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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CIENCIAS Efecto de la Biodiversidad vegetal sobre la proporción de daño foliar en la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: Biólogo PRESENTA: José Luis Trujillo Rodríguez DIRECTOR DE TESIS: M. en C. Irene Pisanty Baruch Ciudad Universitaria, Cd. Mx., 2018 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Agradecimientos Al Dr. Víctor López Gómez por su dirección, participación y aportación en el presente trabajo; agradezco infinitamente la paciencia y la atención que me dedicó. Lamento profundamente su ausencia en las últimas etapas de esta tesis. A mi tutora la M. en C. Irene Pisanty Baruch por el apoyo incondicional y la motivación que me permitió concluir esta tesis. Muchas gracias por su tiempo, sus consejos y su confianza. A la M. en C. Yuriana Martínez Orea y al M. en C. Ramiro Cruz Durán por su apoyo invaluable en la identificación de ejemplares vegetales herborizados y en campo. A los profesores del taller “Ecología terrestre y manejo de recursos naturales”: Zenón Cano, Irene Pisanty, María del Carmen Mandujano, Iván Castellanos, Concepción Martínez, Juan Carlos Flores, Jordan Golubov, Mónica Queijeiro, Víctor López y María Rosa Mancilla, por los valiosos conocimientos que me transmitieron, al igual que las valiosas revisiones y correcciones que hicieron a lo largo del desarrollo de este trabajo. A la M. en C. Luisa Alejandra Granados Hernández por la gran amistad y el apoyo incondicional que me ha regalado durante todos los años que tenemos de conocernos. Por ser el ejemplo de perseverancia y motivación que me inspiró a concluir este trabajo, muchas gracias Luisa. A mis papás Bárbara Rodríguez y David García por todo el amor y la dedicación con la que me han educado y por la invaluable oportunidad que me han dado para tratar de alcanzar mis sueños y metas. Este logro es suyo y para ustedes, gracias. A la M. en C. Marcela Pérez, el Biol. Néstor Chavarría y todos mis amigos y compañeros colaboradores de la Secretaría ejecutiva de la REPSA por el trabajo y el cariño que compartimos a favor del bienestar del pedregal, y también por las extraordinarias sesiones de discusión y reflexión que complementaron maravillosamente mi formación. A mis compañeros y amigos de la facultad por los buenos momentos vividos a lo largo de toda la carrera. Índice Resumen ................................................................................................................. 1 1.Introducción .......................................................................................................... 2 1.1 Biodiversidad y función ecosistémica ............................................................. 2 1.2 Biodiversidad y servicios ecosistémicos ........................................................ 4 1.3 Biodiversidad y biomasa ................................................................................ 5 1.4 Biodiversidad y herbivoría .............................................................................. 6 2. Justificación ......................................................................................................... 8 3. Objetivos ............................................................................................................. 9 3.1 Objetivo General ............................................................................................ 9 3.2 Objetivos Particulares .................................................................................... 9 4. Hipótesis.............................................................................................................. 9 5. Materiales y métodos ........................................................................................ 10 5.1 Sitio de estudio............................................................................................. 10 5.2 Establecimiento de las parcelas ................................................................... 12 5.3 Diversidad y estacionalidad ......................................................................... 13 5.4 Medición del daño foliar ............................................................................... 14 5.5 Análisis estadísticos ..................................................................................... 15 6. Resultados ........................................................................................................ 16 6.1 Especies identificadas .................................................................................. 16 6.2 Descripción de la comunidad vegetal ........................................................... 18 6.3 Herbivoría .................................................................................................... 23 6.4 Correlaciones ............................................................................................... 25 6.5 Estacionalidad .............................................................................................. 27 7. Discusión ........................................................................................................... 29 7.1 Riqueza, índices de diversidad y herbivoría ................................................. 29 7.2 Estacionalidad .............................................................................................. 32 7.3 Diversidad-función ecosistémica .................................................................. 33 8. Conclusión ......................................................................................................... 34 Literatura citada ..................................................................................................... 36 1 Resumen En años recientes se ha reconocido que la biodiversidad tiene un papel importante en los procesos que ocurren dentro de un ecosistema. Las interacciones de depredación han sido analizadas bajo esta nueva perspectiva y en el caso de la herbivoría se han propuesto dos teorías predominantes que pueden explicar los mecanismos mediante los cuales la diversidad de la comunidad vegetal afecta el grado de herbivoría que ésta sufre. La primera propone que en comunidades vegetales más diversas la productividad es mayor, por lo que puede existir una mayor cantidad y diversidad de herbívoros, pero también de depredadores y de parásitos de éstos. Por otro lado, la teoría de concentración del recurso sugiere que, en comunidades vegetales con valores de dominancia altos y poca diversidad, los herbívoros especialistas pueden aumentar el consumo de las plantas dominantes, propiciando el surgimiento de plagas que afecten de manera importante la biomasa de los productores primarios. En el presente estudio se analizó la relación entre algunas variables de diversidad de la comunidad vegetal y el grado de herbivoría de dos especies presentes en los sitios analizados. Se realizó un muestreo en 2014 y otro en 2015. Se estableció un cuadro de10 x 10 m en cada sitio, con un total de 11 sitios. En ellos se tomaron medidas para tipificar a la comunidad vegetal y para evaluar el daño foliar, posteriormente se realizaron matrices de correlación para buscar algún patrón entre las variables de diversidad y de daño foliar. Los resultados muestran que el daño foliar en el estrato herbáceo aumenta mientras mayores son la riqueza y la cobertura de las especies herbáceas. Por el contrario, el daño foliar en el estrato arbóreo presenta una correlación negativa con respecto al índice de diversidad de Shannon (H´), pues el daño fue menor conforme la diversidad fue mayor. Se concluye entonces que los efectos de la biodiversidad vegetal sobre los efectos de la herbivoría en las hojas dependen de factores como el estrato, la temporada e incluso la identidad de las especies, y que aun así se observan tendencias que reflejan la importancia de la biodiversidad en la funcionalidad del ecosistema. 2 1.Introducción 1.1 Biodiversidad y función ecosistémica En los últimos años, el efecto de la pérdida de biodiversidad, causada por actividades humanas, sobre la funcionalidad de los ecosistemas ha despertado un gran interés (Cardinale et al. 2011). La biodiversidad se ha definido como la variedad de manifestaciones de vida, incluyendo la variación genética, de especies y de grupos funcionales, así como de ecosistemas (Naeem et al. 1999; Cardinale et al. 2012). La pérdida de biodiversidad no se limita al incremento en la tasa de extinción de especies, sino que incluye la pérdida de diversidad funcional y genética dentro de las poblaciones, comunidades y ecosistemas a nivel global (Naeem et al. 1999). Se entiende por funcionalidad ecosistémica a todos aquellos procesos que controlan el ciclo de materia orgánica, nutrientes y flujo de energía a través de los compartimentos de un ecosistema (Cardinale et al. 2012). Un ecosistema funcional se define como aquel que presenta las características típicas de un sistema de su tipo, que incluyen, por ejemplo, la tasa de productividad primaria, captura de carbono y el reciclaje de nutrientes, entre otras (Naeem et al. 1999). La relación que guardan la biodiversidad y la funcionalidad de los ecosistemas no está bien esclarecida, aunque muchos estudios muestran efectos positivos de la biodiversidad sobre la función ecosistémica, sobre todo en la productividad primaria, la descomposición y el reciclaje de nutrientes, e incluso se ha analizado esta relación en distintas escalas espaciales y a distintos niveles de la red trófica y se ha descubierto que puede ser mucho más importante de lo que se pensaba (Tilman 1999; Cardinale et al. 2007; Cardinale et al. 2011; Cardinale et al. 2012; Lefcheck et al. 2015). En otros estudios, sin embargo, no se encuentran relaciones de este tipo (Srivastava et al. 2009). Por otro lado, muchos estudios obtienen una relación positiva entre la biodiversidad y variables de estabilidad y resistencia a invasiones en los ecosistemas (Tilman 1999; Cardinale et al. 2012; Fabian et al. 3 2012). Es importante mencionar que la mayoría de los estudios que analizan la relación entre la diversidad y los procesos ecosistémicos han sido realizados en pastizales y que en otros sistemas la proporción de trabajos que encuentran una relación positiva entre la biodiversidad y la función ecosistémica es menor (Srivastava y Vellend 2005; Cardinale et al. 2012). En su revisión, Srivastava y Vellend (2005) encontraron que en 67 de 100 estudios que analizaron la relación biodiversidad-función ecosistémica, hubo un efecto positivo de la biodiversidad sobre al menos una variable de almacenamiento o ciclo de materia y flujo de energía. Por otro lado, en el 73% de los estudios se identificó una relación positiva entre la biodiversidad y la estabilidad, así como una mayor resistencia de los ecosistemas a especies invasoras y plagas, sobre todo en los sistemas más diversos. Los autores sugieren que este patrón se debe a mecanismos llevados a cabo por especies redundantes, que cumplen una misma función en el ecosistema, proceso llamado efecto “portafolio”, el cual propone que es menos probable que la variación en una sola especie afecte el funcionamiento de un ecosistema cuando las comunidades son muy diversas. Anteriormente se pensaba que la biodiversidad sólo era un producto de las diferentes variables ambientales, que permitían la diversificación y la coexistencia de especies (Cardinale et al. 2011). Sin embargo, se ha registrado que la riqueza de especies puede influir en la manera en que los organismos aprovechan los recursos para la producción de biomasa (Cardinale et al. 2011). Por ejemplo, un árbol o un coral modifican el hábitat mediante sus propias estructuras, vivas o muertas, permitiendo o limitando el establecimiento de otros organismos. Así, los organismos que alteran o modifican la disponibilidad de un recurso, independientemente de su participación en la red trófica, llamados ingenieros ecosistémicos (Jones et al. 1994), pueden tener un efecto en la funcionalidad de un ecosistema solamente por estar o no presentes en la comunidad. De esta manera, una comunidad más diversa, con una mayor riqueza específica y altas abundancias relativas, así como una alta equitatividad, puede albergar una mayor cantidad de especies que cumplan el papel de ingenieros ecosistémicos, cuya 4 presencia, comportamiento, consumo, aporte, estacionalidad, movilidad, etc. abre hábitats nuevos adicionales. 1.2 Biodiversidad y servicios ecosistémicos El Análisis de los Ecosistemas del Milenio (MEA, 2005) define a los servicios ecosistémicos como aquellas características o funciones de un ecosistema que permiten vivir a los humanos a través de los diferentes beneficios que le aportan. La pérdida de biodiversidad afecta también los servicios ecosistémicos, sobre todo aquellos de soporte, aprovisionamiento y regulación (Perrings et al. 1992; Daily et al. 1997; Millennium Ecosystem Assessment 2005; Cardinale et al. 2012; Mace et al. 2012). Los servicios de soporte son aquellos necesarios para la producción de todos los demás servicios ecosistémicos, su impacto sobre los humanos es casi siempre indirecto y sólo es evidente después de largos periodos de tiempo y, por esta razón, suelen ser poco comprendidos y no se les da mucha importancia. Algunos ejemplos son la formación de suelo, el ciclo de nutrientes y el ciclo del agua. Por otro lado, se denomina servicios de aprovisionamiento a todos aquellos que involucran la producción de recursos renovables como alimento, materiales de construcción, agua y otros elementos importantes para la vida en general y la sociedad. Dentro de los servicios de soporte se encuentran los ciclos de la materia viva, donde la producción y la descomposición de biomasa juegan un papel fundamental. Los servicios de regulación son aquellos beneficios obtenidos con la normalización y equilibrio de los procesos ecosistémicos, por ejemplo, la regulación del clima, de la erosión, de plagas, etc. Mientras que los de aprovisionamiento son el alimento, el agua, el combustible, fibras y materiales de construcción que utiliza el humano para realizar sus actividades cotidianas (Millennium Ecosystem Assessment MEA 2005). Otra parte importante de los servicios ecosistémicos son los servicios culturales que brindan los sistemas naturales a la sociedad (Camacho y Ruiz 2012). La pérdida de biodiversidad no afecta únicamente la estabilidad y el flujo de materia y energía, sino también tiene repercusiones sobre aspectos culturales de la vida humana. 5 1.3 Biodiversidad y biomasa La eficiencia de los productores primarios para asimilar los recursos inorgánicos incrementa al aumentar la biodiversidad. Esto se refleja en un incremento en la productividad (tasa de fijación de materia y energía por parte de losproductores primarios) en comunidades muy diversas, lo cual, a su vez, se ve reflejado en la biomasa presente en un momento dado (Cardinale et al. 2011). Los mecanismos que se han propuesto para explicar por qué la productividad aumenta cuando una comunidad es más diversa han generado una gran controversia. Entre las teorías más importantes están la de complementariedad (también llamada diferenciación de nicho) (Tilman et al. 1997) y la teoría del efecto de selección (Tilman 1999). La teoría de diferenciación de nicho se refiere al aumento en la eficiencia de captura de recursos por parte de la comunidad de productores primarios, y parte de la base de que al ser éstos parte de una comunidad diversa, la diferenciación de nicho les permite, en conjunto, explotar los recursos de una manera más efectiva y dentro de un gradiente más amplio de condiciones abióticas (Tilman 1999). Esta teoría toma en cuenta la heterogeneidad espacial y temporal del ambiente pues propone que la variabilidad de las condiciones bióticas y abióticas dificulta la prevalencia de una o varias especies dominantes (Tilman 1999). Por otro lado, la teoría del efecto de selección propone que en una comunidad más diversa es más probable que se encuentre una especie cuyas características le permitan generar una mayor cantidad de biomasa y aumentar la productividad de dicha comunidad (Loreau 2000). Tilman (1996) realizó un experimento que buscaba analizar el efecto de la biodiversidad vegetal sobre la producción de biomasa en un pastizal de Minnesota, E.U.A., y encontró que aquellas parcelas con mayor diversidad tuvieron una mayor producción de biomasa. Sin embargo, Huston (1997) argumenta que el efecto de selección pudo ser responsable de este resultado, pues en las parcelas más diversas era más probable encontrar alguna de las especies dominantes de la región, y éstas fueron responsables por el aumento en la productividad en ellas. 6 Estudios más recientes demuestran que en los ecosistemas la complementariedad y el efecto de selección juegan un papel muy importante e incluso se ha probado que ambos mecanismos pueden coexistir incrementando así el efecto de la biodiversidad sobre la productividad y la resistencia a invasiones (Fargione y Tilman 2005). 1.4 Biodiversidad y herbivoría Con base en lo anteriormente mencionado se propone que la productividad se ve afectada por la biodiversidad de los productores primarios del ecosistema. A continuación, se explican los posibles mecanismos que participan en la relación biodiversidad-herbivoría. (Figura 1.1) Uno de los mecanismos propuestos para explicar una relación positiva entre biodiversidad y herbivoría es la teoría de la dieta balanceada, que propone que las comunidades vegetales más diversas son más productivas y por tanto ofrecen una mayor cantidad y diversidad de recursos para los consumidores, sosteniendo así a una comunidad de herbívoros cada vez más diversa y abundante (Fabian et al. 2012). Srivastava y Lawton (1998) probaron esta hipótesis para comunidades de insectos acuáticos detritívoros en orificios de troncos de árbol, entre los que variaba la cantidad de recursos disponibles, y encontraron que al tener más recursos las comunidades de insectos fueron más diversas. Sin embargo, se propone (Riihimaki et al. 2005 y Jactel et al. 2006) que los enemigos naturales de los herbívoros (depredadores y parásitos) son más abundantes, diversos y efectivos al controlar las poblaciones de herbívoros en comunidades de plantas con una alta riqueza de especies. (Castagneyrol et al. 2013). Por otra parte, la teoría de la “concentración del recurso” (Root 1973) propone que, para los herbívoros especialistas, la concentración del productor asociado determina el efecto de los consumidores y por lo tanto una comunidad vegetal más diversa implicaría una disminución de la actividad de consumidores especializados. 7 Figura 1.1 Esquema de los aspectos importantes de las teorías sobre la relación diversidad-herbivoría. Root (1973) realizó un seguimiento de la comunidad de artrópodos asociados a una crucífera en dos tratamientos: monocultivos y plantas rodeadas de otras especies, en un tipo de vegetación más diversa. Encontró que tres especies fueron muy abundantes en los monocultivos, por lo que infirió que dichas especies eran herbívoros especialistas de la planta cultivada, mientras que, en las plantas inmersas en otro tipo de vegetación, la comunidad de artrópodos fue más diversa y los artrópodos especialistas no fueron tan abundantes, de modo que el efecto de la herbivoría de los especialistas disminuyó con el aumento en la diversidad vegetal. Fabian et al. 2012 presentan un diseño experimental en el cual se evalúa el efecto de la diversidad vegetal sobre la abundancia de moluscos herbívoros generalistas y encuentra una relación negativa entre la diversidad de plantas y la abundancia de estos depredadores. Otros estudios también muestran una tendencia hacia una relación negativa entre la diversidad de plantas y la abundancia de herbívoros (Jactel et al. 2006; Jactel y Brockerhoff 2007). Diversidad-herbivoría Hipótesis de la dieta balanceada (Fabian et al. 2012; Srivastava y Lawton 1998) Hipótesis de concentración del recurso Hipótesis Herbívoros Relación Generalistas Especialistas Positiva: a mayor diversidad, mayor herbivoría Negativa: a mayor diversidad, menor herbivoría 8 Oyama et al. 1994 realizaron un estudio general sobre las interacciones planta- herbívoro en la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel y en él reportan datos sobre las tasas de remoción foliar de algunas de las plantas más características del ecosistema del pedregal 2. Justificación Los cambios causados en los ecosistemas a través de las actividades humanas en el siglo pasado y el actual, alteran a las funciones ecosistémicas y, junto con ellas, los servicios que los ecosistemas proveen y de los que depende el bienestar humano (Nava et al. 2009). Por esta razón es importante comprender la relación que existe entre la pérdida de biodiversidad y los mecanismos o funciones de los ecosistemas. Asimismo, se requiere realizar estudios enfocados en la relación que guarda la biodiversidad con las funciones ecosistémicas en distintos ecosistemas pues las investigaciones con las que se cuenta actualmente están centradas fundamentalmente en pastizales pobres en diversidad, y es poco lo que se sabe de los otros tipos de ecosistemas (Castagneyrol et al. 2013). Este trabajo permitirá conocer la relación entre la diversidad vegetal y la herbivoría, que es un proceso muy relevante en el flujo de energía, al proporcionar datos importantes para la mejor comprensión y el manejo, la conservación y la restauración de este ecosistema, que se encuentra en peligro de desaparecer a causa del crecimiento urbano, así como de la pérdida de diversidad causada por especies invasoras, deterioro y contaminación ambiental. 9 3. Objetivos 3.1 Objetivo General Determinar el efecto de la diversidad de plantas de un matorral xerófilo sobre el daño foliar causado por herbívoros en la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel de Ciudad Universitaria (CdMx). 3.2 Objetivos Particulares - Relacionar los índices de diversidad y la cobertura total de tres estratos verticales de la comunidad de plantas de la REPSA con la proporción de daño foliar en las plantas más frecuentes. - Evaluar el efecto de la estacionalidad sobre la relación diversidad-herbivoría considerando la variación en la composición de la comunidad vegetal de cada temporada 4. Hipótesis Considerando que: 1. La teoría de concentración del recurso (Root 1973) propone que mientras mayor sea la diversidad menor será el efecto de la herbivoría. 2. En la REPSAexiste una estacionalidad muy marcada y la composición, así como el número de especies de la comunidad vegetal se ve muy afectada por ella. 10 Se espera que: a. El daño foliar será menor en sitios con mayor diversidad. b. En cada sitio el daño foliar será mayor en la temporada de lluvias que en la de secas, debido a la disponibilidad de alimento existente en el tejido aéreo. c. La relación diversidad-herbivoría cambiará en intensidad y/o sentido entre ambas temporadas. Entre sitios, es de esperarse que los más diversos presenten menor daño foliar en la época de lluvias que los menos diversos. Por el contrario, es probable que en la temporada seca la relación será positiva pues los sitios con diversidad alta pueden presentar una mayor cantidad de recursos, por lo tanto, serán los más afectados. 5. Materiales y métodos 5.1 Sitio de estudio Hace aproximadamente 1670 años, el volcán Xitle, al sur de la ciudad de México, hizo erupción expulsando lava que posteriormente se solidificó formando una capa de roca agrietada e irregular con una extensión de aproximadamente 80 Km2 (Siebe, 2009). El matorral xerófilo de la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel se encuentra ubicado en el campus Ciudad Universitaria de la UNAM y es uno de los últimos remanentes de los sistemas que se desarrollaron en el derrame del Xitle. Se encuentra entre las coordenadas 19°18’31’’-19°19’17’’ N y 99°10’20’’- 99°11’52’’ O con un gradiente altitudinal de 2200 a 2277 m s.n.m., presenta una temperatura media anual de 15.5° C y precipitación total promedio anual de 835 mm. El clima es templado subhúmedo [Cb (w1)(w)] con régimen de lluvias en verano, y se diferencian dos épocas a lo largo del año, la de lluvias (de junio a octubre) y la seca (de noviembre a mayo) (Figura 5.1) (Castillo-Argüero et al. 2004). 11 Figura 5.1.- Climograma para Ciudad Universitaria (UNAM) con registros de 1950 a 2000, en color rosa se muestra la temperatura promedio para cada mes y en color azul la precipitación promedio para cada me. Fuente: Unidad Informática para las Ciencias Atmosféricas y Ambientales, del Instituto de Ciencias de la Atmósfera, UNAM. En la REPSA coexisten elementos florísticos característicos tanto de climas templados como de climas secos. Debido a que la mayor parte del sustrato es roca basáltica, hay poca acumulación de suelo y éste se concentra principalmente en grietas, lo que, junto con la alta heterogeneidad geomorfológica del sitio, ha propiciado la formación de numerosos microambientes donde se desarrollan distintas especies vegetales (Santibáñez-Andrade et al. 2009). El tipo de vegetación del lugar es matorral xerófilo, identificado por Rzedowsky en 1954 como un de Senecionetum praecosis donde la abundancia de la especie Pittocaulon praecox (antes Senecio praecox) es notable. Se calcula que la riqueza florística es de aproximadamente 377 especies, que en su mayoría se concentran Temperatura Precipitación 12 en los estratos arbustivo, herbáceo y rastrero, mientras que el estrato arbóreo está poco representado en el sitio (Santibáñez-Andrade et al. 2009). 5.2 Establecimiento de las parcelas Se eligió un sitio en la zona de amortiguamiento A4 y 10 sitios distribuidos entre las zonas Núcleo Poniente (7 sitios) y Núcleo Oriente (3 sitios) (Figura 5.2). Se buscaron sitios donde la dominancia de alguna especie fuera evidente (principalmente especies de gramíneas) con la intención de encontrar valores de diversidad bajos e intermedios en estos lugares. Por otro lado, para encontrar valores altos de diversidad se eligieron sitios que presentaran los estratos arbóreo, arbustivo y herbáceo, así como un terreno accidentado y heterogéneo. Cabe mencionar que se procuró que todos los sitios tuvieran sustrato de roca basáltica expuesta, que es el sustrato original del pedregal del cual es parte la REPSA. Una vez elegidos, se estableció un cuadro de 10 ×10 m en cada sitio, de modo que se realizaron censos en un total de 11 cuadros. 13 Figura 5.2.- Localización de los sitios estudiados dentro de la REPSA. Las zonas Núcleo se marcan con un perímetro rojo. Las zonas de amortiguamiento están representadas con un perímetro azul. Los puntos verdes representan la ubicación de los sitios de muestreo 5.3 Diversidad y estacionalidad Para estimar la diversidad de la comunidad de plantas en cada sitio, se realizó un censo de toda la parcela (10 × 10 m), clasificando y registrando las especies encontradas, así como su cobertura y abundancia. El censo correspondiente a la temporada seca se realizó en marzo y abril del 2014, mientras que para la temporada de lluvias se realizó en julio y agosto de 2015, que son los meses en los que ocurre la máxima precipitación de la temporada de lluvias (Fig. 5.1). Con estas medidas se obtuvieron la riqueza (número de especies) y los índices de diversidad de Shannon (H´) y de Berger-Parker (d). El índice de Shannon (H´) es uno de los índices más usados en los estudios de diversidad y se interpreta como una medida de la dificultad de predecir la identidad de la siguiente replica y está 14 relacionado positivamente con la diversidad y la equitatividad, la cual se refiere a una igualdad en la abundancia de las especies registradas (Hill et al. 2003). Por otro lado, el índice de Berger-Parker (d) es simplemente el valor de la abundancia relativa de la especie más dominante por lo que se interpreta como una medida de dominancia (Hill et al. 2003). Ambos índices fueron seleccionados para analizar la diversidad de los sitios desde distintas perspectivas, y no fueron comparados estadísticamente entre sí. También se obtuvo la cobertura total y de cada uno de los estratos verticales de la comunidad de plantas (arbórea, arbustiva y herbácea), así como la frecuencia absoluta de las especies encontradas en el censo para conocer cuáles estuvieron presentes en todos los sitios. 5.4 Medición del daño foliar Para medir la proporción del daño foliar se seleccionaron las especies que estuvieran presentes en todas las parcelas con base en los censos realizados. Para ambas temporadas las especies seleccionadas fueron Muhlenbergia robusta (estrato herbáceo) y Buddleia cordata (estrato arbóreo). Posteriormente se eligieron al azar cinco individuos de las especies seleccionadas y se marcaron cinco hojas de segundo nivel (las segundas más jóvenes) en cada planta, obteniendo un máximo de 50 hojas para cada parcela. Un mes después de marcarlas, las hojas se colectaron para medir el área consumida o dañada por herbívoros, para lo cual se utilizó la técnica de análisis digital propuesta por Sandrini-Neto et al. (2007). Este método consiste en escanear las hojas colectadas y digitalizarlas para analizarlas con el programa Adobe Photoshop, que permite completar los bordes de las hojas y posteriormente contabilizar los pixeles faltantes en las hojas escaneadas, de tal manera que se puede obtener la proporción de área afectada en cada hoja. 15 5.5 Análisis estadísticos Para determinar la relación entre la diversidad de plantas y la proporción de daño foliar se realizó una correlación entre los distintos índices de diversidad (riqueza, H’ y d), así como la cobertura total, arbórea, arbustiva y herbácea, con el porcentaje de daño foliar, total y de cada uno de los estratos, en cada parcela. También se realizaron pruebas de t de Student para variables dependientes con el objetivo de evaluar el efecto de la temporada sobre los diferentes índices de diversidad obtenidos en cada sitio. Para evaluar el efecto del estrato vertical sobre la proporción de daño foliar se realizaron análisis de varianza (ANdeVA). Cuando este análisis indicó la existencia de diferencias significativas se realizó una prueba post hoc de Tukey. Las matrices de correlaciónfueron analizadas también para todos los datos, sin diferenciar la temporada, con el objetivo de encontrar un patrón independiente de la época del año. 16 6. Resultados 6.1 Especies identificadas Temporada seca En total se registraron 38 especies, de las cuales 11 se identificaron sólo a nivel de género. Únicamente 2 especies fueron encontradas en todos los sitios (Muhlenbergia robusta y Buddleia cordata), mientras que más del 50% de las especies registradas se encuentran en pocos sitios (figura 6.1). Figura 6.1. Especies con la mayor frecuencia absoluta en el censo de la temporada de secas. 0 2 4 6 8 10 12 Fr ec u en ci a en s it io s 17 Las dos especies que se encontraron en todos los sitios muestreados fueron M. robusta y B. cordata, que contribuyeron con el 65.91% del total de la cobertura registrada para la comunidad vegetal en los 11 sitios, mientras que el 34.09% restante está ocupado por las otras 36 especies registradas. Temporada de lluvias Para la temporada de lluvias se identificó un total de 50 especies, de las cuales sólo cuatro estuvieron presentes en todos los sitios (Buddleia cordata, Cheilanthes bonariensis, Dahlia coccinea y Muhlenbergia robusta) (Figura 6.2). Figura 6.2. Especies con mayor frecuencia absoluta en el censo de la temporada de lluvias 0 2 4 6 8 10 12 Fr ec u en ci a en s it io s 18 6.2 Descripción de la comunidad vegetal En el censo realizado en la temporada seca, los sitios presentaron en promedio 10.5 especies con valores máximo y mínimo de 16 y 6 respectivamente (Tabla 1). En la temporada de lluvias el promedio de especies encontradas fue 18 con un valor máximo de 21 y uno mínimo de 14 especies (Tabla 1). Los estratos arbustivo y herbáceo presentaron valores de riqueza específica significativamente más altos que el estrato arbóreo en ambas temporadas (F=35.08, g.l.=2, p<0.000), y son significativamente más ricos en la temporada de lluvias que en la de secas (F=41.69, g.l.=1, p=0.001) para el estrato arbustivo y para el estrato herbáceo (F=41.69, g.l.=1, p<0.000), mientras que el estrato arbóreo no difiere significativamente entre ambas temporadas (figura 6.3). La interacción entre estrato y temporada tuvo un efecto significativo en la riqueza, lo que sugiere el gran impacto que tiene la temporada sobre la estructura de la comunidad, pues en el estrato arbóreo no hay diferencias entre la temporada seca y de lluvias, mientras que para los estratos arbustivo y herbáceo si las hay. La cobertura herbácea en lluvias es significativamente mayor que la de los otros estratos. 19 Figura 6.3.- ANdeVA de la riqueza especifica mostrando el efecto del estrato, la temporada y la interacción de ambas. *= valores de p significativos (p< 0.05) El promedio de la cobertura total estacional fue 80.51 m2 en secas y 118.75 m2 lluvias (Tabla 1). Considerando el efecto del estrato, el herbáceo tiene una cobertura significativamente mayor. El efecto de la temporada también fue significativo, siendo mayor la cobertura en temporada de lluvias que en temporada de secas. La interacción entre la estación y el estrato no mostró ningún efecto significativo (Figura 6.4). Efecto g.l. F p Estrato 2 35.0789 0* Temporada 1 41.6911 0* Estrato×Temporada 2 6.9053 0.002* 20 En el caso de la cobertura, la prueba de Tukey muestra que existen diferencias significativas por estrato (p<0.000) y por temporada (p=0.03); sin embargo, la interacción de ambas variables no muestra un valor significativo y solamente la cobertura herbácea en lluvias es significativamente mayor. Figura 6.4.- ANdeVA de la cobertura mostrando el efecto del estrato, la temporada y la interacción de ambas. * valores de p significativos (p< 0.05) Efecto g.l. F p estrato 2 5.75 0.00* temporada 1 4.49 0.03* estrato×temporada 2 0.62 0.53 21 Los valores máximo y mínimo del índice de Shannon (H’) en la temporada seca fueron 2.03 y 0.54 respectivamente, mientras que en la temporada de lluvias el máximo fue 2.48 y el mínimo fue 1.22. En el caso del índice Berger-Parker (abundancia relativa de la especie dominante en cada parcela), en la temporada seca se encontró un valor máximo de 0.69 y un mínimo de 0.3 y en la temporada de lluvias el máximo fue de 0.71 con un mínimo de 0.17 (Tabla 1). 22 Tabla 1. Estadísticos descriptivos de la comunidad vegetal en ambas temporadas. Temporada seca Temporada de lluvias Variable Media Valor mínimo Valor máximo Media Valor mínimo Valor máximo Riqueza vegetal 10.5 6 16 18 14 21 Cobertura (m2) 80.5 29.72 118.92 118.7 57.32 218.65 cobertura arbórea (m2) 24.1 1.57 81.8 28 3.84 79.57 cobertura arbustiva (m2) 17.8 2.02 33.94 32.7 14.27 81.02 cobertura herbácea (m2) 37.6 1.05 100.33 58 15.8 130 riqueza arbórea 2.1 1 4 3 1 5 riqueza arbustiva 4.7 2 7 8 6 11 riqueza herbácea 3.6 2 8 8 5 12 H' 1.5 0.54 2.03 2 1.22 2.48 B-P 0.5 0.3 0.69 0.4 0.17 0.71 23 6.3 Herbivoría En la Tabla 2 se presenta el promedio de daño foliar porcentual y en cm para cada sitio en la temporada seca y de lluvias. Los valores más altos de daño foliar durante la temporada seca ocurrieron en el sitio 1 (daño total de 1.84 cm2 y 12.25%), en donde el daño foliar arbóreo también fue el más alto de esta temporada (6.03 cm2 con el 40% del área foliar dañada). Por el contrario, el menor daño foliar se encontró en el sitio 4 (daño total de 0.02 cm2 y 0.15% del área total dañada). En el caso del estrato herbáceo el daño más alto fue registrado en el sitio 2 (0.79 cm2 con 5.93% del área total afectada) (Tabla 2). En la temporada de lluvias el valor de daño foliar total más alto fue para el sitio 2 (1.73 cm2 con 5.27% del área dañada), siendo alto tanto para el estrato herbáceo como el arbóreo (1.84 y 1.18 cm2 respectivamente), sin embargo, el daño arbóreo en el sitio 1 permaneció como el valor más alto registrado en esa temporada (2.8 cm2). Por otro lado, el valor de daño foliar más bajo en esta temporada fue registrado en el sitio 10 (1.13 cm2 con 0.54% del área total dañada). Al igual que en la temporada seca el mayor daño al estrato herbáceo ocurrió en el sitio 2 (1.84 cm2 con 5.46% del área dañada) (Tabla 2). 24 Tabla 2. Datos de daño foliar promedio (cm2) y porcentual, total y para cada estrato en ambas temporadas. Los valores más altos se muestran en negritas. Temporada seca Temporada de lluvia S it io P ro m e d io T O T A L (c m 2 ) % T O T A L P ro m e d io h e rb á c e o (c m 2 ) % h e rb á c e o P ro m e d io a rb ó re o (c m 2 ) % a rb ó re o P ro m e d io T O T A L (c m 2 ) % T O T A L P ro m e d io h e rb á c e o (c m 2 ) % h e rb á c e o P ro m e d io a rb ó re o (c m 2 ) % a rb ó re o 1 1.84 12.25 0.02 0.19 6.03 40.00 0.70 1.78 0.28 0.83 2.80 6.52 2 0.56 4.34 0.79 5.93 0.04 0.82 1.73 5.27 1.84 5.46 1.18 4.36 3 0.07 0.28 0.08 0.29 0.02 0.22 0.20 1.11 0.27 1.44 0.05 0.50 4 0.02 0.15 0.03 0.19 0.01 0.07 0.39 2.22 0.44 2.79 0.32 1.56 5 0.16 0.92 0.11 0.91 0.21 0.92 0.41 1.84 0.55 2.70 0.27 0.99 6 0.09 0.51 0.06 0.44 0.17 0.66 0.32 0.89 0.25 1.10 0.43 0.56 7 0.19 2.38 0.14 0.79 0.24 3.59 0.16 0.58 0.24 0.91 0.02 0.05 8 0.20 1.50 0.34 2.76 0.10 0.59 0.40 2.60 0.34 3.81 0.49 0.83 9 0.31 1.37 0.19 1.12 0.46 1.70 1.32 3.63 1.05 2.84 1.76 4.96 10 0.37 8.93 0.50 2.30 0.13 20.85 0.13 0.54 0.15 0.58 0.06 0.33 11 0.26 1.54 0.17 1.85 3.05 1.39 0.55 1.39 0.62 1.35 0.50 1.42 25 6.4 Correlaciones Las correlaciones obtenidas entre las variables descriptivas de la comunidad vegetal (riqueza, cobertura y diversidad) y los valores de daño foliar promedio (encm2 y porcentual) para cada parcela (total, arbóreo y herbáceo) se muestran en la Tabla 4. En general los valores significativos muestran una tendencia hacia las correlaciones positivas entre la cobertura, la riqueza herbácea y la riqueza arbórea con el daño foliar, sin embargo, también hay valores de correlación negativos entre el índice de Shannon (H’) y algunas variables de daño foliar (total y arbóreo) tanto en el análisis de la temporada seca como en el análisis de datos totales (Tablas 3 y 4). En la Tabla 3 se presentan los coeficientes de correlación encontrados para todos los datos sin diferenciar por temporada. El coeficiente de correlación positivo más alto de esta matriz fue entre la riqueza herbácea y el daño herbáceo en cm2, mientras que el coeficiente negativo más alto ocurrió entre el índice de diversidad de Shannon (H’) y el daño arbóreo porcentual. Tabla 3. Matriz de correlaciones totales, sin diferenciar las dos temporadas. Los coeficientes de correlación significativos se muestran en rojo (p<0.05, N=22). Variables Daño total % Daño herbáceo % Daño arbóreo % Daño total cm2 Daño herbáceo en cm2 Daño arbóreo en cm2 Riqueza -0.18 0.29 -0.25 0.31 0.45 0 Cobertura 0.17 0.36 0.07 0.36 0.34 0.25 Cobertura arbórea -0.1 0.43 -0.25 0.16 0.38 0.09 Cobertura arbustiva -0.13 0.4 -0.25 0.1 0.26 -0.06 Cobertura herbácea 0.34 -0.1 0.4 0.26 -0.02 0.23 Riqueza arbórea 0.13 0.13 0.13 0.28 0.03 0.41 Riqueza arbustiva -0.27 0.08 -0.27 0.01 0.12 -0.11 Riqueza herbácea -0.14 0.36 -0.25 0.38 0.63 -0.09 H´ -0.43 0.37 -0.56 0.05 0.41 -0.23 B-P 0.05 -0.3 0.14 -0.27 -0.33 -0.08 26 Tabla 4. Matriz de correlaciones con los datos diferenciados por temporada. Los coeficientes de correlación se muestran en rojo (p<0.05, N=11) Temporada seca Temporada de lluvia Variables D a ñ o t o ta l % D a ñ o h e rb á c e o % D a ñ o a rb ó re o % D a ñ o t o ta l e n c m 2 D a ñ o h e rb á c e o e n c m 2 D a ñ o a rb ó re o e n c m 2 D a ñ o t o ta l % D a ñ o h e rb á c e o % D a ñ o a rb ó re o % D a ñ o t o ta l e n c m 2 D a ñ o h e rb á c e o e n c m 2 D a ñ o a rb ó re o e n c m 2 Riqueza -0.16 0.08 -0.09 0.15 -0.11 0.2 0.43 0.44 0.03 0.43 0.49 -0.04 Cobertura 0.43 0.22 0.41 0.56 0.12 0.67 0.34 0.39 0.11 0.15 0.18 0.01 Cobertura arbórea -0.31 0.35 -0.36 -0.15 0.15 0.17 0.46 0.51 0.04 0.43 0.51 -0.01 Cobertura arbustiva -0.32 0.27 -0.35 -0.16 0.12 -0.08 0.34 0.44 0.07 0.11 0.11 0.02 Cobertura herbácea 0.77 -0.18 0.8 0.69 -0.05 0.46 -0.15 -0.18 0.06 -0.21 -0.23 0 Riqueza arbórea 0.31 0.08 0.36 0.58 -0.08 0.78 -0.02 0.08 -0.18 -0.05 -0.09 -0.06 Riqueza arbustiva -0.12 0.06 -0.11 0.09 -0.07 0.11 -0.44 -0.25 -0.55 -0.45 -0.34 -0.48 Riqueza herbácea -0.33 0.02 -0.28 -0.2 -0.06 -0.25 0.79 0.6 0.53 0.82 0.82 0.34 H´ -0.58 0.34 -0.63 -0.34 0.15 -0.24 0.25 0.27 -0.16 0.29 0.37 -0.2 B-P 0.15 -0.14 0.12 -0.12 0.09 -0.27 -0.02 -0.37 0.73 0.18 -0.08 0.79 27 6.5 Estacionalidad Los parámetros de la comunidad vegetal como riqueza (t=-12.38, g.l.=10, p<0.05), índice de Shannon H’ (t=-6.03, g.l.=10, p<0.05) y Berger-Parker B-P (t=3.99, g.l.=10, p<0.05) obtenidos tanto en temporada seca como en lluvias difieren significativamente de una temporada a otra, exceptuando la cobertura vegetal total (t=-1.67, g.l.=10, p=0.13) (Tabla 5). Tabla 5. Prueba de t de Student para variables dependientes (g.l. 10, p<0.05) realizada para comparar la riqueza, cobertura vegetal, índice de Shannon (H’) e índice de Berger-Parker (B-P) entre temporadas (s= temporada de secas, ll=temporada de lluvias). Variables Media Desv. est. N t gl p riqueza s 10 2.9 riqueza ll 19 2.7 11 -12.3862 10 0.000000 cobertura s 805066 266194.9 cobertura ll 1127105 464617.1 11 -1.6682 10 0.126229 H´ s 1 0.5 H´ ll 2 0.4 11 -6.0329 10 0.000126 B-P s 0 0.1 B-P ll 0 0.1 11 3.9953 10 0.002538 28 En general los datos de herbivoría no fueron significativamente diferentes entre las temporadas (p>0.05) a excepción del daño herbáceo en cm2 (p= 0.02). A continuación, se presentan las diferencias encontradas entre las temporadas para los datos de daño foliar (Tabla 6). Tabla 6. Prueba de t de Student para variables dependientes (g.l.=10, p<0.05) realizada para comparar los valores de daño foliar obtenidos entre la temporada de secas “s” y la temporada de lluvias “ll” Variables Media Desv. est. N t gl p Daño total % s 3.107545 3.94727 Daño total % ll 1.987818 1.42856 11 0.869 10 0.405221 Daño herb % s 1.52467 1.70157 Daño herb % ll 2.164076 1.51226 11 1.72329 10 0.115559 Daño arb % s 6.437372 12.64435 Daño arb % ll 2.006207 2.20474 11 1.25838 10 0.23684 Daño total cm s 0.375975 0.51017 Daño total cm ll 0.572386 0.50825 11 1.07258 10 0.308663 Daño herb cm s 0.225479 0.23775 Daño herb cm ll 0.549537 0.49703 11 2.78729 10 0.019209 Daño arb cm s 0.956687 1.90062 Daño arb cm ll 0.717025 0.86771 11 0.56605 10 0.583841 29 7. Discusión 7.1 Riqueza, índices de diversidad y herbivoría Los parámetros de la comunidad vegetal (riqueza, cobertura e índices de diversidad) y la herbivoría presentaron una correlación positiva en cada uno de los sitios. Los valores más altos de diversidad y cobertura coinciden con los valores altos de daño foliar, contrario a lo propuesto en la hipótesis, que se basaba en la teoría de la concentración del recurso (Root 1973). Estos resultados coinciden más con lo previsto por la teoría de la dieta balanceada (Fabian et al. 2012), que propone que una comunidad vegetal más diversa (mayor riqueza de especies y niveles bajos de dominancia) puede proveer una mayor cantidad de nutrientes que serán aprovechados por sus depredadores, lo que a su vez se traduce en una mayor biomasa de los consumidores (herbívoros) (Duffy et al. 2007 y DeMott 1998). Giffard et al. (2012) proponen dos factores importantes que explican la respuesta del daño foliar en presencia de una mayor o menor diversidad de plantas. Uno de estos factores es la escala espacial en la que se analiza la comunidad, lo que se ve reflejado en el tamaño del área que se considera para medir la diversidad de plantas. En el presente estudio el área de todos los sitios fue la misma, aunque el número de sitios en cada una de las zonas de la REPSA fue diferente, por lo que no fue posible realizar un análisis para conocer el efecto que tiene el área sobre la interacción diversidad-herbivoría. El otro factor importante es la amplitud de la dieta de los herbívoros presentes en la comunidad, que permite diferenciarlos relativamente entre generalistas y especialistas. Este tipo de análisis rebasa los alcances del presente estudio, por lo que se necesita ahondar en estos aspectos para contar con datos detallados al respecto, que podrían resultar útiles para análisis posteriores. 30 De acuerdo con lo anterior, al analizar los resultados obtenidos en el presente estudio podemos observar algunas tendencias que se ven respaldadas por dichas evidencias e incluso podemos obtener algunas hipótesis que probablemente expliquen los resultados obtenidos considerando que en los procesos de herbivoría pueden intervenir otros factores, además de la riqueza, que determinan los efectos de la actividad de los consumidores primarios (Giffard et al. 2012). En la temporada de lluvias se obtuvo una correlación positiva entre el índice de dominancia de Berger-Parker de cada sitio y el daño foliar del estrato arbóreo. En parcelas con valores altos de dominancia, el daño foliar en el estrato arbóreo fue alto, probablemente debido a que losindividuos del estrato arbóreo eran más evidentes y fáciles de localizar para los herbívoros, mientras que en parcelas con poca dominancia se presentaba una mayor complejidad estructural que evita un efecto de concentración del recurso de los hospederos blanco (Giffard et al. 2012; Kim y Underwood 2015; Castagneyrol et al. 2018), representados en este caso por Buddleia cordata. Estos resultados también coinciden con lo propuesto por la hipótesis de la dieta balanceada, sin embargo, aunque esta hipótesis sugiere que las comunidades vegetales diversas son generalmente más productivas y proveen una mayor cantidad de recursos para los consumidores (Fabian et al. 2012), hay que considerar que otros parámetros, como la variedad y la calidad del alimento, también intervienen en los patrones de herbivoría. Debido a la marcada estacionalidad en la REPSA, los resultados obtenidos para la temporada seca difirieron de los de lluvias. En la temporada seca encontramos un índice de correlación significativo con valor negativo, correspondiente a la relación entre el índice de diversidad de Shannon y el daño al estrato arbóreo (Tabla 4). Este resultado sí concuerda con la hipótesis de la concentración del recurso (Root 1973), ya que en las parcelas más diversas el hospedero blanco no se encuentra concentrado, lo que probablemente explica la menor actividad de herbívoros. Cabe mencionar que la hipótesis de concentración del recurso se refiere únicamente a herbívoros especialistas, en contraste con la de la dieta balanceada, que considera más a los generalistas. Root (1973) se basa en la facilidad con la 31 que un herbívoro especialista puede encontrar su alimento dentro de una comunidad más o menos diversa, por lo que la teoría de concentración del recurso explicaría el índice negativo que resultó entre estas variables desde el punto de vista de la relación diversidad-herbivoría. Es necesario insistir en la necesidad de REALIZAR estudios posteriores para poder aseverar con firmeza la relación entre los hábitos alimenticios de los herbívoros y la interacción entre la diversidad y la herbivoría. En las correlaciones obtenidas para los datos de ambas temporadas (Tabla 3) se encontró que el índice de diversidad de Shannon (H´) está correlacionado negativamente con el daño total y el daño arbóreo porcentual, lo que quiere decir que a mayores valores de diversidad vegetal hay menor daño causado por la herbivoría a la vegetación. Este resultado es muy importante, pues representa la tendencia general encontrada en este estudio respecto a la relación diversidad- herbivoría sin considerar las diferencias entre temporadas. La hipótesis de la concentración del recurso también puede utilizarse para analizar este resultado, pues sugiere que en sitios con mayor diversidad la herbivoría se ve disminuida porque los individuos en general no se encuentran concentrados y el hecho de que haya más especies e individuos basta, por sí sólo, para dispersar el riesgo tanto en el tiempo como en el espacio, e incluso puede significar una mayor probabilidad de que alguna de las especies presentes cuente con alguna característica que pueda influir de manera importante en la disminución de la herbivoría (por ejemplo sustancias de defensa, interacciones con depredadores de herbívoros, etc.). Es interesante observar que algunas variables de la estructura de la comunidad, por ejemplo, la cobertura arbórea y la riqueza total y herbácea siguen presentando correlaciones positivas con el daño en el estrato herbáceo. Esto podría significar que para el estrato herbáceo la dinámica de las variables que afectan a la herbivoría podría ser muy distinta a lo que ocurre en el estrato arbóreo, siendo en este caso muy importantes la cobertura arbórea y la riqueza, a diferencia de lo que ocurre con la herbivoría del estrato arbóreo. Incluso podría suponerse que la herbivoría en el estrato herbáceo se encuentra explicada por la hipótesis de la dieta balanceada (Srivastava y Lawton 1998), que sugiere que los 32 herbívoros aumentan su actividad en comunidades más diversas que les ofrecen una mayor cantidad y variedad de recursos. 7.2 Estacionalidad Los resultados obtenidos son una evidencia clara de que los parámetros de la comunidad vegetal se ven afectados de acuerdo con la temporada en que sean medidos. Tales diferencias están bien documentadas y son consideradas para el desarrollo de numerosas investigaciones llevadas a cabo en la REPSA (Lot y Cano-Santana 2009, Castillo et al. 2007), y revelan la importancia de la estacionalidad en este sitio, que hizo que las correlaciones encontradas fueron distintas de una temporada a otra. Shiojiri y Karban (2008) proponen que la herbivoría se puede modificar temporalmente y sugieren que los mecanismos mediante los cuales la interacción planta-herbívoro se modifica surgen gracias a las adaptaciones y defensas con las que las plantas cuentan, así como al desarrollo diferencial de tejidos a lo largo de la temporada y la preferencia que pueden o no desarrollar los herbívoros que las consumen. En el presente estudio sólo se observaron diferencias significativas en los niveles de herbivoría entre una temporada en del daño en cm2 en el estrato herbáceo (medido en la especie Muhlenbergia robusta), en cuyo caso el efecto de la herbivoría fue mayor en la temporada de lluvias (Tabla 6). Durante la temporada de lluvias la actividad de la comunidad de herbívoros incrementó, sin embargo, de acuerdo con la propuesta de estos autores, esta diferencia se puede deber también al crecimiento de nuevas hojas y la presencia de numerosas hojas juveniles que podrían ser más palatables para los herbívoros, de tal manera que el consumo se incrementó considerablemente. 33 7.3 Diversidad-función ecosistémica El presente estudio pone en evidencia la existencia de una correlación, en el sitio de estudio, entre dos índices de diversidad de la comunidad vegetal y la herbivoría, que es el primer eslabón en el flujo de energía y, como tal, es una función ecosistémica esencial. La relación entre la diversidad y la función ecosistémica no se limita únicamente al efecto sobre la herbivoría, pues existen muchos otros procesos, como la productividad, la resistencia a plagas y la resiliencia del sistema que pueden ser analizados bajo esta perspectiva (Tilman et al. 2012). De igual manera, la biodiversidad es un concepto muy amplio que incluye no solo los índices clásicos (Magurran 2013) obtenidos para un solo nivel trófico, sino también a la variedad de grupos funcionales e interacciones que ocurren entre los compartimientos de un ecosistema, de tal manera que es necesario realizar análisis considerando distintos niveles de organización (grupos funcionales, especies clave, ecosistemas) para poder explicar de mejor manera cómo se relacionan estos factores con el funcionamiento del ecosistema (Oliver et al. 2015). 34 8. Conclusión Gracias a los datos obtenidos en este trabajo se logró identificar una correlación predominantemente positiva entre los índices de diversidad de la comunidad vegetal y el daño foliar a dos especies de plantas representativas de la vegetación del pedrega de la REPSAl. Sin embargo, se encontraron también índices de correlación negativos, por lo que no se puede generalizar el sentido de esta relación para todos los sitios ni para todos los estratos considerados. La cobertura de cada estrato mostró tener importancia en el grado de herbivoría, principalmente las coberturas de los estratos herbáceo y arbóreo pues en la temporada seca la cobertura del estrato herbáceo tuvo una correlación positiva fuerte con el daño foliar del estrato arbóreo y con el daño foliar total. Es posible aseverar que la estacionalidad tiene un efecto importante sobre la relación diversidad-herbivoríapues modifica no solo la composición de la comunidad vegetal, sino también la manera en la que interactúan las plantas con sus consumidores. Con la investigación realizada para el desarrollo de este trabajo es posible contribuir con datos de campo para el análisis de la relación biodiversidad-función ecosistémica. Los trabajos que se han realizado se enfocan principalmente a los sistemas controlados, como sitios reforestados o pastizales con pocas especies (Castagneyrol et al. 2013), y se han dejado de lado importantes ecosistemas que se encuentran en el territorio mexicano. Algunos elementos importantes a tomar en cuenta para estudios posteriores sobre el tema son: - La comunidad de herbívoros, así como los hábitos de sus integrantes (herbívoros generalistas o especialistas) resultan de vital importancia para analizar el efecto que la diversidad vegetal tiene sobre la herbivoría. - El control de las variables es fundamental pues los índices de correlación no representan ninguna interacción causa-efecto, por lo que es imposible afirmar que la variación en los factores de respuesta (en este caso la 35 herbivoría) ocurra gracias a la variación en las variables de control (diversidad) y no al contrario. - Las características biológicas y ecológicas como los ciclos de vida, mecanismos de defensa, adaptaciones e interacciones, entre otras, de cada una de las especies involucradas en el estudio pueden jugar un papel fundamental al buscar estas correlaciones, al igual que las variaciones climáticas y eventos de disturbio que pudieran alterar la interacción estudiada. 36 Literatura citada Camacho-Valdéz, V. y Ruiz-Luna, A. (2012). Marco conceptual y clasificación de los servicios ecosistémicos. Revista Bio Ciencias, 1: 3-15. Cardinale, B., Duffy, J., Gonzalez, A., Hooper, D., Perrings, C., Venail, p., et al. (2012). Biodiversity loss and its impact on humanity. Nature, 486: 59-67. Cardinale, B., Matulich, K., Hooper, D., Byrnes, J., Duffy, E., Gamfeldt, L., et al. (2011). The functional role of producer diversity. American Journal of Botany 98(3), 572–592. Cardinale, B., Wright, J., Cadotte, M., Carroll, I., Hector, A., Srivastava, D., et al. (2007). Impacts of plant diversity on biomass production increase through time because of species complementarity. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 104:18123–18128. Castagneyrol, B., Giffard, B., Péré, C., &Jactel, H. (2013). Plant apparency, an overlooked driver of associational resistance to insect herbivory. Journal of Ecology. 101(2): 418–429. Castagneyrol, B., Jactel, H., y Moreira, X. (2018). 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