El muestreo. Tamaño de la unidad muestral en comunidades (área mínima) y métodos distancias

PLANIFICACION DEL MUESTREO. 1. PLANTEO DE PREGUNTAS. 2. PLANTEO DE HIPOTESIS Y OBJETIVOS. SÉGUN BIBLIOGRAFÍA 3. SELECCIONAR Y DELIMITAR LA POBLACION O COMUNIDAD A ESTUDIAR. 4. DETERMINAR LAS VARIABLES O DATOS A CONSIDERAR. 5. DEFINIR EL INSTRUMENTAL A USAR. 6. DETERMINAR LA FRECUENCIA DEL MUESTREO. 7. SELECCIONAR EL TIPO DE MUESTREO CONVENIENTE. 8. ELECCION DE LAS UNIDADES MUESTRALES. 9.ELECCION DE TAMAÑO DE LA MUESTRA (Nº de replicas). 10. ANALISIS ESTADISTICOS QUE INCLUYE COMPUTAR EL ERROR DE MUESTREO 11. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES

Área basal: superficie de una sección transversal del tronco del individuo a una altura del suelo. Se necesita calcular el DAP (diámetro a altura de pecho, 1,3 m). Medida indirecta de la edad de planta leñosa. Suele expresarse como m 2 ha

Procedimiento para cálculo de área basal: 1) Medir con cinta métrica el perímetro del árbol (circunferencia) a cierta altura del suelo (135m), luego estimar el díametro: perímetro  circunferencia  diámetro 



Área basal de un individuo leñoso se calcula como:

2

 di ámetro  2 ABi        r 2  

La suma de todas la secciones de tronco de los árboles pertenecientes a la misma especie es área basal correspondiente a dicha especie en una comunidad: ABi 

 2  X DAP  DEN i i 4

Donde DENi es la densidad de la especie I 2 X DAP y es el cuadrado de la media de DAP i

Variables registrables en poblaciones y comunidades Riqueza: número de especies Biomasa: gramos de materia seca por unidad de superficie. Se restringe a parte aérea de plantas. Es destructivo pero existen ecuaciones alométricas para estimar la biomasa de sps leñosas Abundancia: número de individuos/sp /muestra Abundancia relativa: número individuos de sp/total individuos registrados N 0individuos densidad absoluta  área muestral

densidad relativa sp A 

densidad de sp A sumatoria de densidades todas sps

N 0 parcelas o unidades muestrales con sp A frecuencia Absoluta  N 0total parcelas o unidades muestrales

frecuencia relativa sp A 

frecuencia absoluta sp A 100 sumatoria total frecuencias absolutas

Dominancia mide el grado de representatividad de una especie en una comunidad do min ancia absoluta sp A 

áreabasal ( AB ) total sp A Área muestreada

do min ancia relativa sp A 

sumatoria AB sp A 100 sumatoria AB total

Índice Valor de importancia (IVI) por cada especie En un único valor se sintetizan densidad relativa (DEN.relativa) o abundancia relativa junto con dominancia relativa y frecuencias relativas (frec.relativa) de cada una de las especies (i). Una modificación suele ser:

Valor de impor tan cia ( IVI ) sp A  DEN .relativa  Do min ancia.relativa  Frec.relativa Valor de impor tan cia ( IVI ) sp A  1

3

DEN .relativa  Area basal.relativa  Frec.relativa 

Cobertura (proporción o porcentaje de suelo ocupado por la proyección vertical áerea de la planta). Una opción es: sobre la línea (cinta métrica, cuerda o alambre graduado) tendida sobre el terreno o a una altura prefijada, se registra la porción interceptada (tocada, subyacente o sobreyacente) por la parte aérea de cada especie y se calcula cobertura vegetal y estima densidad. Otra opción es a través de fotografías de las copas. arbustivo monoespecífico, las figuras oscuras representan arbustos proyectados verticalmente.

La cobertura absoluta de la especie i (COB i ) se calcula como el largo interceptado por la especie i en relación a la extensión de toda la línea L, expresado en términos porcentuales: COB i = (I i / L) * 100

Tamaño de la muestra. No unidades muestrales La precisión de la media muestral para estimar la media poblacional (x ej, media de tamaño de hojas) se representa por 100(1   ) % el intervalo confianza para la media poblacional es:

y z  / 2 SEˆ( y) z / 2

el valor que excede la probabilidad  / 2 de la distribución normal estándar. Para muestras grandes (alrededor de 100 UM si distribución de UM es aleatoria) . Con

SEˆ ( y )

el error estandar de la media de la variable medida.

y 1.64SEˆ ( y) y 1.96SEˆ ( y)

y 2.58SEˆ ( y)

90% confianza (IC) 95% confianza (IC) 99% confianza (IC)

Tamaño muestral: cantidad total de unidades de muestras o réplicas



representa el nivel del error que considerará el investigador en su estudio. Entonces estimar una media de población de un muestreo aleatorio simple con 95% IC de y 

el tamaño de la muestra se expresaría como

4Vaˆr ( y) n 2

Determinación del número mínimo de muestras para una población dada: Se debe tener en cuenta las siguientes variables: - Tamaño del individuo - Tipo de distribución. Pasos para obtener número mínimo de muestras: a) Disponer una transecta en línea sobre el área a ser muestreada. b) Contar el número de ind. En 50 cuadrantes aleatorios en la transecta. c) calcular la densidad media de los organismos en: primeros 5 cuadrantes, luego en los primeros 10 cuadrantes, 30 cuadrantes, 40 cuadrantes. d) Graficar la curva de performance.

Tamaño mínimo de muestras donde se estabiliza la curva.

En poblaciones: con el valor de n (tamaño de la muestra) para el cual la media deja de fluctuar.

A nivel de comunidades, en la riqueza de especies, a medida que aumenta el tamaño de la muestra se incrementa el número de especies halladas hasta Momento que a un mayor esfuerzo de muestreo no produce un incremento significativo en el número de especies.

En comunidades. Esfuerzo de muestreo. Cantidad de unidades para obtener un 90 % de especies representadas.

Muestreo en vegetación, forma y tamaño de unidad muestral Las unidades de muestreo deben seleccionarse adecuadamente según variación en forma y tamaño de las mismas. El tamaño de cada unidad muestral se elige en función de la naturaleza de los individuos: para vegetación herbácea pueden usarse unidades de 1 m de lado. Para matorrales y arbustos entre 5 y 1o m de lado. Para delimitar las unidad de muestreo se emplean cuerdas o cintas atadas a estacas o clavos, con los que se compone la forma elegida. Si las unidades son de tamaño reducido resulta más cómodo emplear estructuras fijas construidas con diferentes materiales como cuadrículas.

Área minima: Es la menor área que representa adecuadamente la composición florística de una comunidad vegetal. Esta área mínima representa una característica intrínseca de una comunidad. curvas área especies: se muestrean unidades contiguas de extensión progresivamente mayor y se registran las especies diferentes que se van encontrando. Suele aceptarse en definir al área mínima como aquella que contiene al menos un 80% de las especies. hay métodos de simulación (bootstrap) que son análisis estadísticos más rigurosos. A mode indicativo hay rangos de áreas minimas: 1- estrato arbóreo de bosques y sabanas: 400 (parcela cuadrada de 20 X 20m) - 1000 m2 (parcela rectangular de 100 X 10m) 2- sotobosque: 50 - 200 m2 3- comunidades arbustivas: 50 - 100 m2 4- praderas y malezas de cultivos anuales: 25 - 100 m2

Para estudios ecológicos se debe considerar la forma de la unidad muestral: A) Unidades con forma y extensión preestablecida: superficie, línea, punto B) Unidades que no tienen superficie o forma (métodos de distancias). Los métodos básicos de distancia conocidos son: el individuo más cercano, el vecino más cercano los cuadrantes centrados

La forma de la unidad de muestreo u observación influye en el denominado efecto borde, que aumenta con la relación perímetro/superficie. El efecto borde es consecuencia de errores en la estimación que se cometen al tener que decidir si un individuo está dentro o fuera de la unidad de muestreo. Tres unidades o parcelas con igual superficie pero relación FORMAS DE UNIDADES p/A diferente. • PUNTOS: La menor expresión de un cuadrado. Agujas finas/cobertura. • SUPERFICIES: CUADRADA, RECTANGULAR, CIRCULAR.PARCELA. Permiten el registro de todas las variables de abundancia. TRANSECTA. Las formas rectangulares para el análisis de gradientes o ecotonos en los la vegetación cambia notablemente en un espacio reducido. • LINEAS: unidad rectangular cuyo ancho se reduce al mínimo. • MÉTODOS BASADOS EN DISTANCIA (formas no delimitadas). Vecino más cercano. Método cuadrantes.

Forma de muestrear la vegetación por el método de cuadrantes

Se muestrea una unidad de observación en forma de cuadrado de de 1 m2, se estudia la regeneración natural en un bosque perturbado por el aprovechamiento forestal.

Consultar: Manual de Métodos Básicos de Muestreo y Análisis en Ecología Vegetal En la página web de la cátedra

Los cuadrantes hacen muestreos más homogéneos y tienen menos impacto de borde en comparación a las transectas. El método consiste en colocar un cuadrado sobre la vegetación, para determinar la densidad, cobertura y frecuencia de las plantas. Para muestrear vegetación herbácea, el tamaño del cuadrante puede ser de 1 m2 (1x1m) ; el mismo tamaño se utiliza para muestrear las plántulas de especies arbóreas. Para muestrear bejucos o arbustos, el tamaño puede ser de 4 m2 (2x2 m) o 16 m2 (4x4 m). Para árboles (mayor a 10 cm DAP), los cuadrantes pueden ser de 25 m2 (5x5) o 100 m2 (10x10).

Métodos de “líneas y puntos de intercepción” a través de una línea y con la ayuda de una varilla, se muestrea la vegetación mediante el método de puntos de intercepción. también a través de una línea, se estiman las intercepciones de cada planta, utilizando el método de línea de intercepción

Método en transecta: La unidad de muestreo es la transecta. Supuesto es que haya homogeneidad dentro de cada transecta. La distancia entre puntos depende de elemento a muestrear.

Para estimar la densidad a partir de los métodos de distancia se parte de Supuesto que los individuos presentan una distribución aleatoria.

Bibliografía de referencia: Álvarez M. , Córdoba S., Escobar F., Fagua G. Gast F., Mendoza H., Ospina M.,Umaña A. Villarreal H. . 2006. MANUAL DE MÉTODOS PARA EL DESARROLLO DE INVENTARIOS DE BIODIVERSIDAD. Programa Inventarios de Biodiversidad Grupo de Exploración y Monitoreo Ambiental (GEMA). 236 pp. Cochran W. G. 1980. Técnicas de muestreo. CECSA, México. 230 pp. Graf E. y Sayagués Laso L. 2000. Muestreo de la vegetación. UNIDAD DE SISTEMAS AMBIENTALES FACULTAD DE AGRONOMIA UNIVERSIDAD DE LA REPÚBLICA. 42 pp. Matteucci, S. D. & A. Colma. 1982. Metodología para el Estudio de la Vegetación. Serie de Biología, Monografía Nº 2 Secretaría General de la OEA. Washington, D.C. 144 pp. Mostacedo & Fredericksen. Manual de métodos básicos de muestreo y análisis en ecología vegetal. 2000. BOLFOR, Bolivia. 92 pp.