Resumen de Nurse effect and herbivory exclusion facilitate plant colonization in abandoned mine tailings storage facilities in north-central Chile

Jaime G Cuevas, Sergio I Silva, Pedro León Lobos, Rosanna Ginocchio

• español

  Las interacciones positivas, tales como el efecto nodriza, pueden atenuar el estrés ambiental (e.g., sequía) o reducir la intensidad de una perturbación (e.g., herbivoría), aumentando la probabilidad de regeneración de plantas en los ecosistemas naturales. El presente estudio analiza el potencial de uso de plantas nodriza para la restauración de ambientes artificiales, como los depósitos de relaves mineros abandonados. Evaluamos el reclutamiento y sobrevivencia de plántulas bajo y fuera del dosel de arbustos nodrizas, así como con y sin la exclusión de herbívoros, sobre un depósito de relaves de cobre abandonado en la zona centro-norte de Chile. Se utilizó como especie nodriza a Baccharis linearis (Asteraceae). Las plántulas evaluadas para reclutamiento fueron de B. linearis, Haplopappus parvifolius (Asteraceae), Schismus arabicus (Poaceae) y otros taxa de hierbas dicotiledóneas o gramíneas. El muestreo en terreno demostró que las plántulas de todas estas especies fueron más abundantes bajo el dosel de Baccharis que en las áreas abiertas entre arbustos. Solo para las plántulas de Baccharis estas diferencias fueron significativas. A su vez, encontramos una reducción secuencial en la sobrevivencia de plántulas bajo las siguientes condiciones: bajo el dosel de Baccharis con exclusión de herbívoros, bajo el dosel sin exclusión, áreas abiertas con exclusión y, finalmente, en áreas abiertas sin exclusión de herbívoros. El sustrato bajo arbustos mostró mayor nivel de P y K a una profundidad < 10 cm en comparación con el sustrato de áreas abiertas. La compactación y el contenido de agua en el sustrato, así como la diversidad de plantas, no difirieron entre ambientes. Nuestros resultados demuestran la importancia del efecto nodriza y la exclusión de herbívoros en el establecimiento de plántulas, en los depósitos de relaves mineros en la zona semi-árida del centro-norte de Chile. De este modo, arroja luz sobre las posibilidades de restauración ecológica en tales ambientes perturbados.

• English

  Positive interactions among plants, such as the nurse effect, can attenuate environmental stress (e.g., drought) or reduce the intensity of perturbations (e.g., herbivory), thus enhancing the possibility of regeneration in natural systems. This study analyses the potential use of nurse plants for restoring artificial environments, such as mine hard-rock dumps. We evaluated seedling recruitment and survival in open areas and beneath the canopy of nurse shrubs, with and without grazing exclusion, on an abandoned copper tailings storage facility in north-central Chile. The nurse species was Baccharis linearis (Asteraceae), and seedling species were B. linearis, Haplopappus parvifolius (Asteraceae), Schismus arabicus (Poaceae), and several forb/grass taxa. A field survey showed that seedlings of all species were more abundant beneath the Baccharis shrub canopy coverage than in the open spaces between shrubs. Only Baccharis seedlings produced a significant difference. We found a decreasing sequence of seedling survival under the following conditions: beneath the Baccharis canopy with herbivore exclusion, beneath the canopy without exclusion, in the open field with exclusion, and finally, in the open field without exclusion. Substrates beneath shrubs had higher P and K levels at depths < 10 cm than substrates in open areas. Water content, substrate compaction, and plant diversity did not differ between microenvironments. Our results demonstrate the importance of both the nurse effect and herbivore exclusion in enhancing seedling establishment on abandoned mine tailings storage facilities in semi-arid north-central Chile. Thus shedding light upon the ecological restoration possibilities in such disturbed environments.