El muestreo. Técnicas y procedimientos Ejemplos: 1) Determinar el efecto de los cambios de temperatura del mar en una especie de ave marina en una zona determinada del mar. 2) Registrar la tasa de crecimiento de una especie vegetal en dos áreas con diferente manejo (sin antropización y con efecto antrópico). 3) Registrar la tasa de virulencia de XXX sobre el maiz en una zona de Tucumán Principal objetivo de muestrear es estimar las abundancias o densidades de una población bajo determinadas condiciones

En ecologia los objetos de muestreo son los individuos de una población de una especie o de cada una de las especies de una comunidad. Una muestra es una parte de la población que se examina para obtener información deseada.

Censo: circunstancia donde es posible obtener información de todos los individuos de una población. Muestreo: No es posible obtener toda la información de la población. Se extráe sólo una porción que realmente represente la población. Es necesario el planeamiento de un muestreo. Si el planeamiento es incorrecto las conclusiones son fallidas y Resultaría en unn planeamiento tendensioso que favorecería sistemáticamente ciertos resultados (bosque antropizado y otro, contaminación de Alumbrera) .

El monitoreo Es una actividad consistente en observar una situación para detectar los cambios que ocurren con el tiempo. Es el conjunto de metodologías diseñadas para muestrear, analizar y procesar en forma continua y sistemática vinculado al cumplimiento de objetivos económicos, de evaluación y de regulación. El propósito más importante del monitoreo de la calidad de un ambiente proporcionar la información necesaria a científicos, legisladores y planificadores para que ellos tomen las decisiones adecuadas a favor de la gestión y mejora del medio ambiente. Ejemplos: Establecer momentos de veda en la caza de una especie particular. Monitorear una plaga con el objetivo de que se defina correctamente el momento de aplicación de agroquímico.

PLANIFICACION DEL MUESTREO. 1. PLANTEO DE PREGUNTAS. 2. PLANTEO DE HIPOTESIS Y OBJETIVOS. SÉGUN BIBLIOGRAFÍA 3. SELECCIONAR Y DELIMITAR LA POBLACION O COMUNIDAD A ESTUDIAR. 4. DETERMINAR LAS VARIABLES O DATOS A CONSIDERAR. 5. DEFINIR EL INSTRUMENTAL A USAR. 6. DETERMINAR LA FRECUENCIA DEL MUESTREO. 7. SELECCIONAR EL TIPO DE MUESTREO CONVENIENTE. 8. ELECCION DE LAS UNIDADES MUESTRALES.

9.ELECCION DE TAMAÑO DE LA MUESTRA (Nº de replicas). 10. ANALISIS ESTADISTICOS QUE INCLUYE COMPUTAR EL ERROR DE MUESTREO 11. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES

POSIBLES VARIABLES A EXTRAER EN CADA UNIDAD DE MUESTRA

Efectos metodológicos instrumentales y personales. a) Variabilidad del observador: Rara vez dos personas medirán lo mismo en un b) mismo lugar o área, debido a subjetividad y son métodos selectivos. La efectividad al inicio del trabajo y luego de estar cansado son netamente diferentes en la captura de organismos. b) Técnica de captura Lewis y Taylor en 1967 demostraron que dos trampas diferentes colocadas en un mismo terreno daban como resultado diferentes datos para una y otra (2.8 veces mayor la efectividad en trampas de agua que en las pegajosas). c) Efecto de la variabilidad en la respuesta de los animales: c-i) Diferentes especies de insectos responden de manera diferente a los estímulos de las trampas. c-ii) Individuos de una misma especie responden de manera diferente en edades distintas, o de la misma edad pero diferente reacción a las trampas. c) Instrumento de medición: habrá mayor precisión (menor error) según el instrumento. Medir siempre con igual instrumento

Frecuencia de muestreo: intervalo de tiempo para extracción de las muestras. Puede ser diario, semanal, estacional, anual. Está asociada con la naturaleza del objeto u organismo en estudio. Si el objeto (un embalse, por ejemplo) o un organismo promedio (individuos de una población) cambia poco en el tiempo el número de muestras requeridas a lo largo del tiempo es menor.

Si los huevos de una especie de insecto tienen un período de duración de 7 días y cambia a otro estado implica muestreos de 7 días.

En un embalse debería tenerse en cuenta las estaciones húmedas y secas. Si cambia, implica muestreos dos veces al año.

Diseño de muestreo y diseño experimental a veces suelen confundirse. El diseño experimental implica procedimientos para aplicar un tratamiento (factor , variable controlada de alguna manera por investigador) a unidades experimentales. Estas unidades en muestreo se denominan unidades de la muestra determinada. Si quiero verificar el crecimiento de una especie vegetal en diferentes calidades de hábitat (campos abandonados con diferentes edades, tratamientos). ¿Cuántas parcelas en cada uno de esos hábitats se recolectaría?. Cada parcela sería un unidad experimental y suele denominarse una réplica de cada tratamiento..

El concepto de unidad experimental está íntimamente ligado al de replicación. Replicar consiste en disponer al menos de dos unidades experimentales por cada tipo de tratamiento. NO OLVIDARSE PARA PRECISAR RESULTADOS MEDIANTE ESTADÍSTICA: LAS RÉPLICAS DEBEN SER ENTRE SI ALEATORIAS E INDEPENDIENTES.

Replica: la unidad de muestreo (sobre el que se toman las medidas) y el número de réplicas es sinónimo de tamaño de muestra. Ejemplo 1: Comparar los tamaños de las hojas de un bosque monófago con otro bosque.

•La hoja es la unidad última de donde extraeremos la medida. •Si elegimos 1000 hojas del mismo árbol y promediamos sus tamaños, no tendremos un valor representativo del bosque sino de ese árbol, hay otros árboles diferentes a ese. Si utilizamos los 1000 valores como réplicas estaremos cometiendo un error de muestreo llamado pseudoreplicación.

•Si se selecciona una hoja en 1000 árboles distintos, cada árbol queda pobremente representado con una única hoja. Correcto: elegir 100 árboles distribuidos por todo el bosque, y recoger de cada uno 10 hojas distribuidas por distintas partes de la copa. En este caso la réplica sería el individuo árbol (100 réplicas). La forma correcta de analizar estos datos sería promediar las 10 hojas de cada individuo y utilizar las 100 réplicas en el análisis.

Ejemplo 2: Determinar la cantidad de insectos por hoja de cierta especie de planta. Procedimiento: se cuenta la cantidad de insectos en 3 hojas de una planta, 5 de otra y 7 de otra, será un error pensar que se tienen 15 (3+5+7) datos ya que las hojas de una misma planta tienen más en común entre ellas que con las de otra planta (si una planta esta infectada o ha sido colonizada, es probable que presente altas densidades en todas sus hojas).

Correcto sería realizar un promedio por planta y luego trabajar con esos promedios como dato (o sea que sólo se tendrían 3 datos).

Se debe establecer con cuidado la independencia entre unidades de muestreo. En figura (a) falta independencia espacial. Puede confundir/

Pseudorreplicación simple: considerar como unidades experimentales a submuestras tomadas dentro de cada unidad experimental. Las distintas observaciones dentro de cada UE no son independientes

calcular el número de unidades de muestreo necesarias para estimar la densidad o la cobertura de una población con un determinado margen de error. El concepto de error tiene una gran importancia en la teoría del muestreo: en la estimación de cualquier parámetro de la población basada en un muestreo siempre se comete un determinado error; en otras palabras, es muy poco probable que la estimación coincida exactamente con el valor real (el cual, por otra parte, no se conoce normalmente).

Se considera al conjunto total de unidades muestrales en una población se define como el marco muestral.

Por ejemplo, se desea conocer el nivel de infestación por mosca del mediterráneo de los frutos de una plantación de duraznos. La población es la colección de todos los duraznos en la plantación. El elemento muestral es el durazno. Puede ser dificultoso construir el marco muestral a partir de los duraznos individuales, pero se podría hacer a partir de cada planta, luego las unidades muestrales serían las plantas de durazno. El marco muestral es el conjunto de todas las plantas en la plantación objeto de estudio.Del marco muestral seleccionar adecuadamente las UM.

TIPOS DE MUESTREO - Forma de situar las unidades de muestreo (UM) en el área de estudio. - Depende en gran parte de la heterogeneidad del ambiente q se traduce en diferencias en disposición de los organismos de una población. - Tres tipos: aleatorio, regular estratificado y variantes. Muestreo aleatorio: igual probabilidad en cualquier porción del espacio de obtener iguales resultados en las UM. muestreo regular o sistemático. Situar a las UM a la misma distancia entre sí. Los transectos o bandas son variantes del muestreo sistemático (útiles en estudios de la influencia de gradientes ambientales (la altitud o la orientación). muestreo “parcialmente al azar”, puede considerarse como una mezcla entre sistemático y azar. Selección de parcelas en forma sistemática y en cada una se eligen al azar las unidades de muestreo. El muestreo estratificado. Se divide el área de estudio en sectores homogéneos en cuanto a sus características ambientales. Dentro de cada sector se realiza un muestreo aleatorio o sistemático.

Muestreo aleatorio: a) Lanzamiento al azar de cuadrículas de un perímetro determinado. Y contabilizar. b)

Muestreo siguiendo coordenadas. Figura inferior.

c) Elección de parcelas por sorteo.

Se debería estratificar para establecer, por ejemplo, promedio de long valvar en una especie de bivalvo.

Muestreo estratificado. Separar muestras por heterogeneidad.

Cálculo del Tamaño Muestral : cantidad de UM a registrar en una muestra Cada estudio tiene un tamaño muestral idóneo, que permite comprobar lo que se pretende con la seguridad y precisión fijadas por el investigador. ¿De qué depende el tamaño muestral? Variabilidad del parámetro a estimar: Datos previos, estudios pilotos

Precisión: Amplitud del intervalo de confianza Nivel de confianza (1- α): Habitualmente 95% o 99%. Probabilidad complementaria al error admitido (α)

Estimación de medias poblacionales en muestreo aleatorio simple. Cálculo de tamaño muestral n 2   y  y  i   i 1   2 S  (n  1)

n

y   y i n  i 1

Donde i representa cada individuo, y es el promedio y S2 varianza muestral  S2  n  Vaˆr ( y)    1    n  N 

El error estándar de la media es :

ˆ  Vaˆr(y) SE

La precisión de la media muestral para estimar la media poblacional (media de tamaño de hojas) se representa por 100(1   )% . El intervalo confianza para la media poblacional de la forma

ˆ ( y) y  z / 2SE z / 2

es el valor que excede la probabilidad  / 2 de la distribución normal estándar. Para muestras grandes (alrededor de 100 UM si distribución de UM es aleatoria)

ˆ ( y) y  1.64SE

90% confianza (IC)

ˆ ( y) y  1.96SE

95% confianza (IC)

ˆ ( y) y  2.58SE

99% confianza (IC)

Tamaño muestral



representa el nivel del error que considerará el investigador en su estudio. Entonces estimar una media de población de un muestreo aleatorio simple con 95% IC de y   el tamaño de la muestra sería

n

4Vaˆr ( y)

2

Determinación del número mínimo de muestras para una población dada: Se debe tener en cuenta las siguientes variables: - Tamaño del individuo - Tipo de distribución. Pasos para obtener número mínimo de muestras: a) Disponer una transecta en línea sobre el área a ser muestreada. b) Contar el número de ind. En 50 cuadrantes aleatorios en la transecta. c) calcular la densidad media de los organismos en: primeros 5 cuadrantes, luego en los primeros 10 cuadrantes, 30 cuadrantes, 40 cuadrantes. d) Graficar la curva de performance.

Tamaño mínimo de muestras donde se estabiliza la curva.

En poblaciones: con el valor de n (tamaño de la muestra) para el cual la media deja de fluctuar.

A nivel de comunidades, en la riqueza de especies, a medida que aumenta el tamaño de la muestra se incrementa el número de especies halladas hasta Momento que a un mayor esfuerzo de muestreo no produce un incremento significativo en el número de especies.

En comunidades. Esfuerzo de muestreo. Cantidad de unidades para obtener un 90 % de especies representadas.

Determinación del tamaño de la unidad de muestreo: Si los individuos están ubicados al azar, no hay problemas. Si están agrupados, varianza varía. a) Disponer 80 cuadrantes contiguos de 10x10cm a lo largo de una transecta. b) Cuente el núm. De individuos en cada cuadrante. c) Seleccione 10 cuadrantes al azar y calcule densidad media y varianza. d) Seleccione 20 cuadrantes al azar y combine para obtener 10 muestras de área de 200 com2. e) Siga combinando cuadrantes al azar para obtener áreas de muestras de 300, 400, 500, 600, 700 e 800cm2. f) Graficar la varianza contra el área muestral. g) El pico que aparece en el gráfico corresponde al tamaño del cuadrante que más se aproxima a la distancias en agrupamientos de individuos.

Muestreo en vegetación Las unidades de muestreo deben seleccionarse adecuadamente según variación en forma y tamaño de las mismas. El tamaño de cada unidad muestral se elige en función de la naturaleza de los individuos: para vegetación herbácea pueden usarse unidades de 1 m de lado. Para matorrales y arbustos entre 5 y 1o m de lado. Para delimitar las unidad de muestreo se emplean cuerdas o cintas atadas a estacas o clavos, con los que se compone la forma elegida. Si las unidades son de tamaño reducido resulta más cómodo emplear estructuras fijas construidas con diferentes materiales como cuadrículas.

La forma de la unidad de muestreo u observación influye en el denominado efecto borde, que aumenta con la relación perímetro/superficie. El efecto borde es consecuencia de errores en la estimación que se cometen al tener que decidir si un individuo está dentro o fuera de la unidad de muestreo. Tres unidades o parcelas con igual superficie pero relación FORMAS DE UNIDADES p/A diferente. • PUNTOS: La menor expresión de un cuadrado. Agujas finas/cobertura. • SUPERFICIES: CUADRADA, RECTANGULAR, CIRCULAR.PARCELA. Permiten el registro de todas las variables de abundancia. TRANSECTA. Las formas rectangulares para el análisis de gradientes o ecotonos en los la vegetación cambia notablemente en un espacio reducido. • LINEAS: unidad rectangular cuyo ancho se reduce al mínimo. • MÉTODOS BASADOS EN DISTANCIA (formas no delimitadas). Vecino más cercano. Método cuadrantes.

Forma de muestrear la vegetación por el método de cuadrantes

Se muestrea una unidad de observación en forma de cuadrado de de 1 m2, se estudia la regeneración natural en un bosque perturbado por el aprovechamiento forestal.

Métodos de “líneas y puntos de intercepción” a través de una línea y con la ayuda de una varilla, se muestrea la vegetación mediante el método de puntos de intercepción. también a través de una línea, se estiman las intercepciones de cada planta, utilizando el método de línea de intercepción

Consultar: Manual de Métodos Básicos de Muestreo y Análisis en Ecología Vegetal En la página web de la cátedra

Los cuadrantes hacen muestreos más homogéneos y tienen menos impacto de borde en comparación a las transectas.

El método consiste en colocar un cuadrado sobre la vegetación, para determinar la densidad, cobertura y frecuencia de las plantas. Para muestrear vegetación herbácea, el tamaño del cuadrante puede ser de 1 m2 (1x1m) ; el mismo tamaño se utiliza para muestrear las plántulas de especies arbóreas. Para muestrear bejucos o arbustos, el tamaño puede ser de 4 m2 (2x2 m) o 16 m2 (4x4 m). Para árboles (mayor a 10 cm DAP), los cuadrantes pueden ser de 25 m2 (5x5) o 100 m2 (10x10).

Las estimas de densidad de una sp sin unidad de muestreo se utilizan principalmente para especies arbóreas y se basan en realizar medidas de distancias. Existen diversos métodos para los cuales se han desarrollado distintas ecuaciones que permiten estimar la densidad (Figura 2.4). Supuesto principal es que los individuos presentan una distribución aleatoria.

Técnicas de muestreo en poblaciones de insectos. Métodos de colecta: métodos directos e indirectos

Continuación tabla anterior

Recolección de insectos

Recolección de insectos

Más completa en estudios de diversidad de insectos

Para moscas de frutos

Técnicas de colecta para métodos de captura y recaptura como medida de densidad de poblaciones Métodos indirectos de observación para evaluar densidad Sobre todo en aves y mamíferos 1) Registro de excrementos 2) Registro de cantos, llamados u otras señales de comunicación. 3) Madrigueras o registro de nidos. 4) Registro de huellas. 5) Utilización de fotografías y cámaras de video que se pueden combinar con otros tipos de técnicas de Para sps de hábitos nocturnos o dificil observación directa o indirecta. observación.Para monitorear abundancia relativa y patrones de actividad.

Métodos directos de colecta en aves y mamíferos

Red de niebla se usa para aves y mamíferos (murciélagos).

Agua: los recursos hídricos serán el gran problema para la humanidad en este siglo. La recolección de las muestras depende de: • Los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos de interés y de los objetivos del estudio. • El objetivo del muestreo es obtener una parte representativa del material bajo estudio (volumen de agua) al cual se le determinarán las variables fisicoquímicas y microbiológicas previstas.

• Normas especificadas por la legislación, cumplimiento?

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