FRAGMENTACIÓN Y PROCESOS ECOSISTÉMICOS: UN...
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FRAGMENTACIÓN Y PROCESOS ECOSISTÉMICOS: UN ESTUDIO DE CASO EN BOSQUE ALTOANDINO Amanda Varela, Ph.D. Laboratorio de Ecología de Suelos y Hongos Tropicales Unidad de Ecología y Sistemática Departamento de Biología
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FRAGMENTACIÓN Y PROCESOS
ECOSISTÉMICOS: UN ESTUDIO DE CASO EN
BOSQUE ALTOANDINO
Amanda Varela, Ph.D.
Laboratorio de Ecología de Suelos y Hongos Tropicales
Unidad de Ecología y Sistemática
Departamento de Biología
Fragmentación y efecto de borde
Producción
hojarasca
Efecto de borde
Estructura
vegetación Composición
florística
Calidad Cantidad
Tasa descomposición
hojarasca
Temperatura
humedad
organismos
74°00´
0°
Zipacón
Selva
Miralejos
Silencio
Cayetano
Matriz de pastizales
Bordes abruptos,
voladizos y sellados
Composición florística
similar
40-60 años
4
Efecto de fragmentación sobre
producción de hojarasca
10 m
90 -150 m
Borde
Centro
400 m
Límite
Centro
5
0.16 m2
48 colectores / 27 meses
Recolección mensual
Producción hojarasca
6
Biomasa
Herbáceo (0.3-1.5 m)
Arbustivo (>1.5 – 5 m)
Arbóreo (> 5 m)
Estructura y composición vegetación
7
Altura / ind
# total ind
# ind / género
% cobertura o A copa
Densidad ind / ha
% cobertura
DAP
IAF
Arbóreo
Herbáceo y
arbustivo
+
= 100 100
b
a
N
g VIG
Densidad género / ha
Coeficiente Jaccard
8
Producción total
Fragmentos
t=0.41 P>0.05
0
1
2
3
4
5
6
7
Ca S M Si C F
Sitios estudio
Pro
ducció
n (
Mg/h
a.a
ño
)
Borde/límite
Centro
*
Continuos Fragmentos
*
9
Producción fracciones
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
H R PR E NI
Fracciones
Pro
porc
ión
Continuos
Fragmentos
*
*
*
χ2 =321.4 P<0.05
66 géneros determinados
42 familias 89 % producción C ≠ F
> F 49%
11%
40% > C
10
Producción hojas
Miralejos
Límite/Borde - Centro
11
Producción hojas
Cayetano
Silencio
45%
85% 70%
* Selva diferentes
no diferentes
57%
Z=1.1 P>0.05
Continuos-fragmentos Z=2.1 P<0.05
70%
12
Continuo-fragmento
Mayor producción de hojas
y ramas (fragmentos)
Mayor producción de los
géneros (fragmentos)
No efecto en
producción total
Menor producción de hojas,
epífitas y ramas (bordes)
Distintos géneros (bordes) y
en distinta cantidad (26%)
No efecto en
producción total
Borde-centro
Estructura vegetación no
explica producción
Menor reflejo composición
vegetación (fragmentos)
13
Estrato arbóreo Cobertura total
Producción de hojas
Continuos
Fragmentos bosque montano nublado
Cambios en composición
vegetación
Cambios estructura
de vegetación
Producción hojarasca
(fracciones y géneros
hojas)
31% 40%
Fragmentación
15
Efecto sobre
descomposición de hojarasca
400 m
Límite
Centro
7 m
90 -150
m
Borde
Centro
16
Dos experimentos
6 meses c/u
100 1 P P
D i
f
- =
Mezcla hojas (30 g)
Porcentaje descomposición
17
Temperatura
C:N
Humedad
Abundancia hongos y
bacterias
Grupos funcionales
Celulolíticos, proteolíticos
18
Descomposición
0
10
20
30
40
50
60
70
I II I II I II I II
Borde/Límite Centro
Descom
posic
ión (
%)
Selva Cayetano Miralejos Silencio C F
C F
U=4.1 P<0.05
< 0.4 °C 0
4
8
12
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Te
mp
era
tura
(°C
)
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Te
mp
era
tura
(°C
)
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Selva
Cayetano
Selva
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880Te
mp
era
tura
(°C
)
Miralejos
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Miralejos
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Tiempo (h)Te
mp
era
tura
(°C
)
Silencio
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Tiem po (h)
Silencio
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
CayetanoLímite/borde Centro
19
Temperatura P<0.05
P<0.05
P<0.05
Humedad
> 4%
20
C:N colectores
a
0
10
20
30
40
50
60
C S M Si C F
Sitios de estudio
C:N
co
lec
tore
sLímite/borde
Centro
* *
U=4.0 P<0.05
U=121.0 P<0.05
Aum
ento
calidad
21
Microorganismos
0
2
4
6
8
10
A H B A H B A H B A H B
Sitios de estudio
Abunda
ncia
(lo
g U
FC
/g)
I experimento II experimento
Selva Cayetano Miralejos Silencio
*
H=15.5 P<0.05
22
Grupos funcionales microbianos
II experimento
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
L C L C B C B C
Posición y sitio
Ab
und
ancia
(U
FC
/g)
HP
HC
BP
BC
* * * * * * * *
I y II experimento
Cayetano Selva Miralejos Silencio
P<0.05 Chi cuadrado
23
Aspectos
temporales
Borde
Interior
X
400 m
Porcentaje
descomposición
hojarasca
Conclusión
24
Abióticos Bióticos
Porcentaje
descomposición
Abundancia microbiana
Biomasa
Respiración
Humedad hojarasca
C:N
Conclusión
Tasa de descomposición
100 1 P P
D i
f
- =
A
B
C
D
Experimento 12 meses
Mezcla hojas (50 g)
Hojarasca control (distancia),
tratamiento (todo bosque)
25
k
Temperatura
Humedad
Todas las distancias
c / 3 meses
Calidad hojarasca (C:N)
Abundancia hongos y bacterias
Abundancia grupos funcionales
26
% Cobertura (densiómetro)
IAF (Maass et al. 1995)
Profundidad
Características de vegetación y hojarasca
0,2,4,8,16,32,64 m
27
i X X B I S I - = 0 Intensidad
Magnitud i Y Y Y IPIB - = 0 0 3
2
Chen et al. (1992)
Miralejos
10,0
10,5
11,0
11,5
12,0
12,5
0 30 60 90 120
Distancia (m)
Te
mp
era
tura
(°C
)Silencio
10,0
10,5
11,0
11,5
12,0
12,5
0 30 60 90 120 150 180 210
Distancia (m)
Te
mp
era
tura
(°C
)
< Temperatura en occidente
(0.5-1.7 °C)
Diferencia temperatura entre
distancias (0.05-2.2 °C)
Mira le jos
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 15 30 45 60
Distancia (m)
Hu
me
da
d h
oja
ras
ca
(%
)
Silenc io
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 15 30 45 60 75 90 105
Distancia (m)
oriente occidente
> Humedad en occidente (1.5-30.5%)
Miralejos y Silencio N
Control
Tratamiento
k= 0.04-0.44% año-1
k= 0.28-0.48% año-1
k= 0.28-0.56% año-1
k= 0.28-0.48% año-1
29
0 m 0 m 8 16 32 64 64 32 16 8 4 2 2 4
k= 0.16-0.76% año-1 k= 0.48-0.96% año-1
k= 0.20-0.76% año-1 k= 0.48-1.24% año-1
30
Porcentaje
descomposición
Abundancia hongos
celulolíticos
Tiempo
Temperatura Humedad
C:N hojarasca
Abundancia
bacterias
celulolíticas
Abundancia
hongos
proteolíticos
Abundancia
bacterias
proteolíticas
Abundancia
bacterias
Abundancia
hongos R 2 = 0.92
Miralejos Silencio
% Cobertura
IAF
Profundidad humus
Profundidad hojarasca
>
occidente occidente oriente oriente
Temperatura
Humedad
C:N
Hongos celulolíticos
Hongos proteolíticos
Bacterias celulolíticas
Bacterias
Hongos
>
>
>
> >
>
> >
>
>
>
>
> >
>
>
>
>
31
Efecto orientación
Descomposición (T) >
Efecto negativo
Porcentaje de descomposición
Humedad hojarasca
C:N hojarasca
Profundidad hojarasca
Profundidad capa humus
Abundancia hongos
proteolíticos
Abundancia bacterias
celulolíticas
> En oriente
Más pronunciado en Miralejos
Efecto positivo
Abundancia hongos
celulolíticos
Abundancia bacterias
proteolíticas
Abundancia bacterias
aerobias
32
ISIB - intensidad
Miralejos Silencio
Variable occidente oriente occidente oriente
Tasa descomposición 0 0-2 0 2-4
Abundancia
microorganismos
4 0-8 ___ 0-8
Humedad 2 4 32 2
C:N 0 2 32 4
Profundidad hojarasca ___ 8 ___ 8
Profundidad humus 16 ___ 16 ___
Cobertura vegetación ___ ___ 4 ___
33
IPIB - magnitud
34
0 m 0 m 8 16 32 64 64 32 16 8 4 2 2 4
> intensidad > magnitud
Occidente Oriente
Efecto orientación
complejo
negativo
Tasa de descomposición
0 – 4 m
Efecto de borde
Fragmentos bosque montano nublado
Producción hojarasca
Efecto en el
borde
Géneros distintos y
en cantidades
distintas
Menos hojas y
epífitas
35
Efecto a mediano plazo en fragmentos y bordes.
Fragmentos y bordes funcionalmente distintos.
Composición
vegetación
Fragmentos bosque montano nublado
Tasa descomposición
hojarasca
Comunidades
organismos Microclima
X
Macroclima
36
