TEMA 1 METODOLOGIA Y TECNICAS EN BIOGEOGRAFIA. METODOS ANALITICOS Y APLICADOS. APROXIMACIONES FISONOMICAS, ECOLOGICAS Y PAISAJISTICAS 1. Métodos en biogeografía Objetivos: - a) Detección de patrones espaciales, horizontales o verticales de individuos o especies Estudio de procesos poblacionales que influyen en los patrones espaciales y temporales Detección de tendencias o clases de variación de las relaciones de similitud o disimilitud de las comunidades Establecimiento de correlaciones o de asociaciones entre patrones espaciales de las comunidades y patrones de una o más variables ambientales Métodos analíticos cuantitativos Hacen referencia a variables cuantificables numéricamente como abundancia, densidad, cobertura, dominancia, biomasa o biodiversidad. b) Métodos analíticos cualitativos Hacen referencia a las características fisonómicas no cuantificables como: composición florística, sociabilidad, vitalidad, fisonomía (biotipo y tamaño de la hoja), estructura en el espacio /estratificación vertical y horizontal), evolución en el tiempo /series y sucesiones). 2. Técnicas aplicadas a) Técnicas de campo Son aquellas que se aplican para obtener datos en el campo: - Técnicas de descripción de perfiles edáficos Muestreo de vegetación Muestreo de fauna b) Técnicas analíticas Atienden a las relacionadas con los factores hídricos y bioclimáticos que explican la distribución de los seres vivos: - técnicas de balances hídricos del suelo técnicas de balances bioclimáticos Diagramas de palinología, malacología, antracologicos, etc. Diagramas de estructura vertical, diversidad, abundancia de la vegetación Diagramas fenologicos de Dansereau Diagramas de flujo c) Técnicas estadísticas - Estadística descriptiva y diferencial Pruebas de significación estadísticas Indices de similitud y disimilitud Indices de diversidad d) Técnicas cartográficas - Transectos de vegetación Transectos de fauna Fotointerpretación Teledetección Sistemas de información geográfico: análisis de cambios, cartografías temáticas e) Técnicas de laboratorio - técnicas de datación cronológicas (radiocarbono) lavado de muestras de campo y analítica 2. ENFOQUES GENERALES EN BIOGEOGRAFÍA a) Enfoque botánico: estudio de la flora en su rango taxonómico. Método fitosociológico: asociaciones. b) Enfoque ecológico: clasificación de la vegetación en comunidades con un mismo hábitat. Ecosistemas. c) Enfoque paisajístico: identificación de unidades hómogéneas de funcionamineto y fisonomía. Paisajes. d) Enfoque estructural o fisonómico: clasificación de las plantas por su apariencia externa. No hace referencia al medio. Identificación de formaciones vegetales. e) Enfoque ecodinámico: síntesis del enfoque ecológico y estructural/fisonómico, estableciendo las etapas de sucesión en el espacio (catenas) y en el tiempo. Identificación de unidades ambientales. 3. INTRODUCCIÓN METODOLÓGICA Y CONCEPTUAL: FACTORES MESOLÓGICOS Y GEOBOTÁNICA Los factores principales que condicionan la actividad vegetativa son la humedad y la temperatura. Por debajo de unas condiciones determinadas de temperatura y de húmedad se produce la limitación del desarrollo vegetativo de las plantas superiores, y por lo tanto se paraliza su actividad vegetativa. La respuesta ante esta situación descansa en la adopción de biotipos que les permita pasar la estación más desfavorable (Raunkjaër, 1907), reduciendo sus partes aéreas, como sería el caso de las caméfitas, conservando las partes a ras del suelo en las hemicriptófotas, sólo las partes subterráneas en las criptófitas y con un periodo de vida vegetativo anual como en las terófitas. En el caso de las fanerófitas están preparadas fisiológicamente para afrontar el periodo desfavorable con una paralización vegetativa, ralentizando sus funciones vitales (transpiración y respiración). Algunas de ellas pierden sus hojas durante esta situación. El calor estimula las actividades vitales, aumentando la actividad fotosintética con la temperatura (Ferreras, 2000). La temperatura condiciona además la respiración que aumenta con la temperatura, de modo que con temperaturas bajas el mismo incremento térmico hace aumentar más rápidamente la fotosíntesis, y el crecimiento neto disminuye hasta que la respiración iguala a la fotosíntesis. Para cada planta existe un óptimo térmico: un intervalo con un umbral inferior por debajo del cual no hay crecimiento y otro por encima del cual cesa la fotosíntesis y el crecimiento. Por encima del umbral mínimo la fotosíntesis aumenta hasta alcanzar un valor de temperatura óptimo (óptimo fotosintético) a partir del cual se ralentiza y comienza a disminuir. Pasado el óptimo fotosintético, con el aumento de la temperatura aumenta la respiración sobre la fotosíntesis y el crecimiento se ralentiza también, al igual que la fotosíntesis Valores extremos del umbral y valor óptimo son más bajos para las formaciones vegetales en clima frío que para clima cálido. De formas general el cero biológico o umbral inferior se sitúa en las plantas superiores en torno a los 5 a 6ºC para criptófitas, hemicriptófitas terófitas, y hasta los 10ºC para biotipos de caméfitos y fanerofitos. Para unas mismas condiciones climáticas de temperatura y humedad, podemos encontrar diferentes formaciones vegetales en situaciones en las que la única variación responde a la configuración y características físicas de las formaciones superficiales sobre las que se desarrollan. Existe una relación directa entre dichas formaciones superficiales y las formaciones vegetales que se desarrollan sobre ellas a través de la capacidad de retención o agua disponible por la plantas, que resulta de la relación entre la capacidad de campo de un suelo para una determinada textura y la profundidad a que llegan las raíces (tabla 1). Tabla 1. Capacidad de retención (agua disponible) en el suelo en función de la relación entre la profundidad de las raíces y la textura Profundidad de las raíces en el suelo Arenoso fino Franco arenoso Franco limoso Franco arcilloso Arcilloso 0.25 25 50 100 75 75 0.50 50 75 125 100 150 200 0.75 75 125 1.00 100 1.25 125 200 250 300 350 1.50 150 250 300 400 400 2.00 200 300 400 400 400 2.50 250 350 400 400 400 150 150 200 200 250 200 300 Todas estas relaciones formaciones superficiales-formaciones vegetales, que es una realidad observable, es el principio conceptual que define la Geobotánica, y constituye una realidad de localización en función de los factores mesológicos. El término fitogeografía/biogeografía, tradicionalmente se ha empleado como sinónimo de geobotánica (Font Quer). Este procede del apócope de Geografía Botánica o "Geographie des plants", denominación acuñada por Humboldt (1807). Fue creado Rübel (1922) quien lo definió conceptualmente (del vocablo alemán Geobotanik), pues no existía ninguno cuyo valor etimológico correspondiese a este conjunto de conocimientos: Geografía Botánica y Ecología. Para Ehrendorfer la Geobotánica es la ciencia que estudia la distribución de las plantas en la superficie de la Tierra y trata de conocer las características esenciales de la misma, las leyes a que obedece y las causas a que es debida, o como el mismo autor aclara años más tarde (Ehrendorfer, 1994), es objeto de la Geobotánica, reconocer la distribución y la vida en común de las estirpes vegetales, apreciar los rasgos generales y las reglas que presiden estos hechos y esclarecer las causas de los mismos. Entre los objetivos fundamentales de la Geobotánica implícitos, cabe resaltar el estudio de los siguientes aspectos de las especies y poblaciones vegetales: 1. Composición, estructura y distribución espacial (Geobotánica estructural y anatómica de la vegetación), tanto en su vertiente cuantitativa como cualitativa. 2. Función, productividad, ciclos biogeoquímicos (Geobotánica funcional). 3. Factores mesológicos: clima, suelo, etc. (Ecología). 4. Sucesión y ontogenia (Sindinámica). 5. Origen, historia y transformaciones (Paleogeobotánica, Epiontología). 6. Distribución territorial (Biogeografía o Corología). 7. Clasificación y Ordenación de comunidades vegetales. Es por tanto una ciencia que necesariamente debe ser integradora, ya que para lograr sus objetivos precisa utilizar datos aportados por múltiples disciplinas: Bioestadística, Biogeografía, Botánica, Ecología, Edafología, Geografía Física y Humana, Geología, Geomorfología, etc. La relación formaciones superficiales y formaciones vegetales ha sido constatada históricamente y acometida por las clasificaciones de: - Schimper (1903), que partiendo de la dualidad clima-suelo, diferenciaba entre formaciones climáticas y formaciones edáficas; Warming (1909), que en fución de la nomenclatura propuesta por Clements (1902) se basaba en las condiciones de humedad/sequía física y humedad/sequía fisiológica. Huguet del Villar (1929), que a partir de la nomenclatura de Clements (1906) y Warming ensayó una clasificación general de tipo ecológicos de sinecias que cubriera los siguiente objetivos: Que se expresara en términos puramente ecológicos, sin mezclar conceptos sociológicios, fisiognómicos, geográficos ni sucesionales. Que contuviera los términos verdaderamente ecológicos de Warming Que se basara en el mayor número de factores A esta clasificación pertenecen los términos de higrophytia, mesophytia, xerophytia y tropophytia entre otros y fue la que apoyó los trabajos posteriores de Cuatrecasas (1934) en Colombia y de Ciferri (1936) en República Dominicana Bibliografía - - Borja, C.; Díaz del Olmo, F.; Cámara, R.; Borja, F. (2003): Fases del Sistema Palustre Holoceno del Manto Eólico Litoral de Abalario Doñana (MELAD). El Caso de la Laguna de Ana. Actas de la XI Reunión Nacional de Cuaternario. Oviedo, España. Principado de Asturias. Pág. 117-122. ISBN: 84-688-4219-2 Cámara, R. (1997): República Dominicana: Dinámica del medio físico en la región Caribe (Geografía Física, sabanas y litoral). Aportación al conocimiento de la tropicalidad insular. Premio Extraordinario de doctorado de la Universidad de Sevilla (1999) - - - - - - Cámara, R. (2004): Escalonamiento Bioclimático, Regímenes Ecodinámicos y Formaciones Vegetales de la Isla de la Española en República Dominicana. Estudios en Biogeografía 2004. Terrassa, España. Servei de Publications de la Universitat de Girona. Págs. 39-58. ISBN: 84-920985-0-3 Cámara, R.; Díaz del Olmo, F. (1997) Tannes, bucanes y maniguas: tránsito Marino-Continental en Marismas Intertropicales con Manglares (Republica Dominicana). En: Cuaternario Ibérico. Huelva, España. Asociación Española para el Estudio del Cuaternario. Vol. 1. Págs. 192-197. ISBN: 84-923053-0-4 Cámara, R.; Díaz del Olmo, F. (2004): Directrices de gestión para la conservación y desarrollo integral de un humedal centroamericano: golfo de Montijo (litoral Pacífico, Panamá). AECi. OTC Panamá. 300 pp. (2 mapas) Cámara, R; Martinez, J.R.; Díaz del Olmo, F. (2005): Desarrollo sostenible y Medio Ambiente en República Dominicana. Medios Naturales, manejo histórico, conservación y protección. Escuela de Estudios HispanoAmericanos (CSIC) y Universidad de Sevilla. Madrid. 280 págs. Carretero, A.; Fidalgo, C. (2005): Caracterización fitoclimática de los sabinares albares. Boletín de la A.G.E. N.º 40 - 2005, págs. 201-222 Cautrecasas, J. (1934): Observaciones geobotánicas en Colombia. Trabajos del Museo Nacional de Ciencias Naturales. Junata para Ampliación de Estudios e Investigaciones científicas.Serie Botánica. nº 27. Madrid. 144 p. y 32 láminas Ciferri, R. (1936): Studio geobotánica dell'isola Hispaniola (Antille). Universitá di Pavía. Volume VIII, Serie IVa. 336 págs. Pavia. Clements, F.E. (1902): A system of Nomenclature for Phytogeography Botanische Jahrbucher fur Systematik, Pflanzengeschichte und Pflanzengeographie 31 (Beibl.70): 1-20. Clements, F.E. (1920): Plant indicators : the relation of plant communities to process and practice. Washington Carnegie Institution of Washington, 1920 Díaz del Olmo, F.; Cámara, R. (2005): Directrices y recomendaciones para el uso y gestión sostenible de los manglares de Chiriquí. ANAM, MEF, AECI- OTC Panamá. 154 págs. (incluye tres mapas). Ehrendorfer, F. (1994). Geobotánica. In: Strasburger, E., Tratado de Botánica. Ed. Omega, Barcelona. Ferreras, C. (2000): Factores mesológicos de la vegetación. En: Meaza, G. Ed.; Metodología y práctica de la Biogeografía. Ediciones serbal. Barcelona. pp. 25-49 Huguet del Villar, E. (1929): Geobotánica. Colección Labor. Sección XII, Ciencias Naturales, nº 199-200. Barcelona. 340 p. Humboldt, A. (1807). Essai sur la Geographie des plantes. Paris. Montero de Burgos, J.L.; García Salmerón, J. 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