Carátula de Trabajo
Diversidad de la macro y mesofauna y su posible
impacto en el suelo
Título del trabajo
Efecto de la fauna edáfica en la calidad del suelo
Pseudónimo de integrantes
Biología
Área
Local
Categoría
Investigación
Experimental
Modalidad
6632336
Folio de Inscripción
© 2017 Escuela Nacional Colegio de Ciencias y Humanidades | Hecho en México | Dudas e
información: [email protected]
DIVERSIDAD DE LA MACRO Y MESOFAUNA Y SU POSIBLE IMPACTO EN EL
SUELO
RESUMEN:
El humus (sustancia compuesta por ciertos productos orgánicos, que proviene de
la descomposición de los restos orgánicos por organismos y microorganismos
benéficos), su formación e incorporación, están determinados en gran medida por
el tipo de fauna presente, además de las características propias del suelo, el tipo
de vegetación, la humedad y la temperatura del medio. El suelo es un recurso
natural renovable, pero su formación tarda cientos o miles de años; uno de los
indicadores de la calidad del suelo es la macro, meso y microfauna del mismo. Así
que, gracias a esto, se reconoce que la ausencia de macro y mesofauna en un
suelo determinado, puede reducir la descomposición de la materia orgánica e
inducir una pérdida de nutrimentos, lo cual afectaría directamente a la vegetación
que los necesita para crecer y desarrollarse. Evaluamos la diversidad de especies
edáficas en la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel, a través del índice
de Shannon (H´), así como la equitatividad (E); además se obtuvo el índice de
dominancia de Simpson (D) lo cual nos reveló la gran cantidad de especies de
este sitio y las condiciones en las que se encuentra. Por lo anterior, evaluamos la
diversidad de macro, meso y microfauna del suelo en La Cantera, perteneciente a
la REPSA. Encontramos que el índice de diversidad de Shannon mostró una alta
diversidad (H´ = 3.64) y una alta equitatividad (E = 0.82); de la misma manera, el
índice de dominancia de Simpson fue muy bajo (D = 0.11). Además de ello,
comparamos nuestros datos con los de un bosque de Abies de la Magdalena
Contreras, a través del índice de similitud de Sörensen, (SA/B = 0.31). Con base en
los resultados obtenidos, podemos concluir que el suelo de La Cantera es rico en
diversidad de fauna edáfica; que es similar en la composición de especies al de la
Magdalena Contreras. Asimismo, podemos considerarlo como un suelo de calidad.
MARCO TEÓRICO:
Todos los suelos, a pesar de parecer materia inerte, están llenos de vida y son,
además, el sustrato donde se desarrollan los bosques, las selvas y los cultivos;
son la parte del ecosistema en donde se lleva a cabo el reciclaje de la materia
orgánica y los nutrimentos y contienen una gran reserva de energía. Todos los
organismos vivos, tanto plantas como animales, tarde o temprano llegan al suelo,
donde permanecen desde unas horas o días hasta meses o años, dependiendo
del clima y el tipo de suelo, hasta su total degradación e integración a este medio.
La calidad del suelo se define como “la capacidad de producir alimentos seguros y
nutritivo de manera sustentable, que aumenten la salud humana, sin perjudicar los
recursos naturales ni el ambiente. Entre sus indicadores se encuentran: la
cantidad de materia orgánica, la fauna edáfica asociada a él, la producción y los
niveles de contaminantes que contenga” Como recurso natural suele ser poco
apreciado. Sin embargo, la formación de un centímetro de suelo puede tardar de
cientos a miles de años; mientras que su erosión y pérdida solo conlleva algunos
años (Solleiro, 2015), razón por la cual debemos estudiarlos y cuidarlos
La macrofauna está integrada por los animales que tienen un ancho de cuerpo
mayor a 2 mm y que pertenecen a distintos Filos, Clases y Órdenes. La
macrofauna del suelo incluye a los invertebrados visibles a simple vista que viven,
total o parcialmente, dentro del suelo o inmediatamente sobre él. Estos
invertebrados pueden incluir más de un millar de especies en un solo ecosistema y
alcanzar densidades y biomasas de más de un millón de individuos por hectárea.
Mientras que la mesofauna está integrada por animales con menor longitud, ya
que incumbe a los organismos cuyo diámetro está comprendido en el rango de 0.1
a 2 mm. Incluye típicamente invertebrados, como los bivalvos, artrópodos,
insectos y anélidos.
Desde el punto de vista de la alimentación, incluyen individuos que son
herbívoros, descomponedores y depredadores. A través de sus actividades
físicas (construcción de estructuras y galerías, agregación del suelo) y metabólicas
(utilización de fuentes orgánicas disponibles, desarrollo de relaciones mutualistas
y antagonistas), participan en muchos procesos, como estimular la actividad
microbiana e intervenir en el ciclo de la materia orgánica y de nutrientes, gracias a
realizar actividades tales como la mezcla de suelo con partículas orgánicas y la
producción de pelotas fecales que causan mejoras en la agregación. También
modifican la aereación e infiltración y la textura del suelo, a través de la
construcción de galerías mencionadas anteriormente y al traer a la superficie y
mezclar las capas de tierra con otras inferiores. Como resultado de la diversidad
de estos organismos e intensidad de su actividad son afectados la distribución del
agua, el nivel de erosión, el crecimiento de las plantas y la emisión de gases a la
atmósfera
Los invertebrados terrestres juegan un papel importante en la productividad de
agroecosistemas, no sólo como plagas o vectores de patógenos, sino también
como benefactores por su capacidad de alterar el ambiente superficial y edáfico en
el cual se desarrollan las plantas. La macrofauna como plaga recibe mucha
atención, ya que representa un enorme gasto para agricultores e investigadores,
mientras que los que actúan de forma benéfica reciben relativamente poca
atención. Frecuentemente, se da por sentado que este tipo de organismos
actuarán para beneficiar a los agroecosistemas, y en muy pocas ocasiones se
hace algún cambio en el manejo del ecosistema para beneficiarlo. Sin embargo,
es probable que la degradación física y química del suelo, o bien la pérdida de su
estructura y fertilidad (materia orgánica, nutrientes), esté fuertemente relacionada
con la reducción de las poblaciones o la pérdida cuantitativa y/o cualitativa de
invertebrados clave de la macro y mesofauna edáfica que regulan el ciclo de la
materia orgánica (Brown et al, 2001)
OBJETIVO: Obtener la diversidad de la fauna edáfica de La Cantera como un
indicador de localidad del suelo; además comparar la riqueza de especies con la
registrada en la Magdalena Contreras.
PROBLEMA: ¿La fauna edáfica de La Cantera presenta alta o baja diversidad?
Con base en la diversidad registrada, ¿El suelo de La cantera, es de calidad o no?
Finalmente, ¿Cómo es la riqueza de especies con respecto a una comunidad más
conservada?
HIPÓTESIS: La vegetación de La Cantera es poco diversa, por lo que el suelo
también debe presentar poca diversidad. La riqueza de especies de La Cantera
debe presentar poca similitud con la de la Magdalena contreras.
DESARROLLO:
Obtuvimos 12 muestras de suelo de La Cantera, REPSA, UNAM, de la siguiente
forma:
Materiales:
✓ 4 cintas de 25m marcadas
cada metro
✓ 4 Estacas
✓ 2 cintas métricas.
✓ 2 reglas de 30 cm
✓ 1 pala de jardinero
✓ Bolsas de plástico.
✓ Cámara fotográfica.
✓ Libreta de campo y lupa
✓ 1 cartulina
Método:
➢ Establecer un cuadrado de observación de 25 X 25m a lo largo de su área
de estudio (que fue determinada en la reserva de manera aleatoria,
Mapa de LA CANTERA, REPSA
obtuvimos 3 números al azar para identificar las líneas a trabajar, 0, 10 y
15m)
➢ Tomar 4 puntos (en cada una de las líneas obtuvimos cuatro números al
azar entre 0 y 25 -la longitud de la línea-, los números obtenidos fueron los
puntos que utilizamos) y del lado derecho de cada punto obtenido, marcar
un cuadro de 20cm de largo por 20 cm de ancho
➢ Tomar la hojarasca y colocarla sobre la cartulina
➢ Limpiar la hojarasca con una brocha identificar y registrar a simple vista y
luego con lupa los organismos presentes; contar su número, registrando la
información.
➢ Cavar un volumen de 5 cm cúbicos de profundidad y colocarlo en una bolsa
ziploc para su posterior observación en microscopio de disección (12
muestras)
➢ Verificar en la información anexa los principales taxa y morfoespecies que
podrán encontrar
➢ Registrados los datos, regresar los animales a su sitio
➢ Colocar hojarasca encima para causar la menor alteración posible
➢ Obtener los índices de riqueza de especies; de dominancia y de diversidad
Una vez en el laboratorio, se observaron durante 48 horas las muestras
colocamos la tierra recolectada en el microscopio de disección (Zeizz, STEMI
DV4) para observar a los animales, separarlos y pasarlos a un portaobjetos con la
finalidad de verlos a 4X en el microscopio fotónico (Zeizz, Primo Star) para hacer
la determinación taxonómica, basándonos en el trabajo de Palacios Vargas, J
(2014) y las fotos e identificación de la macrofauna edáfica de la Tesis de Martínez
- Rodríguez (2015)
La diversidad se obtuvo a través del índice de Shannon, que sirve para determinar
o medir la biodiversidad específica (H´), así como la equitatividad, que es el grado
de igualdad de la distribución de la abundancia de las especies (E); además se
obtuvo el índice de dominancia de Simpson, que es uno de los parámetros que
nos permiten medir la riqueza de organismos (D), según lo establecido por
Magurran, (2004).
Al obtener los resultados, comparamos la tabla obtenida y la establecida en la
tesis de Martínez Rodríguez (2015) mediante el índice de similitud de Sorensen
((𝑆𝐴/𝐵), el cual indica la similitud en cuanto a diversidad de especies entre dos
zonas.
La fórmula del índice de Shannon es la siguiente:
La fórmula para la equitatividad es:
La fórmula para el índice de Simpson es:
D=Σ(𝑝𝑖)2 Donde: pi = Abundancia Relativa de cada una de las especies
La fórmula para el índice de similitud de Sorensen es:
RESULTADOS:
CUADRO 1. FAUNA EDÁFICA EN LA CANTERA, REPSA.
ESPECIE ABUNDAN-
CIA
Acaridae 8
Larva 5
Hormiga
Formicidae
3 MESOFAUNA
Larva de
escarabajo
Staphylinidae
8
Protura 1
Trombidiidae 1
Anobiidae 2
Araña
Dictynidae
1
Araña
Mimetidae
1
Caracol 10
Catarina
Coccinellidae
2
Ciempies
Miriapodo
3
Cochinilla
Isopoda
Oniscidea
18
Cucaracha
Dictyoptera
1 MACROFAUNA
Cydinidae 1
Diplopoda 2
Lumbricidae 21
Molusco 1
Mosquito 1
Ninfa
Hemiptera
1
Scarabidae
Coleoptera
7
Tijerilla
Demaptera
1
Número de
especies: 22
Abundancia
total de
individuos:
99
Shannon: 3.65
Equitatividad: 0.82
Simpson: 0.11
CUADRO 2. COMPARACIÓN DE LA MACROFAUNA EDÁFICA DE LA CANTERA Y
DEL RÍO MAGDALENA
Especie Cantera Abundancia Cuenca Pre - Aus
Hormiga Formicidae 1 3 1 a
Larva de escarabajo Staphylinidae 1 8 1 a
Trombidiidae 1 1 1 a
Araña Dictynidae 1 1 1 a
Araña Mimetidae 1 1 1 a
Catarina Coccinellidae 1 2 1 a
Cydnidae 1 1 1 a
Lumbricidae 1 21 1 a
Ninfa Hemiptera 1 1 1 a
Scarabidae Coleoptera 1 7 1 a
Acaridae 1 8 0 b
Larva 1 5 0 b
Protura 1 1 0 b
Anobiidae 1 2 0 b
Caracol 1 10 0 b
Ciempies Miriapodo 1 3 0 b
Cochinilla Isopoda Oniscidea 1 18 0 b
Cucaracha Dictyoptera 1 1 0 b
Diplopoda 1 2 0 b
Molusco 1 1 0 b
Mosquito 1 1 0 b
Tijerilla Demaptera 1 1 0 b
Araña Agelenidae 0 1 c
Araña Theridiidae 0 1 c
Araña Tetragnathidae 0 1 c
Araña nemesidae 0 1 c
Araña Anyphaenidae 0 1 c
Araña Lycosidae 0 1 c
Araña Linphiidae 0 1 c
Opilionidae Phalangodidae 0 1 c
Coleoptera Zopheridae 0 1 c
Larva de Scarabaeidae 0 1 c
Coleoptera Curculionidae 0 1 c
Larva de Curculionidae 0 1 c
Coleoptera Staphylinidae 0 1 c
Coleoptera Chrysomelidae 0 1 c
Coleoptera Carabidae 0 1 c
Larva de Carabidae 0 1 c
Larva de Tenebrionidae 0 1 c
Hemiptera Cicadellidae 0 1 c
Hemiptera Enicocephalidae 0 1 c
Hemiptera Lygaeidae 0 1 c
Diptera Tipulidae 0 1 c
Larva de Tipulidae 0 1 c
Larva de Muscidae 0 1 c
Larva de Mydidae 0 1 c
Hymenoptera Apidae 0 1 c
Homoptera Aphididae 0 1 c
Lepidoptera Arctiidae 0 1 c
Diplura Japygidae 0 1 c
Geophilomorpha Geophilidae 0 1 c
Lithobiomorpha Lithobiidae 0 1 c
Haplotaxida Enchytraeidae 0 1 c
índice de Sorensen SA/B = 0.317460317
a = 10 b = 12 c = 31
Abundancia: valor necesario para obtener los índices de diversidad
Pre - Aus: Presencia - Ausencia de los organismos para obtención del índice de
similitud
ANÁLISIS DE RESULTADOS:
Tanto la mesofauna como la macrofauna que albergan los suelos tienen una
Familia Trombidiidae
Familia Lumbricidae
Araña de la familia Mimetidae
Araña de la familia Dictynidae
importancia fundamental en el desarrollo, mantenimiento y nutrición de la flora.
Reconocemos así, el desempeño de los diversos organismos que interactúan de
manera conjunta (microscópicos y macroscópicos) en el mismo, ya que los
organismos macroscópicos son responsables de descomponer la hojarasca,
aumentando con ello la superficie de los restos orgánicos, favoreciendo de esta
manera el ataque de los organismos microscópicos, quienes, por su parte, son
responsables de la mayoría de los procesos de oxidación de la materia orgánica
que se incorpora al suelo y, en consecuencia, liberan los minerales necesarios
para las especies vegetales, incrementando su fertilidad general y su
productividad, por lo tanto, estos organismos resultan determinantes e
imprescindibles para el mantenimiento de los ecosistemas.
El suelo es un soporte fundamental para la vida en el planeta. El cual, tiene
complejas y variadas mezclas de componentes orgánicos e inorgánicos y sobre él
se desarrolla la vida vegetal y animal de los ecosistemas que conocemos. Aunque
tarda cientos o miles de años en formarse (dependiendo de condiciones
geoquímicas, climáticas y geográficas), es un recurso frágil que puede destruirse
relativamente fácil gracias a la erosión, en unos cuantos años. El suelo es un
recurso natural renovable a muy largo plazo, así que debemos tratarlo como si no
lo fuera, pero el ser humano ha hecho un uso intensivo, ha modificado su vocación
natural y acelerado su deterioro, lo cual trae consecuencias devastadoras para
todos los organismos que lo necesitan, incluyendo al hombre. Es por esto que es
fundamental el cuidado del suelo en todos los aspectos, para evitar por completo
la erosión del mismo y asegurar la supervivencia de distintas especies animales y
vegetales que se encuentran en él.
La calidad de la tierra se refiere a la utilidad del suelo para un propósito específico
en una escala amplia de tiempo (Carter et al., 1997). Un indicador importante de la
calidad del suelo que podemos mencionar es la cantidad de materia orgánica (N y
C total), que define la fertilidad del mismo, la cual tiene que pasar por un proceso
mediado por la micro, meso y macrofauna, la cual se encarga de que toda, o la
gran mayoría de la materia orgánica, pueda ser aprovechada por las plantas del
lugar, aportando también a la mineralización del suelo, reafirmando una vez más
la trascendencia que tienen estos organismos edáficos en la conservación de los
ecosistemas.
De acuerdo con los resultados obtenidos de la práctica de campo, la diversidad
que se encuentra en esa zona es muy alta. Ya que, según el índice de Shannon,
los valores de 1.5 hacia abajo son de baja diversidad y de 3.5 hacia arriba reflejan
una gran diversidad, el valor que obtuvimos nosotros fue de 3.6. Lo que nos indica
que el suelo de la Reserva ecológica tiene una gran diversidad, entonces
podríamos decir que tiene una gran calidad y fertilidad. Agregando la respuesta a
la dominancia Simpson, que habla que entre más cercano a cero sea el resultado,
mayor será la diversidad y riqueza de los organismos, fue positiva para nosotros,
ya que al obtener un índice de 0.1 nos habla de la gran riqueza de fauna edáfica
con la que cuenta este sitio.
Entonces, es correcto decir que se ha refutado nuestra hipótesis, ya que
establecimos que debido a la poca vegetación existente en la cantera, debe de
haber poca diversidad de fauna edáfica en este sitio, pero los resultados arrojaron
lo contrario. Esto puede ser gracias a que la cantera ha sido manipulada
artificialmente, no es la vegetación típica con la que debería contar. Es decir, que
el hecho de que sea una comunidad artificial contribuyó en la refutación de la
hipótesis, revelando un alto índice de diversidad de fauna edáfica inclusive cuando
existe poca diversidad en la vegetación del lugar.
El resultado del índice de Sorensen que obtuvimos fue de 0.31, que indica que el
índice de similitud entre ambas zonas es bajo, y quiere decir que realmente no
comparten un gran número de especies con el que cuentan. El porqué de este
producto puede deberse a distintos factores, como lo es el ambiente del lugar, ya
que en la cuenca la temperatura es más baja que en la cantera, además, de nuevo
podrían intervenir aspectos tales como que la cuenca es un lugar más conservado
y que no ha sido modificado por el hombre. Recordemos que la cantera fue
reorganizada y el hombre creó comunidades artificiales de vegetación (la cual es
totalmente diferente en ambos sitios) y lagos, lo que es un factor importante que
influye en los resultados. Por lo que habría que repetir el procedimiento de la
práctica en distintos sitios y analizar los resultados que podría arrojar, tanto en
zonas modificadas con comunidades artificiales, como las más conservadas que
no han sufrido intervenciones.
Este es un trabajo que apenas se ha realizado, es debido a esto que no se cuenta
con la clasificación taxonómica completa y en algunas partes únicamente se ha
dejado con familia u orden.
CONCLUSIONES:
Toda la fauna edáfica regula las dinámicas de la materia orgánica del suelo, la
fijación del carbono del mismo, y las emisiones de gases invernadero; modifican la
estructura física del suelo y los regímenes del agua; aumentando la cantidad y la
eficiencia en la absorción de nutrientes por la vegetación; y mejorando la salud de
las plantas. Los organismos edáficos son de suma importancia para el
funcionamiento sostenible de todos los ecosistemas, incluso los artificiales
desarrollados por los hombres como los jardines y sembradíos.
Retomando la calidad del suelo, esta se relaciona con la composición florística,
faunística (que es lo que analizamos a lo largo del trabajo) y de minerales, que
pueden considerarse con niveles óptimos gracias a la acción de varios de los
organismos que vimos y clasificamos en las tablas anteriores. Lo que trae consigo
fertilidad y riqueza de nutrientes, que es muy importante en todo sentido para los
distintos organismos que residen en dicho suelo.
Resaltamos que todos los datos recolectados en nuestra práctica arrojaron
resultados positivos, indicando que el suelo en la Reserva Ecológica de San Ángel
contiene una gran variedad de organismos edáficos, y por lo tanto, cuenta con
tierra fértil, de gran calidad y llena de nutrientes. Lo cual indica que la relación
entre la diversidad vegetal y diversidad de la fauna del suelo no se cumplió según
lo que establecimos, debido a distintos factores, como que la cantera ha sido
manipulada artificialmente.
Al realizar la comparación de Sorensen, el valor que nos dio fue bajo, indicando
que las especies que habitan en la cantera y la cuenca no son prácticamente
compartidas. Lo que puede deberse a factores climáticos o incluso podría
intervenir el hecho de que una de las zonas haya sido modificada. Proponemos
que la práctica de campo sea repetida en distintas zonas con diferentes climas,
incluyendo tanto a los que han sido modificados como los que se han conservado,
para poder llegar a conclusiones más concretas acerca de la relación entre la
diversidad de la vegetación y la diversidad de la fauna edáfica.
Es necesario hacer hincapié en que el informe no cuenta con la clasificación
taxonómica completa, debido a que es un trabajo que apenas se ha realizado, es
por esto que algunos organismos se han quedado únicamente en familia, o en
dado caso, orden.
En términos generales, el suelo es un recurso muy importante, tomando en cuenta
que todos los organismos que habitan en él tienen un papel importante para la
circulación de nutrientes y minerales, donde el suelo sea pobre en diversidad
taxonómica tanto de micro como mesofauna, su fertilidad será baja, lo que nos
indica que es un suelo poco productivo. Por lo tanto, la diversidad de taxones y de
número de organismos encontrados en suelos fértiles, nos habla de la importancia
del cuidado de estos organismos para el futuro. La pérdida de especies de la
macro y mesofauna, no solamente implica una disminución en la fertilidad del
suelo, también implica una pérdida de biodiversidad, y por lo tanto, organismos
que no seríamos capaces de volver a ver.
FUENTES DE CONSULTA:
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