Efectos de la escala y los gradientes ambientales en la diversidad de briófitos epífitos de los bosques de quercíneas ibéricos
- Autores: Nagore García Medina
- Directores de la Tesis: Francisco Lara García (dir. tes.), Joaquín Hortal Muñoz (dir. tes.), Vicente Mazimpaka Nibarere (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2015
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Begoña Peco (presid.), Isabel Draper (secret.), Isabel Martínez (voc.), Diego Fontaneto (voc.), César Garcia (voc.)
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
- Resumen
La diversidad depende de una serie de factores interrelacionados que operan a través de diferentes escalas. Estudiar dichos factores y relacionarlos con los procesos subyacentes es un tema central tanto para la Ecología como para la Biogeografía.
El objetivo principal de este trabajo consiste en identificar los factores que mejor explican la diversidad, y determinar cómo interactúan a través de las escalas.
Para ello, se han empleado los briófitos epífitos como organismos modelo, ya que debido a sus características biológicas y al sustrato relativamente inerte en el que habitan, están ligados estrechamente a las condiciones ambientales tanto locales como regionales. Esto los convierte en organismos especialmente adecuados para el estudio de los factores a varias escalas. El trabajo descansa sobre un marco conceptual basado en la idea de que existe un conjunto ¿o pool¿ de especies que tienen el potencial de colonizar una localidad determinada mediante procesos de dispersión y en tiempo ecológico. Estas especies van pasando a través de filtros de distinto tipo que operan a distintas escalas espacio-temporales (filtros evolutivos a gran escala, filtros ambientales a meso-escala y filtros bióticos a pequeña escala), hasta configurar la diversidad observada.
La aplicación de un protocolo de selección de localidades, basado en un algoritmo p-median que maximiza la cobertura ambiental y geográfica, ha permitido capturar un porcentaje elevado de la variabilidad ambiental y geográfica de los bosques seleccionados. Además, se ha constatado la importancia de hacer comprobaciones sobre la variabilidad (geográfica y ambiental) y la diversidad cubiertas, de modo que se pueda optimizar el esfuerzo de muestreo y garantizar la calidad de la información obtenida. El éxito del protocolo de selección se ha visto reflejado en el alto número de especies y novedades encontrado. En total se han censado 89 especies de briófitos epífitos, y se ha contribuido a ampliar el conocimiento de la distribución de numerosos briófitos, con más de 70 novedades provinciales.
En cuanto al estudio de los patrones de diversidad, los resultados obtenidos muestran la idoneidad del marco conceptual adoptado y, por consiguiente, la importancia de las relaciones jerárquicas de arriba abajo para la estructuración de las comunidades. En este sentido destaca el papel primordial del pool de especies en la estructuración de las comunidades, que queda reflejada tanto en los patrones de riqueza como en la influencia de las regiones en la estructuración de las comunidades a pequeña escala.
Además, los resultados indican que en lugar de ser contrapuestos, los procesos de nicho y neutro representan extremos de un mismo gradiente. El balance entre ambos depende de varios factores, entre los cuales destaca la escala a la que ocurren los procesos ecológicos que afectan al grupo estudiado. Así, a escala de paisaje la diversidad de briófitos epífitos depende principalmente de los gradientes ambientales, que incluyen tanto las condiciones climáticas (principalmente precipitación, temperatura y la interacción entre ambas), como de las características hábitat. Por contra, a medida que disminuye la escala los factores asociados a procesos neutros van ganando importancia. A la menor de las escalas la importancia de los procesos neutros es, en términos generales, mayor, aunque está sujeta a cierta variabilidad.
Así pues, a la menor de las escalas los procesos neutros llegan a ser dominantes, sobre todo en la Región Atlántica donde las condiciones climáticas son más favorables para el desarrollo de briófitos epífitos.
Adicionalmente, se proponen una serie de modificaciones del marco conceptual general. Por un lado, el hecho de que los procesos dispersivos sean más importantes a la menor de las escalas indica la importancia que pueden tener las dinámicas de ocupación a esta escala, por lo que es necesario incorporar este tipo de procesos de forma explícita en los marcos conceptuales. Además, algunas de las variables medidas a la menor de las escalas resultaron ser relevantes para explicar tanto la riqueza como la composición específica. Esto da idea de la importancia de los patrones emergentes, y llama a incorporar a los estudios macroecológicos relaciones de abajo hacia arriba que vinculen directamente las variables a pequeña escala con la diversidad a mayores escalas.
Biodiversity patterns depend on a number of interrelated factors operating through different scales. Studying these factors and trying to unveil the underlying processes is a central issue for both Ecology and Biogeography. The main objective of this work is thus to identify the factors that best explain local diversity, and determine how they interact across scales. We use epiphytic bryophytes as model organisms for their suitability to the study of factors at various scales. Due to their biological characteristics and the relatively inert substrate on which they thrive, they are responsive to local as well as to regional environmental conditions. The work is based on a conceptual framework that relies on the concept of species pool: the set of species that have the potential to colonize a given locality by dispersal processes in ecological time. According to the adopted conceptual framework, the species pool is successively filtered through different types of filters operating at different spatial and temporal scales (large-scale evolutionary filters, meso-scale environmental and biotic small-scale filters).
The application of selection methodology based on a p-median algorithm that maximizes the captured environmental and geographical distances allowed covering a high percentage of the environmental and geographical variability of the study area. Besides, we have verified the importance of assessing the covered variability and the obtained diversity in order to optimize the sampling effort. The high number of species and novelties recorded reflects the success of the applied protocol.
Overall, we registered 89 species of epiphytic bryophytes and contributed to widen the knowledge on the distribution ranges of several bryophytes, with more than 70 provincial novelties.
Regarding the study of diversity patterns, our results evidence the benefits of adopting this conceptual framework and thus, the importance of the hierarchic topdown relationships. In this sense, the size of the species pool stands out as a primary factor structuring communities. This importance can be seen both in the analysis of richness patterns as well as in the influence of the identified regions to structure communities at the smallest scale.
Additionally, we have also shown that, rather than competing, neutral and niche processes represent extremes of the same gradient. The balance between these two kinds of processes depends on several factors, among which the scale at which ecologically relevant processes occur outstands. At the largest scale considered, landscape-scale diversity of epiphytic bryophytes mainly depends on environmental gradients including the climatic conditions (mostly precipitation, temperature and the interaction among them) as well as the characteristics of forest structure. However, when scale decreases, factors associated with neutral processes gain importance in general terms, but also show some variability. Hence, at the smallest scale, neutral processes become dominant, especially in the most favorable areas.
Furthermore, we suggest some modifications to the general conceptual framework.
On the one hand, the fact that the dispersal processes are more important at the smallest scale indicates the potential importance of occupancy dynamics at this scale, calling for explicitly incorporating them into the conceptual framework we use. In addition, some of the variables measured at the smallest scale were found to be relevant to explain both richness and species composition. This gives an idea of the importance of emerging patterns, and calls for incorporating bottomup relationships that link directly the small-scale variables and diversity at larger scales.
