El contenido de la asignatura se encuadra en el contexto básico en el que se
proporcionan las herramientas conceptuales generales que capacitan al alumno
para enfrentar las preguntas y problemas que se generan en la investigación y
la gestión relativas a la Biología de la Conservación.
A través de la aplicación de la metodología formal de la Dinámica de Sistemas,
el alumno aprende a trabajar con los problemas en los ámbitos biológico,
ecológico y de gestión desde una perspectiva explicativa, centrada en el
funcionamiento de los procesos.
A través de la construcción de un modelo sobre el sistema objeto de su
estudio, el alumno se ve obligado a organizar su conocimiento sobre el mismo
en una estructura con importantes exigencias lógicas y, además, operativa,
esto es, que debe poder ponerse en funcionamiento. Conseguido esto, el modelo
le permitirá formular y, sobre todo, probar hipótesis sobre el funcionamiento
del sistema, así como evaluar las consecuencias de las decisiones que pueda
adoptar.
La utilidad de este proceso en la gestión es evidente, ya que permite
anticiparse a la posible aparición de problemas y poder tomar decisiones de
una manera informada. Pero además, la organización del conocimiento disponible
sobre un problema en un modelo formal permite identificar las posibles lagunas
de ese conocimiento y/o los aspectos que requieren mayor o mejor información y
cuál específicamente. Por lo tanto, constituye también una referencia esencial
a la hora de definir las necesidades y prioridades de la investigación sobre
dicho problema.
Dinámica de sistemas ecológicos
102059
2016-17
MÁSTER UNIVERSITARIO EN BIODIVERSIDAD EN ÁREAS TROPICALES Y SU CONSERVACIÓN
2
OBLIGATORIA
Cuatrimestral
Castellano
PROPUESTA METODOLÓGICA: Representaciones de la realidad: perspectiva
explicativa frente a la descriptiva. Incremento de la capacidad predictiva de
los modelos explicativos y ventajas de la anticipación en la gestión de
problemas. El proceso de abstracción y la elaboración de modelos. Concepto de
sistema. Modelos conceptuales, cualitativos y cuantitativos. La Dinámica de
Sistemas como contexto de formalización para abordar el funcionamiento
dinámico de los sistemas biológicos y ecológicos (poblaciones, comunidades,
ecosistemas). Diagramas de Forrester: definición formal del sistema, sus
elementos, las relaciones entre ellos y con el entorno. Variables de estado.
Las transferencias como causa de cambio en los sistemas: ecuaciones de flujo.
Relaciones de información: regulación de los sistemas. El cálculo diferencial
en la dinámica de sistemas y la aproximación numérica como solución para la
resolución de sistemas de ecuaciones. Utilidad de los modelos en la
investigación y la gestión: ventajas y limitaciones.
Aspectos prácticos: Introducción a la modelización con el programa
de modelización y simulación STELLA. Implementación de sistemas biológicos y
ecológicos en estructuras formales: diagramas de Forrester. Sistemas sencillos
de transferencias entre elementos y con el entorno. Aspectos básicos en la
modelización del crecimiento de poblaciones: procesos de natalidad, mortalidad
y crecimiento neto. Formulación de los diagramas de relaciones en las
interacciones ecológicas interespecíficas (ej. caso: interacción mutualista
entre especies). Perspectiva funcional en el estudio de las interacciones
entre especies: implicaciones para el diseño de la investigación (diseño
experimental en un caso práctico). Implementación y análisis de las
propiedades de sistemas ecológicos simplificados con diferente tasa de
renovación.
ANÁLISIS E IMPLEMENTACIÓN DEL EFECTO DE LOS FACTORES AMBIENTALES. Estudio de
los procesos resultantes de la acción de factores externos al sistema.
Análisis de patrones e incertidumbre en las series de datos empíricos de
factores ambientales. Descripción e implementación de factores periódicos
"regulares e irregulares", fenómenos eventuales aislados y factores de
naturaleza aleatoria: funciones periódicas, series cíclicas y funciones de
distribución de probabilidad. Medición del efecto de los factores: causas del
cambio frente a efectos resultantes. Importancia de la caracterización de los
procesos: implicaciones para la gestión de sistemas ambientales.
Aspectos prácticos: Descripción e implementación de factores
periódicos regulares (casos: variación anual de la radiación, fotoperiodo) e
irregulares (caso: contaminación). Caracterización e implementación de
factores de naturaleza aleatoria (casos, evaporación, aporte de materia
orgánica a fondos marinos). Construcción de simuladores del efecto combinado
de factores ambientales (ej. casos: simulador de la a variación anual de
temperatura y precipitación incorporando las variaciones interanuales;
predicción de los periodos de desarrollo en plantas para diferentes
localidades determinados a partir del efecto combinado de la temperatura y el
fotoperiodo).
ANÁLISIS E IMPLEMENTACIÓN DE PROCESOS DE RETROALIMENTACIÓN Y AUTORREGULACIÓN
EN SISTEMAS ECOLÓGICOS. Mecanismos de regulación en los sistemas biológicos y
ecológicos. Modelos básicos de crecimiento de poblaciones. Retroalimentación
positiva y negativa en los procesos demográficos. Modelos de crecimiento de
poblaciones con autolimitación. Análisis de los mecanismos de funcionamiento
en modelos clásicos de crecimiento poblacional neto. Implicaciones para la
gestión de poblaciones y sistemas ambientales. Procesos de regulación en el
crecimiento de un organismo: bases conceptuales. Diferencias y paralelismos
con los modelos poblacionales: análisis de hipótesis y consecuencias
funcionales. Modelos descriptivos frente a modelos explicativos: implicaciones
para el diseño de la investigación y el análisis de la información empírica.
Aspectos prácticos: Retroalimentación positiva y negativa en los
procesos demográficos del modelo de crecimiento exponencial: modelo de
crecimiento neto frente al modelo con componentes demográficas. Estudio de
modelos clásicos de crecimiento neto de poblaciones con autolimitación y sus
mecanismos de funcionamiento. Simulación y análisis de estrategias de
explotación sostenible en esos sistemas. Estudio del modelo de von Bertalanffy
para el crecimiento de un organismo y sus mecanismos de funcionamiento.
Retroalimentación en el proceso de desintegración radioactiva. La modelización
de la dinámica de poblaciones con clases de edad homogéneas y no homogéneas.
Análisis del modelo de depredación de Lotka-Volterra y del efecto de la
incorporación al mismo de los supuestos de autorregulación.
FORMALIZACIÓN E IMPLEMENTACIÓN FUNCIONAL DE PROCESOS DEPENDIENTES DE VARIOS
FACTORES. Procesos resultantes de la acción de múltiples factores y de la
interacción de múltiples elementos. Independencia de los factores y su
interacción. Consideraciones respecto al análisis de la información disponible
y a los diseños experimentales en la investigación. Metodologías para la
implementación de las interacciones entre factores. Funciones integradas.
Construcción de modelos jerárquicos para la integración de procesos
ecológicos. Análisis de sensibilidad en modelos: procedimiento y aplicaciones.
Aspectos prácticos: Implementación funcional del efecto de varios
factores (ej. casos: influencia combinada de la temperatura y la iluminación
sobre el desarrollo de una especie vegetal en ambiente tropical; efecto de la
precipitación y la cobertura vegetal sobre la erosión). Incorporación de
factores y relaciones funcionales adicionales sobre los modelos desarrollados
(incendios, efecto de precipitación sobre el crecimiento). Implementación de
un modelo jerárquico para la integración de procesos ecológicos (ej. casos:
estudio del funcionamiento y la gestión de una laguna costera para la
conservación de sus comunidades; dinámica de nutrientes en el sistema
suelo-planta-herbívoro para suelos en degradación).
CG1 - Adquirir conocimientos fundamentales y herramientas necesarias para la
investigación aplicada en el ámbito de la biodiversidad.
CG2 - Aprender el uso de nuevas tecnologías para afrontar los problemas
relacionados con la biodiversidad y su conservación en los países más diversos
del mundo.
CG3 - Poseer una visión integradora que permita una mejor comprensión de los
procesos que inciden en la pérdida de biodiversidad.
CG4 - Dominar habilidades para comunicar conocimientos y conclusiones a
públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin
ambigüedades.
CG5 - Elaborar proyectos con posibilidades de financiación tanto por
instituciones publicas como privadas.
CT3 - Desarrollar actitudes de ética y responsabilidad profesional, así́ como
el respeto a la diversidad cultural.
CT4 - Desarrollar la capacidad de síntesis, organización, argumentación y
análisis de la información.
CT5 - Aprender a trabajar en equipos multidisciplinares y asumir funciones de
liderazgo en trabajos colectivos.
CT6 - Aprender a diseñar y organizar el propio trabajo, fomentando la
iniciativa y el espíritu emprendedor.
CT7 - Capacidad de convivencia y trabajo en grupo en condiciones adversas.
CT8 - Organización de expediciones y trabajo de campo.
CT9 - Capacidad de comunicación con los actores sociales en el campo de la
conservación (comunidades indígenas, autoridades, investigadores, tomadores de
decisiones, propietarios de terrenos, etc.).
CE1 - Adquirir una formación especializada en el marco científico y técnico
del estudio de la biodiversidad en biotas tropicales.
CE3 - Dominar los conocimientos fundamentales y específicos para diseñar y
ejecutar proyectos profesionales y de investigación teniendo en cuenta el
contexto de los países en que se ejecutaría.
CE4 - Dominar los conocimientos fundamentales y específicos para diseñar y
ejecutar planes de uso y gestión del territorio que se integren en la
filosofía del desarrollo sostenible.
CE5 - Saber planificar y gestionar los usos de las biotas tropicales
asegurando su sostenibilidad ambiental, equilibrando los usos e intereses con
la preservación de sus características naturales.
CE6 - Adquirir los conocimientos fundamentales y específicos para desarrollar
su actividad profesional en el ámbito de la consultoría y asesoramiento a la
Administración y a las empresas.
AF1.- Clases teóricas y/o prácticas
AF2.- Análisis de casos
AF3.- Preparación de materiales
AF4.- Trabajo autónomo
AF5.- Realización de talleres prácticos
AF7.- Presentación oral de los trabajos
AF8.- Tutorías
La experiencia nos ha demostrado que la forma más eficaz de suministrar
conocimiento a los alumnos es ofrecérselo a través de la utilización del
mismo. La premisa anterior justifica que los conceptos y métodos que el alumno
aprenderá se le ofrecerán a través de la solución de problemas concretos.
Mediante la presentación de los diferentes problemas a solucionar se les
suministra los procedimientos de análisis, formalización y cuantificación que
les permitan solucionarlos de forma explícita, rigurosa y cuantitativa.
La docencia se desarrollará por tanto mediante una serie de clases
teórico-prácticas en aulas de informática trabajando con un programa de
simulación. Posteriormente se desarrolla un proyecto tutelado en grupos
reducidos (máximo 3 alumnos por grupo). Finalmente se llevará a cabo la
exposición y discusión pública del proyecto.
Las clases teórico prácticas comprenden una primer parte de exposición de los
conceptos teóricos sobre los que se va a trabajar, la realización de una
práctica dirigida en la que se plantean problemas prácticos a solucionar con
relación a dichos conceptos, y la posterior discusión de los resultados en
conjunto, poniendo de manifiesto los problemas, ampliando las ideas tratadas y
abordando las cuestiones que son propuestas de una forma no explícita en la
práctica.
Los trabajos tutelados se realizan una vez completadas las sesiones
teórico-prácticas. Se trata de elaborar un modelo de simulación para dar
respuesta a una pregunta o problema relativo al ámbito de la conservación,
planteados por los alumnos con la guía del profesor.
Los alumnos deben avanzar en la elaboración del trabajo tutelado con trabajo
personal, utilizando las sesiones presenciales para resolver dudas, definir el
alcance del proyecto, reconducir desarrollos no bien orientados o implementar
nuevos avances con la ayuda del profesor.
SE1.- Evaluación del Trabajo Personal
SE3.- Evaluación del Informe final
SE4.- Evaluación de las presentaciones orales
Profesor Responsable de la asignatura
Este documento puede utilizarse como documentación de referencia de esta asignatura para la solicitud de reconocimiento de créditos en otros estudios. Para su plena validez debe estar sellado por la Secretaría de Estudiantes UIMP.
Descripción no definida
Cuatrimestral
Créditos ECTS: 2
Barandica Fernández, Jesús María
Profesor Contratado Doctor en Ciencias Biológicas
Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Profesor Responsable de la asignatura
