UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUIENOCCIAL
FACULTAD CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y MANEJO
DE RIESGOS NATURALES
DIVERSIDAD DE ESCARABAJOS COPRONECRÓFAGOS Y
ESTADO DE CONSERVACIÓN DE LA MICROCUENCA DEL
RÍO PINDO
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES
RAÚL GUILLERMO TAPIA BÁEZ
DIRECTOR: ING. ALEXANDRA ENDARA MSc.
DECLARACIÓN
Yo RAÚL GUILLERMO TAPIA BÁEZ declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________ RAÚL GUILLERMO TAPIA BÁEZ
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “DIVERSIDAD DE
ESCARABAJOS COPRONECRÓFAGOS Y ESTADO DE
CONSERVACIÓN DE LA MICROCUENCA DEL RÍO PINDO”, que, para
aspirar al título de Ingeniero Ambiental y Manejo de Riesgos Naturales
fue desarrollado por Raúl Tapia, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
___________________ Ing. Alexandra Endara MSc.
DIRECTOR DEL TRABAJO
DEDICATORIA
A mi Patria el Ecuador, país que me ha visto nacer y
crecer. Lugar que ha sido testigo de mí caminar en este
peculiar viaje llamado vida. Motivo de grandes anhelos y
fervientes sueños.
AGRADECIMIENTO
Al Universo, energía infinita que me brinda la oportunidad
para vivir, para crecer, para aprender; que me brinda las
ganas para superarme y proponerme llegar más lejos
cada vez; que me colma de momentos por los cuales me
siento agradecido todos los días.
A mi Madre quien siempre me ha acompañado y
brindado su cariño. Mujer sublime que me ha enseñado
la importancia de amar las cosas que se hacen, porque
de esa manera se realizan mejor.
A mi Padre quien me enseñó el gusto por la ciencia, por
la investigación y la lectura; quien despertó en mí la gran
admiración que siento por la Naturaleza Viva al
acompañarme a llegar a la cumbre de un nevado cuando
fui niño.
A mis hermanos Marco y Karina por quienes siento un
profundo cariño y admiración; pues día a día me
recuerdan 100 razones y 1000 momentos por los cuales
debo seguir adelante.
A mi abuela Laurita quien desde que era niño me ha
brindado dulzura y me ha deseado siempre lo mejor.
A Katherine Abad, quien se ha convertido en un gran
apoyo en mi vida y compañera de aventuras; por su gran
cariño el cual aprecio mucho.
A Carmen Luzuriaga y Doña Glorita, por brindarme su
amistad y consejos; gracias a ellas guardo los mejores
recuerdos de Pindo Mirador. Agradezco todo el apoyo
que me dieron en las visitas realizadas a la Estación con
motivo de realizar este trabajo de titulación.
A Ing. Alexandra Endara por su total apoyo al guiarme en
la elaboración de este trabajo; por incentivarme a
participar en conferencias de divulgación científica y por
mostrar un gran empeño en todas las actividades para
culminar esta investigación.
A Biól. Anita Arguello por enseñarme que en la vida dos
cosas muy importantes son el amor por la investigación y
el amor por el bienestar de las personas.
A mi compañero Andrés Donoso por mostrar total
apertura al extenderme los datos meteorológicos
utilizados en este trabajo.
A mis compañeros Antonio Maldonado y Vanessa Oñate
por acompañarme y apoyarme en el primer muestreo
realizado en EBPM.
A William Chamorro y Freddy Gallo por brindarme sus
conocimientos y experiencias en el campo de la biología.
i
INDICE DE CONTENIDOS
Contenido Página
RESUMEN ... viii
ABSTRACT………...ix
1. INTRODUCCIÓN ... 1
1.1 OBJETIVO GENERAL ... 2
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 2
2. MARCO TEÓRICO ... 3
2.1 ECOSISTEMAS Y FLUJO DE ENERGÍA ... 3
2.1.1 PRODUCTIVIDAD DE LOS ECOSISTEMAS ... 4
2.1.2 CONSERVACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS ... 5
2.2 BIOINDICADORES ... 6
2.2.1 DEFINICIÓN ... 6
2.2.2 CARACTERÍSTICAS DE UN BIOINDICADOR ... 6
2.2.3 MONITOREO BIOLÓGICO ... 8
2.2.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MONITOREO BIOLÓGICO .. 8
2.2.5 BIOESTADÍSTICA E ÍNDICES DE DIVERSIDAD ... 9
2.3 ESCARABAJOS COPRONECRÓFAGOS ... 11
2.3.1 GENERALIDADES ... 11
2.3.2 MORFOLOGÍA EXTERNA ... 13
2.3.3 MORFOLOGÍA INTERNA ... 16
2.3.4 REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO ... 16
2.3.5 HÁBITOS Y ALIMENTACIÓN ... 19
2.3.6 ESCARABAJOS COPRONECRÓFAGOS COMO BIOINDICADORES ... 21
2.4 MICROCUENCA HIDROGRÁFICA ... 22
2.4.1 DEFINICIÓN ... 22
ii
2.4.3 ELEMENTOS QUE CONFORMAN LAS MICROCUENCASHIDROGRÁFICAS ... 24
2.4.4 CLASIFICACIÓN DE LAS MICROCUENCAS ... 24
2.4.5 FUNCIÓN DE LAS MICROCUENCAS ... 25
2.4.6 SERVICIOS AMBIENTALES DE LAS MICROCUENCAS ... 25
2.4.7 MICROCUENCA DEL RÍO PINDO ... 26
2.5 MARCO CONTEXTUAL ... 28
2.5.1 UBICACIÓN ... 28
2.5.2 TIPO DE ECOSISTEMA ... 29
2.5.3 FLORA ... 30
2.5.4 FAUNA ... 31
2.5.5. CLIMA ... 31
2.5.6 PRECIPITACIÓN... 33
2.5.7 HUMEDAD RELATIVA ... 34
2.5.8 SUELOS ... 35
2.5.9 GEOLOGÍA ... 35
2.5.10 HIDROGRAFÍA... 35
2.5.11 DEMOGRAFÍA ... 36
2.5.12 USOS ... 37
3. METODOLOGÍA ... 38
3.1 MATERIALES ... 38
3.2 MUESTREO ... 39
3.3 ANÁLISIS DE LABORATORIO ... 45
3.4 DETERMINACIÓN DEL ESTADO DE CONSERVACIÓN ... 46
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 48
4.1 NÚMERO DE INDIVIDUOS(N) Y NÚMERO DE ESPECIES (S) – RIQUEZA, ABUNDANCIA Y DIVERSIDAD ... 48
4.2 ABUNDANCIA RELATIVA (pi) ... 51
4.3 REPRESENTATIVIDAD DE ESPECIES ... 54
4.4 CURVA DE ACUMULACIÓN DE ESPECIES ... 57
4.5 ASPECTOS ECOLÓGICOS ... 58
4.6 FACTORES ABIÓTICOS ... 63
iii
4.8 DISCUSIÓN ... 67
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 72
5.1 CONCLUSIONES ... 72
5.2 RECOMENDACIONES ... 73
6. BIBLIOGRAFÍA ... 74
7. ANEXOS ... 78
7.1 ANEXOS FOTOGRÁFICOS ... 78
7.1.1 CANTHIDIUM COERULESCENS ... 78
7.1.2 CANTHIDIUM SP. ... 78
7.1.3 COPROPHANAEUS TELAMON (MACHO) ... 79
7.1.4 DELTOCHILUM AMAZONICUM ... 79
7.1.5 DELTOCHILUM CRENULIPES ... 80
(Génier, 2014) ... 80
... 80
7.1.6 DELTOCHILUM SP. ... 80
7.1.7 DICHOTOMIUS MAMILLATUS (MACHO) ... 81
7.1.8 DICHOTOMIUS QUINQUELOBATUS (HEMBRA) ... 81
7.1.9 DICHOTOMIUS QUINQUELOBATUS (MACHO) ... 82
7.1.11 DICHOTOMIUS PROTECTUS ... 83
7.1.12 DICHOTOMIUS SATANAS (HEMBRA) ... 83
7.1.13 EURYSTERNUS CARIBAEUS ... 84
7.1.14 EURYSTERNUS AFF CONTRACTUS ... 84
7.1.15 EURYSTERNUS FOEDUS ... 85
7.1.16 EURYSTERNUS LANUGINOSUS ... 85
7.1.17 ONTHERUS DIABOLICUS ... 86
7.1.18 ONTHERUS SP... 86
7.1.19 ONTHOPHAGUS XANTHOMERUS (HEMBRA) ... 87
7.1.20 ONTHOPHAGUS XANTHOMERUS (MACHO) ... 87
7.1.21 OXYSTERNON SILENUS ... 88
7.1.22 PHANAEUS MELEAGRIS ... 88
7.1.23 SCATIMUS STRANDI ... 89
iv
7.1. 25 SCYBALOCANTHON MACULATUS ... 90
7.1.26 SYLVICANTHON SP. ... 90
... 91
7.1.27 UROXYS SP. ... 91
7.2 EVIDENCIAS DE PARTICIPACIÓN EN EVENTOS DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA ... 92
7.2.1 PORTADA DEL LIBRO DE MEMORIAS DEL SIMPOSIUM INTERNACIONAL DE INVESTIGACIÓN MULTIDISCIPLINARIA AL SERVICIO DEL BUEN VIVIR, EN EL CUAL SE PUBLICÓ EL PRESENTE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN ... 92
7.2.2 PUBLICACIÓN DEL PRESENTE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN EN EL LIBRO DE MEMORIAS DEL SIMPOSISUM INTERNACIONAL DE INVESTIGACIÓN MULTIDISCIPLINARIA AL SERVICIO DEL BUEN VIVIR. ... 93
7.2.3 OFICIO PARA LA ENTREGA DEL PERMISO DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA DE FAUNA Nro. 007/201 4-IC-FAU-DPAP-MAE ... 94
v
ÍNDICE DE TABLAS
Contenido Página
Tabla 1. Materiales y suministros necesarios para aplicar la metodología………..38
Tabla 2. Coordenadas Geográficas y UTM de los puntos de muestreo….41 Tabla 3. Número de Especímenes Identificados durante el primer y segundo muestreo en la EBPM……….48
Tabla 4. Valores de abundancia relativa (pi) obtenidos para cada una de las especies identificadas en los dos muestreos realizados en la EBPM…..52
Tabla 5. Clasificación de la muestra de escarabajos copronecrófagos de EBPM según el tipo de nidificación………..59
Tabla 6. Porcentajes de distribución de la muestra de escarabajos copronecrófagos para EBPM según las preferencias de alimentación……..62
vi
ÍNDICE DE FIGURAS
Contenido Página
Figura 1. Morfología de los Escarabajos Copronecrófagos, mostrando Vista Superior e Inferior………14
Figura 2. Vista superior de un escarabajo copronecrófago, en donde se aprecia las alas suaves y élitros extendidos……….15
Figura 3. Escarabajos del género Deltochilum, copulando en una trampa de carroña (Segundo muestreo de julio del 2014)……….17
Figura 4. Construcción de madrigueras y pelotas de materia orgánica para depositar los huevos que finalmente eclosionaran en un medio nutritivo………..18
Figura 5. Diferencias en los patrones de nidificación y estructura de madrigueras que marcan los variados hábitos de comportamiento en los escarabajos copronecrófagos………20
Figura 6. Representación de las Zonas de un Microcuenca……….23 Figura 7. Recorrido del río Pindo Mirador desde las subcoordillera del Habitagua hasta desembocar en el río Puyo………..27
Figura 8. Proyección área de la Estación Biológica Pindo Mirador……..28 Figura 29. Panorámica de la laguna de Pindo-Mirador rodeada de una cobertura boscosa abundante………...29
Figura 10. Valores Medios Anuales de Temperatura (2000-2013), registrados por la Estación Meteorológica Puyo del INHAMI, ubicada a catorce kilómetros de la zona de estudio………32
Figura 11. Variación Mensual de la Temperatura (Años 2000-2013)………33 Figura 12. Promedio de Precipitación Mensual (Años 2000-2013)…………33 Figura 13. Promedio de Humedad Relativa Mensual en Base a los datos de la Estación Meteorológica Puyo………34
Figura 14. Relación de ubicación entre la colonia y la estación Pindo Mirador………..36
vii
Figura 16. Ubicación de los 30 puntos de colecta y área de muestreo….42 Figura 17. Trampas “pit-fall” o de caída ubicadas en los transectos de
muestreo en le EBPM……….43
Figura 18. Trampa de Intercepción ubicada al final del transecto 1……..44 Figura 19. Número de especies identificadas por género en los dos muestreos que se realizaron en la EBPM………...50
Figura 20. Número de Especímenes identificados por Género en los dos muestreos que se realizaron en la EBPM………...51
Figura 21. Curva Rango-Abundancia de la comunidad de escarabajos copronecrófagos identificados en los dos muestreos realizados en la EBPM……….53
Figura 22. Composición de la muestra de escarabajos copronecrófagos de la EBPM, según la clasificación de representatividad sugerida por (Araujo & Pearson, 2005)……….54
Figura 23. Composición de la muestra de escarabajos copronecrófagos de la EBPM por muestreo, según la clasificación de representatividad sugerida por (Araujo & Pearson, 2005)………55
Figura 24. Composición Poblacional de la Muestra de Escarabajos Copronecrófagos Identificados en la EBPM………56
Figura 25. Curva de Acumulación de Especies de la familia Scarabaeidae identificadas en la EBPM………57
Figura 26. Distribución de la muestra de escarabajos copronecrófagos de EBPM según el número de individuos que cada grupo funcional aporta al total de especímenes identificados………..60
Figura 27. Variación de la abundancia de Escarabajos Copronecrófagos con relación a los datos de Temperatura obtenidos de la Estación Meteorológica Puyo...63
Figura 28. Variación de la abundancia de Escarabajos Copronecrófagos con relación a los datos de Humedad Relativa obtenidos de la Estación Meteorológica Puyo……….64
viii
RESUMEN
Los ecosistemas del planeta presentan un flujo estable de
energía para poder sustentar las más variadas interacciones de
las especies con el medio que les rodea. Al existir factores
externos que cambian drásticamente este flujo de energía en el
ecosistema, se pierde la capacidad para renovarse y la
productividad disminuye. En este sentido hay determinadas
especies que debido al nicho ecológico que ocupan son
consideradas como indicadores del estado de conservación del
ecosistema en el cual se encuentran. La función que ocupan los
escarabajos copronecrófagos de la familia
Scarabaeidae
dentro
de un sistema ecológico como recicladores naturales de materia
orgánica, los hace un grupo sensible a los cambios que se
producen en su entorno. Además estudios anteriores han
demostrado que la estructura y comportamiento de las
poblaciones de escarabajos copronecrófagos cambian cuando
existe intervención antrópica sin medidas de control; por lo que
son considerados como bioindicadores por excelencia. Con el fin
de evaluar el estado de conservación en el que se encuentran
los bosques de la Estación Biológica “Pindo Mirador” (cantón
Mera, provincia de Pastaza) se realizaron dos muestreos de
escarabajos, usando trampas “pitfall” para la colecta. La
contabilización y clasificación de cada individuo que se logró
identificar, dió un total de 640 escarabajos, correspondientes a 25
especies
de
los
géneros:
Canthidium,
Coprophanaeus,
Deltochilum, Dichotomius, Eurysternus, Ontherus, Onthopagus,
Oxysternon, Phanaeus, Scybalocanthon, Scatimus, Sylvicanthon
y
Uroxys.
Dichotomius
quinquelobatus
fue
la
especie
predominante con 180 individuos,
Deltochilum amazonicum y
Eurysternus foedus
con un individuo cada uno fueron las
ix
ABSTRACT
The planet's ecosystems have a steady flow of energy to sustain
the most varied species interactions with their environment.
Because there are external factors that drastically change the
energy flow, the ability to renew and productivity declines. In this
context there are certain species due to ecological niche they
occupy are considered as indicators of ecosystem’s quality. The
role occupied by copronecrophagous beetles within an ecological
system as natural recyclers of organic matter, makes them
sensitive to changes in their environment group. Moreover
previous studies have shown that the structure and behavior of
populations of beetles change when there is human intervention
without control measures; so they are considered as bioindicators
par excellence. In order to assess the state of conservation in the
forests of the Biological Station "Pindo Mirador" (Canton Mera
province of Pastaza) 2 samples were performed using "pitfall"
traps for the collection. The accounting and classification of each
individual was identified, was of 640 beetles, corresponding to 25
species of the genera:
Canthidium, Coprophanaeus, Deltochilum,
Dichotomius, Eurysternus, Ontherus, Onthopagus, Oxysternon,
Phanaeus, Scybalocanthon, Scatimus, Sylvicanthon and Uroxys.
Dichotomius quinquelobatus
was the predominant species with
180 individuals,
Deltochilum amazonicum
and
Eurysternus foedus
1
1
1. INTRODUCCIÓN
Tomando en cuenta la importancia de la generación y difusión de conocimientos que promuevan una comprensión reflexiva y una crítica fundamentada de la sociedad y sus relaciones con el entorno, el presente trabajo se realiza como parte del proyecto de investigación aplicada “Diversidad de macroinvertebrados acuáticos y escarabajos copronecrófagos y estado de conservación de la microcuenca del Río Pindo Mirador, sector Estación Biológica “Pindo Mirador” de la Universidad Tecnológica Equinoccial, de acuerdo al oficio aprobado No. CI-06/13-013 del año 2013. Estudios anteriores han demostrado que ningún otro insecto sobre la faz de la Tierra tiene la capacidad de manifestar los cambios ambientales como elcoleóptero de la familia Scarabaeidae, mejor conocido como escarabajo copronecrógafo ya que vive prácticamente en cualquier hábitat y el nicho ecológico que ocupa lo vuelve sensible a las alteraciones producidas por la actividad humana.
Además los escarabajos copronecrófagos son importantes componentes del ecosistema, actúan como descomponedores, ayudan en la reincorporación de nutrientes del suelo, contribuyen a la aireación y penetración del agua en el suelo, participan en la diseminación de semillas, entre otras importantes funciones ecológicas (Luzuriaga, 2013).
Las comunidades tropicales de escarabajos copronecrófagos son usualmente diversas, abundantes, especificas al hábitat, responden rápidamente a muchos tipos de cambio ambiental y lo más importante, su composición y abundancia pueden ser rápida y completamente muestreadas de una manera relativamente exacta y de bajo costo (Larsen & Forsyth, 2009).
2 Tomando en cuenta la necesidad de una línea base de información de los Scarabaeidae como bioindicadores de calidad ambiental, este proyecto se fundamenta en la realización de inventarios de las especies presentes en la micro-cuenca del río Pindo Mirador, sector de la Estación Biológica de la Universidad Tecnológica Equinoccial, además de analizar los patrones de riqueza y abundancia que permitan establecer una línea base de hábitos ecológicos y dinámicas poblacionales.
Los resultados obtenidos permitirán determinar la importancia de la micro-cuenca como fuente de agua a las poblaciones de Mera, Puyo y Shell; además de establecer la importancia del monitoreo frecuente de bioindicadores como los escarabajos copronecrófagos, con el fin de precautelar la conservación y el uso sustentable de los recursos naturales presentes en la microcuenca de estudio. Es por esto que se ha buscado difundir los resultados de la investigación en eventos de divulgación científica como el IV CONGRESO INTERNACIONAL “LA INVESTIGACIÓN MULTIDISCIPLINARIA AL SERVICIO DEL BUEN VIVIR”, realizado en la ciudad de Portoviejo en octubre del 2014 (ANEXO 2).
1.1 OBJETIVO GENERAL
Determinar el nivel de conservación de la microcuenca del Río Pindo Mirador usando como bioindicadores de conservación los escarabajos copronecrófagos de la familia Scarabaeidae.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Inventariar los escarabajos copronecrófagos (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae) existentes en la Estación Biológica Pindo Mirador.
Describir la estructura, composición y hábitos de estos organismos en la microcuenca del río Pindo Mirador.
3
2. MARCO TEÓRICO
2.1 ECOSISTEMAS Y FLUJO DE ENERGÍA
Las múltiples interacciones existentes en los ecosistemas del planeta Tierra se sustentan en un constante flujo de energía que a través de varias transformaciones da lugar a las más variadas formas de vida, seres que a lo largo del tiempo se han adaptado a las condiciones del medio para captar energía que les permita mantener su ciclo vital y de este modo prosperar. De hecho todos los cambios o variaciones que se presentan en los sistemas ecológicos son directamente influidos por la cantidad de energía disponible y la capacidad de sus componentes bióticos para captarla, procesarla y realizar sus funciones biológicas.
Nuestro mismo planeta es un macro ecosistema en el cual los ciclos del flujo de energía se autorregulan para mantener las peculiares condiciones en donde la vida ha prosperado por cerca de 4000 millones de años. El planeta Tierra como sistema aparenta tener una estabilidad energética, pero esta no es la realidad. Ecológicamente hablando la Tierra se considera como un sistema termodinámico abierto que no está en equilibrio y que para alcanzar un estado energético más estable mantiene un constante intercambio de materia y energía con el exterior, especialmente con el sol, considerado como la mayor fuente energética para la biósfera terrestre (Odum & Barrett, 2006).
4
absorbido en la atmósfera. Este proceso conduce a la formación de los ciclos atmosféricos que regulan el clima del planeta (Sutton, 1994) .Una vez en la superficie terrestre una parte de la energía solar se transforma en calor, otra parte provoca los ciclos hidrológicos e influye en la formación de vientos, olas y corrientes. Es así que producto de la disipación de energía en la biósfera, apenas el 1% de toda esta pasa a formar parte de la biomasa, es decir del componente vivo de un ecosistema; esto sucede gracias a la actividad fotosintética y quimiosintética de los organismos productores. El proceso de fotosíntesis utiliza la energía de la luz solar para convertir el gas CO2 presente en la atmósfera más H2O en glucosa, es decir en energía química y O2; dos de los componentes indispensables para el desarrollo de diversas formas de vida (Odum & Barrett, 2006).
2.1.1 PRODUCTIVIDAD DE LOS ECOSISTEMAS
Al hablar de productividad de un ecosistema son muchas las perspectivas con las que se la interpreta. Desde el enfoque económico ambiental y de desarrollo sostenible un ecosistema es tan productivo entre más servicios ambientales genera para el bienestar de la comunidad humana; la perspectiva financiera y la economía clásica intentan monetizar cada uno de los recursos de un ecosistema, transformar todo a un valor macroeconómico, como es el PIB (Producto Interno Bruto) (Barry, 2003). Ecológicamente hablando la productividad hace referencia a la cantidad de energía que un ecosistema logra aprovechar para mantenerse sostenible en un período de tiempo; para obtener este valor se cuantifica la energía solar que mediante el proceso de fotosíntesis se convierte en materia orgánica o biomasa.
5
estado de calidad en su conservación cercano a la homeostasis (Odum & Barrett, 2006).2.1.2 CONSERVACIÓN DE LOS ECOSISTEMAS
Desde el punto de vista de la ecología, conservar un ecosistema hace referencia a mantener la integridad de los procesos ecológicos y la diversidad genética. En un ambiente saludable los procesos ecológicos permiten que la energía fluya a través de los nichos ecológicos, sustentando de esta manera la mayor cantidad de biodiversidad posible. La variabilidad genética permite que una especie adquiera mayores posibilidades de adaptarse a las condiciones cambiantes del medio; de hecho se considera que entre mayor es la diversidad de un ecosistema, este es más estable en el tiempo.
Un flujo saludable de energía permite satisfacer las necesidades energéticas de un sin número de poblaciones animales y vegetales; seres que al interactuar con su entorno generan los factores base para el desarrollo de la civilización humana. Los llamados servicios ambientales de los ecosistemas del planeta para con la humanidad; como suministro de aire puro, reservorios de agua dulce, riqueza genética para alimentación, entre otros, permiten mantener el crecimiento exponencial de la especie humana.
Sin embargo la forma en la que la civilización humana se abastece y procesa la energía, es muy diferente a como lo hace la naturaleza. Los humanos tomamos energía de los ecosistemas en mayor cantidad cada vez y no la devolvemos al ciclo; esto causa que se desestabilicen los procesos ecológicos y un lugar pierda la capacidad para sustentar la biodiversidad. Ante los rápidos cambios producidos por la intervención antrópica, las especies más vulnerables pierden la capacidad de adaptación, esto genera una reacción en cadena que a largo plazo reduce la biodiversidad y cambia totalmente la estructura y funcionamiento de los ecosistemas (Achá & Fortúbel, 2003).
6
manera que no se comprometa la capacidad de los ecosistemas para regenerarse y proveer a la población de los servicios ambientales (PNBV, 2013).2.2 BIOINDICADORES
2.2.1 DEFINICIÓN
Las poblaciones mantienen estrechas interrelaciones con el medio abiótico, en un constante intercambio de materia y energía. Es por esta razón que de existir anomalías en los flujos energéticos, como consecuencia de contaminación y degradación de los ecosistemas; la dinámica de las especies cambia, pudiendo cambiar los ritmos de crecimiento y la capacidad de adaptación.
Según (Gorza, 2009) un bioindicador es un organismo vegetal o animal que muestra la propiedad de responder a la variación de un determinado factor biótico o abiótico del ecosistema, de tal manera que la respuesta quede reflejada en el cambio de valor de una o más variables de cualquier nivel del organismo.
Según (Puig, s.f) son organismos sumamente sensibles al ambiente es decir con una amplitud de tolerancia reducida ante la variación de uno o más factores ambientales; cambian aspectos de sus forma, desaparecen o prosperan por la contaminación de su medio. La información que nos brindan estos organismos es sobre las características físico-químicas, microclimáticas, biológicas y funcionales del medio ambiente.
2.2.2 CARACTERÍSTICAS DE UN BIOINDICADOR
7
Los organismos deben ser diversos, abundantes y de amplia distribución geográfica. Debe existir conocimiento de la conducta de los organismos, preferencia de hábitat y como se relacionan con el ambiente.
Los organismos deben ser específicos al hábitat, es decir de acuerdo a la variación del lugar y condiciones climáticas los patrones de biodiversidad deben cambiar de una forma bastante estable, de tal manera que una variación en la densidad poblacional pueda correlacionarse con un cambio atípico en el ecosistema.
Las especies bioindicadoras cambian cuando el ambiente es afectado, las variaciones se reflejan en la variación de la abundancia de individuos, patrones de comportamiento y composición de las especies de una comunidad.
Los bioindicadores deben ser sensibles a variaciones de los factores abióticos y responder a estos cambios con patrones estructurales de la población que indican al investigador la presencia de alteración en el medio.
Finalmente los métodos de colecta y análisis de estas poblaciones deben ser rápidas, baratas y de fácil aplicación. De esta manera se puede cubrir la mayor cantidad de lugares y obtener una muestra representativa para el análisis.
8
2.2.3 MONITOREO BIOLÓGICO
Esta es una técnica que observa y analiza las condiciones en un medio ambiente determinado de una forma periódica y ordenada. Basándose principalmente en el uso de especies bioindicadoras. Mediante la aplicación de esta técnica se obtiene información de la exposición de un ecosistema a un contaminante y la interacción de esta sustancia con los organismos, en un amplio lapso de tiempo.
Las variaciones de los organismos bioindicadores, permiten establecer con certeza el impacto de las actividades antrópicas y contaminantes sobre un lugar y sus interacciones ecosistémicas. Además en la actualidad el monitoreo biológico se convierte en una herramienta de fácil aplicación para que la población pueda llevar un registro de la biodiversidad y evolución de la calidad de los ecosistemas que habiten (Gorza, 2009).
2.2.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MONITOREO BIOLÓGICO
La aplicación de esta técnica requiere de una baja inversión económica, los costos de operación y material son bastante accesibles en comparación con otros métodos de análisis y monitoreo del ambiente. Los resultados provenientes del monitoreo biológico dan una perspectiva de la evolución del ecosistema al interactuar con una afectación exógena en un amplio lapso de tiempo. Hay que considerar que las afectaciones de un contaminante sobre un lugar no siempre son inmediatas y se manifiestan con el pasar del tiempo; los bioindicadores brindan información de este historial ecológico.
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El biomonitoreo tiene un amplio grado de dispersión debido a la existencia de guías y colecciones biológicas, pero hay que considerar que los resultados de la aplicación de esta técnica están fuertemente influidos por el conocimiento de la cátedra. Según (Molero, 2012), las desventajas que implica el uso de bioindicadores de conservación ambiental son: Se requiere la continuidad de los monitoreos para determinar una correlación directa entre variables bióticas y abióticas.
Resulta difícil aplicar la misma metodología en dos lugares o momentos diferentes, pues las circunstancias o ambientes varían.
Es necesario estandarizar los protocolos de seguimiento biológico y adaptarlo de acuerdo a las condiciones características de un lugar determinado.
Presenta un nivel de precisión más bajo, en comparación con análisis físico-químicos.
Los resultados y amplitud del análisis dependen de la capacidad y conocimiento taxonómico de los investigadores.
Con una correcta aplicación y diseño de la investigación, las desventajas antes descritas pueden mitigarse; permitiendo que el uso del monitoreo biológico genere bases teóricas y experimentales bastante confiables a la hora de determinar la dinámica y conservación de un ecosistema.
2.2.5 BIOESTADÍSTICA E ÍNDICES DE DIVERSIDAD
10
precisión el valor de una población determinada; sin embargo al obtener los datos adecuados se puede estimar el tamaño efectivo de una población y aplicar los resultados teóricos-experimentales a la solución de un determinado problema planteado; de hecho las estimaciones poblacionales se miden en respuesta a las interrogantes ecológicas y las circunstancias que se hayan planteado en el estudio (Begon, 1989).Es así que en base a historiales de análisis bioestadístico se crean los índices de diversidad como herramientas que permiten precisar con bastante certeza la abundancia y la riqueza de una especie en un lugar de muestreo. Entre los índices más utilizados están:
ÍNDICE DE SHANNON-WIENER: Hace referencia a la riqueza y equitatibilidad de una comunidad, expresa el grado promedio de incertidumbre entre la cantidad de especies presentes en el área de estudio y la cantidad relativa de individuos que cada una de esas especies contribuye al número total de individuos; sin embargo este índice no toma en cuenta la distribución de especies en el espacio, por lo que actualmente está en desuso. La interpretación de este índice se la realiza en base a lo sugerido por (Magurran, Diversidad Ecológica y su Dimensión, 1989), según el cual los valores menores a 1.5 se consideran como diversidad baja, los valores entre 1.6 a 3.4 es considerada como diversidad media y los valores iguales o mayores a 3.5 son considerados como una diversidad alta.
ÍNDICE DE SIMPSON: Manifiesta la probabilidad de que dos individuos tomados al azar de una muestra sean de la misma especie, se usa para comparar la diversidad biológica entre dos localidades y determinar la riqueza de un hábitat; este índice está fuertemente influido por la importancia que tienen las especies más dominantes en un muestreo (Lande, 1996).
11
2.3 ESCARABAJOS COPRONECRÓFAGOS
2.3.1 GENERALIDADES
Desde que se suscitaron las complejas reacciones para originar las primeras formas de vida en el planeta Tierra hace 3 600 millones de años hasta la actualidad, uno de los grupos más exitosos en el proceso evolutivo han sido los insectos. Los miembros de la clase Insecta aparecieron a finales del período Devónico hace 350 millones de años, proliferaron en las vastas conglomeraciones de helechos, equisetos y plantas de formas arborescentes gracias al desarrollo de características que permitió a los insectos adaptarse rápidamente al entorno.
Según (Celi & Dávalos, 2001) las características que representan a los miembros de la clase Insecta son:
No poseen una estructura ósea, es decir son invertebrados; pero han desarrollado un exoesqueleto llamado cutícula, compuesto por un polisacárido denominado quitina.
Presentan grandes cambios en la fisiología durante su ciclo de vida; a través del proceso conocido como metamorfosis los insectos pasan de una fase larval, en la que básicamente son máquinas de comer para asegurar los nutrientes necesarios para llegar a la fase adulta o madura.
En su fase adulta presentan un cuerpo conformado por cabeza, tórax y abdomen. Todos los insectos desarrollan seis patas.
Poseen articulaciones, lo cual les permite adquirir gran flexibilidad en la locomoción.
Generalmente cuando son adultos tienen dos pares de alas; de hecho los insectos fueron los primeros seres vivos que dominaron el arte de volar en nuestro planeta, esto les ha permitido obtener una gran eficiencia al momento de movilizarse y habitar nuevos lugares.
En la cabeza poseen un par de ojos compuestos, un par de antenas, un juego de piezas bucales y dependiendo del género diferentes tipos de órganos sensoriales.
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Las principales ventajas evolutivas de los insectos radican en el desarrollo de tamaño generalmente pequeño, esto les permite habitar o refugiarse de depredadores en espacios de difícil acceso. La taza de reproducción de los insectos es alta, por lo que han obtenido una gran variabilidad genética, abundantes poblaciones, éxito y resistencia en el tiempo. La plasticidad genética que presentan es un gran atributo, ya que gracias a esto han logrado habitar en casi todos los biomas del planeta, encontrándose en el medio aéreo, terrestre y acuático (UCR, 2009).Dentro de los insectos considerados como la clase más abundante de animales en la biósfera terrestre; los coleópteros representan cerca del 40% de las especies clasificadas hasta la actualidad (Hickman, 2006). La palabra coleóptero se originó en la antigua Grecia, proviene de los vocablos “koleos” que quiere decir funda y “pteron” que hace referencia a alas. Describiendo entonces la característica de estos insectos de tener un par de las que se guardan completamente en dos estructuras de quitina consideradas como alas duras o “élitros” (López, 2007).
Los coleópteros habitan en casi cualquier ecosistema del planeta, desde las zonas tropicales hasta los polos; se han adaptado para vivir en una amplia variedad de lugares como el suelo, hojarasca, la corteza de los árboles, debajo de las piedras, en el interior de plantas, en la boñiga de los mamíferos y hasta en cadáveres. Un hábito que ha marcado un éxito en la evolución de los coleópteros es el cambio del comportamiento alimenticio de saprofagia a coprofagia; de esta manera los escarabajos aprovecharon una fuente de nutrientes que aumentaba a medida que prosperaban grandes herbívoros (López, 2007)
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En el Ecuador este tipo de escarabajos presenta varias denominaciones de acuerdo a la región y etnia; así por ejemplo en la Provincia de Esmeraldas se los conoce como “cucalones”, las etnias chachis los conocen como “kuuperu”, en la Amazonía ecuatoriana, los grupos huaorani los llaman “eboe” y los quichuas “isma cuta”. La importancia de estos coleópteros hace que sean un grupo mundialmente estudiado en su ecología, biología y formas de adaptación (Celi & Dávalos, 2001).2.3.2 MORFOLOGÍA EXTERNA
Tal como lo muestra la Figura 1; los escarabajos copronecrófagos presentan un cuerpo robusto de forma redondeada, dividido en tres partes: cabeza, tórax y abdomen. La cabeza que se proyecta hacia adelante o en ocasiones hacia abajo tiene dos ojos compuestos con una gran capacidad de adaptación, un par de antenas lameladas con menos de once artejos que constituyen un órgano tacto-olfatorio y piezas bucales estructuradas como un par de discos para masticar, aplastar y agarrar. Además presentan a cada lado de las piezas bucales un palpo maxilar, que les sirve para mover la comida hacia la boca (Gavin, 2002).
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Figura 1. Morfología de los Escarabajos Copronecrófagos, mostrando Vista Superior e Inferior.
(Celi & Dávalos, 2001)
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Figura 2. Vista superior de un escarabajo copronecrófago, en donde se aprecia las alas suaves y élitros extendidos.
(Celi & Dávalos, 2001)
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2.3.3 MORFOLOGÍA INTERNA
La estructura interna de estos escarabajos es bastante especializada; el sistema digestivo se ha adaptado al tipo de alimentación conformándose un tubo digestivo que consiste desde la boca en una corta y estrecha faringe, que se ensancha en una pequeña parte previamente a una molleja poco desarrollada; de aquí se da paso al llamado intestino medio, intestino ciego e intestino posterior que finalmente termina en el ano. En el tubo digestivo existe la producción de varios tipos de enzimas que ayudan a degradar los alimentos y absorber los nutrientes (Morón, 2004).
El sistema nervioso está conformado por una serie de ganglios que se distribuyen por el cuerpo, su función es la de percibir los estímulos del exterior y responder con respuestas básicas que permitan la supervivencia del individuo. El aparato respiratorio de estos insectos se considera bastante eficiente, el aire ingresa por los espiráculos ubicados en el abdomen y circula por una serie de tráqueas y traqueolas, en las cuales es absorbido el oxígeno y distribuido al resto del cuerpo para que pueda cumplir con sus funciones vitales (Villamarin, 2010).
Los nutrientes que el escarabajo toma del medio circulan por el cuerpo a través de la hemolinfa, la cual es bombeada por un corazón tuboide. La estructura interna de estos animales presenta glándulas especializadas en la producción de feromonas, químicos que excretan para encontrar pareja en la época de apareamiento. Los órganos auditivos consisten en una membrana timpánica estirada a través de una saco de aire, de aquí nacen las respectivas terminaciones nerviosas para captar estímulos del medio; el sentido auditivo es muy desarrollado en los escarabajos, pudiendo algunas investigaciones comprobar que estos usan frecuencias ultrasónicas para localizar posibles depredadores. La posición del canal auditivo varía según el tipo de género y especie, ubicándose mayoritariamente en la segmentaciones abdominales (Marchisio & Zunino, 2012).
2.3.4 REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO
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esto propicia el enfrentamiento entre machos, los cuales se caracterizan por ser dominantes en un territorio. Como se observa en la Figura 3; una vez que se ha elegido la pareja, se produce la copulación, generalmente en un ambiente cercano a la fuente de alimento (heces o carroña), el lapso de tiempo es variable hasta que el esperma fecunda finalmente el óvulo de la hembra (Marchisio & Zunino, 2012).Figura 3. Escarabajos del género Deltochilum, copulando en una trampa de carroña (Segundo muestreo de julio del 2014).
(Tapia, 2014)
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al eclosionar la larva tiene un suministro apto de nutrientes para su desarrollo, tal y como se observa en la Figura 4 (Morón, 2004).Figura 4. Construcción de madrigueras y pelotas de materia orgánica para depositar los huevos que finalmente eclosionaran en un medio nutritivo.
(Moller, 2012)
Las larvas de los escarabajos tienden a alimentarse vorazmente cuando salen de los huevos, esto produce un rápido crecimiento. Cabe indicar que esta fase se produce totalmente bajo tierra; la cabeza de las larvas es endurecida, con cápsulas cefálicas y la presencia de prominentes mandíbulas masticadores dirigidas hacia adelante (Luzuriaga, 2013) . Presentan además patas subdesarrolladas y segmentos tanto torácicos como abdominales muy distinguibles a simple vista (Marchisio & Zunino, 2012).
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escarabajo completo “teneral” o joven, caracterizado por la suavidad y color tenue de la cutícula. El escarabajo joven sale a la superficie en donde se crece de tamaño, cambia el color de la cutícula a de uno tenue a un color más acentuado y se transforma finalmente en un adulto que ha de cumplir con el respectivo ciclo de vida.2.3.5 HÁBITOS Y ALIMENTACIÓN
La fuente alimenticia principal de los escarabajos copronecrófagos es la materia orgánica en descomposición (heces o carroña), fuente abundante de nitrógeno y fósforo. Los escarabajos que consumen heces se denominan coprófagos y de este modo explotan una gran fuente alimenticia proveniente de la presencia de grandes herbívoros (Luzuriaga, 2013).
Por el contrario los escarabajos que consumen carroña se denominan necrófagos o carroñeros. Los hábitos alimenticios de esta familia son variados, pudiendo ser específicos a un solo tipo de alimento o comer de varios tipos. Los escarabajos que consumen tanto heces como carroña son denominados generalistas (Celi & Dávalos, 2001).
Según (Halffter & Edmonds, 1982) las especies de escarabajos peloteros se diferencias en sus hábitos de acuerdo a patrones de nidificación y comportamiento, pudiéndose clasificar en:
Los cavadores o paracópridos; efectúan galerías o túneles bajo tierra, en los cuales se refugian y nidifican. Estos recogen el alimento desde su fuente y lo introducen en los túneles que han excavado previamente. Morfológicamente presentan patas delanteras más robustas que el resto (Galante, 1992).
Los rodadores o telecópridos; son los peloteros por excelencia, transportan la materia orgánica hacía un lugar que consideren seguro formando pequeñas pelotas. Generalmente conducen las pelotas fuera de la fuente de alimento y las usan como alimento y resguardo.
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Tal y como se observa en la Figura 5; las diferentes adaptaciones que presentan los escarabajos copronecrófagos para aprovechar de mejor manera la fuente de alimento y sacar el máximo de provecho de los nutrientes, ha llevado al desarrollo de hábitos peculiares que claramente diferencian algunos géneros de otros en la familia Scarabaeidae.Figura 5. Diferencias en los patrones de nidificación y estructura de madrigueras que marcan los variados hábitos de comportamiento en los
escarabajos copronecrófagos.
(Galante, 1992)
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2.3.6 ESCARABAJOS COPRONECRÓFAGOS COMO BIOINDICADORES
El nicho que ocupan los miembros de la familia Scarabaeidae tiene una relevante importancia en el bienestar de los sistemas ecológicos; la estrecha relación que han desarrollado en torno a la materia orgánica y las estrategias de aprovechamiento como sustrato alimenticio, medio de reproducción e incluso hábitat, ha permitido que los nutrientes presentes en la materia en descomposición se reincorporen al ciclo ecosistémico de una forma más eficiente (Halffter & Edmonds, 1982).
Los especímenes de la familia Scarabaeidae son motivo de interés para la investigación científica, ya que han desarrollado caracteríscatisticas morfológica ecológicas y comportamientos que les permiten aprovechar el incremento de grandes herbívoros mamíferos u otros como sustrato de energía y de esta manera medrar en la comunidad (López, 2007). Al estar en contacto con la materia orgánica, la cual se constituye en un pilar muy importante del flujo energético y abundancia de especies en el ecosistema; los escarabajos son muy sensibles ante variaciones ambientales y deterioro de los ecosistemas (Bohle & et.all, 2008).
La contribución que brindan los escarabajos peloteros para la conservación ambiental radica en los servicios ambientales como trasporte o movilización de la materia orgánica en descomposición, lo que permite el reciclaje de materia orgánica y de nutrientes. Al construir sus madrigueras debajo del suelo e introducir compuestos orgánicos en ellas, permiten la fertilización y aireación de este componente ambiental (González, 2014). Los conductos creados por los escarabajos también contribuyen a la correcta filtración del agua y conservación de la humedad del suelo; también contribuyen con la absorción de los elementos nitrógeno y fósforo.
Un suelo con la presencia adecuada de humedad y nutrientes, tiene la capacidad para soportar una biodiversidad vegetal mayor; la cual a su vez al ser exuberante brinda las condiciones de refugio y alimentación para un mayor número de especies, incluyendo aquellas que necesitan de una cadena trófica bastante diversificada como los grandes mamíferos. Es por esto que la presencia de una comunidad abundante, equitativa y dinámica de escarabajos en el ambiente; es un indicador de que la calidad de conservación del lugar se encuentra en un estado bueno.
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como el tipo de cobertura vegetal, tipo de suelo, temperatura ambiental, relieve tipográfico, nivel de precipitación, humedad relativa, entre otros. Es por esto que la diversidad de géneros y especies será mucho mayor en lugares de abundante vegetación, que en lugares abiertos (Villamarin, 2010). Más en general las investigaciones demuestran que esta familia presenta gran abundancia en las regiones tropicales del planeta; a pesar de que aún no existe una línea base que evidencia concretamente el grado de variación de las comunidades copronecrófagas en relación a bosques con distintos grados de perturbación, ya que los estudios realizados en la región aún son pocos (Noriega & et.all, 2007).De las aproximadamente 6000 especies colectadas en el neotrópico, para el Ecuador se han descrito alrededor de 220 (Villamarin, 2010); los estudios realizados hasta el momento se han enfocado en levantar bases de diversidad en localidades puntuales, incluyendo variables como altitud, cobertura vegetal y distintos grados de intervención humana. Sin embargo la ecología, composición e interacciones de está taxa; son aún poco conocidas, especialmente en los bosques pie montanos amazónicos (Gallo, 2014).
2.4 MICROCUENCA HIDROGRÁFICA
2.4.1 DEFINICIÓN
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2.4.2 ZONAS DE UNA MICROCUENCA
Según (MARN, 2014) se identifican tres zonas importantes:
Zona Alta o de Recarga; presenta abundante vegetación, presencia de neblina y lluvia, lo que permite que se produzca una mayor infiltración y captación de recursos hídricos. Es característico la presencia de pequeñas fuentes, arroyos, manantiales, cascadas y quebradas.
Zona media o de Amortiguamiento; en esta parte el caudal del agua va aumentando debido a la unión de distintos arroyos. Si existente población esta parte de la microcuenca es apta para realizar actividades agrícolas que precautelen un manejo sostenible de los recursos.
Zona baja o ribereña; es la parte de drenaje de la microcuenca, en donde se ha recogido el agua de las zonas altas y medias hasta desembocar en otro río y contribuir con el sistema de la subcuenca a la cual pertenece. Es en la parte baja de una microcuenca donde las actividades humanas son más dinámicas, tal y como se observa en la Figura 6.
Figura 6. Representación de las Zonas de un Microcuenca.
(MARN, 2014)
ZONA DE RECARGA
ZONA DE AMORTIGUAMIENTO
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2.4.3 ELEMENTOS QUE CONFORMAN LAS MICROCUENCAS HIDROGRÁFICAS
Según (García, 2002) los principales elementos que conforman una microcuenca son:
Aspectos Sociales; integra toda la influencia que la dinámica social tiene en la microcuenca; variables como densidad de población, cultura, creencias, costumbres, ideologías, institucionales, tenencia de la tierra, salud, educación, vivienda, culturales, organizaciones, políticos y legal.
Recursos naturales o biológicos; integra esencialmente la flora y la fauna del área; variables como agua, suelo, vegetación, recursos geofísicos, geológicos, geomorfológicos, climáticos, entre otros.
Aspectos Económicos; integrado por las actividades productivas que realiza el hombre; variables como producción, productividad, mercadeo consumo, comercialización, empleo, entre otros.
Aspectos Jurídicos Institucionales; se refiere a la administración legal que tienen los recursos suelo y agua. Marcos legales para el uso de estas reservas para satisfacer la demanda poblacional.
2.4.4 CLASIFICACIÓN DE LAS MICROCUENCAS
Al momento de dar una clasificación a los cuerpos hídricos, son muchas las formas y criterios bajo los cuales se los agrupa. En el presente trabajo de investigación enfocaremos la división de las microcuencas en base a:
Presencia de áreas Naturales y Bosques Protectores; pueden ser parques nacionales, reservas ecológicas, áreas de recreación, bosques protectores, reservas etnobotánicas, reservas biológicas y reservas de producción faunística.
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Clima; pueden ser microcuencas de zonas húmedas y microcuencas de zonas secas (García, 2002).
2.4.5 FUNCIÓN DE LAS MICROCUENCAS
La ecología presente en las microcuencas contribuye con importantes funciones que mantienen un ambiente equilibrado, las cuales se agrupan en cuatro principales (COOTAD, 2014):
Función ambiental; se constituyen en sumideros de CO2, albergan recursos genéticos, regulan la recarga hídrica y los ciclos biogeoquímicos, mantienen la integridad y diversidad de los suelos, atraen y retienen el agua de lluvia.
Función Ecológica; albergan las rutas de conexión que permiten la interacción entre especies y se constituyen en hábitat del componente biótico del ecosistemas.
Función Hidrológica; captan el agua que proviene de la precipitación, generan escorrentía que permite el escurrimiento de manantiales y arroyos. Al albergar vegetación guardan el agua y mantienen la humedad ambiental.
Función Socioeconómica; suministra recursos naturales para satisfacer las necesidades de la población, además provee un espacio para el desarrollo de actividades sociales, turísticas o culturales.
2.4.6 SERVICIOS AMBIENTALES DE LAS MICROCUENCAS
Las microcuencas hidrográficas proveen los siguientes servicios ambientales (COOTAD, 2014):
Regulación de gases atmosféricos.
Regulación climática, especialmente de los gases que producen efecto invernadero.
Protección contra desastres ambientales.
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Control de la erosión, prevención de la pérdida de suelo por el viento, agua e escorrentía.
Formación de suelo, por medio de la acumulación de material orgánico.
Mantenimiento del Ciclo de nutrientes, incluyendo fijación de nitrógeno y otros químicos importantes.
Tratamiento de desechos, control de la contaminación.
Polinización, provisión de polinizadores para favorecer la reproducción de poblaciones de plantas.
Control biológico, usando los enemigos naturales de pestes.
Producción de alimentos, por ejemplo animales de caza, pesca.
Materia prima para obtener fibras, combustibles.
Fuente de recursos genéticos y energéticos.
Recreación, sobre todo con fines de ecoturismo.
2.4.7 MICROCUENCA DEL RÍO PINDO
Esta microcuenca es parte de la Gran Cuenca Amazónica, se encuentra en Ecuador, provincia de Pastaza, cantón Mera. Esta zona se caracteriza por un elevado nivel de pluviosidad y humedad, abundantes especies vegetales y animales, además es considerada como un gran reservorio de agua (Luzuriaga, 2013). La escorrentía que proviene de la cordillera de los Llanganates da origen al río Pindo, más concretamente a 1350 msnm en la parte baja de la subcordillera del Habitagua (Abril, 2012).
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Figura 7. Recorrido del río Pindo Mirador desde las subcoordillera del Habitagua hasta desembocar en el río Puyo.
(Google earth, 2014)
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2.5 MARCO CONTEXTUAL
2.5.1 UBICACIÓN
La zona de aplicación del presente trabajo de investigación, se encuentra en la Región Centro del Ecuador (COOTAD, 2014), en la provincia de Pastaza, cantón Mera, colonia Pindo-Mirador. El estudió se realizó dentro de un área de conservación de 274 hectáreas administradas por la Estación Biológica Pindo- Mirador (Kilómetro 14 de la vía Puyo-Baños) , en la cual participan bajo un convenio comodato el Gobierno Provincial de la Provincia de Pastaza y la Universidad Tecnológica Equinoccial, con los objetivos de conservar la diversidad biológica de la zona y garantizar la protección del microcuenca del Río Pindo (Luzuriaga, 2013).
Figura 8. Proyección área de la Estación Biológica Pindo Mirador
(Google earth, 2014)
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2.5.2 TIPO DE ECOSISTEMA
Según (MAE, 2012) el área de conservación de la Estación Biológica Pindo Mirador corresponde al ecosistema de “Bosque piemontano del norte-centro de la cordillera oriental de los Andes”, estos ecosistemas están en un gradiente altitudinal de 400 a 1200 msnm, se consideran como bosques pluviales húmedos e hiperhúmedos, de tierras bajas y no inundables.
Figura 9. Panorámica de la laguna de Pindo-Mirador rodeada de una cobertura boscosa abundante.
(Tapia, 2014)
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redondeadas y lagunas amazónicas; como se observa en la Figura 9. (MAE, 2012).2.5.3 FLORA
El estudio llevado a cabo por (Luzuriaga, 2007) diferencia en base a patrones de biodiversidad y conservación tres ecosistemas: área alterada, bosque secundario altamente intervenido y bosque secundario medianamente intervenido. El área alterada presenta árboles de dosel bastante dispersos, con una altura fluctuante entre 8 y 15 m, entre las especies de mayor tamaño destacan Pollaslesta discolor (Pigûe) y Guarea sp. (Roble). El subdosel y sotobosque del área alterada tiene un rango de altura de 1 a 7 metros, encontramos especies como Clusia sp. (Caucho), Solanum grandiflorum (Naranjilla de Campo), Psidium guajaba (Guayaba), Saurauia prainiana (Moquillo), Vismia bacclifera (Achotillo), Calathea lutea (Bijao).
El bosque secundario altamente intervenido presenta áreas en proceso de regeneración natural en donde se encuentran árboles de dosel, subdosel, sotobosque y crecimiento bajo, como por ejemplo Cecropia ficifolia (Guarumo), Croton lechleri (Drago) o las especies endémicas Miconia cf. Dielsii (Colca), Sanchezia parviflora, Drymonia crenatiloba y Centropogon baezanus. Finalmente el bosque secundario medianamente intervenido es una zona árborea distribuida en forma más uniforma, con especímenes maduros de dosel, subdosel, sotobosque y crecimiento bajo.
La parte medianamente intervenida presenta mayor densidad boscosa con especies como Ochroma pyramidale (Balsa), Dacryodes olivifera (Copal), Ceiba pentandra (Ceibo), Ficus máxima (Matapalo), Bactris gasipaes (Chonta), Cedrela odorata (Cedro), Guadua angustifolia (Guadua), Macrolobium acaciifolium (Guarango), Nectandra sp. (Canelo), Piper aduncum (Matico silvestre), entre otras.
31
2.5.4 FAUNA
En lo referente a la riqueza faunística, el área de conservación brinda un refugio para abundancia de especies de insectos, anfibios, aves, reptiles y mamíferos. Hay la presencia de aves como Tyrannus melancholicus, Turdus ignobilis, Thraupis episcopus, Ramphocelus carbo, Cacicus cela; además varias especies de tangaras, colibríes, lagartos, lagartijas, lepidópteros, hymenopteros, coleópteros, entre otros.
Dentro de la estación se han registrado mamíferos como Dasypus novecinctus (Armadillo), Saguinos fuscicollis (Mono Chichico), Dasyprocta fuliginosa (Gutausa), Eira barbara (Cabeza de mate), Tamandua tetradactyla (Oso hormiguero) y Leopardus pardalis (Tigrillo) (Luzuriaga, 2013) . Con respecto a la familia de estudio Scarabaeidae el trabajo de monitoreo más representativo es el realizado por (Luzuriaga, 2013), en el cual se hace una diferenciación entre el bosque intervenido y no intervenido; registrándose 17 especies de los géneros Dichotomius, Eurysternus, Deltochilum, Phanaeus, Oxysternon, Scybalocanthon, Canthidium, Onthopagus, Coprophanaeus y Scatimus.
2.5.5. CLIMA
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Figura 10. Valores Medios Anuales de Temperatura (2000-2013), registrados por la Estación Meteorológica Puyo del INHAMI, ubicada a 14
kilómetros de la zona de estudio.
(INAMHI, 2014)
La Figura 11 muestra la variación promedio de la temperatura mensual durante el mismo período de tiempo; se evidencia que los meses del año con temperaturas más altas en promedio son octubre y noviembre con 21,8 ºC, una máxima de 21,9 ºC y una mínima de 21 ºC. Las temperaturas más bajas se registran en los meses de junio y julio con un promedio de 20,6 ºC, una mínima de 19,8 ºC y una máxima de 21 ºC. Los demás meses del año la temperatura se mantiene en un promedio de 21, 3 ºC.
20,6 20,8 21 21,2 21,4 21,6 21,8 22
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014
Te
m
p
e
rat
u
ra
(ºC
)
Año
33
Figura 11. Variación Mensual de la Temperatura (Años 2000-2013).
(INAMHI, 2014)
2.5.6 PRECIPITACIÓN
Figura 12. Promedio de Precipitación Mensual (Años 2000-2013).
(INAMHI, 2014) 19,5 20 20,5 21 21,5 22 22,5 23
0 2 4 6 8 10 12 14
Pr o m e d io d e Te m p e ratu ra p o r M e s
Meses del Año
Variación Mensual de la Temperatura (2000-2013)
T. Media
T. Mínima
T. Máxima
Lineal (T. Media)
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
0 2 4 6 8 10 12 14
Pr e ci p itac ió n To tal (m m )
Meses del Año
Promedio de Precipitación Mensual
Media
Mínima
Máxima
34
La figura 12 elaborada con los promedios mensuales de precipitación tomados de la Base de datos del INAMHI desde el año 2000 hasta el año 2013, evidencia que los meses con menores valores registrados son agosto y septiembre con una media de 295 mm, un valor mínimo de 125 mm y un valor máximo de 488 mm. Al contrario los meses con mayores niveles de precipitación registrados son abril y mayo con una media de 480 mm, un valor mínimo de 268 mm y un valor máximo de 782 mm. Durante todo el año existe abundante lluvia, por lo que los caudales y corrientes de escorrentía se mantienen constantes.2.5.7 HUMEDAD RELATIVA
En base a los datos de la estación meteorológica Puyo, se construye la Figura 13; se evidencia un descenso de los valores de humedad relativa ambiente, en el transcurso de 13 años. El descenso es en valor promedio del 1,5%. Los valores más altos de humedad relativa se registran en los meses de mayo y junio con un porcentaje promedio de 89%, una máxima de 92% y una mínima de 88%. Los valores más bajos de temperatura se registran en el mes de agosto, con un valor promedio de 86%, una mínima de 84% y una máxima de 90%. En promedio la humedad relativa de la zona de estudio es alta durante todo el año, parámetro al que contribuye abundante evapotranspiración de la cobertura vegetal.
Figura 13. Promedio de Humedad Relativa Mensual en Base a los datos de la Estación Meteorológica Puyo.
(INAMHI, 2014) 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93
0 5 10 15
% H u m e d ad
Meses del año
HUMEDAD RELATIVA MEDIA MENSUAL (2000-2013)
Media
Mínima
Máxima
35
2.5.8 SUELOS
Los suelos de la zona contienen abundante materia orgánica, esto contribuye a mantener la estabilidad y compactación; además las capas superficiales de materia orgánica compuestas en su mayoría por hojarasca protegen al suelo de la abundante lluvia que genera un lavado constante de nutrientes. Se destaca la presencia de limos de alta plasticidad y un porcentajes elevado de humedad relativa (Luzuriaga, 2007).
Según (Abril, 2012) lo suelos de la zona corresponden al orden de Inceptisoles, de origen volcánico, gran cantidad de ceniza proveniente de anteriores erupciones del Sangay; son pardos obscuros y de baja fertilidad. Suelos con bajo contenido de fósforo y altos niveles de materia orgánica, con un pH ácido que varía de 4,9 a 5,9.
2.5.9 GEOLOGÍA
Toda la zona de estudio se encuentra en una plataforma sedimentaria arcillosa y arenosa que desciende hacia las llanuras amazónicas (Abril, 2012). El sector comprende la conformación geográfica de Mera, en la cual predominan lutitas, tobares arenas y arcillas (Luzuriaga, 2007). Las formaciones geológicas de rocas sedimentarias que datan de los períodos Jurásico y Cretácico (200millones de años-65 millones de años); también existen formaciones volcánicas más recientes que datan de la era Cuaternaria (Abril, 2012).
2.5.10 HIDROGRAFÍA
36
importante que fluye en esta área es el río Plata que fluye en dirección suroeste y desemboca en una subcuenca diferente a la del Pindo Además existe la presencia de una laguna amazónica de forma redondeada con un diámetro aproximado de 25 m (Luzuriaga, 2007).2.5.11 DEMOGRAFÍA
En las 274 hectáreas concedidas bajo conservación de la Estación Pindo no existen asentamientos humanos, a excepción de los trabajadores del GAD Provincial de Pastaza, los cuales se constituyen en una población flotante. Desde el edificio principal de la estación a 100 metros se encuentra la colonia Pindo-Mirador, considerado como el asentamiento humano más cercano; como se observa en la Figura 14.
Figura 14. Relación de ubicación entre la colonia y la estación Pindo Mirador.
37
2.5.12 USOS
El uso principal al que se destina la zona es la preservación de la abundante biodiversidad de los bosques piemontanos ecuatorianos, aplicando proyectos de investigación que se enfocan en el uso sostenible de los recursos naturales. Otro uso existente es el turístico, recreacional y de educación ambiental para la población en general. Algunas hectáreas de la estación están destinadas al sembrío de plátano y café bajo sombra. Considerándose la mayor parte de la estación cubierta de un bosque secundario bastante bien conservado.
38
3. METODOLOGÍA
3.1 MATERIALES
En el presente trabajo de investigación se utilizó a los escarabajos copronecrófagos (Coleóptera:Scarabaeidae:Scarabaeinae) como bioindicadores de la conservación de la microcuenca del río Pindo, considerando que los miembros de este taxón son propuestos como ideales para evaluar datos sobre biodiversidad y conservación del ambiente (Halffter & Edmonds, 1982).
Los materiales que fueron necesarios para llevar acabo el presente trabajo de investigación se detallan en la Tabla 1. La vestimenta que se usó fue impermeable para combatir la lluvia y humedad de la zona de estudio; además se debió llevar botas de caucho para caminar mejor en lodazales y sectores anegados.
Tabla 1. Materiales y suministros necesarios para aplicar la metodología.
MATERIAL/SUMINISTRO CANTIDAD
Alcohol Potable (1000 ml) 10 Alfileres Entomológicos 100
Cajas Entomológicas 6
Cernidero Metálico 1
Cinta Masking 3
Detergente sin Olor (1 Kg) 1 Envase Plástico (8000 ml ) 4
Estereomicroscopio 1
Flexómetro (50 metros) 1 Frasco de Vidrio Boca Ancha (500ml) 6
Funda Plástica Grande 4
Fundas Ziplock 6
Gasa 200
