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La relación especie-área o curva especie-área describe la relación entre el área de un hábitat , o de parte de un hábitat, y el número de especies que se encuentran dentro de esa área. Las áreas más grandes tienden a contener un mayor número de especies y, empíricamente, los números relativos parecen seguir relaciones matemáticas sistemáticas. [1] La relación especie-área generalmente se construye para un solo tipo de organismo, como todas las plantas vasculares o todas las especies de un nivel trófico específico dentro de un sitio en particular. Rara vez, o nunca, se construye para todos los tipos de organismos, simplemente por los prodigiosos requisitos de datos. Está relacionada con la curva de descubrimiento de especies , pero no es idéntica .
Los ecólogos han propuesto una amplia gama de factores que determinan la pendiente y la elevación de la relación especie-área. [2] Estos factores incluyen el equilibrio relativo entre inmigración y extinción, [3] la tasa y magnitud de perturbación en áreas pequeñas vs. grandes, [3] la dinámica depredador-presa, [4] y la agrupación de individuos de la misma especie como resultado de la limitación de la dispersión o la heterogeneidad del hábitat . [5] Se ha dicho que la relación especie-área se desprende de la segunda ley de la termodinámica . [6] En contraste con estas explicaciones "mecanicistas", otros afirman la necesidad de probar si el patrón es simplemente el resultado de un proceso de muestreo aleatorio. [7] Las relaciones especie-área se evalúan a menudo en la ciencia de la conservación para predecir las tasas de extinción en el caso de pérdida y fragmentación del hábitat . [8]
Los autores han clasificado la relación especie-área según el tipo de hábitats muestreados y el diseño de censo utilizado. Frank W. Preston , uno de los primeros investigadores de la teoría de la relación especie-área, la dividió en dos tipos: muestras (un censo de un hábitat contiguo que crece en el área del censo, también llamadas relaciones especie-área de "tierra firme"), y aislamientos (un censo de hábitats no contiguos, como islas, también llamadas relaciones especie-área de "isla"). [1] Michael Rosenzweig también señala que las relaciones especie-área para áreas muy grandes (aquellas que recogen diferentes provincias biogeográficas o continentes) se comportan de manera diferente a las relaciones especie-área de islas o áreas contiguas más pequeñas. [2] Se ha supuesto que las relaciones especie-área de tipo "isleño" tienen pendientes más pronunciadas (en el espacio logarítmico-logarítmico ) que las relaciones "continentales", [2] pero un metaanálisis de 2006 de casi 700 relaciones especie-área encontró que las primeras tenían pendientes más bajas que las segundas. [9]
Independientemente del diseño del censo y del tipo de hábitat, las relaciones entre especies y áreas suelen ajustarse con una función simple. Frank Preston defendió la función de potencia basándose en su investigación de la distribución lognormal de abundancia de especies . [1] Si es el número de especies, es el área del hábitat y es la pendiente de la relación entre especies y áreas en el espacio logarítmico-logarítmico, entonces la relación entre especies y áreas de la función de potencia es la siguiente:
Aquí hay una constante que depende de la unidad utilizada para medir el área y es igual al número de especies que existirían si el área del hábitat se limitara a una unidad cuadrada. El gráfico parece una línea recta en los ejes logarítmico-logarítmico y se puede linealizar como:
Por el contrario, Henry Gleason defendió el modelo semilogarítmico:
que parece una línea recta en ejes semilogarítmicos , donde el área se registra y el número de especies es aritmético. En cualquier caso, la relación especie-área casi siempre se desacelera (tiene una segunda derivada negativa) cuando se representa aritméticamente. [10]
Las relaciones entre especies y áreas suelen representarse gráficamente para islas (o hábitats que de otro modo estarían aislados unos de otros, como los bosques de un paisaje agrícola) de distintos tamaños. [3] Aunque las islas más grandes tienden a tener más especies, una isla más pequeña puede tener más que una más grande. Por el contrario, las relaciones entre especies y áreas para hábitats contiguos siempre aumentarán a medida que las áreas aumenten, siempre que las parcelas de muestra estén anidadas unas dentro de otras.
La relación especie-área para áreas continentales (hábitats contiguos) variará según el diseño de censo utilizado para construirla. [11] Un método común es utilizar cuadrantes de tamaño sucesivamente mayor de modo que el área encerrada por cada uno incluya el área encerrada por el más pequeño (es decir, las áreas están anidadas).
En la primera parte del siglo XX, los ecólogos vegetales solían utilizar la curva de especies-área para estimar el tamaño mínimo de un cuadrante necesario para caracterizar adecuadamente una comunidad. Esto se hace trazando la curva (normalmente en ejes aritméticos, no en ejes logarítmicos o semilogarítmicos) y estimando el área después de lo cual el uso de cuadrantes más grandes da como resultado la adición de solo unas pocas especies más. Esto se denomina área mínima. Un cuadrante que encierra el área mínima se denomina relevé , y el uso de curvas de especies-área de esta manera se denomina método relevé . Fue desarrollado en gran parte por el ecólogo suizo Josias Braun-Blanquet . [12]
La estimación del área mínima a partir de la curva es necesariamente subjetiva, por lo que algunos autores prefieren definir el área mínima como el área que encierra al menos el 95 por ciento (o alguna otra proporción grande) del total de especies encontradas. El problema con esto es que la curva del área de las especies no suele acercarse a una asíntota , por lo que no es obvio qué se debe tomar como el total. [12] el número de especies siempre aumenta con el área hasta el punto en que se ha acumulado el área del mundo entero. [13]
