UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE CIENCIAS ESCUELA DE BIOLOGIA DEPARTAMENTO DE ECOLOGIA ECOLOGIA DE SABANAS

Dentro de la organización del curso se tienen pautadas varias visitas a diferentes sabanas del país, en las cuales se realizará la obtención de la información según los proyectos que se anexan y que serán realizados por los estudiantes del presente curso.

Asignatura Electiva Teórico – Laboratorio Código: 1335 Unidades Crédito: 5 (I Semestre Año Lectivo) Coord. Prof. J. I . Hernández-Rosas

Como objetivo general se pretende caracterizar y comparar los cuatro tipos de sabana más importantes que existen en el país, y las relaciones de estas con diferentes tipos de manejo.

En la definición del Ecosistema Sabanas, diferentes características son el soporte para la interpretación y discusión sobre su origen, mantenimiento y funcionamiento ; partiendo de los conceptos básicos que se han generado en la teoría Ecológica.

Luego cada uno de los proyectos divididos en áreas, presentan objetivos específicos. Las áreas son :

Las sabanas neotropicales han sido caracterizadas ya por diferentes autores, basados en la descripción de sus diferentes componentes, como los parámetros abióticos y algunas propiedades del componente biótico. El funcionamiento como sistema es hasta la fecha el que presenta un menor volumen de información, pero sin embargo se tienen las herramientas básicas para su comprensión a nivel de cada uno de los comportamientos del sistema. Es nuestra motivación, en el presente curso de Ecología de Sabanas, el poner en contacto al investigador novel, con las principales propiedades y sus cambios, que sólo se pueden observar en el campo. En la formación de estos estudiantes es importante el establecer criterios y niveles de decisión en cuanto a la sistematización de la información, y es el caso particular del Ecosistema Sabana, en donde la gran mayoría de los investigadores actuales dedicados a la Ecología han obtenido la formación necesaria, con lo que las sabanas deben ser el ECOSISTEMA ESCUELA por excelencia.

1.- Ambiente Físico : Clima, Suelo y Geomorfología 2.- Vegetación : Sabana, Ecotonos, Morichales, Bosques de Galería, Matas. 3.- Fauna : Entomofauna, Aves, Mamíferos, Anfibios 4.- Manejo : Plantaciones Forestales, Control Quema, Pastos Mejorados ORGANIZACION TENTATIVA N° de semanas de clase : 16 N° de horas de clase a la semana : 3 horas de teoría 6 horas de laboratorio y campo. Salidas de campo : (destino y duración) 1. Sabanas Hiperestacionales (inundables). (Mantecal, Estado Apure) 6 días : 03-08 de mayo 2004 (5 semana) 2. Sabanas Estacionales Protegidas. (Puerto Ayacucho, Estado Amazonas y Calabozo, Estado Guarico). 7 días : 30 de mayo – 05 de junio 2004. (9 semana) 3. Sabanas Alta Guyana (Gran Sabana, Estado Bolívar), Sabanas Costeras y en áreas con alto impacto por Reforestación (Mochima, Jusepín y Uverito, Estados Anzoátegui y Monagas). 1

7 días : 04-10 julio 2004. (14 semana) Horario : Miércoles 10am - 6pm Lugar: Lab. Docentes Evaluación : Proyecto e informe final del mismo con discusión pública (20%) Informes de las actividades de campo, (20%) Dos seminarios (30%) Examen (30%) PROGRAMA ECOLOGIA DE SABANAS TEMA 1 Concepto de Sabanas : Tipos de Sabanas, intentos y bases de los Sistemas de Clasificación de las mismas. 1 h. TEMA 2 Origen de las Sabanas : Papel de los cambios Geológico-Climáticos ocurridos en la historia del planeta. Papel de las características ambientales sobre el origen y mantenimiento de las Sabanas. Papel del fuego y del hombre. Papel de los Grandes Ungulados. 2 h. TEMA 3 Ubicación Geográfica de las Sabanas a nivel Nacional, Continental y Mundial. 1 h. TEMA 4 Ambiente Físico : Características geomorfológicas, principales paisajes asociados a este sistema. Historia y principales Formaciones Geológicas. Algunas Técnicas de estudio (Fotointerpretación de imágenes). Características climáticas de las sabanas y clasificación del clima. Balance Hidrológico e Hídrico de este sistema. Inundaciones. Características Edáficas. Tipos de suelos predominantes y su clasificación Taxonómica. Características Físico-Químicas de estos suelos. El suelo como determinante de

algunos tipos de sabana. Fuego. Interacción de los factores propuestos. 4 h. TEMA 5 Características de la Vegetación: Fisonomía y Arquitectura de la Vegetación. Diferentes sistemas de clasificación Fisonómica aplicados a sabanas. Composición Florística y Flora de la Sabana. Algunos métodos de estudio. Manejo de Herbario. Familias de plantas más importantes en los diferentes tipos de sabanas. Las Gramíneas. Reconocimiento de plantas de la Sabana. Características Anatómicas y Morfológicas. Balance Hídrico y Nutricional : Deficiencias, Requerimientos y Exceso. Fenología y Productividad (Biomasa Aérea y Subterránea ; relación Aéreo / Subterráneo. 6 h. TEMA 6 Características de la Fauna : Inventario de los principales grupos Zoológicos. Hábitos alimenticios y Comportamiento (Movilidad, Migración, Apareamiento y Reproducción)de algunos representantes de las comunidades de Animales existentes en las Sabanas. Disponibilidad de recursos alimenticios en el tiempo y espacio en relación con los eventos climáticos anuales. 6 h. TEMA 7 Relaciones Biológicas de los organismos de las Sabanas tropicales : Densidad, Diversidad y Distribución de las plantas en las diferentes sabanas del país. Características de las plantas en el tiempo. Demografía, Tiempo de vida y Distribución de edades. Reemplazo de una especie por otra. Algunas interacciones : Competencia, Simbiosis, Amensalismo y Parasitismo entre las plantas. Repartición de recursos entre los diferentes órganos de la planta durante se ciclo de vida. Flujo de energía y materia entre los diferentes compartimientos del Ecosistema de Sabana. Cadenas Tróficas. Papel de la fauna en los ciclos de energía y de nutrientes (Aceleradores, Transportadores, Concentradores y Acumuladores). 2

Relación Planta-Animal, Herbivoría.

Depredación

y

Proyectos

6 h. Caracterización del ambiente físico. TEMA 8 Utilización de las Sabanas: Las Sabanas como Pastizal Natural. Pastos Mejorados y Cultivados. Uso del fuego. Cultivos de consumo Humano. Agricultura de bajos insumos, Sistemas Sustentables. La industria Petrolera. Contaminación. Algunos organismos como indicadores Biológicos. Otros usos. 4 h. TEMA 9 Relaciones entre las Sabanas del Mundo 2 h. Nota (20-04-95) : Este Programa fue revisado por la U.D. Manejo de Recursos en el año 1.989 y se encuentra en actualización permanente. Cronograma de actividades de Laboratorio 1-2 semanas : Preparación y discusión de proyecto de trabajo. 3-4 semanas : Delimitación y ubicación de las áreas de trabajo utilizando sensores remotos. Clasificación climática de las mismas. 5 semana Primera salida 6-8 semanas : Procesamiento de las muestras colectadas en el campo de plantas, animales y de suelo. Entre los análisis de suelo tenemos : capacidad de almacenamiento de agua, textura, pH, contenido de materia orgánica y otros dependiendo del instrumental disponible. Las plantas y animales se clasificarán, para elaborar diferentes inventarios y se estimarán sus abundancias relativas y su importancia en cada sabana. 9 semana Segunda salida 10-13 semanas : Análisis de los resultados y preparación del informe. 14 semana Tercera salida 15-16 semanas : Presentación y discusión del trabajo.

Objetivos : 1. Mediante la fotointerpretación de fotografías aéreas (en lo posible ampliadas), establecer posibles áreas contrastantes de interés. 2. Establecer transectas cartográficas, que permitan realizar los perfiles topográficos más importantes y necesarios en la interpretación del paisaje. 3. Mediante la información obtenida con barreno del sustrato, establecer posibles patrones geológicos y su interpretación geomorfológica reciente. 4. Con los registros climáticos de las zonas insulares cercanas y los de la misma isla (si existen), caracterizar el macroclima. 5. Durante el trabajo de campo establecer cursos diarios de parámetros microclimáticos, con la finalidad de establecer una aproximación al Balance Microclimático. 6. Caracterización de los cuerpos de agua y su interpretación hidro-geológica. Materiales y Métodos 1. Pares estereoscópicos de fotografías aéreas (escala 1 :25.000 y 1 :100.000) recientes y de misiones de datas anteriores con intervalos de 15 y 30 años. Con estas se establecerán posibles unidades de fotointerpretación y sus cambios en un período de 30 años. 2. Registros climáticos de estaciones metereológicas ubicadas en las proximidades de las sabanas a estudiar. Con estos registros se clasificará el clima por diferentes métodos. Así como también se intentará establecer diferencias con el Balance Hídrico de Tronthwaite. 3. Equipo topográfico (Teodolito) y mapas de curvas de nivel, cordel y marcadores referenciales. Los perfiles topográficos se obtendrán a lo largo de cuatro transectas orientadas cardinalmente : N-S, E-O, NE-SE, NO-SO.

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4. Barreno a gasolina, maniobrable por un experto, bolsas y porta núcleos. Los núcleos se tomarán a diferentes profundidades en aquellos puntos que se obtengan de la fotointerpretación. 5. Equipo para la obtención de monolitos de suelo para determinar : densidad aparente y Capacidad de almacenamiento de agua por el suelo. Estos serán extraídos en aquellos puntos donde las comunidades vegetales así lo indiquen. 6. Equipo microclimático de campo a baterías y/o a cuerda, que será colocado estratégicamente en el punto más elevado y representativo, durante el mayor tiempo posible. 7. Bolsas y frascos para recoger muestras. Caracterización de algunas comunidades, con énfasis en disponibilidad de nutrientes, características físicas de los suelos y el tipo de vegetación asociada a cada una de ellas. Objetivos : 1. Caracterizar fisonómicamente y florísticamente cada una de las comunidades de plantas presentes. 2. Analizar de una forma cuantitativa la disponibilidad de Fósforo, Nitrógeno y Potasio, en los distintos perfiles de suelo a muestrear ; conjuntamente con las propiedades físicas que determinan disponibilidad de agua. 3. Realizar una comparación de la disponibilidad de dichos nutrientes y estudiar si existe relación con las características físicas del suelo. 4. Estudiar la relación existente entre el tipo de vegetación presente en cada una de las asociaciones estudiadas y las características físicoquímicas y geomorfológicas de las mismas. Materiales y Métodos : Vegetación : 1. Cuadratas de 1x1 m para estimar cobertura y biomasa, cintas métricas, cordel, guantes, marcadores. 2. Se realizará la identificación taxonómica de las plantas colectadas, a través del uso de claves, prensas, papel para secado. Las mismas muestras

serán depositadas en el Herbario Nacional de Venezuela. 3. Establecer importancia florística de las especies y arreglo espacial en cada una de las unidades muestreadas. 4. Mediante técnicas de agrupación y clasificación se identificarán las diferentes asociaciones de vegetación. Suelo : Análisis químicos 1.Disponibilidad de macronutrientes por el método colorimétrico (Tropical soil Biology and fertility. A. handbook of methods. J.M. Anderson. 2da. Edición) 2. Determinación de materia orgánica (Walkey, 1.946) 3. Determinación de pH, C.I.C., C.I.C.E., y % S.B. Análisis físicos : 1. Análisis macrogranulométrico de arenas (Roa-Berthois 1.975) 2. Análisis de tamaño de partícula por el método del hidrómetro (Bouyoucos, 1.962) y ubicación en el triángulo textural (Shepard, 1.954) 3. Determinación de carbonatos (FrancisBoeuf, 1.947) (Chave, 1.960) 4. Determinación de capacidad de Almacenamiento de agua, Densidad aparente y contenido de Humedad. Muestreo Para vegetación se realiza un muestreo estratificado en las zonas elegidas. Se tomarán muestras de suelo compuestas para incluir de esta manera la variabilidad espacial de las características del suelo. Caracterización de la avifauna en diferentes sabanas. Objetivos : 1. Identificación de especies de aves en las diferentes sabanas. 2. Diferenciación de las especies en cuanto al aprovechamiento de los recursos, vegetación, clima, etc., 3. Comparación de las diferentes sabanas con respecto a las especies encontradas. 4

Materiales : 1. Mallas de captura 2. Binoculares 3. Guantes Metodología Las mallas de captura serán colocadas en horas de la mañana (7 :00am hasta las 9 :00am) y en horas de la tarde (5 :00pm hasta 7 :00pm) en lugares específicos. Una vez, atrapada el ave en la malla, se procederá a extraerlo de esta sin maltratarlo, para proceder a su identificación. Luego se liberará. Efectuada la identificación se realizará la caracterización en cuanto a su hábito alimenticio y su relación con el tipo de hábitat (sabanas) Caracterización de los Mamíferos Objetivos 1. Identificación de los mamíferos más comunes presentes en diferentes tipos de sabanas 2. Determinación del principal papel ecológico de cada grupo de mamíferos observados en las sabanas estudiadas. 3. Caracterización de las distintas sabanas en función de la mastofauna encontrada en ellas. Materiales : 1. Mallas para capturas de murciélagos. 2. Trampas para pequeños y medianos mamíferos. 3. Cebos 4. Largavistas y otros instrumentos de observación 5. Linternas de mano y faros de largo alcance, para recorridos a pie 6. Guantes gruesos 7. Bolsas plásticas 8. Envases plásticos grandes 9. Alcohol 70% 10. Pinzas de herrero punta fina 11. Inyectadoras 12. Etiquetas y pabilo

Metodología 1. Se colocan las mallas de captura en los lugares seleccionados a las horas indicadas. 2. Una vez que el animal cae en la red, se procede a matarlo con las pinzas 3. Se extrae de la malla cuidadosamente (evitando dañar la red) 4. Para conservar el ejemplar se coloca en una bolsa plástica herméticamente cerrada hasta que pueda ser trasladado a los recipientes con alcohol. 5. Se tomarán medidas como : peso, envergadura y tamaño, además se miden las extremidades según algunos puntos críticos que son necesarios para la identificación taxonómicas de las especies. 6. Los animales serán identificados y se registrará hora y fecha de la captura Metodología para el resto de los mamíferos : 1. Se colocarán las trampas para pequeños y medianos mamíferos en sitios preestablecidos a las horas indicadas. Dichas trampas contendrán cebos que llamen la atención del animal. 2. Las trampas serán revisadas cada cierto tiempo, de caer en ellas un animal, este será identificado y se registrará fecha y hora de captura. 3. Luego se procederá a la liberación del animal. Caracterización parcial de la entomofauna y otros artrópodos asociados a sabanas y pastizales venezolanos. Objetivos : 1. Se pretende caracterizar la fauna de artrópodos en cada sabana y relacionar esta, con las características geomorfológicas, climáticas y ecológicas que presentan estos ecosistemas. Materiales : 1. Mallas entomológicas 2. Lupas estereoscópicas 3. Microbalanza 4. Bolsas plásticas 5. Alcohol 6. Micrómetro de platina

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7. Viales. Metodología : La colecta de insectos se realizará según la metodología utilizada por Bulla 1990, donde se propone realizar 1000 sweep con una malla entomológica siguiendo un recorrido aleatorio a través del área de estudio. El muestreo se realizará entre las 11 am. y las 3 pm. Puesto que en estas horas los insectos presentan su mayor actividad. Una vez colectados los insectos serán conservados en alcohol al 70%. Los insectos colectados serán trasladados al laboratorio donde serán cuantificados e identificados hasta orden, familia y morfotipo (Fernández 1993). Se estimará biomasa utilizando largo, ancho y peso de cada morfotipo. Una vez obtenidos los datos se realizarán los análisis estadísticos correspondientes. Bibliografía General -Anderson. J.M. 1992. Tropical soil biology and fertility. A handbook of methods. 2da. Edición. -Bouyoucos, G.J. 1962. Hidrometer method improved for making particle-size. Analyses Agrom. J. 54 :464-465. -Bertois, I. y P. Roa. 1971. Contribución al estudio de las formaciones cuaternarias del Estado Guárico y de las regiones adyacentes. Rev. Soc. Ven. Quim. 7(7) :321-361. -Bisbal, F. 1979. Nicho trófico del zorro. Tesis. Caracas, U.C.V., Facultad de Ciencias, Escuela de Biología. 120p. -Briceño, J.M. ; J. Liria ; Z. Fernández & L. Bulla. Estudio preliminar de la entomofauna asociada a pastizales en la isla La Blanquilla. Dep. FederalesVenezuela en : III Congreso Latinoamericano de Ecología. Libro resúmenes. Facultad de Ciencias de Los Andes. Mérida. -Brokx, P.A. y F.M. Andressen. 1970. Análisis estomacales del venado caramerudo de los llanos venezolanos. Bol. Soc. Ven. Cienc. Nat. 28(117118) : 330-353.

-Bulla, L. 1981. La vegetación del módulo experimental de Mantecal. Trabajo de ascenso. Caracas, U.C.V. Facultad de Ciencias. Escuela de Biología. Bulla, L. 1990. Entomofauna de las sabanas venezolanas en las sabanas americanas : Aspectos de su biogeografía, ecología y utilización. Fondo Editorial Acta Científica Venezolana. -Chave, R.E. 1960. Carbonate sediments lo limestone problem. Trans. N. V. Acad. Science. Paris. 23 : 14-24. -Coronnello, J. 1978. Sabanas inundables. Seminario de grado. Caracas, U.C.V. Facultad de Ciencias. Escuela de Biología. -Comerma, J. 1971. La 7a. aproximación y los suelos venezolanas. Agro. Trop. 21(5) : 365-377. -Flores, Ruth & L. Fernández 1995. Relación suelo vegetación de los pastizales costeros. III Congreso Latinoamericano de Ecología. Libro de resúmenes. Facultad de Ciencias de Los Andes. Mérida. -Fernández, Z. 1993. Estudio comparativo de la entomofauna asociada a comunidades herbáceas de la región costera. T.E.G. Universidad Central de Venezuela. Pp.57. - Francis-Boeuf, C. 1947. Reserches sur le Millan fluvio-marin et les depots d´estuaries. Ann. Inst. Oceanogr. 23 :149-344. -Guinand, E. & P.V. Sánchez 1981. Productividad primaria, fenología y composición florística de un tipo de sabana situada en el Territorio Federal Amazonas. T.E.G. Caracas, U.C.V. Facultad de Ciencias. Escuela de Biología. Pp.184. - Hernández-Rosas, J. 1979. Sabanas secas de Venezuela. Seminario de grado. Caracas. U.C.V. Facultad de Ciencias. Escuela de Biología. - Hernández-Rosas, J. 1986. Características de las comunidades herbáceas de la región de “El Salao”. Edo. Guárico. Trabajo de Ascenso. Caracas. U.C.V. Facultad de Ciencias. Escuela de Biología. - Hernández-Rosas, J. 1996. Relaciones funcionales de las comunidades herbáceas de la región de El Salao, Sur Oriente del Edo. Guárico. Venezuela. Tesis Doctoral. Caracas. U.C.V. Facultad de Ciencias. Escuela de Biología. -Materán, M. 1988. Variación estacional de la entomofauna en tres sabanas cercanas a el Callao.

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T.E.G. Caracas. Facultad de Ciencias. Escuela de Biología. -Ramia, M. 1974. Plantas de las sabanas llaneras. Monte Avila Editores. -Ramia, M. 1982. Contribución al conocimiento de la ecología de las sabanas del Alto Apure. Tesis Doctoral. Caracas. Facultad de Ciencias. Escuela de Biología. - Roa, P. & L- Berthois 1975. Manual de sedimentología. Editorial Sorocaima. Caracas. Venezuela. -Shepard, F. P. 1954. Nomenclature based on sandsilt-clay ratios. Jour. Of Sediment. Petrology. 24 (3) 151-158. -Walkley, A. 1946. A critical examination of rapid method for determining organic carbon in soileffects of variations in digestion condition and of soil inorganic constituents. Soil Science. 63 : 251263. Este proyecto a sido estructurado por el Prof. José I. Hernández-Rosas, de la Escuela de Biología de la U.C.V. Cronograma tentativo de seminarios. Los Grandes Ungulados y el Origen de la Sabana J.I.H.R. Papel del Fuego en las Sabanas J.I.H.R. Biología de los Suelos de Sabanas. M. Toro Las Plantas de la Sabana M. Ramia Fisonomía y Composición Florística de la Sabana J.I.H.R. Aspectos Funcionales más importantes y recientes E.Medina Biología Reproductiva de plantas de Sabana N. Ramirez Mastofauna de la Sabanas C.Ferreira Características de las Principales Aves. G. Morales Característica de la Fauna Eutomofauna R. Candia Características de los Peces de la Sabana F. Provenzano Manejo de Fauna Silvestre G. Cordero Relación Planta-Insecto en la Sabana

A. Cedeño Relación Depredación-Herbivoría J. Perez Modelo de funcionamiento del Ecosistema Sabana S. Ramos Manejo y Sostenibilidad de Sabanas J.L Berroterán El hombre en el Ecosistema Sabana A. Ferguson Bioremediación en Sabanas I. Hernández Indicadores Ecológicos y la Industria Petrolera V. González

Seminarios - Separatas Estudiantes Ecología de Sabanas (a ser discutidos entre Mayo y Junio 2004) Andersen, A.N. 1.992. Regulation of momentary diversity by dominant species in exceptionally rich ant communities of Australian seasonal tropics. Am. Nat., 140(3) :401-420. Cahoon, D.R.Jr. ; B.J. Stocks ; J.S. Levini ; W.R. III. Cofer & O´Nell, K.P. 1.992. Seasonal distribution of African savanna fires. Nature. 359(6398) :812-812. Pandey. C.B. & Singh, J.S. 1.992 Rainfall and grazing effects on net primary productivity in a tropical savanna, India. Ecology. 73(6) :2007-2021. Andersen, A. 1.991. Sampling communities of groundforaging ants : Pitfall catches compares with quadrat counts in an Austrilian tropical savanna. Aust. J. Ecol. 16(3) :273-279. Raventos, J. & Silva, J.F. 1.995. Competition effects and responses to variable numbers of neighbours in two tropical savanna grasses in Venezuela. J.Trop. Ecol. 11(1) :39-52. Eggleton, P. ; D.E. Bignell ; W.A. Sands ; B.Waite ; T.G.Wood & J.H. Lawton. 1.995. The species richness of termites (Isoptera) under differing levels of forest disturbance in the Mbalmayo Forest Reserve, southern Cameroon. J. Trop. Ecol. 11(1) :85-98. Dudgeon, D. 1.994. The influence of riparian vegetation on macroinvertebrate community structure

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and functional organization in six New Guinea streams. Hydrobiologia, 294(1) :65-85. Cook, G.D. 1.994. The fate of nutrients during fires in a tropical savanna. Aust. J. Ecol. 19(4) : 359-365. Singh, R.S. 1.994. Changes in soil nutrients following burnig of dry tropical savanna, Inter. J. Wildland Fire. 4(3) : 187-194. Medina, E. & Francisco, M. 1.994. Photosynthesis and water relations of savanna tree species differing in leat phenology. Tree Physiology. 14(12) :1367-1381. Kornas, J. 1.993. Range and habitat preferences of pteridophytes inthe savanna woodland zone of tropical Africa. Wiadomosci Botaniczne. 37(3-4) :161-165. Garrty, D.P. & Agustin. P.C. 1.995. Historical land use evolution in a tropical acid upland agroecosystem. Agriculture Ecosys. & Envir. 53(1) :83-95. JIHR/jihr. (1.990-2001) (2004)

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