influencia de los factores edáficos en la abundancia y

XIII Congreso de la Sociedad Española de Malherbología, La Laguna 2011
INFLUENCIA DE LOS FACTORES EDÁFICOS EN LA ABUNDANCIA Y DIVERSIDAD
DE LA FLORA NATIVA Y FORÁNEA EN LA ISLA DE TENERIFE (ISLAS CANARIAS)
1
J.L. Mora1, E. Chinea2, A. Rodríguez-Rodríguez2
Departamento de Agricultura y Economía Agraria, Facultad de Veterinaria, Universidad de
Zaragoza. Calle Miguel Servet 177, 50013 Zaragoza. [email protected]
2
Departamento de Edafología y Geología, Universidad de La Laguna.
Resumen: En este trabajo estudiamos los principales gradientes edáficos
en la Isla de Tenerife, y analizamos su relación con los patrones de
abundancia y diversidad de la flora autóctona y alóctona. La flora
introducida muestra una mayor capacidad para competir en los suelos con
propiedades más favorables, mostrando los suelos con carácter ándico el
mayor riesgo de invasión. Otros gradientes como los relacionados con la
alcalinidad y salinidad de los suelos influyen en la importancia relativa del
componente endémico y no-endémico de la flora nativa. Algunas
características altamente desfavorables como la presencia de potenciales
fitotóxicos o la incidencia erosiva afectan negativamente a la flora nativa e
introducida.
Palabras clave: especies endémicas, gradientes edáficos, regresión de
componentes principales, relaciones suelo-vegetación.
INTRODUCCIÓN
Las especies introducidas invasoras se cuentan entre los principales factores de
amenaza para la flora canaria, debido a su competencia con las especies nativas (REYESBETANCORT et al., 2008). Las características de los suelos pueden ser un factor clave en la
colonización por especies invasoras. Una elevada disponibilidad de nutrientes facilita las
invasiones, favoreciendo que prosperen especies oportunistas de crecimiento rápido (DAVIS
et al., 2000). Por otra parte, las plantas invasoras producen cambios retroalimentados en las
condiciones del suelo, que favorecen su propio crecimiento frente al de otras plantas
competidoras (EHRENFELD, 2003). El objetivo de este trabajo es valorar la relación existente
entre las propiedades del suelo y la abundancia y diversidad de las especies vegetales
autóctonas y alóctonas a lo largo de un prolongado gradiente ambiental representativo de la
variedad de mesoclimas y hábitats del Archipiélago Canario.
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MATERIAL Y MÉTODOS
Estudiamos los suelos y la vegetación de un total de 320 localidades del sector
sudoriental de la Isla de Tenerife, entre 0 y 2.400 msnm. En cada localidad se inventarió la
vegetación vascular por intersección sobre línea, y se colectó una muestra de suelo a 0-25
cm. En el laboratorio se analizaron propiedades relacionadas con su fertilidad: densidad
aparente, granulometría, estabilidad de agregados, retención de agua, pH en agua y en KCl,
salindiad, Ca, Mg, K, Na y Al y capacidad total de cambio, P, Fe, Cu, Mn, Zn y B asimilables, C
orgánico, N total y carbonato cálcico (SPARKS et al., 1996; DANE and TOPP, 2002).
La biodiversidad se estimó a partir de los datos de abundancia utilizando el índice
de Shannon. La procedencia de las especies se estableció siguiendo a ACEBES et al. (2010),
considerando las siguientes categorías: nativas seguras endémicas (NSE) y no-endémicas
(NSN), nativas probables (NP), nativas posibles = introducidas probables (NO) e introducidas
seguras (I). Mediante un Análisis de Componentes Principales (PCA) de los datos de suelos,
obtuvimos un número reducido de ejes sintéticos representativos de los principales
gradientes edáficos. Finalmente, realizamos un análisis de correlación de los patrones de
abundancia y diversidad observados, utilizando los ejes resultantes del PCA como variables
independientes. Este procedimiento es idóneo en casos de fuerte colinearidad de las
variables explicatorias (JOLLIFFE, 2002), como es habitual en las propiedades del suelo.
RESULTADOS
La Tabla 1 condensa los principales gradientes de variación en las propiedades del
suelo. El componente 1 (24,5% de varianza explicada) se relaciona estrechamente con el pH,
otorgando las mayores puntuaciones a suelos alcalinos, ricos en cationes básicos y pobres en
Fe biodisponible. Esta variación coincide con el gradiente climático actitudinal: a medida que
ascendemos, un clima más húmedo favorece el lavado de las bases y los suelos son cada vez
más ácidos. El componente 2 (14,7%) refleja el carácter ándico de ciertos suelos volcánicos,
caracterizados por texturas con tendencia limosa y una elevada retención de agua. El
componente 3 (10,9%) se asocia al contenido de arcilla, correlacionado con la compactación
del suelo pero también con nutrientes cambiables como el K. El componente 4 (7,4%)
evidencia las características de los suelos costeros, salinos e intensamente antropizados,
ricos en P asimilable. Los componentes 5 y 6, ya de muy escaso poder explicativo (5,4 y
4,8%), se correlacionan respectivamente con los contenidos de Al cambiable y arena fina.
El gradiente de alcalinidad (componente 1) no parece afectar a la flora nativa en su
conjunto (Tabla 2), si bien la flora endémica predomina en los suelos costeros alcalinos, y la
nativa no-endémica en los suelos más ácidos de zonas altas. El contenido de arcilla
(componente 3) se asocia a una mayor cobertura de plantas nativas endémicas en
detrimento de las no-endémicas. Las propiedades ándicas (componente 2) favorecen la
diversidad de la flora introducida, que compite muy bien en los biotopos más favorables.
Asimismo, las propiedades de los suelos costeros y especialmente su grado de antropización
(componente 4) son la causa probable de un incremento de cobertura y diversidad de las
plantas introducidas a costa de la flora endémica. La presencia de Al cambiable, un
reconocido fitotóxico, y de arena fina, asociada a una mayor erosión, afectan negativamente
56
a la diversidad y cobertura de las plantas introducidas seguras y probables, pero también
respectivamente a la diversidad de plantas endémicas y a la cobertura de nativas probables.
Tabla 1.- Matriz de componentes principales de las propiedades del suelo.
Densidad aparente
Arcilla
Limo
Arena fina
Arena gruesa
Estabilidad agregados
Retención agua 33KPa
Retención agua 1500 KPa
pH (H2O)
pH (KCl)
C.E.1:5
CCC
Ca
Mg
Na
K
Al
P
Fe
Cu
Mn
Zn
B
C
N
CaCO3
1
0,370
-0,132
-0,238
-0,318
0,173
0,509
0,820
0,829
0,314
0,736
0,663
0,658
0,658
0,666
-0,424
-0,742
0,338
-0,164
0,655
-0,605
-0,437
0,377
2
-0,392
0,495
0,655
-0,415
-0,652
0,720
0,680
-0,293
-0,242
0,319
0,444
-0,213
-0,172
0,378
0,216
0,312
0,407
0,282
0,345
0,454
-0,137
3
-0,501
-0,610
0,267
0,408
0,280
0,273
0,464
-0,288
0,483
0,607
0,228
0,345
0,262
0,133
0,477
0,133
0,360
0,411
0,324
4
0,169
0,109
-0,187
-0,360
-0,391
-0,238
-0,228
-0,187
0,402
-0,276
0,100
0,539
0,128
0,496
0,482
0,418
0,192
-0,304
-0,207
-0,166
5
0,111
0,223
-0,232
0,236
-0,159
0,121
0,123
-0,250
-0,165
0,476
0,227
0,182
0,278
0,538
-0,246
0,201
-0,155
-0,400
0,169
0,124
-0,198
6
0,365
0,224
0,550
-0,416
-0,223
-0,205
0,117
0,208
-0,109
-0,156
0,178
0,198
0,329
0,392
-
Nota: Sólo se muestran los coeficientes con valor absoluto > 0,1
Diversidad
Abundancia
Tabla 2.- Correlación de los ejes del PCA con la diversidad de la flora autóctona y alóctona.
Componente
NSN
NSE
NP
NO
I
Total
NSN
NSE
NP
NO
I
Total
1
0,465**
-0,478**
-0,155**
0,431**
-0,496**
-0,160**
2
0,170**
0,280**
0,186**
0,153**
0,265**
0,280**
3
-0,145**
0,124*
-
4
-0,253**
0,123*
0,112*
-0,161**
0,122*
-0,116*
5
-0,206**
-0,159**
-0,150**
-0,117*
-0,185**
-0,152**
-0,156**
6
-0,161**
-0,247**
-0,116*
-0,200**
-0,131*
-0,210**
-0,258**
Nota. NSE: nativas seguras endémicas, NSN: no-endémicas, NP: nativas probables, NO: nativas posibles, I: introducidas seguras. *p<0.05,
**p<0.01. Sólo se muestran los coeficientes de las correlaciones significativas.
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DISCUSIÓN
Los suelos de Tenerife muestran pronunciadas variaciones en las características que
definen su fertilidad físico-química. Algunos de los patrones de variación coinciden con
gradientes ambientales como el altitudinal que afectan a la biodiversidad vegetal. Ciertas
características del suelo como la presencia de metales potencialmente fitotóxicos o texturas
esqueletizadas por la erosión afectan negativamente a la diversidad y abundancia de plantas
introducidas y, ocasionalmente, también de plantas nativas. Las plantas introducidas
prosperan especialmente en los suelos con características más favorables, como los suelos
con propiedades ándicas, que sufren por ello un mayor riesgo de invasión.
BIBLIOGRAFÍA
ACEBES GINOVÉS, J.R. et al., (2010). Pteridophyta, Spermatophyta. En: Lista de especies
silvestres de Canarias. Hongos, plantas y animales terrestres. 2009, M.
ARACHAVALETA et al. (Cos.). Gobierno de Canarias (España), 119-172.
DANE, J.H.; TOPP, G.C. (Eds.) (2002). Methods of Soil Analysis. Part 4. Physical methods. Soil
Science Society of America, Madison WI. 1692 pp.
DAVIS, M.A.; GRIME, J.P.; THOMPSON, K. (2000). Fluctuating resources in plant communities:
a general theory of invisibility. Journal of Ecology, 88, 528-534.
EHRENFELD, J.G. (2003). Effects of exotic plant invasions on soil nutrient cycling processes.
Ecosystems, 6, 503-523.
JOLLIFFE, I.T. (2002). Principal Component Analysis. 2nd ed. Springer-Verlag, New York. 487
pp.
REYES-BETANCORT, J.A.; SANTOS GUERRA, A.; GUMA, R.; HUMPHRIES, C.J.; CARINE, M.A.
(2008) Diversity, rarity and the evolution and conservation of the Canary Islands
endemic flora. Anales del Jardín Botánico de Madrid, 65, 25-45.
SPARKS, D.L.; PAGE, A.L.; HELMKE, P.A. (Eds.) (1996.) Methods of Soil Analysis. Part 3 Chemical methods. Soil Science Society of America, Madison WI. 1390 pp.
Summary: Influence of soil factors on the abundance and diversity of native
and alien flora on the island of Tenerife (Canary Islands). We investigated
the main soil gradients on the island of Tenerife, and analyzed their
relationship with patterns of abundance and diversity of native and alien
flora. Exotic plants show a greater ability to compete on those soils
showing the most favorable conditions for plant growth, andic soils
showing the highest risk of invasion. Other gradients, such as those related
to the alkalinity and salinity of the soil, influence the relative importance of
the endemic and non-endemic components of native flora. Some highly
unfavorable characteristics, such as the presence of phytotoxic Al or the
impact of erosion, adversely affect both native and introduced flora.
Key words: endemic species, principal component regression, soil
gradients, soil-vegetation relationship.
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