MéTOdos de MUestrEO

En estadística se conoce como muestreo a la técnica para la selección de una muestra a partir de una población. Al elegir una muestra se espera que sus propiedades sean extrapolables a la población. Este proceso permite ahorrar recursos, obteniendo resultados parecidos que si se realizase un estudio de toda la población.

MÉTODOS DE MUESTREO

Muestreo probabilístico

Forman parte de este tipo de muestreo todos aquellos métodos para los que puede calcularse la probabilidad de extracción de cualquiera de las muestras posibles. Este conjunto de técnicas de muestreo es el más aconsejable, aunque en ocasiones no es posible optar por él. En este caso se habla de muestras probabilísticas, pues no es razonable hablar de muestras representativas dado que no se conocen las características de la población.

-M. Aleatorio Simple: Es la extracción de una muestra de una población finita, en el que el proceso de extracción es tal que garantiza a cada uno de los elementos de la población la misma oportunidad de ser incluidos en dicha muestra. Esta condición garantiza la representatividad de la muestra porque si en la población un determinado porcentaje de individuos presenta la característica A, la extracción aleatoria garantiza matemáticamente que por término medio se obtendrá el mismo porcentaje de datos muestrales con esa característica.

-M. Estratificado: Consiste en la división previa de la población de estudio en grupos o clases que se suponen homogéneos respecto a característica a estudiar. A cada uno de estos estratos se le asignaría una cuota que determinaría el número de miembros del mismo que compondrán la muestra.

-M. Sistemático: Se utiliza cuando el universo o población es de gran tamaño, o ha de extenderse en el tiempo. Primero hay que identificar las unidades y relacionarlas con el calendario (cuando proceda). Luego hay que calcular una constante, que se denomina coeficiente de elevación K= N/n; donde N es el tamaño del universo y n el tamaño de la muestra. Determinar en qué fecha se producirá la primera extracción, para ello hay que elegir al azar un número entre 1 y K; de ahí en adelante tomar uno de cada K a intervalos regulares. Ocasionalmente, es conveniente tener en cuenta la periodicidad del fenómeno.

-M. Por estadios múltiples: Esta técnica es la única opción cuando no se dispone de lista completa de la población de referencia o bien cuando por medio de la técnica de muestreo simple o estratificado se obtiene una muestra con unidades distribuidas de tal forma que resultan de difícil acceso. En el muestreo a estadios múltiples se subdivide la población en varios niveles ordenados que se extraen sucesivamente por medio de un procedimiento de embudo. El muestreo se desarrolla en varias fases o extracciones sucesivas para cada nivel.

-M. por Conglomerado: Técnica similar al muestreo por estadios múltiples, se utiliza cuando la población se encuentra dividida, de manera natural, en grupos que se supone que contienen toda la variabilidad de la población, es decir, la representan fielmente respecto a la característica a elegir, pueden seleccionarse sólo algunos de estos grupos o conglomerados para la realización del estudio.

Muestreo no probabilístico

Aquél para el que no puede calcularse la probabilidad de extracción de una determinada muestra.

-M. por Cuotas: Se asienta generalmente sobre la base de un buen conocimiento de los estratos de la población y/o de los individuos más "representativos" o "adecuados" para los fines de la investigación. Mantiene, por tanto, semejanzas con el muestreo aleatorio estratificado, pero no tiene el carácter de aleatoriedad de aquél.

-M. Intencional: Este tipo de muestreo se caracteriza por un esfuerzo deliberado de obtener muestras "representativas" mediante la inclusión en la muestra de grupos supuestamente típicos.

-M. Casual: Se trata de un proceso en el que el investigador selecciona directa e intencionadamente los individuos de la población. El caso más frecuente de este procedimiento el utilizar como muestra los individuos a los que se tiene fácil acceso.

http://ylang-ylang.uninorte.edu.co/Objetos/Educacion/Muestreo/images/mapa.jpg

FACTORES que AFECTAN una POBLACIÓN

NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN ECOLOGÍA

Los niveles de organización se refieren a la estructuración de un sistema determinado, desde el nivel más simple hasta los niveles más complejos.

En Ecología, los niveles de organización son los siguientes:

- SER: Cualquier cosa que existe. Hay seres vivos, por ejemplo, bacterias, hongos, protozoarios, algas, animales, plantas, etc., y seres inertes, como los virus, una roca, el agua, la luz, el calor, el sol, una pluma, un cuaderno, una silla, una mesa, una pieza de pan, etc.

- INDIVIDUO:Un individuo es cualquier ser vivo, de cualquier especie. Por ejemplo, un gato, un perro, un elefante, un fresno, un naranjo, un humano, una mosca, una araña, una avestruz, etc.

-ESPECIE: Es un conjunto de individuos que poseen el mismo genoma. Genoma es el conjunto de genes que determinan las características fenotípicas de una especie. Por ejemplo, Felis catus (gato), Fraxinus greggii (fresno), Paramecium caudatum (paramecio), Homo sapiens (Humano), etc.

-POBLACIÓN: Es un conjunto de individuos que pertenecen a la misma especie y que ocupan el mismo hábitat. Por ejemplo, población de amibas en un estanque, población de ballenas en el Golfo de California, población de encinos en New Braunfels, población de cedros en Líbano, etc.

- COMUNIDAD: Es un conjunto de poblaciones interactuando entre sí, ocupando el mismo hábitat. Por ejemplo, una comunidad de semidesierto, formada por nopales, mezquites, gramíneas, escorpiones, escarabajos, lagartijas, etc.

- ECOSISTEMA:Es la combinación e interacción entre los factores bióticos (vivos) y los factores abióticos (inertes) en la naturaleza. También se dice que es una interacción entre una comunidad y el ambiente que le rodea. Ejemplo, charcas, lagos, océanos, cultivo, bosque, etc.

- BIOMA: Es un conjunto de comunidades vegetales que ocupan la misma área geográfica. Por ejemplo, Tundra, Taiga, Desierto, Bosque Templado Caducifolio, Bosque de Coníferas, Bosque tropical lluvioso, etc.

- BIÓSFERA (BIOSFERA):Unidad ecológica constituída por el conjunto de todos los ecosistemas del planeta Tierra. Es la parte de nuestro planeta habitada por todos los seres vivos.

MOVIMIENTOS MIGRATORIOS DE LA POBLACIÓN

Se produce cuando el medio ambiente es desfavorable por falta de alimento, especie, cambio de clima o para su reproducción. Puede ser unidireccional (emigración, inmigración ) o bidireccional (migración).

-Emigración: Salida de una población hacia otro lugar distante de la observada para establecerse.
-Inmigración: La llegada de una población procedente de algún otro lugar para establecerse.
-Migración: Salida y retorno de una población de un lugar observado, tiene periodicidad uniforme: los huanayes migran cortas distancias cuando no encuentran alimentos en su territorio.
Ejemplo: Las pariguanas (flamencos), viven en la costa, se desplazan a las lagunas alto andinas para anidar y posteriormente regresan a la costa.

CURVAS DE CRECIMIENTO POBLACIONAL

Modelo de crecimiento exponencial
Representa el crecimiento de la población en una fuente de presión constante. La fuente de presión constante puede abastecer tanta energía como se necesita. Un ejemplo sería una población de conejos en crecimiento, con abastecimiento de alimento y no se considera la rapidez con que ellos comen. Si el sistema comienza con un conejo macho y una hembra, y ellos producen cuatro crías que a su vez producen ocho; y así, en la misma tasa de aumento, la próxima generación producirá 16, la próxima 32 , la próxima 64 y así sucesivamente. Como el número de conejos aumenta, ellos usan más de la fuente de energía y el número aumenta rápidamente. Su representación matemática es:
dN = r N N=Número de crías r=fuente de energía dN/dt= aumento del número en relación al tiempo.
dt
Puede verse que existe una aceleración del crecimiento de la población de conejos a lo largo de la misma concentración de abastecimiento de alimento. La curva de una población bajo estas condiciones se denomina crecimiento exponencial. El crecimiento exponencial aumenta en un constante porcentual en función del tiempo.
En la práctica, la fuente de energía a presión constante no puede ser mantenida indefinidamente, entonces el crecimiento exponencial infinito es imposible. De cualquier manera, durante las primeras etapas del crecimiento de la población, cuando la demanda de alimento es pequeña (comparada con la cantidad disponible) la energía puede estar disponible a presión constante y el crecimiento puede ser exponencial. Pero eventualmente, el alimento podría volverse limitante y la situación necesitaría ser representada por un modelo diferente.

Ejemplo de crecimiento exponencial: Crecimiento de población humana

Modelo de crecimiento logístico
Las poblaciones creciendo inicialmente rápido en una fuente de presión constante, se vuelven tan numerosas que pierden su capacidad de crecer debido a interacciones entre los miembros de la población, resultando entonces un estado de equilibrio. Este tipo de crecimiento se llama crecimiento logístico.
Crecimiento logístico es el balance entre producción en proporción a la población, y a las pérdidas en proporción a la oportunidad de interacciones individuales.
En otras palabras, se produce crecimiento logístico cuando el incremento poblacional per cápita es una función de la diferencia entre el número de organismos que un medio es capaz de sustentar y el número de organismos que ocupan ese medio en un momento dado. Su representación matemática es:
dN = r ( K – N ) N
dt K
K : capacidad de carga del entorno. Es el promedio más alto de individuos que puede alcanzar una población en un lugar determinado; límite de disponibilidad de nutrientes o alimento; punto de inflexión en que se interrumpe el crecimiento o ingreso de energía al sistema.

Ejemplo de crecimiento logístico

Estrategias reproductivas. Selección r y K.
Selección K: organismos adaptados a la capacidad de su ambiente. Habitantes de biotopos que permanecen constantes durante largo tiempo, y que son seleccionados en dirección a una explotación lo más uniforme posible de este hábitat.
Selección r : habitantes de hábitat de súbita creación y desaparición. Son seleccionados para un rápido y completo aprovechamiento del hábitat y para una búsqueda rápida y exhaustiva de un nuevo lugar adecuado.
En la práctica existen formas intermedias de selección en las distintas poblaciones existentes.

Metodología de muestreo.
Para evaluar en terreno los parámetros demográficos de una población, con un grado de incertidumbre conocido, existen diferentes métodos de muestreo.
El diseño de una estrategia de muestreo adecuada implica considerar la influencia de varios factores en la obtención de las medidas elegidas para cuantificar las poblaciones. Estos factores son:

-El tipo de muestreo, el cual puede ser aleatorio, regular o sistemático, estratificado, transectos, etc. El muestreo aleatorio es considerado como método ideal, aunque en la práctica, su realización en el campo puede ser muy complicada. El muestreo sistemático es más fácil de llevar a la práctica, y generalmente proporciona muy buenos resultados. Consiste en situar las unidades de muestreo a distancias regulares (por ejemplo: transectos). El muestreo estratificado es uno de los más utilizados. Consiste en dividir el área de estudio en sectores homogéneos en cuanto a sus características ambientales. Dentro de cada sector se procede entonces a un muestreo aleatorio o sistemático, procurando que el número de unidades del muestreo dentro de cada sector sea proporcional a la superficie del mismo.

-El tamaño muestreal o número de unidades de muestreo necesarias, que puede estimarse recurriendo a distintos métodos gráficos o analíticos. La elección del tamaño muestreal requiere considerar la disponibilidad de tiempo, dinero y personal, llegando a un compromiso entre la calidad del muestreo y el esfuerzo posible.
La forma y el tamaño de la unidad de muestreo, las cuales están relacionadas con el tamaño y la distribución espacial de los organismos. En la mayoría de los casos se suelen utilizar unidades de muestreo cuadradas (quadrats).

-La distribución espacial de los organismos afecta notablemente a los aspectos mencionados anteriormente, y ha de ser considerada para realizar una planificación adecuada de la estrategia de muestreo.

CoNcEpToS bÁsIcOs De EcOlOgÍa

ECOLOGÍA:
Ecología es la rama de las ciencias biológicas que se ocupa de las interacciones entre los organismos y su ambiente (sustancias químicas y factores físicos).
Los organismos vivientes se agrupan como factores bióticos del ecosistema; por ejemplo, las bacterias, los hongos, los protozoarios, las plantas, los animales, etc. En pocas palabras, los factores bióticos son todos los seres vivientes en un ecosistema o, más universalmente, en la biosfera.
Por otra parte, los factores químicos y los físicos se agrupan como factores abióticos del ecosistema. Esto incluye a todo el ambiente inerte; por ejemplo, la luz, el agua, el nitrógeno, las sales, el alimento, el calor, el clima, etc. Luego pues, los factores abióticos son los elementos no vivientes en un ecosistema o en la biosfera.

NIVELES TRÓFICOS Y CADENAS ALIMENTARIAS

La energía y los nutrientes pasan por varios niveles alimenticios. Cada uno de esos niveles se llama en Ecología "Nivel Trófico".
La suma de todos los niveles tróficos de un ecosistema se llama cadena alimenticia. Las relaciones alimenticias en un ecosistema en conjunto se llaman "Red Alimenticia".
En un ecosistema sencillo, los niveles tróficos son:
Productores (plantas y/o fitoplancton): Seres autótrofos
Consumidores Primarios (herbívoros y/o zooplancton): Animales que se alimentan de vegetales
Consumidores Secundarios: carnívoros que se alimentan de los consumidores primarios, o sea, de los herbívoros.
Consumidores Terciarios y Cuaternarios: carnívoros que se alimentan de carnívoros.

Una cadena alimenticia terrestre sería:

- Productores: césped, arbustos y árboles.
- Consumidores primarios: saltamontes (comedores de plantas).
- Consumidores secundarios: pájaros (insectívoros).
- Consumidores Terciarios: serpientes (comedores de pájaros).
- Consumidores Cuaternarios: Búhos (comedores de serpientes).
- Finalmente, los factores bióticos y sus productos son reciclados (descompuestos) por los detritívoros (Bacterias, hongos, y algunos animales).



BIOMAS Y ENERGÍA

La red alimentaria de cualquier comunidad también puede ser concebida como una pirámide en la que cada uno de los escalones es más pequeño que el anterior, del cual se alimenta. En la base están los productores, que se nutren de los minerales del suelo, en parte procedentes de la actividad de los organismos descomponedores, y a continuación se van sucediendo los diferentes niveles de consumidores primarios, secundarios, terciarios, etc. Los consumidores primarios son pequeños y abundantes, mientras que los animales de presa de mayor tamaño, que se hallan en la cúspide, son relativamente tan escasos que ya no constituyen una presa útil para otros animales.
La biomasa es la cantidad total de materia viviente, en un momento dado, en un área determinada o en uno de sus niveles tróficos, y se expresa en gramos de carbono, o en calorías, por unidad de superficie. Las pirámides de biomasa son muy útiles para mostrar la biomasa en un nivel trófico. El aumento de biomasa en un período determinado recibe el nombre de producción de un sistema o de un área determinada.
La transferencia de energía de un nivel trófico a otro no es totalmente eficiente. Los productores gastan energía para respirar, y cada consumidor de la cadena gasta energía obteniendo el alimento, metabolizándolo y manteniendo sus actividades vitales. Esto explica por qué las cadenas alimentarias no tienen más de cuatro o cinco miembros: no hay suficiente energía por encima de los depredadores de la cúspide de la pirámide como para mantener otro nivel trófico.

PIráMideS de ENerGíA

http://biocab.org/Piramide_de_Energ_a.jpg

Una pirámide de energía es la representación gráfica de los niveles tróficos (alimenticios) por los cuales la energía proveniente del Sol es transferida en un ecosistema. A grosso modo podemos decir que la fuente absoluta de energía para los seres vivientes en la Tierra es el Sol. La energía que el Sol emite actualmente es de 1366.75 W/m^2 (hace 400 años era de 1363.48 W/m^2). Cuando se realizaron los estudios de la captación de energía por los organismos productores, la Irradiación Solar (IS) era de 1365.45 W/m^2. Actualmente, la energía aprovechable por los organismos fotosintéticos es de 697.04 W/m^2; sin embargo, los organismos fotosintéticos solo aprovechan 0.65 W/m^2 y el resto se disipa hacia el entorno no biótico (océanos, suelos, atmósfera), y de ahí, al espacio sideral y al Campo Gravitacional. La atmósfera absorbe 191.345 W/m^2, manteniendo así la temperatura troposférica mundial en los hospitalarios 35.4 °C (95.72 °F).
En el diagrama, las cantidades en los recuadros verdes a la izquierda de la pirámide representan la energía que aprovecha cada individuo. Por ejemplo, la cantidad que aprovechan los herbívoros es al cuando ingieren un gramo de material orgánico procedente de los organismos fotosintéticos. Cada cantidad subsiguiente (cuadrados verdes) en la pirámide (hacia la cúspide) es la energía que se obtendría por cada gramo de material orgánico del nivel subyacente. Los detritívoros son los organismos que se alimentan de detritos, esto es, materia orgánica de desecho (cadáveres, excrementos, etc.). Los detritívoros aprovechan aproximadamente un 57% de la energía que obtienen los organismos productores

ECOSISTEMAS

Los ecólogos emplean el término ecosistema para indicar una unidad natural de partes vivientes o inertes, con interacciones mutuas para producir un sistema estable en el cual el intercambio de sustancias entre las plantas vivas e inertes es de tipo circular. Un ecosistema puede ser tan grande como el océano o un bosque, o uno de los ciclos de los elementos, o tan pequeño como un acuario que contiene peces tropicales, plantas verdes y caracoles. Para calificarla de un ecosistema, la unidad ha de ser un sistema estable, donde el recambio de materiales sigue un camino circular.

HÁBITAT Y NICHO ECOLÓGICO

Para escribir las relaciones ecológicas de los organismos resulta útil distinguir entre dónde vive un organismo y lo que hace como parte de su ecosistema. Dos conceptos fundamentales útiles para describir las relaciones ecológicas de los organismos son el hábitat y el nicho ecológico. El hábitat de un organismo es el lugar donde vive, su área física, alguna parte específica de la superficie de la tierra, aire, suelo y agua. Puede ser vastísimo, como el océano, o las grandes zonas continentales, o muy pequeño, y limitado por ejemplo la parte inferior de un leño podrido, pero siempre es una región bien delimitada físicamente. En un hábitat particular pueden vivir varios animales o plantas.
En cambio, el nicho ecológico es el estado o el papel de un organismo en la comunidad o el ecosistema. Depende de las adaptaciones estructurales del organismo, de sus respuestas fisiológicas y su conducta. Puede ser útil considerar al hábitat como la dirección de un organismo (donde vive) y al nicho ecológico como su profesión (lo que hace biológicamente). El nicho ecológico no es un espacio demarcado físicamente, sino una abstracción que comprende todos los factores físicos, químicos, fisiológicos y bióticos que necesita un organismo para vivir.

RELACIONES INTERESPECÍFICAS

Las relaciones interespecíficas son aquellas que acontecen entre miembros de diferentes especies.

Las relaciones interespecíficas pueden ser positivas, neutrales o negativas:
-Las relaciones positivas son en las que, cuando menos, una de las especies obtiene un beneficio de otra sin causarle daño o alterar el curso de su vida.
-Las relaciones interespecíficas neutrales son aquéllas en las cuales no existe un daño o beneficio directo hacia o desde una especie. El daño o beneficio se obtienen solo de manera indirecta.
-Las relaciones interespecíficas negativas son aquéllas en las cuales una de las especies obtiene un beneficio en detrimento de otras especies.

Las relaciones interespecíficas positivas son las siguientes

• Comensalismo: Es cuando un individuo obtiene un beneficio de otro individuo de otra especie sin causarle daño.



• Mutualismo: Ocurre cuando un individuo de una especie obtiene un beneficio de otro individuo de diferente especie, y este a su vez obtiene un beneficio del primero. La relación mutualista no es obligada, lo cual la hace diferenciarse de la simbiosis. El concepto mutualismo deriva precisamente de la ayuda mutua que pueden brindarse dos individuos que pertenecen a diferentes especies.



• Simbiosis: Se dice que dos organismos son simbiontes cuando ambos pertenecen a diferentes especies y se benefician mutuamente en una relación obligada. Si uno de los simbiontes perece, el otro también perecerá al perder el recurso del que se ve beneficiado.
  

Solo existe una relación interespecífica neutral

• Competencia: Ocurre cuando dos miembros de diferentes especies pertenecientes a una comunidad tienen las mismas necesidades por uno o más factores del entorno. Los individuos de la especie que posee ventajas para obtener ese factor del medio ambiente será la que prevalezca. La lucha no es física, sino selectiva. Pueden ocurrir encuentros casuales entre dos individuos de una y otra población, pero no es una regla general.
  

Las relaciones interespecíficas negativas son las siguientes:

• Depredación: Es cuando un individuo perteneciente a una especie mata apresuradamente a otra para alimentarse de ella. El individuo que mata o caza a otros para comérselos se llama predador o depredador. El individuo que es cazado se llama presa.



• Parasitismo: Ocurre cuando una especie obtiene un beneficio de otra provocándole un daño paulatino que no provoca la muerte inmediata a la víctima. La especie que obtiene un beneficio causando daño paulatino se llama huésped o parásito; mientras que la especie que es dañada se llama anfitrión u hospedero. Cuando la especie que actúa como parásito requiere de una especie intermedia entre ella y el anfitrión final, la especie intermedia se llama reservorio o recipiente.

RELACIONES INTRAESPECÍFICAS

Las relaciones intraespecíficas son las que ocurren entre organismos de la misma especie.

• Dominación Social: Es la estratificación de grupos sociales, de acuerdo con la influencia que ejercen sobre el resto de los grupos de una población. Por ejemplo, en una población de hormigas, existen castas distinguidas en reinas, soldados, obreras y machos fértiles.



• Jerarquía Social: Es la estratificación de los individuos de acuerdo con la dominación que ejercen sobre el resto de los individuos de una población. Por ejemplo, en un gallinero, el Gallo macho adulto más fuerte ejerce un dominio absoluto sobre el resto de los miembros de la población (gallinero). A este gallo se le denomina macho Alfa. Por debajo de él están todas las gallinas y el resto de los gallos más débiles que él. El gallo tiene preferencia por una gallina en particular, lo cual la convierte en una gallina que domina al resto de las gallinas y a los gallos más débiles que el macho Alfa. Esta gallina tiene el "derecho" de picotear al resto de las gallinas y aún a los gallos más débiles. La segunda gallina en jerarquía, o gallina Beta, puede picotear al resto de los individuos del gallinero, excepto al gallo Alfa y a la gallina Alfa. Y así sucesivamente, por orden de picotazos, hasta llegar al paria de esa población, aquél polluelo que come las sobras de la comida, que siempre está relegado a un rincón del gallinero y que se observa herido y desplumado por los picotazos recibidos de los demás miembros del gallinero.








• Territorialidad: Es la delimitación y defensa de una área definida por un individuo o por un grupo de individuos. El ejemplo más común es el de los perros, quienes marcan un territorio a la redonda con respecto al lugar donde habitan mediante descargas de orina, las cuales emiten un olor distinguible por otros canes.