto conectar fragmentos mediante corredores, esta estrategia de amortiguamiento
presenta algunos beneficios y es tangible en reservas a diferentes niveles, uno de los beneficios
de estos corredores es que permite el intercambio genético entre las especies de los fragmentos
disminuyendo así la probabilidad de extinción y aumentando el tamaño de las poblaciones
(Haddad, 1999).
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Las especies suelen presentar patrones de distribución discontinuos ocasionados por las
condiciones ambientales que determinan la calidad de sus hábitats, existe una relación especiesárea, en donde el número de especies aumenta respecto al aumento del área, este corresponde
al cuarto patrón de distribución de las especies y es el que se analizará en esta investigación. El
tercer patrón corresponde al incremento de las especies en función al aumento de la complejidad
estructural de las comunidades. Este patrón es seguido por grupos como las aves, en las que a
mayor complejidad estructural del ambiente presenta más recursos a ser explotados por las
especies (López Arévalo, Montenegro, & Liévano Latorre, 2014).
En Colombia se encuentra la mayor variedad mundial en especies de aves, la cual sobrepasa las
1921 especies, de las cuales 79 son endémicas de nuestro territorio, ubicando al país como uno
de los más ricos en estas especies en Sudamérica. (Andrade, 2011)
3.5.2. Marco legal
Colombia ha registrado numerosos convenios nacional e internacionales y normatavidad viginte,
que forma parte con procesos relacionados drirectamente con la conservacion de los recursos
naturales, biologicos y antropicos, tambien hace referencia a la gestion ambiental y el manejo
sostenible. Las siquientes leyes, politicas y planes son importantes para la determinación Del
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Grado De Afectación De La Biodiversidad, En Dos Parches Del Bosque Húmedo Tropical Santa
Lucia Magdalena Medio Caso De Estudio: Aves. (Ver figura 7)
Figura 7. Línea del tiempo de normatividad referida a el desarrollo del proyecto
Ley 2 de 1959
En esta ley se enfocará en el artículo 5. Se detalla la explotación de bosques en terrenos baldíos
y de las propiedades privadas que vaya señalando el ministerio de agricultura, sin licencia del
mismo ministerio, basada en un concepto técnico, y cualquier producto que se extraiga sin esos
requisitos será decomisado (Ley 2, 1959)
Ley 2811 de 1974
Por la cual se dicta el Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y de Protección al
Medio Ambiente en el que se establece:
´´Lograr la preservación y restauración del ambiente y la conservación, mejoramiento y
utilización racional de los recursos naturales renovables, según criterios de equidad que
aseguren el desarrollo armónico del hombre y de dichos recursos, la disponibilidad permanente
de estos y la máxima participación social, para beneficio de la salud y el bienestar de los
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presentes y futuros habitantes del territorio nacional. 2. Prevenir y controlar los efectos nocivos
de la explotación de los recursos naturales no renovables sobre los demás recursos.’’
(DECRETO 2811 DEL 18 DE DICIEMBRE, 1974.)
Ley 99 de 1993
Por la cual se crea el MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE, se reordena el Sector Público
encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los recursos naturales renovables,
se organiza el Sistema Nacional Ambiental –SINA y se dictan otras disposiciones (Ministerio de
medio ambiente y sina, 1993).
Entre en los principios que se encuentran en esta ley se dará prioridad a la protección de
biodiversidad por ser de interés para la humanidad y ser patrimonio nacional, y se basará en la
conservación de los recursos y el ambiente. (Artículo 4)
Ley 165 de 1994
En esta ley se centra en la conservación de la biodiversidad, utilización de los componentes
sostenibles y participación equitativa y justa para los beneficios que se deriven de la utilización
de los recursos, también un acceso adecuado es esos recursos y transferencia apropiada de las
tecnologías pertinentes, mediante una financiación apropiada. (165, 1994). Por tal motivo, se
ajusta a la presente propuesta de investigación en aras a la conservación del bosque Santa Lucia.
Política Nacional para la Gestión integral de Biodiversidad y Servicios Ecosistémicos
GIBSE (gestión integral de la biodiversidad y sus servicios ecosistémicos), se concentra en la
manera como los dos parches reaccionan o mejoran su resiliencia debido a la distancia de
parches, efecto de borde y poca compactación del bosque en los sistemas socio-ecológicos a
escala local, mediante escenarios de cambio. (nacional p. , 1996)
Política de Bosques
Se enmarcará bajo los parámetros ambientales de la conservación y restauración de bosques de
esta política, y se desarrollará aspectos relacionados con el progreso forestal productivo,
conservación de la biodiversidad, uso sostenible, transferencia y comercialización del mismo.
(bosques, 1996)
Plan Verde
El plan verde se tendrá en cuenta en la ejecución del presente proyecto, teniendo en cuenta que
éste se fundamenta en la conservación y mejoramiento del patrimonio nacional y evita la pérdida
de especies y hábitats, en este caso la localización es en los dos parches de Santa Lucia de
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Barrancabermeja, también obtendremos los máximos servicios ambientales, potencializar el valor
que la sociedad le asigna a la biodiversidad. (ambiente, 1998)
Plan Nacional de Desarrollo
El bosque Santa Lucia es un relicto de vegetal de gran importancia para el distrito de manejo
integrado (DMI) de Barrancabermeja, y corresponde al área de estudio del presente proyecto.
Por tal razón, es importante tener en cuenta el plan nacional de desarrollo, en el cual se aborda
y resuelven las necesidades apremiantes de la nación y aprovechamiento de sus
potencializadores, pero sobre todo sentar las bases que permiten alcanzar las metas y garantizar
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el cumplimiento de la visión del país y los compromisos del programa del gobierno (nacional,
2010-2014).
Plan Nacional de Desarrollo Forestal
El ecosistema forestal y los recursos, estableciendo estrategias y programas relacionados con la
conservación y restauración de los ecosistemas, y al mismo tiempo su aprovechamiento y la
visión del proceso de reforestación en los dos parches de Santa Lucia. (forestal, 2000).
3.5.3 Marco geográfico.
El centro de investigación Santa Lucia se encuentra ubicado en el kilómetro (km) 15 vía
Bucaramanga a 125 metros sobre el nivel del mar (msnm), en la vereda el Zarzal localización en
el municipio de Barrancabermeja, departamento de Santander. Este bosque se encuentra bajo la
jurisdicción de la Universidad de la paz y cuenta con una extensión de 324 hectáreas, de las
cuales utilizaremos dos parches de bosque para determinar el grado de afectación de la
biodiversidad del caso del estudio aves. (Ver figura 8)
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Figura 8. Ubicación
Fuente: (Google earth , 2017)
3.6 . ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN
Como alternativa se empleara un índice biológico de integridad avifaunísticos para dos parches
en el bosque Santa Lucia en el Magdalena medio, el cual es definido como “ la capacidad de
sustentar y conservar un sistema biológico, equilibrado, adaptable e integrado, que contenga toda
la escala completa de componentes ( genes, especies y comunidades) y desarrollo de (mutación,
procesos meta poblacionales, demográficos, dinámicas de nutrientes y energía e interacciones
bióticas) esperadas en el hábitat natural de un bosque” (karry, 1999), en la cual se destinará a
las aves como indicadores, los datos se tomarán en diferentes salidas (5), la riqueza y
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abundancia de aves se determinará mediante diferentes puntos de recuento sin un radio fijo, el
primer punto de recuento consistirá en un lugar permanente en el cual serán registradas las
especies observadas o escuchadas en un lapso de 10 minutos (Hutto, Pletschet, & Hendricks,
1986)cinco puntos por parche de muestreo serán evaluados, lo cual sumará un total de 10 puntos
por recuento distribuidos a lo largo de los dos parches, los conteos serán realizados de 5:00 a
7:00 am y de 5:00 a 6:30 pm. los puntos serán visitados en una secuencia diferente en cada una
de las salidas de muestreo. El desarrollo del índice biológico de integridad consiste en cuatro
pasos desarrollados por O’Connell et al. (1998) y Bryce et al. (2002), el primero son las
condiciones de referencia que consiste en representar la mejor situación de integridad biológica
que pudo o puede existir para ser estimada como un modelo de comparación, el segundo es la
selección de variables y definición de atributos biológicos, que es el registro y caracterización de
las especies, el tercer paso es asignarles un puntaje en una escala de 0 a 10, y se aplicará la
metodología de interpolación lineal para dar valorización a los espacios intermedios, el cual se
hará dividiendo el valor de observación de campo por el valor máximo (valor histórico) y
multiplicado por 10, y el ultimo paso es la interpretación que se basa en la condición de los
parches será establecida de acuerdo a los valores del IBI que es entre 0-100, donde menor o
igual a 50 es considerado con una mala o pobre condición, 51-60 (mínima conservación o región
umbral), 61-70 (aceptable), 71-80 (regular), 81-90 (buena), y de 91 a 100 indica que la condición
biótica es excelente o muy buena en los parches.
3.7.
METODOLOGÍA PROPUESTA
La metodología se presenta en etapas de planeación y ejecución que se aplicara en el estudio
de determinación del grado de afectación de la biodiversidad, en dos parches del bosque húmedo
tropical Santa Lucia Magdalena medio caso de estudio: aves, utilizando índices como Shannon,
Vogelmann, DMM, entre otros. La investigación se realizará en cuatro etapas, que inicia con
continuidad espacial, seguida por la etapa de campo, determinación de composición, estructura,
función y finalmente, explicación del patrón de biodiversidad. (Ver figura 9).
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Figura 9. Diseño metodológico
3.7.1. FASE 1: Continuidad espacial
Durante esta etapa se definirá el área geográfica donde se desarrollará el presente trabajo, la
cual, es conocida como bosque Santa Lucia de Magdalena medio, municipio de Barrancabermeja,
Santander – Colombia, esto se hará a través de Google Earth y se seleccionarán dos fragmentos
de bosque para calcular los índices, comenzando con el índice de Patton, Vogelmann,
compactación y por último la distancia media al fragmento vecino más cercano, para la
determinación de la continuidad espacial.
3.7.1.1. Índice de Patton
Es el índice de diversidad de forma de Patton, teóricamente establece que si el índice de
diversidad es uno, la forma del fragmento es parecida a un circulo, y a medida que el índice es
mayor, la forma se vuelve más compleja y esto aumenta el efecto de borde de las áreas
adyacentes (Henao , 1988 ), y los índices de diversidad superiores a 2 manifiestan formas
amorfas. Este índice se agrupa en cinco niveles de forma y se calcula a partir de la siguiente
formula. (Ver tabla 3)
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𝐷𝐷 =
𝐷
2 ∗ √3,1416 ∗ √𝐷
DI: Índice de diversidad de Patton
P: perímetro de cada fragmento
A: área de cada fragmento
FORMA
Redondo
Oval-redondo
INDICE (D.I)
< 1. 25
Oval- oblongo
1. 5 0 ≤ 1. 75
Rectangular
1. 76 ≤ 2
>2
1. 25 ≤ 1. 50
Amorfo o irregular
Tabla 3. Forma de fragmentos según el índice de diversidad de formas de Patton
Fuente: (Patton, 1975). A diversity index for quantifying habitat edge.
3.7.1.2.
Índice de Vogelmann
El índice de Vogelmann determina la continuidad espacial del bosque que influye en la
supervivencia de las especies en el hábitat que residen, si el índice de Vogelmann arroja valores
muy altos esto indica que la continuidad es alta, en cambio si los valores son bajos el grado de
fragmentación y la discontinuidad es mayor. Este índice se calcula a partir de la siguiente formula.
(Ver tabla 4)
∑
𝐷𝐷𝐷 = 𝐷𝐷(
∑
𝐷
𝐷
)
FCI = Índice de continuidad de Vogelmann
∑ A = área total de parches de bosque del paisaje, en metros cuadrados (m2)
∑ P = perímetro total de parches de bosque del paisaje en metros (m).
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Rangos
F=1
1 > F ≥ 0,7
0,7 > F ≥ 0,5
0,5 > F
Grado de fragmentación
Sin fragmentación
Fragmentación moderada
Altamente fragmentado
Insularizado
Tabla 4 Valores para el índice de fragmentación
Fuente: (Díaz Lacava, 2003)
3.7.1.3.
Índice de compactación
El índice de compactación está relacionado con el índice de la diversidad de Patton ya que mide
el grado de exposición y fragilidad del fragmento o de los parches, con valores que oscilan entre
0 y 1. Determinando que los valores cercanos o iguales a 0 son más frágiles, y los valores
cercanos o igual a uno son los menos frágiles y compactos. Se determina por la siguiente formula.
1
𝐷𝐷
DI= Índice de diversidad de Patton.
3.7.1.4.
Distancia media al fragmento vecino más cercano (MNN)
Se calcula sumando la distancia que separa un fragmento de su vecino más cercano, dividiendo
luego el resultado por el número de fragmentos., este índice determina la distancia entre los
parches y como esta puede afectar a las especies de los diferentes fragmentos, cuando el
indicador se aproxima a cero hace referencia a que en el área de estudio los fragmentos se
encuentran cerca uno de otros lo que permitiría intercambios entre las especies, si el valor del
MNN aumenta hace referencia a amplias distancias entre parches, dificultando el proceso
anterior.
.
3.7.2. FASE 2: CAMPO
3.7.2.1.
Registro y actualización de la información ambiental de la base de datos
El uso de esta base de datos permite registrar y organizar de forma sistemática las
identificaciones obtenidas durante la fase de campo, después de cada salida, la herramienta se
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divide en dos fases, la primera a nivel de punto de muestreo, y la segunda a nivel de especies,
donde se almacenarán parámetros físico-químicos a nivel de especies. (Ver figura 11)
Figura 10. Base de datos
3.7.2.2.
Definición de esfuerzo de captura
La estimación de la riqueza de especies es una de las mayores complicaciones ya que depende
del tamaño de la muestre (Magurran , 2004 ), debido a esto se estandaricen los esfuerzos de
recolecta, estos tamaños ocasionalmente son iguales. Los conteos de riqueza de especies son
muy poco perceptivos al numero de individuos muestreados. (Colwell & Gotelli , 2011)
Para este proyecto se utilizará el esfuerzo de captura de rarefacción que consiste en minimizar
el número de individuos del parche más grande, pero conservando la proporción establecida entre
las especies (Julián Pérez Porto y Ana Gardey, 2013). Por otra parte, las muestras obtenidas por
técnicas diferentes y comunidades que son interiormente distintas no pueden ser comparadas,
se presume que los individuos se encuentran distribuidos al azar, si esto no es así hay una
sobrestimación de la riqueza de especies, debido a que se confluye a la comunidad de menor
tamaño. (Magurran , 2004 ) . Para la determinación de la rarefacción se empleará la siguiente
formula.
𝐷
𝐷(𝐷) = ∑
𝐷=1
Donde:
1−(
𝐷 − 𝐷𝐷
)
𝐷𝐷𝐷
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E(S): Número esperado de especies
n: Tamaño de muestra tipificado
N: número total de individuos registrados
ni: número de individuos de la especie enésima
3.7.2.3.
Definición de acumulación de los muestreos (20 registros de aves)
Una vez que se haya realizado el inventario de las muestras en los diferentes puntos de los dos
fragmentos de bosque, se procederá a determinar el registro que consiste en una base de datos
donde aparezca el número de campo, el método por el cual va a ser registrado el individuo, la
fecha, la especie, altitud y localidad donde fue registrado. Una vez ordenados los datos se le
asignara a cada individuo un número. A los 20 primeros se les estipulara los números
consecutivamente. Se debe tener en cuenta que los datos deberán ser actualizados cada vez
que los parámetros cambien o varíen, cuando cada individuo este enumerado se realizara una
matriz de especies versus muestra, para finalmente desarrollar las curvas de acumulación de
especies.
La curva de acumulación de especies grafica la forma como las especies surgieron en las unidades de
muestreos. (IAvH , 2004), para el desarrollo de estas curvas se contará con el programa estimateS
6.0. Se seleccionó este programa ya que tiene gran capacidad de realizar estimaciones de la
riqueza esperada, estimateS 6.0 toma los datos provenientes de un sistema de muestreo
estandarizado, y realiza los cálculos del número de especies observado y esperado utilizando
estimadores considerando las desviaciones estándar derivadas del proceso de aleatorización.
(IAvH , 2004).
3.7.2.4.
Métodos de registro de aves
Para este proyecto se utilizará cuatro métodos para el registro de aves que son redes de niebla,
transectos de dos kilómetros (2km), vocalización y finalmente puntos fijos, los cuales se
desarrollaran a lo largo de los dos fragmentos de bosque.
3.7.2.4.1. Redes de niebla
Para la captura de las aves se empleará redes de niebla, ya que se pueden identificar más
claramente, estas redes de niebla están elaboradas de una fibra muy delgada (nylon, poliéster o
algodón) y son casi desapercibidas en el hábitat, y debido a esto tienen gran éxito en capturar de
aves sin hacerles daño, se necesitará los siguientes equipos para el registro de aves.
Redes de niebla de 12 metros de longitud por 2 metros de alto y 30 milímetros de ojo de malla,
varas de aluminio reforzadas para redes de niebla por 3 piezas, equipo de medición: calibrador
digital fibra vidrio de 150mm, bolsas para aves y finalmente guías de campo para identificación
de aves.
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3.7.2.4.2. Transectos
Para este método se realizaran recorridos de dos kilómetros guiados por el el GPS, esto se
llevara a cabo en los dos fragmentos de bosque con el fin de registrar la mayor cantidad de aves
e identificarlas con las guías de campo de especies.
3.7.2.4.3. Vocalización
Las vocalizaciones se grabarán de forma simultánea, al detectar una vocalización de la especie
se debe grabar, pero teniendo en cuenta que el sonido debe ser dos veces mayor que el sonido
de fondo, para esto se debe ir acercándose lentamente al ave e ir regulando el sonido de la
grabación a la intensidad requerida.
3.7.2.4.4. Punto fijo
En este método se seleccionará un punto fijo en los dos fragmentos, las aves se observaran a
través de binoculares de larga y corta distancia, un vez detectadas se hará la debida identificación
con las guías de campo.
3.7.3. FASE 3: Determinación de composición, estructura y función
Esta fase de divide en dos etapas, la primera etapa es la estructura que se basa en la
determinación de la diversidad alfa, a partir de la equidad y la dominancia de los individuos y la
segunda etapa es la composición que se realizara a través de la riqueza de especies que se
encuentran en los dos parches de bosque.
3.7.3.1.
Estructura
En la determinación de la estructura de las especies se realizará a partir de la diversidad alfa
(explicada anteriormente en el marco teórico), para esto se calculará la equidad y dominancia de
cada fragmento de bosque.
La equidad de las especies se calculará a partir del índice de Brillouin, y se seleccionó este índice
ya que las muestras no se pueden garantizar porque se detectaran con diferentes métodos, se
determinará mediante la siguiente formula
𝐷𝐷 =
Donde
N: Total de individuos presentes
Ni: Número de ejemplares por especies
𝐷𝐷𝐷! − ∑
𝐷
𝐷𝐷𝐷𝐷!
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Para la determinación de la dominancia se utilizará el índice de Simpson que permite medir la
riqueza de organismos, mediante la siguiente formula
𝐷=
∑𝐷𝐷
𝐷𝐷(𝐷𝐷 − 1)
𝐷( 𝐷 − 1)
Donde
S= Número de especies
N= Total de individuos presentes
Ni= Número de ejemplares por especies
3.7.3.2.
Composición
En el caso de la composición se empleará el índice de Shannon que mide la diversidad específica
de las especies (riqueza) a partir de la siguiente formula
𝐷´ = − ∑
𝐷𝐷 𝐷𝐷 𝐷𝐷
Donde
H’: índice de Shannon
𝐷𝐷
Pi: Proporción de individuos de la especie respecto al total de individuos 𝐷
Ni: Número de individuos de la especie i
N: Número de todos los individuos de todas las especies
3.7.4. Explicación de patrón de diversidad
Para la explicación del patrón de la diversidad se empleará dos modelos paramétricos, para
determinar cuál de ellos siguen las especies, estos modelos en serie definen la relación entre la
abundancia y las especies organizadas en categorías que van entre las más y menos abundante,
y se graficara la diversidad versus la dominancia.
3.7.4.1.
Series geométricas
Es una proporcionalidad constante entre las especies y la abundancia, de tal forma que la serie
muestra una línea recta en escala logarítmica.
3.7.4.2.
Series logarítmicas
Es cuando hay un número pequeño de especies abundantes y una gran proporción de especies
poco abundantes, lo que determina que la curva sea una jota invertida.
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3.8. RESULTADOS ESPERADOS
Se espera encontrar una mayor diversidad en el parche que tenga mayor superficie y esté
compactado ya que este genera una mayor capacidad de retención, las especies más abundantes
estarán en ambos parches y las más raras puede que ya no se encuentren en el nuevo hábitat
fragmentado ya que estas especies son menos densas y tienen menor posibilidad de ser
retenidas. Se espera obtener una serie geométrica del número de especie respecto a la
abundancia ya que es muy probable que el hábitat no tenga un equilibrio en el número de
individuos por especie.
3.9. ESTRATEGIA DE DIVULGACIÓN
Como estrategia de divulgación estaría la realización de conferencias y simposios, uno llevado a
cabo en la universidad de la paz para dar a conocer el estado en el que se encuentra el bosque
ubicado allí. Se pondrá a disposición en el repositorio institucional de la Unidades Tecnológicas
de Santander y de universidades aledañas interesadas ya que será con el fin de dar a conocer
el trabajo realizado e incentivar al estudio de estas zonas fragmentadas. Se enviará la
investigación a diferentes revistas científicas como Colombia Forestal, revista de la Academia
Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, con el fin de que esta envíe las
correcciones requeridas (de ser necesarias) para posteriormente la publicación del artículo.
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3.10. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Tabla 5. Cronograma de actividades durante la investigación.
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4. PRESUPUESTO
Tabla 6. Presupuesto global.
Presupuesto global de la propuesta por fuentes de financiación (en miles de pesos)
Fuentes
Rubros
Total
U.T.S *
Contrapartida**
7’600.000
Talento humano
7’600.000
1’277.000
8’459.250
9’736.250
Materiales y equipos
2’030.000
2’030.000
Software
50.000
50.000
Servicios técnicos
567.000
567.000
Varios
TOTAL
10’907.000
9’076.250
19’983.250
Tabla 7.Presupuesto de Talento humanos.
Descripción de los gastos de talento humano (en miles de pesos)
Investigador
Formación
Función
Dedicación
/auxiliar
Biólogo MSc. Ingeniería
Jhon Jairo Acevedo Vila
Director
16 semanas
ambiental
Total
4’800.000
Andrea Sanabria Zambrano
Tesista TRA
Investigador
16 semanas
1’400.000
Karen Dayanna Gómez Montañez
Tesista TRA
Investigador
16 semanas
1’400.000
TOTAL
7’600.000
Tabla 8. Presupuesto materiales y equipos.
Descripción de los materiales y equipos que se planean adquirir (en miles de pesos)
Recursos
Material / equipo
Justificación
Total
U.T.S *
Contrapartida**
Redes para aves 12x2,5 malla 30 mm
EER
349.000
Varas en aluminio reforzadas para redes
EER
98.800
de niebla x 3 piezas
Binoculares Busnell 10x50
EER
521.000
Binoculares Busnell 8x40 elite
EER
380.000
Libro de aves de Colombia
EER
120.000
Bolsa para aves
EER
12.000
Grabadora Marantz sony
EER
3085.000
Polainas contra ofidios venenosos
EER
370.000
Pinza ofídica
EER
250.000
Resorte pesola microlite 100 gramos
EER
225.000
Calibrador digital fibra vidrio 150 mm
EER
461.000
Cámara fotográfica Nikon coolpix P520
EER
2’207.450
Indumentaria
EER
100.000
GPS Garmin serie e Trex Touch 35
EER
1’277.000
Brújula cartográfica Suunto A-10
EER
100.000
Partner ll
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Linterna LED maglite
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EER
TOTAL
1’277.000
180.000
8’459.250
EER: Evaluación ecológica rápida (muestreo).
*Precios cotizados en BioWeb Colombia.
9’736.250
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Tabla 4. Presupuesto software
Software
Estimates 9.1
Past
SPAD 3.5
Microsoft
Descripción del software requerido (en miles de pesos)
Recursos
Justificación
U.T.S *
Contrapartida**
Análisis de datos
750.000
Análisis de datos
840.000
Análisis de datos
90.000
Análisis de datos,
digitalización y
350.000
presentaciones.
2’030.000
TOTAL
Total
Tabla 9. Presupuesto servicios técnicos.
Descripción de los servicios técnicos requeridos (en miles de pesos)
Recursos
Servicio
Justificación
Mantenimiento
de equipos
Actualización de software y
ajuste de equipos de
campo
50.000
TOTAL
50.000
U.T.S *
Contrapartida**
Total
Tabla 10. Presupuesto de gastos varios.
Descripción de los gastos varios (en miles de pesos)
Varios
Justificación
U.T.S *
Desplazamiento al área de
estudio (tres salidas para tres
personas).
Alimentación
Tres franjas del día
Papelería
Impresiones y demás
Transportes
TOTAL
Recursos
Contrapartida**
Total
360.000
157.000
50.000
567.000
* Los gastos UTS están contemplados dentro del inventario de equipos que ésta ya posee y de la nómina
de la institución.
** Los valores de contrapartida son asumidos por los proponentes del trabajo de grado.
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VERSIÓN: 01
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PROPUESTA DE TRABAJO DE GRADO
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