heterogeneidad ambiental y dispersión de semillas

HETEROGENEIDAD AMBIENTAL Y DISPERSIÓN DE
SEMILLAS
EN COMUNIDADES DE DISTINTA EDAD POST-FUEGO
DEL NOROESTE DE PATAGONIA
Doctorando: Lic. Bio. Laura Cavallero
Directora: Estela Raffaele
Codirector: Marcelo A. Aizen
Universidad Nacional del Comahue
Centro Regional Universitario Bariloche
RESUMEN
La estructura, composición y distribución de las comunidades vegetales está estrechamente
relacionada con la heterogeneidad del ambiente. Esto se debe a que las condiciones mbientales
afectan el crecimiento y la supervivencia de organismos sésiles como las plantas. La
heterogeneidad del ambiente depende de los patrones de distribución de los recursos (radiación,
temperatura, humedad, nutrientes) y de su interacción tanto con procesos bióticos (e.g.
polinización, dispersión de semillas, herbivoría) como con disturbios (e.g. fuego). Los disturbios
alteran los patrones de distribución de los recursos y por ende, afectan los procesos del
ecosistema. Por lo tanto, los disturbios son un componente fundamental de los sistemas
ecológicos, ya que modulan su estructura y su dinámica. Factores de disturbio como el fuego
alteran las interacciones entre plantas, animales, suelo y atmósfera mediante la destrucción de la
biomasa y la liberación de nutrientes, determinando nuevas interrelaciones entre los individuos y
el ambiente. Las características de las especies de plantas relacionadas con la regeneración
tienen una gran influencia sobre la dinámica de recolonización luego de disturbios. Algunas
especies sobreviven al incendio y tienen la capacidad de rebrotar, mientras que otras especies
dependen del aporte de semillas para la recolonización. Asimismo, la dispersión de semillas es
un proceso clave, ya que condiciona en gran medida la recuperación de la vegetación en
ambientes disturbados. En este contexto, la finalidad de la tesis fue evaluar la regeneración en
comunidades boscosas de distinta edad post-fuego del noroeste de Patagonia, teniendo en
cuenta tres aspectos: (a) la heterogeneidad ambiental y de la vegetación, (b) las diferentes
estrategias de recolonización luego de disturbios (rebrote vs. establecimiento por semillas) y (c)
el reclutamiento de nuevos individuos mediante distintas estrategias de dispersión de semillas
(animales vs. viento).
La tesis se realizó en el noroeste de la Patagonia en una región que abarca desde los Parques
Nacionales Lanín y Nahuel Huapi hasta los alrededores del Lago Epuyén. En el capítulo II se
analizaron los cambios estructurales y funcionales que ocurren durante la regeneración en 25
comunidades boscosas de distinta edad post-fuego. Según los resultados, durante los primeros
diez años luego del fuego se recupera gran parte de la cobertura de suelo, principalmente
mediante especies rebrotantes, por lo que reclutamiento de plántulas es escaso. Hacia los diez
años luego del fuego la heterogeneidad espacial de la vegetación es máxima, dando lugar a
condiciones ambientales muy variables y extremas. A partir de los 30 años la cobertura de suelo
es prácticamente total y comienza a conformarse el estrato alto (> 10 m), dominado por especies
arbóreas. Entre los 30 y 40 años se recupera la estructura tanto espacial como vertical de la
comunidad (i.e. umbral de recuperación estructural). Si bien, la heterogeneidad ambiental y
espacial de la vegetación son muy bajas, la heterogeneidad vertical es muy alta. A partir de los
35 años y hasta los 50 años se registra la máxima densidad de plántulas de especies leñosas
(i.e. umbral recuperación funcional), momento a partir del cual la integridad ecológica del
ecosistema se habría recuperado.
En el capítulo III se evaluó si los árboles y arbustos muertos en pié son utilizados por aves
frugívoras como perchas y por ende promueven la recolonización de comunidades
recientemente quemadas. Para ello: a) se comparó la fenología reproductiva de especies
rebrotantes de fruto carnoso en un sitio quemado y en un sitio no quemado aledaño; b) se
analizó la lluvia de semillas de especies leñosas en micrositios con perchas y sin perchas; c) se
identificaron las principales especies de aves frugívoras; y d) se registró la sobrevivencia de
plántulas bajo el dosel de arbustos y fuera el dosel de arbustos. Los resultados sugieren que los
árboles y arbustos muertos en pie cumplen el rol de perchas naturales para las aves frugívoras, y
por ende, son un componente estructural muy importante durante la regeneración temprana de
comunidades boscosas. Además, los arbustos rebrotados también son fundamentales durante
dicha etapa, debido a que funcionan como trampas de semillas, facilitan la sobrevivencia de
plántulas y también producen frutos que atraen a las aves frugívoras, promoviendo el flujo de
semillas a nivel de paisaje.
En el capítulo IV se evaluó la lluvia de semillas y la distribución de plántulas de especies leñosas
dispersadas por el viento y por las aves en comunidades de heterogeneidad contrastante (i.e. del
ambiente y de la vegetación), mediante un enfoque espacialmente explícito. Los resultados
indican que el grado de asociación espacial entre la lluvia de semillas y la distribución de
plántulas no sólo depende del tipo de vector que dispersa las semillas sino que también de la
heterogeneidad ambiental y de la vegetación donde dichas semillas son depositadas. La
distribución espacial de las plántulas reflejó el patrón espacial de la lluvia de semillas generada
por las aves, mientras que el reclutamiento de nuevos individuos de especies dispersadas por el
viento estaría principalmente modulado por factores post-dispersivos generando una mayor
independencia e incluso segregación espacial entre semillas y plántulas.
En el capítulo V se analiza desde una aproximación a nivel de comunidad, si la dispersión de
semillas por vertebrados disminuye el filtro ambiental impuesto a las plántulas en comparación
con la dispersión de semillas por viento. Específicamente se analizó la asociación de plántulas,
renovales e individuos adultos con la heterogeneidad ambiental a nivel de micrositio para un total
de diez especies leñosas endozoócoras y seis anemócoras. En este capítulo se encontró que las
plántulas de especies endozoócoras mostraron un mayor grado de acople con las condiciones
micro-ambientales que las plántulas de especies anemócoras, lo cual aumentaría su probabilidad
de sobrevivencia. El alto grado de acoplamiento entre plántulas y variables ambientales que
persiste hasta el estadío de renoval asociado con la endozoocoria sugiere una ventaja
competitiva de este tipo de dispersión.
Finalmente, en el capítulo VI se realiza una discusión de los resultados más importantes de la
tesis en un contexto teórico más general. Esta tesis tuvo como focos de estudio a la
heterogeneidad espacial de la estructura de la vegetación así como también de variables
microambientales, y su relación con las distintas estrategias tanto de regeneración como de
dispersión de propágulos, considerando el reclutamiento de nuevos individuos como un indicador
de la funcionalidad ecosistémica. Por lo tanto, a lo largo de la tesis se pretende realizar aportes
que contribuyan en la comprensión de la dinámica de la regeneración post-fuego de ecosistemas
boscosos del noroeste de Patagonia.