8 Dinamica Poblaciones Explotadas

5/26/2018 8 Dinamica Poblaciones Explotadas

1/26

ZOOLOGA, FACULTAD DE CIENCIAS, UDC

CONSERVACIN Y EXPLOTACIN DE RECURSOS ANIMALES > TEMA 8 > 1

Modelos clsicos de poblaciones de peces: stock unitario, mezcla

dinmica (dynamic-pool)

Ciclos vitalesTeora bsica de la dinmica de la poblacional

Relacin stock-reclutamiento

Tipos de recursos pesqueros: efecto de la movilidad y del tipo de

pesquera

Metapoblaciones marinas

TEMA 8. DINMICA DE POBLACIONESEXPLOTADAS. EL CASO DE LOS RECURSOS

PESQUEROS

http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/es/
http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/es/http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/es/


2/26



CONCEPTOS BSICOS DE LOS MODELOS CLSICOSDE POBLACIONES DE PECES: STOCK UNITARIO

Pitcher & Hart (1982):

- Poblacin explotada

Hilborn & Walters (1992):

- Coleccin arbitraria de poblaciones suficientemente grande para renovarse porreproduccin (cambios de abundancia no dominados por migraciones).- Individuos presentan patrones similares de crecimiento, reproduccin, migracin ydispersin, y los mismos riesgos de mortalidad natural o por pesca. [Esquema]

Organismos encargados de la gestin de pesqueras(ej. International Council for the Exploration of the Sea, North Atlantic Fisheries

Organziation, Food and Agriculture Organization):

- reas geogrficas (definidas por criterios ecolgicos y polticos) cuyas poblacionesse evalan y gestionan como una unidad. [Mapas]


3/26



POBLACIN(STOCK)RECLUTAMIENTO

REPRODUCCIN MORTALIDADNATURAL (M)

MORTALIDADPOR PESCA (F)

(INMIGRACIN)(EMIGRACIN)

STOCK UNITARIO


4/26



REAS GEOGRFICAS Y STOCKS DEFINIDAS POR ORGANISMOSINTERNACIONALES DE GESTIN PESQUERA

FAO (Food and Agriculture

Organization, ONU)

NAFO (North-AtlanticFisheries Organziation)


5/26



CONCEPTOS BSICOS DE LOS MODELOS CLSICOS DEPOBLACIONES DE PECES: MEZCLA DINMICA(DYNAMIC POOL)

CONSECUENCIAS POBLACIONALES

Los individuos se distribuyen aleatoriamente dentro del rea dedistribucin del stock.

El stock no presenta estructura espacial.

Todos los individuos experimentan ambientes abiticos y biticos(densidad local) similares.

COMPORTAMIENTO INDIVIDUAL

La velocidad y escala de movimiento de los individuos es grande enrelacin a la distribucin geogrfica del stock

Todos los individuos tienen similar probabilidad de interaccionar entre si


6/26ZOOLOGA, FACULTAD DE CIENCIAS, UDC


MEZCLA DINMICA

EFECTO DE LA PESCA

Reduce la densidad poblacional No cambia la distribucin espacialPoblacin vrgen

t = 0N = 1000

Poblacin

explotada

t = 1N = 500Capturas(C)C = qEN = 0.5 Nq = capturabilidadE = esfuerzo de pesca

t = 2N = 250

Capturas(C)C = 0.5 N

CONSERVACIN Y EXPLOTACIN DE RECURSOS ANIMALES TEMA 8 7




1 10 100 1000

ESCALA ESPACIAL (km)ESCALA

TEMPORAL(das

)

100

1

10

1000

PROPIEDADES NICAS DE LAS POBLACIONES DE PECES

Produccin superabundante de embriones (huevos)

Fertilizacin externa Ambiente abstracto y difcil de definir Una fuente de mortalidad externa: pesca Diferencias de escala considerables entre los eventos que afectan a los

adultos y los que afectan a larvas y juveniles

F

huevos,

larvas

Z

Padultos

F: fitoplanctonZ: zooplanctonP: peces pelgicos

Rothschild, B. J. 1986.Dynamics of marine fishpopulations. Harvard University Press.





CICLOS VITALES EN

ORGANISMOS MARINOS

JUVENILES

> 15 mmpocosaos

ADULTOS

> 15 cmmuchos

aos

LARVASvariosmm semanas

HUEVOS

1 mm das

Correlacin

alta

Correlacin

baja





TEORA BSICA DE LA DINMICAPOBLACIONAL: DINMICA DE UNA COHORTE

COHORTE:

Grupo de individuos nacidos en un periodo de un ao u otroperiodo menor

RECLUTAMIENTO:

POBLACIONAL: Nmero de individuos vivos en una poblacinen cualquier momento arbitrario tras la fase larvaria. Normalmentese utiliza la primera fase postlarvaria fcilmente cuantificable.

A LA PESQUERA: Nmero de individuos vivos en unapoblacin en el momento que son vulnerables por primera vez a lacaptura por la pesquera

1) NMERO INICIAL DE RECLUTAS





2) MORTALIDAD (1/2)

dN / dt = - Z N

N1= N0 e-Z = N0 sNt= N0 e-Zt

ln Nt= ln N0- Zt

Edad

Tamaocohorte(N)

t0 tc

M

F

M

M+ FTasas instantneas de

mortalidad:

Z: total (Z = M+F)

M: natural

F: por pesca

Supervivencia: s = e-Z

t0: reclutamiento poblacionaltc: edad de primera captura





2) MORTALIDAD (2/2)

Distribuciones de frecuencia de tasas de

mortalidad natural en peces (Pauly 1980)

Tasa

exponencial de

mortalidad (Z)

% mortalidad

anual

0.1 7.5

0.5 32.2

1 54.1

2 78.9




3) CRECIMIENTO INDIVIDUAL

Ecuacin de crecimiento de Von BertalanffydL / dt = K (L- Lt) L: tamao corporal

Lt= L (1 - e-kt

) W: peso corporalWt= W (1 - e-kt)3 L , W: L, W mximosk: tasa de crecimiento

Edad (t)T

amaocorporal(

L)

L




4) DINMICA TEMPORAL DE LA BIOMASA DE LACOHORTE (curva de biomasa virgen)

Nt Wt= Bt = N0 e-Zt W (1 - e

-

kt)3

B: biomasa

Edad (t)Biomasadelacohorte

Edad (t)

Tamao(W)

Edad (t)Cohorte(N)



14/26


5) PRODUCCIN DE HUEVOS

RELACIN CON TAMAO POBLACIONAL proporcional a la biomasa, pero produccin denso-dependiente

RELACIN CON ESTRATEGIA VITAL edad (tamao)

frecuencia puesta relacin fecundidad (nmero) / tamao huevos

6) RELACIN ENTRE PRODUCCIN DEHUEVOS Y RECLUTAMIENTO



15/26


RELACIN STOCK-RECLUTAMIENTO

Relacin emprica entre el tamao del stock reproductivo y el

reclutamiento subsiguiente de la cohorte producida por ese stock.

CUANDO SE DETERMINA LA MAGNITUD DEL RECLUTAMIENTO?Fases vitales con tasas de crecimiento y mortalidad elevadas: Larvas / Juveniles

FACTORES DETERMINANTES DEL XITO LARVARIO

(supervivencia hasta METAMORFOSIS):Abundancia de alimento + Match/mismatch hypothesis (coincidencia enespacio y tiempo de larvas y su alimento, fito- y zooplancton)Transporte fsico a hbitats adecuadosPredacin

FACTORES DETERMINANTES DEL XITO DE JUVENILES(supervivencia hasta MADUREZ SEXUAL):

Abundancia de alimentoLimitacin de hbitatsPredacin / Canibalismo



16/26


STOCK REPRODUCTIVORECLUTAMIENTO

HIPTESIS NULAS SOBRE LA RELACIN STOCK-RECLUTAMIENTO

STOCK REPRODUCTIVORECLUTAMIENTO

Desarrollo pesquera

more commonly the number of recruits

is effectively independent of the adult

stock size over most of the observed range

of stock size (Gulland 1983)

Compensacin Independencia de la

densidad



17/26


PRINCIPIOS BSICOS DE LOS MODELOS DERELACIN STOCK-RECLUTAMIENTO (Ricker, 1975)

La curva stock-reclutamiento deberapasar por el origen: cuando no haystock parental no hay reclutamiento

La curva no debe descencer hastareclutamientos nulos a niveles de stockmuy elevados. La reproduccin no esnunca eliminada totalmente a

densidades elevadas

La tasa de reclutamiento(reclutas/adulto) debera decrecercontinuamentecon los incrementos delstock parental

El reclutamiento debe exceder al stocksobre una parte del rango de stocksposibles

(0, 0)STOCK REPRODUCTIVO

RECLUTAMIENTO 1:1



18/26


EJEMPLOS DE RELACIONES STOCK-RECLUTAMIENTO

1. Obtencin de series temporales

stock y reclutamiento

2. Relacin entre stock y

reclutamiento subsiguiente

3. Ajuste de modelos

estadsticos



19/26


MODELOS STOCK-RECLUTAMIENTO E NDICES DE SUPERVIVENCIA(RECLUTAMIENTO / ABUNDANCIA STOCK ADULTOS)

Abundancia stock adultos, S

Reclutamiento

R

ndicede

supervivencia

R/S

BEVERTON Y HOLT RICKER HOCKEY STICK(Barrowman & Myers, 2001)



20/26


MODELO DE BEVERTON Y HOLT (1957)

R: reclutamientoS: stock

a: reclutamiento mximob: stock necesario para producir un reclutamiento a/2

Pendiente inicial (mximo reclutas / adulto) = a/b

Competencia entre juveniles determina una tasa demortalidad dependiente linearmente del tamao de lacohorte en cada momento:

competencia por alimento o hbitat

R = a S / (b + S)



21/26


MODELO DE RICKER (1954)

ea: pendiente inicial, b: valor de S al que R=Sa: reclutas/adulto cuando el stock es pequeo,b: velocidad con que los reclutas/adulto se reducen alaumentar el stock

R = S ea (1-S/b)

R = a S e-bS

Tasa de mortalidad de huevos, larvas y juveniles esproporcional al tamao inicial de la cohorte (dependenciadel stock, no denso-dependencia):

canibalismo de juveniles por adultos

transmisin de enfermedadescrecimiento denso-dependiente acoplado con

predacin dependiente del tamao



22/26


CLASIFICACIN DE LOS TIPOS DE RECURSOS PESQUEROS

MOVILIDAD DELRECURSOSedentario

Escasa movilidad,

Repertorio comportamental

limitado

Escasa movilidad,

Repertorio comportamental

complejo

Movilidad intermedia

Alta movilidad

algas, esponjas, corales, ostras,mejillones, cirrpedos, ascidias

pectnidos, holoturias,erizos

pulpos, gasterpodos, cangrejos

cangrejos, camarones,

langostas, peces de arrecifes

camarones y peces costeros (yalgunos ocenicos)

laminariales(kelp beds)

pectnidos

snow and Tanner

crabs, king crabs

peces, calamares, gambas

Modelosclsicos

TIPO DE PESQUERA

ARTESANAL.PEQUEA ESCALA

INDUSTRIAL.

GRAN ESCALA



23/26


METAPOBLACIONES MEROPLANCTNICAS

DIFERENCIAS CON EL PARADIGMA DE METAPOBLACINDESARROLLADO PARA ESPECIES TERRESTRES:

1. Especies marinas con fases larvarias(excepto en casos deduracin muy corta) no presentan mecanismos de reproduccinlocal. Por tanto, las poblaciones locales son abiertas. Las tasas deproduccin de adultos no son consecuencia de la dinmica de lapoblacin local.

2. La dinmica de la dispersin es simple en la mayora de especiesmarinas dado que la propensidad a la dispersin no depende de lascondiciones locales de densidad, abundancia de alimento, hbitat opredadores. Todas las larvas se dispersan independientementede las condiciones del hbitat local.

3. Las larvas pelgicas se desarrollan en un fluido mvil, por lo que ladireccin y amplitud de la dispersin es parcialmente unproceso de transporte fsico.



24/26


DEFINICIONES DE TRMINOS IMPORTANTES PARA LASMETAPOBLACIONES MARINAS

POBLACIN LOCAL: grupo de individuos que interaccionanregularmente entre ellos

- Cerrada: migracin entre poblaciones locales rara o inexistente.Crecimiento dependiente de la reproduccin dentro de lapoblacin local.

- Abierta: migracin entre poblaciones comn. En especiesmarinas con vidas larvarias largas, la inmigracin es el nicomecanismo de crecimento en las poblaciones locales. En estaspoblaciones, la reproduccin local no afecta la dinmica de lapoblacin local.

METAPOBLACIN: grupo de poblaciones locales abiertas queinteraccionan a travs del intercambio de individuos. Para lamayora de invertebrados marinos, esta migracin se realiza atravs de la dispersin larvaria.



25/26


Poblaciones locales de adultosTasas elevadas de reclutamiento

Tasas bajas de reclutamiento

TIPOS DEMETAPOBLACIONES:Efecto de la distancia dedispersin larvaria

POBLACIN CERRADA(distancia de dispersin corta)

FUENTE - SUMIDERO(distancia de dispersin larga)

MLTIPLES FUENTES(distancia de dispersin larga)

POOL LARVARIO

LIMITADA POR LA DISTANCIA



26/26


Reserva protege la poblacin fuente deotras muchas poblaciones

Reserva no protege ninguna poblacin fuente

DISEO DE RESERVAS MARINAS:EJEMPLO DE LA IMPORTANCIA DE LAESTRUCTURA METAPOBLACIONAL

Documents

8 Dinamica Poblaciones Explotadas