Species dominance in western Amazonian forests: patterns, metrics and underlying mechanisms
- Autores: Laura Matas Granados
- Directores de la Tesis: Manuel Juan Macía Barco (dir. tes.), Luis Cayuela Delgado (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2024
- Idioma: inglés
- Número de páginas: 256
- Títulos paralelos:
- Dominancia de especies en bosques de la Amazonía occidental: patrones, métricas y mecanismos subyacentes
- Tribunal Calificador de la Tesis: Hans Ter Steege (presid.), Nagore García Medina (secret.), Guillermo Peguero Gutiérrez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biología por la Universidad Autónoma de Madrid
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
- Resumen
Los bosques amazónicos se rigen por la regla ecológica de que unas pocas especies son muy abundantes mientras que la inmensa mayoría son raras, jugando las especies dominantes un papel fundamental en la estructura y funcionamiento de estos bosques. Un gran número de estudios han documentado la dominancia de especies en distintos bosques amazónicos. No obstante, aún existen vacíos de conocimiento importantes en la identificación de especies dominantes, el entendimiento de sus patrones de distribución y las causas de la dominancia. Esta tesis se centra en aspectos cruciales en el estudio de la dominancia de especies de plantas leñosas en la Amazonía occidental, englobando un amplio gradiente espacial y ambiental incluyendo distintos tipos de bosque. Los objetivos específicos son: 1) comparar los enfoques metodológicos más utilizados en la identificación de especies dominante in los bosques tropicales a través de distintas escalas espaciales; 2) entender los patrones de dominancia in distintos tipos de bosque considerando la abundancia local, frecuencia regional y agregación espacial de las especies; y 3) explorar las causas de la dominancia de especies en distintos tipos de bosque a través de los rasgos funcionales de las especies. Para alcanzar estos objetivos, recopilamos datos florísticos y de rasgos funcionales de nuestro grupo de investigación junto con otros colaboradores y bases de datos públicas. Utilizamos una metodología estandarizada inventariando plantas leñosas mayor o igual que 2.5 cm de diámetro a la altura del pecho en parcelas pequeñas (~0.1 ha), y abarcando los principales tipos de bosque que conforman la Amazonía occidental: bosques de terra firme, bosques de plano inundable, pantanos y bosques de arenas blancas. La base de datos completa abarcó un total de 522 parcelas, 102,803 individuos, 3138 especies y seis rasgos funcionales distintos.
El Capítulo 1 fue un estudio metodológico en el que comparamos las cuatro métricas más utilizadas para identificar especies dominantes en los bosques tropicales a lo largo de distintas escalas espaciales: el índice de valor de importancia (IVI), el índice F de co-dominancia, la abundancia de especies y el índice h. Para ello, comparamos entre métricas: el número de especies que identificaban como dominantes, el grado de concordancia en las especies identificadas y la distribución potencial y amplitud de nicho de dichas especies. Encontramos que el índice F y la abundancia son las métricas más robustas para identificar especies dominantes puesto que seleccionaban como dominantes especies con gran amplitud de nicho y distribuciones potenciales. IVI presentó diferencias con el resto de métricas debido a la inclusión del área basal de las especies y, por tanto, parece ser una métrica útil para el estudio de la dominancia considerando la biomasa de las especies. Por otro lado, el índice h es la métrica menos recomendada puesto que seleccionaba un gran número de especies dominantes y mostraba un declive en las distribuciones y amplitudes de nicho con el incremento de la escala. Con este capítulo, asentamos las bases para la identificación de especies dominantes en los bosques de la Amazonía occidental para los siguientes capítulos.
En el capítulo 2, analizamos la relación entre la abundancia local, frecuencia regional y agregación espacial de las especies para entender los patrones de dominancia en los principales tipos de bosque de la Amazonía occidental usando una extensa red de parcelas. Contrario a la ampliamente documentada relación positiva entre la abundancia y la frecuencia, las especies dominantes mostraron una fuerte relación negativa entre su abundancia local y su frecuencia regional/agregación espacial para todos los tipos de bosque. Por tanto, las especies dominantes tienden a ser: muy abundantes localmente pero poco frecuentes regionalmente y fuertemente agregadas espacialmente (dominantes locales, local dominants) o poco abundantes localmente pero muy frecuentes regionalmente y dispersas espacialmente (dominantes generalizadas, widespread dominants), y rara vez aúnan altas abundancias locales y frecuencias regionales (oligarcas, oligarchs). Además, esta relación negativa fue distinta dependiendo del tipo de bosque donde las especies dominaban, probablemente debido a la disponibilidad de hábitat, la conectividad espacial entre sitios, la competitividad de las especies y las condiciones ambientales de cada tipo de bosque. Estos patrones de dominancia se aplicaron y exploraron con mayor detalle en el siguiente capítulo.
En el capítulo 3, exploramos los potenciales mecanismos subyacentes a la dominancia de especies considerando seis rasgos funcionales: área foliar específica (SLA), área foliar (LA), contenido de nitrógeno en la hoja (LN), densidad de madera (WD), masa de la semilla (SM) y diámetro máximo a la altura del pecho (DBHmax). Para ello, estudiamos la singularidad funcional de las especies dominantes frente a las no dominantes y la relación entre los distintos patrones de dominancia (abundantes localmente o frecuentes regionalmente) y sus rasgos funcionales. Como tendencia general, encontramos que las especies dominantes alcanzaban alturas máximas mayores que las no dominantes y que las especies dominantes diferían funcionalmente del resto de especies dependiendo del tipo de bosque donde dominaban. Además, las especies dominantes más grandes y con mayor tamaño de semilla tendían a ser más frecuentes regionalmente, probablemente debido a su mayor capacidad dispersora y de supervivencia de las plántulas. Por último, rasgos funcionales relacionados con estrategias conservadoras (menor SLA, LA, LN y mayor WD) favorecían altas densidades locales en los tipos de hábitats más ambientalmente estresantes, como los bosques de plano inundable, los pantanos y los bosques de arenas blancas. Estos hallazgos demuestran el papel fundamental de las condiciones ambientales de los distintos hábitats modulando la dominancia de las especies, así como la necesidad de considerar las distintas escalas espaciales en el estudio de los mecanismos subyacentes a la dominancia.
Como conclusión, destacamos que la abundancia local y frecuencia regional de las especies son factores esenciales que considerar en el estudio de la dominancia de plantas leñosas en los bosques de la Amazonía occidental. Además, es necesario un enfoque funcional más integrador para mejorar nuestro conocimiento sobre cómo las especies podrían responder a motores de cambio global. Nuestros resultados también demuestran que es esencial considerar los distintos tipos de bosque para comprender los diferentes patrones de dominancia. Teniendo en cuenta el papel fundamental de las especies dominantes en servicios ecosistémicos claves de los bosques amazónicos, nuestros hallazgos abren la puerta a nuevas perspectivas en el desarrollo de nuevas herramientas potenciales para dirigir estrategias políticas de conservación en la región.
