Análisis del efecto de los asentamientos humanos y la fragmentación natural sobre la biodiversidad herpetofaunística Reserva Yakusinchi, La Maná, Ecuador.

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Universidad Internacional del Ecuador Soledad Estupiñán

Quito, 18 de julio del 2014

Título de tesis propuesta:

Análisis del efecto de los asentamientos humanos y la fragmentación natural

sobre la biodiversidad herpetofaunística Reserva Yakusinchi, La Maná,

Ecuador.

1. Glosario

Antropogénico(a): de origen humano, producido por el hombre (RECAI, 2005).

Bioindicadores: Especies usadas para monitorear las condiciones ambientales

de un sitio o que describen la formación típica a la que representan

(Sarmiento, 2000).

Bosque Pie Montano: Terreno de las partes bajas de un relieve topográfico

irregular en las estribaciones de las cordilleras (Sarmiento, 2000).

Cadenas tróficas: representación de las relaciones entre las cadenas

alimenticias y niveles tróficos (Sarmiento, 2000).

Cambio Climático: Calentamiento de la superficie terrestre debido a la

refracción térmica entre los gases atmosféricos, especialmente el CO2.

La atmósfera entonces se comporta como un gigantesco vidrio del

invernadero que permite el paso de la radiación solar (Sarmiento, 2000).

Cercas de desvío: Cercas colocadas para crear una barrera y guiar a la fauna a

una trampa pitfall la cual capturará los especímenes hasta ser revisados

(Eekhout, 2010).

Cuadrantes de hojarasca: Cuadrados con cierto tamaño en los cuales se busca

entre la hojarasca herpetofauna con hábitos terrestres (Eekhout, 2010).

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Efecto de Borde: Línea que separa un plano del otro, sirviendo al mismo tiempo

de límite divisorio de los procesos involucrados en cada lado (Sarmiento,

2000).

Fragmentación: Proceso de fractura y cambio de la matriz homogénea del

paisaje hacia la heterogeneidad espacial del área (Sarmiento, 2000).

Herpetofauna: Contenido faunístico total de un área circunscrita a los grupos de

anfibios y reptiles (Sarmiento, 2000).

Monitoreo: Conjunto de procedimientos que describen características del

ambiente y evalúan las condiciones pasadas y actuales de los paisajes

(Sarmiento, 2000).

Parcela: Área de aproximadamente 6300 m2 establecida donde se pueden

realizar varios métodos de muestreo con el propósito de cubrir un área

mayor y lograr mejores resultados (Valencia y Sagredo, 2005).

Pluviosidad: Fenómeno meteorológico por el cual el vapor de agua condensado

en las nubes cae a tierra en forma de lluvia (Sarmiento, 2000).

Preparación de especímenes: Consiste en el sacrificio, preparación e

identificación de los especímenes para luego ser depositados en un

Museo o colección (Eekhout, 2010).

Transecto: Técnica de muestreo en la cual se elige una línea de máximo 5m de

ancho a lo largo de la cual se colectan u observan los individuos que

topan o cruzan esa línea (Sarmiento, 2000).

Trampa Pitfall: trampas para la captura de herpetofauna, consiste en la

colocación de un balde de plástico (5 galones) dentro de la tierra, el

borde del balde debe quedar al nivel del piso para los animales caigan

dentro de los mismos (Fisher, et al., 2008).

2. Delimitación del problema:

Hay un cambio en la biodiversidad en el componente herpetofaunístico debido

a la presencia de asentamientos humanos o barreras naturales que se forman

dentro del bosque (Urbina y Londoño, 2003). Dentro de tales especies algunas

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son indicadoras de mejor o peor calidad del ambiente, y hasta cierto punto nos

pueden llegar a dar el grado de intervención de un área de estudio.

Estos problemas tienen varias causas, por lo general estos cambios en la

diversidad de la herpetofauna pueden ser atribuidas al cambio climático y en

cuanto a anfibios, al hongo quítrido presente en varias regiones del mundo

(Australian Government, 2013). En el área propuesta para el estudio, una de

las causas por las cuales hay un cambio en la composición de este tipo de

fauna, puede ser debido a la presencia de asentamientos humanos, los cuales

por mínimos que sean, afectan a la biodiversidad de anfibios y reptiles. Otra de

las causas que está atada a la anterior es el cambio de temperatura y humedad

que hay dentro del bosque, mientras más nos alejemos del lugar intervenido, la

humedad y temperatura van a variar ya que la vegetación va a cambiar.

Debido a las causas mencionadas tendremos efectos tales como: Una

reducción de la biodiversidad en cuanto a herpetofauna, cambios de

temperatura y humedad en el bosque, y una presencia clara de especies

indicadoras que va a estar fuertemente asociada a la temperatura y humedad

cambiantes (Navas, 2006). Los cambios de humedad y temperatura se pueden

tomar a la vez como causa y efecto sobre el declive de las poblaciones de

herpetofauna ya que es un ciclo: El cambio de estos factores abióticos es

provocado por los asentamientos humanos y este cambio a su vez provoca un

efecto sobre las poblaciones de anfibios y reptiles (Murcia, 1995).

Las especies indicadoras del grado de intervención del lugar, van a ser

especies bastante resistentes a la intervención capaces de adaptarse con

facilidad a los cambios en el bosque, o tan sensibles que su presencia será

casi nula en los lugares con una alta intrusión por parte del ser humano. Estas

especies podrían ser del interior del bosque donde cumplen sus óptimos de

humedad y temperatura (Rice, et al., 2006). Al estar cerca de un borde ya sea

formado por el ser humano o natural, hay un cambio brusco en ciertos factores

abióticos especialmente en la vegetación, ya que esta serviría como protección

de los cambios en el ambiente para los animales.

3. Justificación

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Dentro de Ecuador, hay una gran variedad de ecosistemas terrestres y

acuáticos los cuales alojan una gran cantidad de fauna, lo que hace que el

Ecuador a pesar de su superficie terrestre tan pequeña de 283 000 km2 (Neill,

1999) sea uno de los países más biodiversos en el mundo. En Ecuador, los

ecosistemas que están más amenazados son los de la costa y los de la sierra.

Esto se debe a que hay un gran número de asentamientos humanos en estas

regiones (Ministerio del Ambiente Ecuador, 2012). La zona de la costa, ha

sufrido casi una completa desaparición de sus bosques nativos, y las

estribaciones de estas regiones no son la excepción debido a la acelerada tasa

de deforestación que sufren. Los bosques interandinos han sido destruidos

drásticamente a tal punto que la cobertura original que queda es menor al 7%

(Freile y Santander, 2005). Estas cifras son alarmantes ya que si no se toman

medidas serias de conservación, además de las ya tomadas por el gobierno,

los remanentes de bosques seguirán desapareciendo alterando por completo la

composición del ecosistema y su dinámica.

Los distintos tipos de intervención, antropogénica o natural (tales como ríos,

quebradas, canteras) provocan un cierto cambio en la composición del bosque

y en las especies presentes. El grado de intervención y el efecto que crean

estos, va a variar ya que en el uno se crea un ambiente artificial, mientras que

el otro es un ambiente natural.

En la herpetofauna al estar compuesta por anfibios y reptiles se puede

encontrar indicadores de buena calidad del ambiente y de mala calidad, ya que

en ambos grupos hay organismos que se adaptan o desaparecen según el

ambiente. Por ejemplo, Rhinella marina es un indicador de áreas intervenidas,

habita en casi todas las regiones del Ecuador con excepción del páramo, lo que

nos dice que tiene una gran tolerancia ambiental, y por lo general se encuentra

en áreas abiertas naturales o artificiales como zonas agrícolas, potreros,

jardines, caminos, carreteras, mas no se la encuentra dentro del bosque. De

igual manera es muy generalista en su dieta por lo que se adapta fácilmente a

los cambios del ambiente y sus interacciones con otras especies (Coloma et

al., 2014). De esta manera se podría caracterizar el grado de intervención

5

según las especies que se encuentren presentes en el área propuesta de

estudio.

Yanasinchi es una reserva privada que no solo se dedica a la conservación y

reforestación del bosque, pero también es un refugio y rehabilitación de fauna

silvestre del lugar y sus alrededores. Al estar ubicado en un punto estratégico,

donde hay una gran biodiversidad, debe ser estudiado ya que hay un vacío de

información en cuestión a lo que son los componentes de fauna y de flora del

lugar. Ya que este lugar se dedica a la conservación del mismo, sería bueno

saber que hay en los bosques locales para poder establecer planes

estratégicos de conservación para el lugar.

4. Hipótesis

Existe un cambio en la composición de la biodiversidad herpetofaunística y los

grupos indicadores de anfibios y reptiles en distintas distancias del bosque

desde el borde de bosque hacia zonas centrales e intervenidas.

5. Objetivos

5.1. General

Determinar si hay un cambio de la herpetofauna causada por

asentamientos humanos y barreras naturales en la reserva

Yakusinchi, La Maná.

5.2. Específicos

Determinar si hay un cambio de biodiversidad en la herpetofauna debido

a la cercanía de asentamientos humanos.

Determinar si hay un cambio de biodiversidad en la herpetofauna debido

a la presencia de barreras naturales.

Determinar cuál factor humano o natural que fragmenta la continuidad

del bosque natural es el que genera un mayor cambio en la composición

de la herpetofauna.

Analizar la presencia de especies indicadoras de zonas intervenidas y

no intervenidas en el área de estudio.

6. Antecedentes o marco teórico

Un fragmento es un pedazo de un ecosistema que es producto de la

fragmentación espacial de un área que solía formar un paisaje continuo pero

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que ha cambiado su composición original o varios elementos y se mantienen

solo algunos atributos que lo pueden identificar como tal. La fragmentación del

hábitat es un proceso por el cual un ecosistema o un lugar se fracturan y hay

un cambio en la matriz homogénea del paisaje y se genera heterogeneidad en

el área (Murcia, 1995). La fragmentación se puede dividir en varios tipos:

divisiva, intrusiva, envolvente, regresiva y galopante. La fragmentación divisiva

es la que se produce cuando un atributo linear rompe o interrumpe un paisaje y

lo fragmenta hacia afuera de la línea, en estos ejemplos se pueden encontrar

carreteras y tendido eléctrico. Otro tipo de fragmentación que es probable que

se vea es la envolvente, la cual es cuando la fuerza de fragmentación rodea el

área de estudio y la separa desde afuera hacia el centro, esto puede ser un

claro de bosque provocado por un asentamiento (Sarmiento, 2000).

Los ecosistemas de la costa son de los más amenazados ya que junto con los

de la sierra concentran la mayor cantidad de personas en Ecuador

desafortunadamente, los bosques nativos van desapareciendo al igual que los

humedales naturales de la costa, y esto lleva a una gran fragmentación y

disminución acelerada de los bosques en el Ecuador (Freile y Santander,

2005).

Ecuador es un país megadiverso con aproximadamente 539 especies de

anfibios y aún más por descubrirse (Ron, 2014). En la actualidad, se han

realizado evaluaciones que estiman que a nivel nacional un 32% de las

especies de anfibios tienen un alto riesgo de extinción y éstas se distribuyen en

varias altitudes (Coloma, 2006). En cuanto a los reptiles, Ecuador se encuentra

entre los 10 países con mayor diversidad de reptiles del mundo. Hasta

diciembre 2013 se han registrado un total de 432 especies entre tortugas,

cocodrilianas, anfisbénidas, lagartijas y serpientes, tomando en cuenta que

estas especies han sido descubiertas recientemente y el número de especies

puede incrementar con el pasar del tiempo, en especial en zonas que no han

sido descritas aún (Torres-Carvajal y Salazar-Valenzuela, 2014).

7. Área de estudio

La Reserva Yakusinchi es una reserva privada de aproximadamente 200 ha de

bosque nublado nativo que se encuentra al oeste de las estribaciones de los

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andes cerca de La Maná (Sloan, J., com. pers.), se considera un bosque

montano bajo o pie montano ya que cumple con ciertas características como se

encuentra en el rango altitudinal desde los 350 a los 900 msnm y en las

estribaciones occidentales de los Andes (Sierra, 1999). En esta región del

Ecuador, la época lluviosa se presenta dos veces al año, por lo tanto es

bimodal. El periodo lluvioso secundario es de septiembre a noviembre, y el

principal es de febrero a mayo (INAMHI), estos períodos lluviosos varían según

la región del país, por lo que se propone hacer el muestreo en los meses más

lluviosos ya que la herpetofauna, en especial de anfibios está estrechamente

relacionados a presencia de cuerpos de agua, pueden variar en época seca y

época lluviosa (Salinas y Veintimilla, 2010).

Dentro de esta reserva es relevante la presencia de un centro de rescate y

rehabilitación para fauna silvestre. A pesar de que se trata de causar el menor

impacto posible en la zona, aún hay intervención por las personas que habitan

en este lugar, por lo tanto se tiene que monitorear esta área para ver en qué

grado están causando las personas un impacto en ella (Sloan, J., com. pers.).

8. Metodología (Tomado de Valencia y Sagredo, 2005)

8.1. De campo

Se va a muestrear las comunidades de anfibios y reptiles en tres sitios en la

Reserva Yakusinchi; Uno cerca de donde está el asentamiento humano más

grande donde se encuentra la vivienda central de la reserva, éste se usará

como el primer punto intervenido de muestreo. El segundo será uno natural tal

como un río o riachuelo para determinar las especies que se encuentren. El

último lugar será un bosque primario, el lugar menos intervenido, con el

propósito de usarlo como punto control para ver cómo va cambiando la

herpetofauna en los otros sitios. Algo que se tiene que tomar en cuenta al

momento de realizar este estudio es que cada sitio sea un lugar sin pendiente o

con grados mínimos de inclinación, ya que al tener pendientes no se puede

monitorear bien ya que son muy cambiantes los microhábitats. Se aplicará la

metodología que Valencia y Sagredo (2005) propusieron, con el objetivo de

evitar sesgos ya que hay especies que son más fáciles de encontrar que otras.

8

Se quiere obtener el mayor número de especies y biodiversidad de cada micro

hábitat y sitio de muestreo dentro del área de estudio.

8.1.1 Inventario de especies

En cada sitio de estudio se realizaran muestreos nocturnos no consecutivos

para realizar un inventario de especies. Los muestreos diurnos y nocturnos se

realizarán en la mayoría de microhábitats (claros de bosque, cuerpos de agua,

senderos, bromelias, zonas antrópicas, diferentes tipos de bosque y hábitats de

especies) para registrar el número máximo de especies en cada sitio de

estudio. El inventario de especies se realizará en paralelo a los estudios de

riqueza y abundancia a lo largo de transectos definidos previamente. Estos

inventarios serán necesarios para obtener material de especies identificadas a

través de métodos de muestreo estandarizados y para estimar la diversidad de

una comunidad en el sitio de estudio (Valencia y Sagredo, 2005).

8.1.2 Registros por encuentros visuales en parcelas

Este método será usado para proporcionar muestras comparables repetidas.

Las estimaciones de diversidad con esta técnica complementan al inventario

completo de especies. Se realizaran el mayor número posible de muestreos de

un área a lo largo de una distancia de 500 m iniciando en el borde de la

perturbación y asentamientos humanos ingresando hacia el interior del bosque.

Empezando desde el borde de la perturbación, las parcelas serán establecidas

en intervalos de 100 m y se extenderán 100 m al interior del bosque (sección 1,

0-100 m). Las siguientes parcelas comenzaron a los 100 m: sección 2 (100-200

m), sección 3 (200-300 m), sección 4 (300-400) y la última sección 5 (400-500

m) desde el borde. Las parcelas muestreadas estarán ubicadas de forma

paralela a la línea de transectos en los 100 m, separadas por 5 m con una

distancia de muestreo efectivo de 2,5 m a cada lado de la línea, cubriendo una

superficie total de 2100 m2 por parcela (sección) y 6300 m2 en cada sitio de

muestreo (Figuras 1 y 2).

9

Figura 1. Esquema de las parcelas a ser usadas para el muestreo de

herpetofauna

Fuente: Valencia y Sagredo, 2005

Cada parcela será muestreada en tres noches no consecutivas y se obtendrá

un total de nueve noches. Todos los especímenes que sean encontrados en las

parcelas serán registrados o colectados en caso de no poder identificar

apropiadamente.

Figura 2. Esquema de las tres parcelas de muestreo en cada sitio de

estudio para registros por encuentros visuales

Fuente: Valencia y Sagredo, 2005.

8.1.3 Cuadrantes de hojarasca

Para registrar la diversidad de especies con actividad diurna y terrestre y la

variación a lo largo de la gradiente perpendicular al borde de bosque se

ubicarán tres cuadrantes de 5 x 5 m (25 m2) serán colocados en tres posiciones

en cada sección, primera (0-33 m), segunda (34-67 m) y tercera (68-100 m)

perpendicularmente a la línea de muestreo. Todos los cuadrantes serán

muestreados tres veces por sesión de muestreo para un total de nueve

cuadrantes de hojarasca por sección y un total de 27 cuadrantes. La hojarasca

Borde

10

será removida; troncos y escondites de anfibios serán observados desde las

esquinas de los cuadrantes hacia el centro (Figura 3).

Figura 3. Cuadrantes de hojarasca a ser muestreados desde las cuatro

esquinas hacia el centro

Fuente: Valencia y Sagredo, 2005.

8.1.4 Cercas de desvío

Para maximizar el esfuerzo de muestreo, se usaran cercas de desvió para

capturar anfibios y reptiles terrestres. Las cercas actúan como barreras que

empujan a los animales al interior de las trampas de caída. Las cercas de

desvío serán ubicadas simultáneamente en cada una de las tres secciones por

nueve días (Figura 4).

Figura 4. Esquema de diseño de una cerca de desvío para capturar

especies que habitan en la hojarasca. Los círculos representan la ubicación

de las trampas de caída

Fuente: Valencia y Sagredo, 2005

11

Un resumen del esfuerzo total de muestreo se observa en la Figura 5.

Figura 5. Unidad de muestreo completa replicada para cada sitio de

estudio. Los cuadrados representan cuadrantes de hojarasca.

Fuente: Valencia y Sagredo, 2005

8.2 De laboratorio

8.2.1 Preparación de especímenes

Los individuos colectados (sólo los de difícil identificación) serán preparados

como especímenes de museo para identificación y serán almacenados en las

colecciones pertinentes. Los individuos serán identificados hasta la menor

categoría taxonómica posible. Muestras de tejido de las especies colectadas

serán depositadas en el banco de ADN pertinentes.

8.2.2 Protocolo de preservación a seguir:

Anfibios adultos y juveniles: fijados con formalina al 10%, almacenados en

alcohol al 70%.

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Embriones y fases larvarias de anfibios: Fijados y preservados con formalina al

10%

Muestras de ADN: Mantenidas en etanol al 96%

Imágenes digitales: Estas tendrán un código único, cada una confirmando la

identificación y localidad de origen. Cada imagen está vinculada al espécimen

almacenado en la colección pertinente.

8.3 De análisis de información

Con el fin de saber si hay cambios en la herpetofauna causados por diferentes

tipos de alteraciones antropogénicas o naturales se los comparará con los

datos de un sitio control (centro de bosque primario). Adicionalmente, se

analizará la riqueza y abundancia de las poblaciones de estos grupos.

Los datos para tres puntos de muestreo serán analizados, agrupados en dos

distintos tipos de disturbio:

Asentamientos humanos (Centro de refugio y rescate)

Sitio Control (Bosque Primario)

Barrera Natural (Río)

El análisis que se realizará constará de la riqueza acumulativa de especies en

cada sitio para todas las técnicas que se aplicarán durante el muestreo. Se

tratará de cumplir con el mismo esfuerzo de muestreo para todas las áreas con

el fin de que no haya sesgo pero esto depende de las condiciones del clima y

otros factores que pudieran intervenir en este proceso. Los puntos de muestreo

serán establecidos para determinar si hay o no un efecto sobre la abundancia y

riqueza de las comunidades de anfibios y reptiles a diferentes distancias desde

el borde.

Para realizar un análisis de los datos que se obtendrán en cuestión a

diversidad dependiendo de las unidades de muestreo, se registrarán todos los

datos que se obtendrán por encuentros visuales en los cuadrantes, en los

transectos y en las trampas de cercas de desvío. Este muestreo dará como

resultado la obtención de información como lista de especies con la ubicación

13

con respecto a la distancia del borde. Las listas de especies con abundancia

relativa serán utilizadas para calcular índices de Shannon H’ para comparar la

diversidad en diferentes sitios y en diferentes secciones en sitios y tipos de

sitios. Para comparar los índices de diversidad (Shannon H’) se utilizara la

prueba Kruskall-Wallis.

9. Cronograma

Mes

1 Mes

2 Mes

3 Mes

4 Mes

5 Mes

6

Mes 7

Mes

8

Q 1

Q 2

Q 3

Q4

Q 5

Q6

Q 7

Q8

Q 9

Q10

Q 11

Q 12

Q 13

Q 14

Q 15

Hablar con la dueña de la reserva

Pre Muestreo

Sacar permisos de investigación

Sacar permisos de colección

Muestreo en campo

Fase laboratorio (identificación de muestras)

Análisis de datos

Preparación borrador de la tesis

Articulo

Defensa

14

10. Presupuesto

No. Ítems Unidad Costo Unitario Tiempo Costo Total

1 Asistentes de Campo 3 0 30 0

2 Guía 1 15 30 450

3 Transporte 8 (4 ida 4 vuelta) 8 * 64

4 Comida 5 10 30 1500

5 Alojamiento 4 0 30 0

6 Permisos de investigación 1 26 30 26

7 Equipo de Campo

Linternas 6 20 * 120

Baterías 10 3,5 * 35

Gancho Herpetológico 2 * * *

Fundas Plásticas

Caja 100 fundas (2) 4 * 8

Etanol 96% 3 galones 6 * 18

Frascos para preservar 20 1,5 * 30

Formol 1 40 * 40

Kit de disección 2 10 * 20

Hojas de bisturí 25 0,8 * 20

Piola 10 10 100

Baldes 21 10 210

Plástico 60 0,5 * 30

Palas 2 25 50

8 Material de oficina

Cartucho 1 40 40

Resma de papel 3 5 15

CD 5 0,5 2,5

Empastados 4 15 60

Publicación de articulo 1 50 50

Total $ 2888,5

15

11. Bibliografía

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Ecuador.

17

Comunicaciones Personales

Sloan, Jane. Bachiller Americana. Directora de la Reserva Yakusinchi. 2 de

Julio del 2014.

12. Anexos

Anexo 1

18

Figura 6. Árbol de Problemas

Anexo 2

Figura 7. Ubicación de cantón La Maná en la provincia de Cotopaxi, Ecuador.

Al norte de La Maná se encuentra la parroquia Alluriquín que pertenece a la

provincia de Santo Domingo. Al sur está el rio Calope, al este la parroquia La

Esperanza del cantón Pujilí y Sigchos y al Oeste el cantón Valencia y

Quisaloma de la provincia de Los Ríos.