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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CIENCIAS Patrones espaciales de uso de hábitat de Xenospiza baileyi, ave endémica especialista en pastizales de alta montaña, en Milpa Alta, Ciudad de México T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: B I Ó L O G A P R E S E N T A : Annamaria Savarino Drago DIRECTORA DE TESIS: Dra. Irene Ruvalcaba Ortega Ciudad Universitaria, CDMX, 2019 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. 2 Hoja de datos del Jurado 1. Datos del alumno Savarino Drago Annamaria 55 21 86 79 25 Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ciencias Biología 311720286 2. Datos del tutor Dra. Irene Ruvalcaba Ortega 3. Datos del sinodal 1 Dr. Adolfo Gerardo Navarro Sigüenza 4. Datos del sinodal 2 Dra. María del Coro Arizmendi Arriaga 5. Datos del sinodal 3 Biól. Alejandro Gordillo Martínez 6. Datos del sinodal 4 Dr. Ricardo Canales Del Castillo 7. Datos del trabajo escrito Patrones espaciales de uso de hábitat de Xenospiza baileyi, ave endémica especialista en pastizales de alta montaña, en Milpa Alta, Ciudad de México. 63 p. 2019 3 Patrones espaciales de uso de hábitat de Xenospiza baileyi, ave endémica especialista en pastizales de alta montaña, en Milpa Alta, Ciudad de México 4 Dedicatoria A mi familia. Mis padres Franco y Elisa, mis hermanos Marco y Antonio y mi abuela María Luisa. 5 AGRADECIMIENTOS La lista de personas que este proyecto involucró desde su planteamiento hasta su culminación es larga. Me siento afortunada de haber contado con el apoyo de tanta gente brillante. Un eterno agradecimiento a la Brigada de Monitoreo Biológico Milpa Alta: a Misael Martínez y Herón que estuvieron en todo momento conmigo durante el muestreo. A Ulises Martínez, Fredy Martínez, Saraí García, Yuri Martínez, Gabriel Martínez, Rulo, Sapo y Agustín Martínez. Por ellos esta tesis es posible. Gracias por colaborar conmigo, por todo su apoyo e intercambio de conocimiento, por construir la cabaña en donde viví varios meses, por aguantar tantas desveladas y malos entendidos, y antes que nada gracias por su confianza, risas y amistad. Se queda en mi corazón el siempre cambiante pastizal de Milpa Alta y la altísima calidad humana de la brigada. A la Dra. Irene Ruvalcaba Ortega por aceptarme como su alumna foránea de licenciatura. Gracias por brindarme la oportunidad de desarrollar este proyecto, por su asesoría y todas las enseñanzas a distancia y durante las alegres estancias en Monterrey. Gracias al Dr. Ricardo Canales por su guía, enseñanzas académicas, de vida y la buena música. Al Dr. Alexander Peña por su invaluable guía y consejo durante la redacción de esta tesis. Al equipo NABCI de CONABIO por asesorar, apoyar y financiar el proyecto, así como brindarme su consejo: Humberto Berlanga y Rafael Calderón. A Vicente Rodríguez por su apoyo constante en este proyecto, por su amistad y por abrir muchas puertas clave en mi formación académica con las aves. A la Representación General de Milpa Alta, Don Julián y al representante de San Pablo Oztotepec Antonio Blancas por permitir el acceso y la ejecución del proyecto en los pastizales de su tierra comunal. Al biólogo Alejandro Gordillo por ser mi guía académico durante toda la carrera. Por escucharme y ayudar a esclarecer tantas dudas, por siempre creer en mí (aún con sus regaños) y por supuesto, por permitirme tanto aprendizaje durante mi voluntariado y servicio en el Laboratorio de Ornitología del Museo de Zoología Alfonso L. Herrera. 6 Al Dr. Adolfo Navarro y la Dra. María del Coro Arizmendi por sus enseñanzas y por facilitar su material para el muestreo en campo. A Gustavo Jiménez de Vida Silvestre Coatl por su invaluable apoyo en el desarrollo del proyecto y a todos los amigos que me prestaron material de campo. A Adan Oliveras de Ita, también tesista de Xenospiza, por sus consejos y enseñanzas. A todos aquellos amigos y personas que me brindaron apoyo en campo, me enseñaron y me regalaron ratos de alegría durante el muestreo: Julio Merayo, Genaro Rodríguez, Carlos Soberanes, Pablo Estulto, Raúl Caballero, Miguel Ángel Aguilar, Gustavo Jiménez, Enya Córdoba, Ilan Kotlar, Isaín Contreras, Sahid Quiroz, Anita Márquez, Orlando Espinoza, Donaji Alavez, Jezreel Barack Rivadeneyra. Gracias a Rafa González que rescató mis hojas de campo con su dron y nos ahorró horas de trabajo. Gracias amigos por soportar el frío, lluvia y niebla que nos acompañaban en todo momento, la dieta de quesadillas, las botas llenas de agua, las manos magulladas por el pasto y las alergias a las Festucas. Gracias en particular a Julio Merayo y Miguel Ángel Aguilar por transmitirme un poco de su impresionante conocimiento en ornitología. Su pasión y compromiso por la comprensión y la conservación de las aves es admirable. Gracias Miguel por llevarme por primera vez a Milpa Alta a conocer sus llanos, bosques, volcanes, gorriones y a la brigada; y a Raúl Caballero por introducirme a las aves y guiarme en los primeros pasos. A las personas que siempre de alguna manera me apoyaron durante la carrera y creyeron en la locura de este proyecto: Andrea Torres, Roxana Bautista, Ricardo González, Arturo Gutiérrez, Daniel Dorantes, Eliphaleth Carmona y Eduardo Choreño. A Atreyu Rozanes Valenzuela por todo tu apoyo, comprensión y cariño, por tus consejos y tu compañía tantas horas escribiendo y echando a perder gráficas. A Noe Pacheco gracias por tu amistad, por enseñarme tanto, escucharme siempre y guiarme durante la carrera de biología. Gracias por enseñarme a amar la biología de campo y enseñarme a abrocharme las botas y ponerme el chaleco. Y por supuesto, el más grande agradecimiento a mi familia: mis papás Franco y Elisa, mis hermanos Marco y Antonio y mi abuela María Luisa. Gracias por ser el pilar de mi vida, por enseñarme a ser una mujer libre y fuerte e impulsarme a seguir una carrera científica. Gracias por enseñarme a ver este mundo con ojos de asombro y por sentir compasión por los seres que no tienen voz ni voto ante la humanidad. 7 Índice AGRADECIMIENTOS............................................................................................................................. 5 Lista de Tablas ..................................................................................................................................... 9 Lista de Figuras .................................................................................................................................. 10 RESUMEN .......................................................................................................................................... 11 ABSTRACT .......................................................................................................................................... 12 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................13 MARCO TEÓRICO ............................................................................................................................... 14 Gorrión Serrano (Xenospiza baileyi) .............................................................................................. 14 Descripción ................................................................................................................................ 14 Distribución ............................................................................................................................... 15 Hábitat ....................................................................................................................................... 16 Fenología y Territorialidad ........................................................................................................ 16 Estado de la población y amenazas ........................................................................................... 17 Ámbito Hogareño y Territorio ....................................................................................................... 18 Estimadores de territorio y ámbito hogareño .......................................................................... 19 Uso y selección de hábitat ............................................................................................................ 21 Pastizales y manejo de fuego ........................................................................................................ 22 OBJETIVO GENERAL ........................................................................................................................... 24 OBJETIVOS PARTICULARES ............................................................................................................ 24 MÉTODOS .......................................................................................................................................... 25 Área de Estudio ............................................................................................................................. 25 Muestreo ....................................................................................................................................... 26 Análisis de datos ............................................................................................................................ 30 RESULTADOS ..................................................................................................................................... 32 Temporada reproductiva .............................................................................................................. 32 Temporada Post-Reproductiva ..................................................................................................... 35 Selección de hábitat ...................................................................................................................... 40 8 DISCUSIÓN ......................................................................................................................................... 42 Temporada reproductiva .............................................................................................................. 42 Temporada post-reproductiva ...................................................................................................... 45 Selección de hábitat ...................................................................................................................... 47 CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 48 Recomendaciones para futuros estudios e implicaciones en manejo y conservación ................. 48 LITERATURA CITADA .......................................................................................................................... 50 ANEXOS ............................................................................................................................................. 59 Anexo 1. ......................................................................................................................................... 59 Anexo 2. ......................................................................................................................................... 60 Anexo 3 .......................................................................................................................................... 61 Anexo 4 .......................................................................................................................................... 62 Anexo 5 .......................................................................................................................................... 63 9 Lista de Tablas Tabla 1. Territorios (m2) estimados con KDE al 95% y 50%, y polígono mínimo convexo (MCP) de gorriones serranos (Xenospiza baileyi) en Milpa Alta, Ciudad de México. .............................................................. 33 Tabla 2. Ámbitos hogareños (KDE 95% y MCP; m2), y áreas núcleo (KDE 50%), de Gorriones Serranos (Xenospiza baileyi) monitoreados con radio-telemetría durante la etapa post-reproductiva (agosto- septiembre) de 2017. La línea a media tabla divide a los gorriones que se mantuvieron en el pastizal (PAST) de los que se desplazaron a campos de cultivo (CULT). ............................................................... 37 Tabla 3. Promedio de las variables de vegetación en sitios al azar (disponibilidad) y usados (localizaciones) de pastizal por gorriones serranos (Xenospiza baileyi) durante la temporada post-reproductiva. Con asterisco se marcan aquellas significativamente distintas (p<0.05). ....................................................... 41 10 Lista de Figuras Figura 1. Gorrión Serrano (Xenospiza baileyi) perchado en una rama seca de Jarilla (Senecio cinerarioides) en Milpa Alta, 2017. ...................................................................................................................................... 14 Figura 2. Mapa de distribución potencial de Xenospiza baileyi........................................................................ 15 Figura 3. Mapa del sitio de estudio en el zacatonal de Milpa Alta rodeado por bosque abierto de pino y pedregales. .............................................................................................................................................. 26 Figura 4. a) Juvenil de Xenospiza baileyi mostrando la forma en que fueron colocados los anillos de colores (el rojo contiene el número único de serie). b) Adulto de Xenospiza baileyi llevando alimento a su nido y exponiendo la forma típica en que los códigos de colores se divisaban a distancia para la identificación individual ........................................................................................................................... 27 Figura 5. a) Radiotransmisor caído hallado Lotek PicoPip Ag379 con su arnés de elástico; b) ejemplo de colocación de radiostransmisor sobre Xenospiza baileyi; c) uso de la antena direccional Yagi. ............. 28 Figura 6. a) Uso de tubos Robel para medir cobertura vertical de la vegetación y b) esquema de las dos medidas de altura tomadas en el pastizal (espiga y cuerpo principal del macollo) y parcela de 2.5 m de radio. ........................................................................................................................................................ 30 Figura 7. Territorios (KDE 95%) de gorriones serranos (Xenospiza baileyi) monitoreados durante el periodo reproductivo. El grupo del norte corresponde a zona de pastizal incendiado y el grupo del sur a pastizal conservado. .............................................................................................................................................34 Figura 8. Ámbitos hogareños (Isopleta 95%) de gorriones que se mantuvieron principalmente en un solo sitio durante la temporada post-reproductiva. ............................................................................................... 38 Figura 9. Ámbitos hogareños (Isopleta 95 %) de gorriones que presentaron un patrón de desplazamiento al noroeste hacia los campos de cultivo de papa y avena. Las flechas punteadas solo indican la dirección hipotética de movimiento entre un sitio y otro; no representan trayectorias reales. Las distancias asociadas a cada flecha representan aquellas entre centroides de los polígonos principales de cada gorrión. .................................................................................................................................................... 39 Figura 10. Territorios y ámbitos hogareños (KDE 95% y MCP; m2) y áreas núcleo (KDE 50%) de gorriones serranos (Xenospiza baileyi) utilizados durante la época reproductiva (rep) y periodo post-reproductivo (post). ....................................................................................................................................................... 40 11 RESUMEN Entender los patrones de movimiento y el ámbito hogareño de las especies es crítico para definir estrategias de conservación, particularmente para las especies en riesgo de extinción. El Gorrión Serrano Xenospiza baileyi es un ave endémica y mexicana en peligro de extinción, cuya distribución está restringida a unas pocas localidades conocidas de zacatonales amacollados de montaña. La información sobre esta especie es escasa y se limita a la época de reproducción. El objetivo de este estudio fue definir el uso espacial del hábitat a través de la estimación de los territorios y ámbitos hogareños y de la caracterización del hábitat durante las temporadas reproductivas y post-reproductivas. Entre junio y septiembre de 2017, se anillaron 84 gorriones y se estimaron 13 territorios reproductivos; posteriormente se colocaron 20 radiotransmisores, definiendo 15 ámbitos hogareños post-reproductivos utilizando contornos de probabilidad del 95% y 50% a partir de estimadores de densidad kernel fijos. Dado el conocimiento sobre la especie, se asumía que, por su comportamiento poco conspicuo y la tendencia a evadir los bosques de coníferas, el uso espacial del hábitat sería limitado durante todo el año; sin embargo, se encontró que, durante la temporada post-reproductiva, los ámbitos hogareños fueron mayores (x̅ = 98,916 m2; SD= 99,857) que los territorios durante la temporada de reproducción (x̅ = 852 m2; SD= 439). También observamos que la mitad de los gorriones monitoreados abandonaron zacatonales y se trasladaron a los campos de cultivo de avena y papa, recorriendo en promedio una distancia lineal de x̅=3,078 m (SD=433). Los gorriones usaron áreas dentro de los pastizales con menor cobertura de pasto y vegetación muerta y pastos más cortos (p <0.05), que los disponibles, posiblemente reflejando área seleccionadas durante el forrajeo. Esta investigación proporciona información nueva sobre la capacidad de movimiento y dispersión de la especie que se debe tener en cuenta al proponer estrategias de conservación tanto para el Gorrión Serrano como para su hábitat. 12 ABSTRACT Understanding movement patterns and home range of species is critical to define conservation strategies, particularly for species at risk of extinction. The Sierra Madre Sparrow Xenospiza baileyi is an endangered and Mexican endemic, whose distribution is restricted to a few known localities of highland bunchgrasses. Research on this species is scarce and limited to the breeding season. We aimed to define its spatial use of the habitat through territory and home range estimation and habitat characterization during the breeding and post-breeding seasons in a diverse landscape. Between June and September 2017, we color-banded 84 individuals and estimated 13 reproductive territories; and placed 20 radio-transmitters and defined 15 post-breeding home ranges using 95% and 50% probability contour from fixed kernel density estimators. It was previously assumed that its secretive behavior and avoidance of conifer forests would result in limited spatial use of the habitat throughout the year; however, we found that during the post- breeding season, home ranges were larger (x̅ =98,916 m2; SD= 99,857) than territories during breeding season (x̅ =852 m2; SD = 439). We also observed that half of the monitored sparrows abandoned grasslands and moved to oatmeal and potato croplands with an average linear distance of x=̅3,078 m (SD = 433). Sparrows used areas within grasslands with significantly lower grass and litter cover and shorter grasses (p <0.05), than available, possibly showing a selection of open areas when foraging. This research sheds new light on the movement and dispersion capacity of the species and provides key information to be considered when proposing conservation and management strategies for both the species and its habitat. 13 INTRODUCCIÓN El Gorrión Serrano (Xenospiza baileyi) es una especie endémica de México y en peligro de extinción, restringida a algunas localidades de pastizal montano amacollado del Eje Neo-volcánico Transversal y la Sierra Madre Occidental (Oliveras de Ita et al., 2001). Estos sitios comprenden un paisaje diverso y dinámico con una larga historia de cambio de uso de suelo y pérdida de hábitat (Cabrera-García et al., 2006). Los escasos estudios de la especie se han realizado durante la época reproductiva y se han enfocado en encontrar poblaciones y caracterizar el hábitat remanente, y de manera más puntual, en aportar las primeras estimaciones de éxito reproductivo, así como de selección de sitios de anidación y determinación de territorios (Cabrera-García, 2006; Oliveras de Ita et al., 2001, 2012; Pitelka, 1947; Velázquez Montes, 2000). El siempre cambiante hábitat del Gorrión Serrano, es uno compuesto por un mosaico de fragmentos de pastizal con distintos niveles de perturbación, muchos de los cuales no han sido aún considerados como variables en trabajos de investigación. El entendimiento de los patrones de movimiento y ámbito hogareño a lo largo del ciclo anual de las especies es de suma importancia en ecología ya que proveen de información muy valiosa para definir estrategias de manejo y conservación (Kernohan et al., 2001). Uno de los métodos que permiten la generación de este conocimiento es el seguimiento de individuos a través de la radio- telemetría, ya que además del uso espacial del hábitat, permiten la determinación de su supervivencia. (Gautestad y Mysterud, 1993; Powell, 2000; White y Garrott, 1990). La disponibilidad y accesibilidad de los recursos es discontinua a través del paisaje, por lo que la fidelidad de sitio (i.e. cuando un individuo recurre a un sitio particular) nos puede indicar la existencia de una selección de hábitat donde el uso de dichos recursos no sea aleatorio, permitiendo así interpretar por qué un ámbito hogareño ocurre en determinado tiempo y espacio (Johnson, 1980). Los estudios de selección de hábitat permiten identificar las necesidades en términos de variables ecológicas que los individuos o poblaciones necesitan para subsistir. Son de gran importancia ya que dan pauta para establecer planes de manejo y restauración de hábitats críticamente fragmentados y modificados (Morris, 2003; Powell, 2000). Este trabajo pretende ampliar la ventana temporal de conocimiento en el ciclo de vida del Gorrión Serrano e identificar patrones de uso de hábitat en la temporada reproductiva y post-reproductiva, asociado a variables de vegetación. 14 MARCO TEÓRICO Gorrión Serrano (Xenospiza baileyi) Descripción Xenospiza baileyi (Bangs, 1931) es una especie perteneciente a la familia Passerellidae, endémicay residente de pastizales subalpinos de la Sierra Madre Occidental y el Eje Neovolcánico Transversal (Aguirre et al., 2012; González-García y Gómez de Silva, 2003). Su tamaño es de 12.5 cm aproximadamente; es café rojizo del dorso con una serie de manchas negras. Tiene el vientre blanco-amarillento rayado con una mancha particularmente oscura al centro del mismo. Su posición filogenética ha sido motivo de discusión desde su descripción, pero los análisis más recientes lo sitúan en un clado junto al género Melospiza (Klicka et al., 2014). Figura 1. Gorrión Serrano (Xenospiza baileyi) perchado en una rama seca de Jarilla (Senecio cinerarioides) en Milpa Alta, 2017. 15 Distribución Esta especie posee una distribución disyunta: en la Sierra Madre Occidental en los estados de Durango y Jalisco y en el Eje Neovolcánico Transversal en los estados de Morelos, Ciudad de México y Estado de México. Los primeros especímenes fueron colectados en la Sierra de Bolaños, Jalisco en 1889 (Navarro-Sigüenza et al., 2002) por W.B. Richardson, aunque identificados hasta 1931 por Outram Bangs junto con otro ejemplar colectado por Alfred H. Bailey del centro-sur de Durango (Bailey y Conover, 1935) en Ciénega Tablaterra. Posteriormente, otros ejemplares fueron avistados y colectados en San Juan a ocho km al oeste de El Salto, Durango (Dickerman et al., 1967) y en la Cima, Ciudad de México y Fierro del Toro, Morelos (Navarro-Sigüenza et al., 2002). En los últimos 20 años se han confirmado varias nuevas poblaciones dispersas en las localidades de el Ejido Ojo de Agua, El Cazador (Oliveras de Ita y Rojas-Soto, 2006) y El Bajío la Cantera, San Dimas (Durango; Martínez-Guerrero et al., 2018), Milpa Alta, áreas circundantes de los volcanes Acopiaxco, Comalera-San Bartolito, Yecahuazac y Tlaloc (Ciudad de México), El Capulín (Morelos) y Xuchio y Otlayuca (Estado de México; Cabrera-García et al., 2006); sin embargo, no se ha logrado confirmar su presencia en Jalisco desde su colecta. La población de la Ciudad de México y Morelos se encuentra principalmente en las delegaciones de Tlalpan y Milpa Alta-San Juan Tlacotenco, ubicándose en esta última la población medular, y posiblemente el último refugio importante de pastizales amacollados habitados por la especie. Figura 2. Mapa de distribución potencial de Xenospiza baileyi (A. G. Navarro-Sigüenza y Peterson, 2007) 16 Hábitat En las primeras descripciones del hábitat de Xenospiza baileyi en las localidades del norte se mencionan pastizales amacollados montanos cerca de ciénegas o manantiales, rodeados de “pinos tristes” (Bailey y Conover, 1935; Pitelka, 1947). El primer estudio detallado de hábitat reproductivo fue hecho en La Cima (Dickerman et al., 1967) describiéndolo formalmente como zacatonal subalpino compuesto principalmente por la asociación de pastos altos y medianos (Festuca amplissima, Stipa ichu, Muhlenbergia affinis y M. macroura) rodeados de bosque abierto de pino (Pinus montezumae). Posteriores publicaciones concluyen que el hábitat del Gorrión Serrano en el centro del país, es un mosaico dinámico de parches y fragmentos que incluyen pastizales amacollados sujetos a quemas, campos de cultivo, sitios de pastoreo y afloraciones rocosas, aunque prefiere a las comunidades vegetales dominadas por Festuca lugens- Muhlenbergia quadridentata y Stipa ichu rodeados por bosques abiertos de Pinus montezumae y Pinus hartwegii (Cabrera-García, 2006; Velázquez Montes, 2000). Para la población del Eje Neovolcánico Transversal (Milpa Alta, Ciudad de México) la mayor abundancia de Gorrión Serrano se relaciona a fragmentos grandes caracterizados por una comunidad de pastos dominada por la asociación de Festuca lugens y Muhlenbergia quadridentata, con una cobertura superior al 80%, generalmente en zonas poco inclinadas (2-15°) y pocos o nulos afloramientos rocosos (Velázquez Montes 2000). Fenología y Territorialidad Su fenología ha sido estudiada y descrita exclusivamente para la época reproductiva (Cabrera-García, 2006; Oliveras de Ita y Gómez de Silva, 2006; Velázquez Montes, 2000), que comprende desde marzo a septiembre aproximadamente, dependiendo del régimen de lluvias del año. En este periodo, los machos perchan en las espigas y definen los territorios mediante canto y defensa, se construyen nidos (en el centro de los macollos) y se crían pollos (Oliveras de Ita, 2000). Los gorriones se vuelven poco conspicuos el resto de los meses llevando incluso a algunos autores a dudar de su residencia en esta época (Guevara-Herrera, 2012). Se presume que prefieren forrajear bajo el denso pasto y ocasionalmente alimentarse de los campos de cultivos de avena aledaños (Dickerman, Phillips, y Warner, 1967; Olivares de Ita, Gómez de Silva, y Grosselet, 2001; Pitelka, 1947). Sin embargo, la ausencia de estudios fuera de esta temporada genera un vacío de información importante en su ciclo de vida. 17 El Gorrión Serrano, como otras especies de paseriformes, es una especie territorial durante la época reproductiva. Los machos perchan en las espigas de los pastos para cantar, monitorear y defender su territorio de intrusos o potenciales depredadores. El tamaño de sus territorios se ha estimado únicamente para La Cima (Oliveras de Ita, 2000) en 2,378 m2, con una densidad de 22 territorios en 5.23 ha de hábitat (2.89 territorios/ha). Por su parte, para Milpa Alta se ha estimado una densidad más baja, 0.37 y 0.54 territorios/ha (2001 y 2002, respectivamente), basado en la densidad de nidos y no en la estimación de los tamaños de los territorios (Cabrera-García, 2006); mientras que para Durango se contabilizaron un máximo de 18 individuos en el ejido Ojo de Agua del Cazador, una pradera inundable de alrededor de 80 ha ( ̴ 3.3 gorriones/ha ) con algunos remanentes de pastizal amacollado (Guevara-Herrera, 2012; Oliveras de Ita y Rojas-Soto, 2006). Estado de la población y amenazas Xenospiza baileyi es una especie prioritaria para la conservación; se encuentra enlistada como en peligro de extinción a nivel mundial (IUCN 2016) y protegida bajo la misma categoría en México por la NOM-059-SEMARNAT-2010. Para la población localizada al sur de la Ciudad de México y norte de Morelos, las últimas estimaciones son 2300 parejas reproductivas viviendo en menos de 800 ha (Berlanga et al., 2009). En cambio para el estado de Durango, los últimos datos poblacionales reportan 193 individuos en los municipios de Pueblo Nuevo, Durango, San Dimas y Canatlán (Sánchez-Escalera, 2019). Debido a que es totalmente dependiente del pastizal subalpino, la pérdida y degradación del mismo es la principal amenaza de la especie (Oliveras de Ita et al. 2001, Cabrera-García, 2006; Cabrera-García y Frías, 2004). La pérdida de los zacatonales subalpinos había sido bien identificada desde el estudio de Dickerman et al. (1967), quien menciona una conversión de alrededor de un tercio del hábitat a campos agrícolas. Este patrón se ve reflejado a lo largo de toda su distribución conocida y se había estimado en una pérdida del 50% de su hábitat para la primera década de este siglo (Cabrera-García, 1999; González, 2000). Los pastizales con frecuencia son quemados durante la época de secas con la intención de generar brotes tiernos para el ganado (ovino y bovino), como paso previo a barbechar el terreno para cultivos de avena y papa (Velázquez Montes, 2000) o como medida sistemática para el manejo del fuego (Cabrera-García, 2006). Conflictos internos en la comunidad y diferencia de intereses han modificado la dinámica del hábitat decreciente del gorrión, generando un reto al plantear estrategias en sinergia con las comunidades locales (Cabrera-García, 2006; Cabrera et al., 2006, Berlanga et al., 2009; Ortega-Álvarez et al., 2015). Aunque utilice los campos de avena para 18 alimentarse, la persistencia de pastizales amacollados en buenestado se considera crucial para la anidación (Cabrera-García, 2006; Dickerman et al., 1967; Oliveras de Ita et al., 2001). Ámbito Hogareño y Territorio La mayoría de los animales viven en áreas relativamente definidas donde realizan sus actividades diarias, en contraste con una conducta nómada (Powell, 2000). El ámbito hogareño ha sido definido como el “área recorrida por un individuo en sus actividades normales de forrajeo, reproducción y cuidado de los jóvenes” (Burt, 1943). Sin embargo, se han discutido ya diversos problemas inherentes a esta definición, incluyendo lo que puede considerarse como actividad “normal”, o la falta de la perspectiva temporal (Kernohan et al., 2001; White y Garrott, 1990). Debido a que el ambiente y las necesidades de los animales son dinámicos, es necesario tomar en cuenta que la estimación de un ámbito hogareño debe estar dado en el marco de un intervalo de tiempo específico, como una temporada, un año o quizás la vida entera del individuo (Powell, 2000; White y Garrott, 1990). En práctica, el término “ámbito hogareño” se refiere tanto al mapa básico de localizaciones recopiladas a través del seguimiento de un animal así como al estimado numérico del área utilizada por el mismo (White y Garrott, 1990). Por otra parte, el “territorio” puede ser definido simplemente como cualquier área defendida (Noble, 1939) o bien al área de uso exclusivo o prioritario que puede ser una parte o la totalidad del ámbito hogareño, y que suele estar acompañado de conductas de defensa o marcaje. Por lo anterior, se debe tener en cuenta que ámbito hogareño y territorio, aunque a veces confundidos, no son intercambiables (Powell, 2000). Los tamaños de territorios y ámbitos hogareños entre individuos de una misma especie pueden ser altamente variables. La variabilidad puede responder a diferencias en calidad de hábitat, estatus reproductivo y experiencia (Barg et al., 2005; Fisher y Davis, 2010; Smith y Shugart, 1987; Wiens, 1973b) o bien, estar influenciada por el método de toma de datos y por la técnica elegida de estimación (Barg et al., 2005). El tamaño del fragmento de hábitat y la competencia intra e interespecífica pueden tener efecto de igual manera en la distribución y tamaños de territorios (Johnson, 2001; Smith y Shugart, 1987). Se ha discutido la relación entre el tamaño de los territorios y la disponibilidad de recursos (Hinde, 2008) surgiendo diversas hipótesis para explicar la relación entre éstos. Una de estas hipótesis describe el valor del recurso alimenticio: un individuo defiende un área tan grande como sea posible pero limitada por la disponibilidad de alimento y la competencia por ese alimento entre sus pares (Hinde, 2008; Krebs, 19 1971; Smith y Shugart, 1987). Por lo tanto, áreas con mayor abundancia de alimento resultan en alto costo energético de defensa por unidad de área. Una hipótesis derivada de esta última, explica la relación entre el tamaño del territorio y la estructura del hábitat, ampliamente reconocida en diversos estudios (Johnson y Igl, 2001; Odum, 1941; Panjabi, 2013; Smith y Shugart, 1987; Wiens, 1973b). El valor del hábitat recae en proporcionar no solo alimento, sino estructuras de anidación y de percha para canto, defensa y/o caza. Este planteamiento podría explicar la relación inversamente proporcional entre tamaño de territorio y calidad de hábitat: si las aves eligen sitios fragmentados o pequeños pero con mejor estructura de hábitat y disponibilidad de alimento que los adyacentes, la competencia se elevaría y los territorios se comprimirían (Hinde, 2008; Smith y Shugart, 1987). Estimar el ámbito hogareño de un animal requiere de datos de uso espacial del hábitat para deducir el mapa cognitivo del hogar de un individuo (Peters, 1978). El anillamiento y el uso de radiotransmisores son dos métodos ampliamente utilizados para dar seguimiento espacio- temporal a las aves y permiten obtener dichos datos. Por un lado, los anillos de colores que poseen combinaciones únicas permiten detectar e identificar visualmente a las aves sin necesidad de recapturarlas. En el caso de aves de pastizal que suelen perchar y exponerse, resulta un método bastante eficaz para la identificación y mapeo puntual de los individuos, particularmente si se encuentran en época reproductiva, donde esta conducta es más marcada, aunque limitada a los machos y a la defensa del territorio (Bibby et al., 2000; Sutherland et al., 2004). Otro método muy útil para recabar datos espaciales es la radio-telemetría, que permite recolectar datos de ubicación y tiempo (a veces de conducta) mediante el uso de receptores y antenas de radio. Ha sido particularmente útil para resolver preguntas esenciales de uso espacial como el ámbito hogareño, selección de hábitat, dispersión, migración y supervivencia (Millspaugh et al., 2012; Millspaugh y Marzluff, 2001). Estimadores de territorio y ámbito hogareño Los estimadores de ámbito hogareño se han usado para resolver diferentes aspectos ecológicos, como: 1) describir su tamaño, forma y estructura (Kenward, 1992), 2) estimar movimiento o fidelidad de sitio, 3) establecer los límites de manejo así como estimar la disponibilidad de los recursos y 4) analizar las interacciones entre animales (Kernohan et al., 2001). Tradicionalmente uno de los estimadores no paramétricos utilizados para estimar el área del 20 ámbito hogareño y territorio es el polígono mínimo convexo, MCP por sus siglas en inglés (Mohr, 1947). Los MCP pueden ser calculados de diversas formas, pero usualmente se construyen conectando con líneas rectas los puntos más externos de un conjunto de datos. Dado su origen no paramétrico y simplicidad, ha sido un método muy utilizado y quizás el único completamente comparable entre estudios (Harris et al., 1990). Posee, sin embargo, algunas importantes desventajas como: no permitir observar a detalle la configuración interna del ámbito, ser altamente sensible a puntos extremos de la periferia y la posibilidad de contener grandes extensiones que no son realmente utilizadas por el organismo (Harris et al., 1990). Con el auge de la tecnología computacional, otros métodos de análisis han surgido como las funciones de probabilidad basados en densidad de detecciones, que nos pueden dar pauta de dónde pasa mayor tiempo un animal. Una de estas funciones de densidad se denomina “distribución de utilización” (UD por sus siglas en inglés), definida como el área con una probabilidad de ocurrencia de un animal durante un intervalo de tiempo específico (Kernohan et al., 2001; Van Winkle, 1975). Esta es una función bivariada de probabilidad de densidad que puede representar bidimensionalmente la frecuencia relativa de la distribución de las localizaciones de un animal (Van Winkle, 1975). La estimación del ámbito hogareño se calcula a través de isolíneas (isopletas) a diferentes probabilidades alrededor de la UD. Uno de los contornos estándares más utilizados es la isopleta del 95% de probabilidad, mientras que el 50% suele ser definido para las áreas núcleo como la porción del ámbito hogareño con mayor probabilidad de uso (White y Garrott, 1990). Diversos métodos se han utilizado para aproximarse a esta función de probabilidad, sin embargo la más utilizada es la Estimación de Densidad Kernel (KDE por sus siglas en inglés; (Silverman, 1986) este método fue sugerido por Worton (1989) para estimar la UD. Éste ofrece un sesgo bajo y mayor flexibilidad lidiando con patrones de localizaciones complejos (Seaman et al., 1999; Worton, 1989a). El funcionamiento general del KDE implica colocar una función bivariada kernel sobre cada una de las localizaciones de un individuo y promediar todos los valores de estas funciones. Es bivariada porque utiliza la latitud y longitud como variables y su ecuación se resume en la siguiente: 21 Donde 𝑥 es el vector que contienelas coordenadas del punto en el plano, ℎ es el parámetro suavizador, 𝑛 es el número de localizaciones por individuo y 𝑋𝑖 es la 𝑖-ésima localización de la muestra (Calenge, 2006). Los KDE liberan a la UD de supuestos paramétricos y proveen un medio para suavizar los datos de localización a través del parámetro suavizador ℎ (Worton, 1989a). Dicho parámetro controla la cantidad de variación en cada uno de los componentes del estimado interviniendo en la “suavidad” entre los kernels. También determina la relación entre la distancia de una localización usada desde un punto de evaluación en el paisaje así como la contribución de esa localización al estimado de densidad en ese punto (Gitzen et al., 2009). En general, cuando el valor de ℎ es pequeño observamos mayor detalle de los datos de entrada, mientras que cuando el valor de ℎ es grande, sucede lo opuesto (Worton, 1989a, 1989b) . Uso y selección de hábitat Desde hace tiempo se ha reconocido que los patrones de uso de la fauna responde a la estructura del a diferentes escalas (Fisher y Davis, 2010; MacArthur y MacArthur, 1961; Sutherland et al., 2004; Wiens, 1973b). Su estudio suele ser acotado a una región y tiempo específicos, ya que a lo largo de la distribución de una especie, los componentes y recursos pueden hallarse de manera discontinua y su origen ser de distinta naturaleza (Mcdonald et al., 2012). Johnson (1980) define la abundancia de un componente como la cantidad del mismo en el hábitat (y es independiente a quién lo consume o usa), la disponibilidad del componente como su accesibilidad por el consumidor y el uso como la cantidad del componente utilizada en un periodo de tiempo definido. La selección de hábitat implica la utilización desproporcionada de un tipo particular de recurso (e.g. vegetación, alimento) respecto a la disponibilidad de diferentes alternativas en el área de estudio, mientras que la preferencia refleja la probabilidad de que un componente sea elegido dado que sea ofrecido de manera equitativa con el resto de los componentes que podrían ser utilizados (Johnson, 1980; Mcdonald et al., 2012). Se han desarrollado diversos métodos para modelar los patrones de uso de hábitat de las especies (Alldredge et al., 1998; Johnson, 1980); sin embargo, su estudio puede remontarse a ser tan simple como comparar las características de sitios usados contra los no usados (Mcdonald et al., 2012). Ahora bien, para el estudio de la selección del hábitat, se recomienda evaluar sus componentes en áreas fuera de los ámbitos 22 hogareños y territorios, ya que el establecimiento de los mismos implica que esta selección sucedió previamente (Johnson, 1980). En aves de pastizal se ha investigado el uso y selección de hábitat a diferentes escalas. En el nivel más amplio (Bakker et al., 2002; Ribic et al., 2009) se han estudiado los atributos del paisaje y la cobertura de diferentes usos de suelo, a veces con ayuda de imágenes satelitales (Suárez-Seoane et al., 2002). A nivel microhábitat, se han evaluado características locales de coberturas de pastos, hierbas, rocas y otros atributos similares tanto para sitios de anidación, territorios reproductivos como para territorios invernales y ámbitos hogareños, muchos de ellos revisados en Fisher y Davis (2010). Pastizales y manejo de fuego A los pastizales que se distribuyen en zonas altas, comúnmente se les llama praderas de altura, zacatonales, zacatales, pastizales subalpinos o de alta montaña, los cuales, en México y de manera general en el trópico, son un tipo de vegetación de escasa distribución (García, 2004). Estos pastizales pueden hallarse entre los 2800 y los 4000 m de altura en el centro de México y pueden estar entremezclados con bosques abiertos de Pinus hartwegii y Pinus montezumae. Uno de los disturbios más comunes son los incendios, sin embargo en la actualidad los regímenes de fuego se presentan con mayor intensidad debido a una combinación de incendios naturales y antropogénicos (García, 2004; Rodríguez-Trejo, 2008; Rodríguez-Trejo y Fulé, 2003). La fauna responde de distintas formas a la dinámica del fuego en pastizales. Algunos estudios sugieren que hay aves que responden positivamente o de manera neutra al tratamiento de pastizales por quemas en parches alternados anualmente: Spiza americana presenta mayor supervivencia de nidos en estos sitios que en pastizales sujetos a quema completa seguido de pastoreo intenso (Churchwell et al., 2008). En estudios de respuesta neutra, en pastizales quemados por parches, se observó que Spiza americana y Ammodramus savanarum no cambiaron significativamente el tamaño o forma de los territorios reproductivos (Biodrowski, 2013) y en pastizales de tres años de edad post-fuego la supervivencia de nidos de Peucaea cassini y Chondestes grammacus fue incluso mayor a aquella en pastizales de mayor edad (Roberts et al., 2017). Por otro lado, en pastizales sujetos a quema completa, el número de parejas reproductivas de Cisthotorus platensis, Spizella pallida, Ammodramus lecontei, Passercullus sandwichensis y Dolichonys oryzivorus fue significativamente menor que en pastizales con dos a tres años de recuperación después de una 23 quema, sugiriendo que aunque las aves se adaptan a la sucesión post-fuego, la quema constante mantendría niveles bajos de parejas reproductivas (Grant et al., 2010). La vegetación del pastizal subalpino responde de manera sucesional al fuego: una gran cantidad de hierbas se abre camino dentro de los primeros seis a 12 meses de recuperación post-fuego, siendo los géneros Lupinus y Penstemon los principales indicadores de este tipo de disturbio. Los pastos amacollados comienzan a recobrar cobertura pasados los 18 meses y alcanzan la madurez a los 36 meses, punto donde las hierbas disminuyen significativamente su cobertura (García, 2004). La comunidad y abundancia de artrópodos aprovecha las diferentes etapas sucesionales de la vegetación; un trabajo de revisión concluye que la respuesta al fuego es muy variada dependiendo del grupo y el estudio; por ejemplo, a mediano plazo en pastizales con dos a 12 meses de recuperación, ortópteros y coleópteros fueron más abundantes pero no así hemípteros y homópteros (Swengel, 2001). La situación sugerida de máximo beneficio para un ensamblaje de aves asociado a pastizales, es el manejo de fuego que genere un mosaico heterogéneo de edades de recuperación del mismo, donde distintas especies de aves aprovechen características y recursos alimenticios de cada etapa de sucesión ecológica. Sin embargo, es necesario estudiar la respuesta específica, en especial para aquellas aves con poblaciones en declive, a distintas situaciones de manejo y temporalidad del fuego (Fuhlendorf et al., 2006). 24 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Estimar el uso espacial del hábitat de Xenospiza baileyi durante la época reproductiva y post- reproductiva en diferentes etapas de manejo de los pastizales por fuego en Milpa Alta, Ciudad de México. OBJETIVOS PARTICULARES 1. Estimar y comparar territorios, ámbito hogareños y patrones de movimiento de Xenospiza baileyi durante y después de la temporada reproductiva en distintas etapas de recuperación del pastizal por manejo mediante fuego. 2. Determinar el uso y selección de hábitat (estructura y cobertura vegetal) a nivel de territorios y ámbitos hogareños. HIPÓTESIS Y PREDICCIONES Este estudio es descriptivo y comparativo y no fue diseñado para probar hipótesis; sin embargo, con base en los antecedentes previamente descritos se derivan las siguientes predicciones: 1. Los territorios en Milpa Alta serán más grandes que aquellos reportados en La Cima. 2. Los territorios serán más pequeños en fragmentos conservados de pastizal que en aquellos sujetos a quema el mismo año por presentar menor grado de disturbio. 3. En el periodo post-reproductivo, los gorrionesutilizarán áreas más grandes que los territorios y/o se dispersarán fuera de ellos. 4. Habrá una selección de sitios con mayor cobertura de pastos, por lo que dentro de los ámbitos hogareños dicha variable será mayor que la disponible al azar en el área. 25 MÉTODOS Área de Estudio El presente estudio se llevó a cabo en los pastizales de las inmediaciones del pueblo de San Pablo Oztotepec en la delegación Milpa Alta al sur de la Ciudad de México (19.10820303°N,- 99.07476797°W; datum WGS 84; Fig. 2), ubicado en el Eje Neovolcánico Transversal contando con una elevación de entre 2950-3600 msnm (Velázquez Montes, 2000). El sitio de estudio se encuentra dentro del área comunal manejada históricamente por los nueve pueblos de Milpa Alta. En esta zona se realiza manejo y explotación de recursos forestales, caza, agricultura y ganadería; en algunas localidades aún existe litigio con pueblos aledaños de Morelos y el Estado de México por lo que este paisaje representa un sistema socioambiental complejo de constante manejo, dinamismo y lucha de intereses sociopolíticos. El área comprende un mosaico de fragmentos de distintos tipos de uso y vegetación entre los cuales se encuentran pastizales subalpinos amacollados dominados por comunidades de Festuca lugens- Muhlenbergia quadridentata y Stipa ichu, fragmentos de los mismos pastizales quemados con edades distintas de recuperación, campos de cultivo de papa y avena, campos abandonados, afloraciones de roca volcánica (Cabrera-García et al., 2006; Velázquez Montes, 2000) y áreas recientes de restauración de pastizal. Dicho mosaico se encuentra rodeados por bosques abiertos dominados por Pinus montezumae y P. hartwegii. 26 Figura 3. Mapa del sitio de estudio en el zacatonal de Milpa Alta rodeado por bosque abierto de pino y pedregales. Muestreo El muestreo se desarrolló en conjunto con la Brigada de Monitoreo Biológico Milpa Alta, quienes participaron en el mismo y permitieron el acceso al sitio de estudio entre junio y noviembre de 2017. Captura y marcaje Para la colocación de las redes, se eligieron dos fragmentos de pastizal con tiempos de recuperación de incendio distintos. El “incendiado” había sido quemado en febrero del 2017 (3 meses antes del muestreo) y el “conservado” tenía al menos 18 meses de haber sido quemado. Se capturaron 84 individuos de Xenospiza baileyi utilizando el método de arreo (“flushing”) (Bibby, et al., 2000) hacia un sistema compuesto por 5 redes de niebla de seis metros cada una colocadas sobre una sola línea. Las redes se colocaron entre las 6:00 am y las 11:00 am, periodo de mayor actividad de los gorriones. En algunos casos se dejaron dos redes fijas en sitios de paso en los 27 territorios evidentes (c. 95 horas/red). A cada gorrión se le colocó un anillo de aluminio (rojo o plateado) de National Band & Tag Company con un número de serie único, así como dos anillos plásticos “Darvic” de colores, que en su conjunto formaban un código único de tres colores (Figura 4). Se tomaron medidas de ala, tarso, cola y culmen; el sexo fue determinado con base en la presencia de protuberancia cloacal o parche de cría; y la edad (adulto, juvenil) por el plumaje (Pyle et al., 1997; Ralph et al., 1996). Los juveniles tienen el pecho grisáceo con un barrado muy tenue; las cejas, los flancos y el vientre tienen tonalidades canela y las terciarias están bordeadas de color ocre (Dickerman et al., 1967). Figura 4. a) Juvenil de Xenospiza baileyi mostrando la forma en que fueron colocados los anillos de colores (el rojo contiene el número único de serie). b) Adulto de Xenospiza baileyi llevando alimento a su nido y exponiendo la forma típica en que los códigos de colores se divisaban a distancia para la identificación individual Monitoreo de individuos anillados Para definir los territorios se realizaron 10 visitas a los dos fragmentos entre la última semana de junio y la última de julio de 7:00 a 14:00 y se identificó a cada gorrión anillado con la ayuda de un telescopio Vortex Diamondback y una cámara fotográfica Nikon p900. Los datos de localización fueron recolectados en “ráfagas” (bursts) (Barg et al., 2005). Este método de muestreo es comúnmente usado cuando se desea estudiar uso de hábitat, distribución de la actividad o cuando las constricciones logísticas requieren recolectar la mayor cantidad de localizaciones en el menor tiempo posible. Usualmente, las observaciones subsecuentes dentro de una ráfaga están a b 28 separadas por intervalos cortos de tiempo (Barg et al., 2005; Dunn y Gipson, 1977; Swihart y Slade, 1985). Se eligió este método debido a constricciones logísticas para visitar todos los territorios durante el corto periodo de trabajo diario y porque intuimos que este muestreo mostraría mejor los UD y límites de territorio. Por cada gorrión anillado avistado se tomaron los siguientes datos: código de color, coordenadas iniciales (la del observador) con un gps Garmin eTrex30 (coordenadas geodésicas WGS84), la distancia desde el observador con un telémetro Bushnell Tour V3, azimut con una brújula, conducta y sustrato en donde se encontraba el gorrión. Las localizaciones utilizadas para estimar los territorios correspondían a aquellas asociadas a conducta territorial. Monitoreo mediante Radio-Telemetría Durante las primeras dos semanas de agosto del 2017 se colocaron 22 radiotransmisores Lotek PicoPip Ag379 sobre el dorso con la técnica de arnés descrita por Rappole y Tipton (1991) sólo a aquellos gorriones que cumplieron un mínimo de peso de 15.5g (el peso de transmisor equivalía a no más del 4% del peso del ave) (Figura 5). Figura 5. a) Radiotransmisor caído hallado Lotek PicoPip Ag379 con su arnés de elástico; b) ejemplo de colocación de radiotransmisor sobre Xenospiza baileyi; c) uso de la antena direccional Yagi. Entre agosto y septiembre las aves fueron rastreadas utilizando dos antenas Yagi direccionales de tres elementos, entre las 7:00 y las 14:00 hrs. Cuando un gorrión era detectado, la ubicación del a b c 29 mismo se obtenía mediante triangulación de la señal al caminar en círculos hasta observar el gorrión o bien al momento en que la señal alcanzaba cierta intensidad y luego cambiaba por el movimiento del ave. Por cada gorrión detectado se registraban sus coordenadas geodésicas (WGS84, gps Garmin eTrex30) el sustrato y la hora. Se obtuvieron al menos dos detecciones por gorrión por día de muestreo cuando era posible. Al menos dos veces por semana se realizaba un escaneo general sistematizado por pares en toda el área de estudio y zonas aledañas para intentar detectar a los individuos cuyas frecuencias dejaron de detectarse en días anteriores. El orden de detección de los gorriones varió todos los días para evitar sesgo por la hora y al menos se dejaba pasar media hora entre una detección y otra en caso de ser detecciones seguidas del mismo gorrión. Vegetación Por cada gorrión se eligieron de manera aleatoria 10 ubicaciones de radio-telemetría que correspondieran al pastizal o bien a la totalidad de las detecciones según el número disponible de éstas. En cada punto, en una parcela de 2.5 m de radio, se estimaron visualmente distintas coberturas de vegetación y su altura promedio con ayuda de un tubo Robel (Robel et al., 1970) (Figura 6). Las variables de vegetación estimadas, fueron elegidas con base en los trabajos en Milpa Alta de Velázquez Montes (2000) y Cabrera (2004) y siguiendo las recomendaciones de Fisher y Davis (2010) en su revisión de selección de hábitat de aves de pastizal de Norteamérica e incluyeron: porcentajes de cobertura (pastos totales, Festuca lugens, Muhlenbergia sp., Festuca tolucensis, Stipa ichu, otros pastos, avena, papa, hierbas, excretas, rocas, jarilla Senecio cinerarioides y suelo desnudo) y de altura (de pasto total incluyendo inflorescencias,cobertura vertical de pastos, avena, hierbas y pinos). Adicionalmente, para caracterizar los fragmentos de vegetación (pastizal conservado, pastizal quemado, campo de cultivo abandonado, campo de cultivo de avena, campo de cultivo de papa y afloración rocosa) se muestrearon 10 parcelas aleatorias dentro de los polígonos de cada fragmento. Debido a restricciones de tiempo y logística, el muestreo de vegetación pudo hacerse hasta noviembre del 2017, periodo en el cual cesaron las lluvias y comenzó a descender la temperatura. Por este motivo, las hierbas pequeñas se secaron y su identificación a nivel específico tuvo que ser descartada tomando su cobertura de manera general. De igual modo, las parcelas correspondientes a campos de cultivo fueron descartadas ya que los campos de avena y papa fueron cosechados en ese mismo periodo. 30 Figura 6. a) Uso de tubos Robel para medir cobertura vertical de la vegetación y b) esquema de las dos medidas de altura tomadas en el pastizal (espiga y cuerpo principal del macollo) y parcela de 2.5 m de radio. Análisis de datos Territorio y Ámbito hogareño Todas las coordenadas registradas fueron transformadas al sistema UTM (Datum WGS 84, Zona 14). Se estimó el UD de los territorios en época reproductiva y los ámbitos hogareños en el periodo post-reproductivo utilizando estimadores de kernel fijo (fixed KDE) a través del paquete adehabitatHR (Calenge, 2006) implementado en el programa R (R Core Team, 2013). Se eligió el kernel fijo sobre el adaptativo ya que es computacionalmente más simple y generalmente produce valores menos sesgados como fue evidenciado en investigaciones con datos simulados (Barg et al., 2005; Seaman y Powell, 1996). Los contornos de los ámbitos hogareños y territorios se obtuvieron a partir de la isopleta 95%, mientras que la de 50% se consideró como área núcleo. Para obtener el parámetro suavizador (h) se utilizó el método de validación cruzada de mínimos cuadrados (Least Square Cross Validation, LSCV por sus siglas en inglés), por estar ampliamente recomendado ya que trabaja de manera objetiva y con menor sesgo que otros métodos (Seaman et al., 1999; Seaman y Powell, 1996). La resolución de las celdas raster varió según el caso: 90-150 para los territorios reproductivos y 90-500 para los ámbitos hogareños post-reproductivos. También se estimaron los territorios y ámbitos hogareños mediante MCP para ambos periodos utilizando el 100% de los registros. Cuando los individuos presentaron grupos de ubicaciones disyuntas de más de dos km de distancia, se realizaron las estimaciones de KDE y MCP tanto para el conjunto total de los datos a b 31 como para cada grupo de localizaciones por separado, evaluando el comportamiento asintótico en la relación número de localizaciones/área estimada (Harris et al., 1990). Todos los datos fueron sometidos a la prueba de normalidad Shapiro-Wilk. Para comparar las áreas (KDE 50%, KDE 95% y MCP) de los territorios en época reproductiva, éstas se clasificaron según el tipo de fragmento en el que se hallaban (conservado o incendiado) y las áreas de los ámbitos hogareños en el periodo post-reproductivo fueron clasificados en pastizal o campo de cultivo; se aplicó la prueba no paramétrica U de Mann Whitney para calcular si había diferencias significativas entre ellas. De manera global y para cada condición se presentan promedios y desviaciones estándar. De modo similar, se aplicó la misma prueba para los datos de áreas de MCPs de los territorios en este estudio y aquellos de La Cima (Oliveras de Ita, 2000). Los datos recabados durante la época reproductiva correspondían principalmente a machos cantando o defendiendo su territorio visiblemente sobre las espigas. Por lo anterior, se consideró a los estimados resultantes de los KDE como “territorios” y no como “ámbitos hogareños reproductivos”, esto debido a que en algunos estudios comparativos en aves, demuestran que las áreas estimadas utilizando sólo reubicaciones que mostraban conducta territorial, subestiman la totalidad del ámbito hogareño como en Limnothlypis swainsonii (Anich et al., 2009) y Sylvia atricapilla (Ferry et al., 1981) Uso y selección de hábitat Se compararon los valores medios de la cobertura y altura de la vegetación exclusivamente para la zona de pastizal en sitios donde los gorriones habían sido detectados durante el periodo post-reproductivo, comparando contra valores de sitios aleatorios. Nuevamente todos los datos fueron sometidos a la prueba de normalidad Shapiro-Wilk y se eligió la prueba U de Mann Whitney para calcular si había diferencias significativas entre los sitios para cada variable de cobertura y altura. 32 RESULTADOS Temporada reproductiva Se capturaron y anillaron 58 gorriones en esta etapa: 54 adultos (40 machos y 14 hembras) y cuatro juveniles; a éstos últimos no se les pudo determinar el sexo. De los anteriores, 19 se identificaron al menos una vez en campo por su código de color, pero solo 12 machos adultos (Tabla 1) pudieron ser monitoreados con constancia, seis en el fragmento incendiado (al norte) y seis en el conservado (al sur) (Figura 7). El área de los territorios en época reproductiva en promedio midió 852 m2 (SD=439; KDE 95%), 198 m2 (SD=110; KDE 50%) y 4,280 m2 (SD=2,221; MCP) (Tabla 1). No hubo diferencias significativas entre los territorios de fragmentos incendiados de pasto y los conservados (KDE 50% U=12 p=0.3; KDE 95% U= 10 p= 0.2; MCP U=16 p= 0.8). Todas las áreas de KDE calculadas llegaron a la asíntota. Adicionalmente, se registraron localizaciones de una hembra (XEN020; n=14) en el fragmento conservado y se estimó el área utilizada (KDE 50%= 87 m2, KDE 95%=350 m2 y MCP= 678 m2). Esta hembra corresponde a la pareja de XEN016, por lo que sus áreas estimadas se sobreponen (Figura 7). Este individuo no fue incluido en los análisis y valores promedios de territorios. También se observaron eventos de superposición de territorios. Para el grupo de territorios del pastizal incendiado (al norte), el área estimada del macho XEN006 se superpone a la de XEN107; sin embargo, la conducta territorial del primero fue mayor, al presentar en 13 de sus 17 localizaciones comportamiento de percha y canto, además de haber establecido una pareja y nido. Por su parte, para el individuo XEN006, sólo se obtuvieron nueve registros durante toda la temporada y aunque se le observó cantando y llamando en cuatro ocasiones, el resto de las reubicaciones usualmente solo mantenía una percha y volvía a bajar al pastizal, y en ningún momento se detectó actividad asociada a los nidos como portar material de construcción o alimentación de polluelos. Para los territorios del pastizal incendiado, logramos ubicar los nidos de cuatro de los gorriones monitoreados (XEN110, XEN010, XEN003 y XEN006). Para el grupo de territorios en pastizal conservado (sur) nuevamente solo dos machos presentaron superposición de territorios: XEN115 y XEN116. El gorrión que fue registrado con mayor actividad territorial fue XEN116, quien además fue ubicado cantando y defendiendo el área casi dos semanas antes que XEN115. Éste último a pesar de sí presentar conducta territorial, lo hizo con 33 menor intensidad que XEN116. Cabe destacar que una pequeña porción de pastizal contiguo a estos territorios fue quemada durante la campaña de monitoreo y anillamiento (Figura 3). La quema ocurrió el 14 de julio, día a partir del cual percibimos mayor densidad de gorriones, mayor movimiento y persecuciones en el pastizal que permaneció intacto por las llamas. Además de los territorios estimados en la Figura 7, se identificaron machos no anillados cantando en territorios aledaños. Sus territorios no se estimaron debido a que no era posible discernir entre individuos. Tabla 1. Territorios (m2) estimados con KDE al 95% y 50%, y polígono mínimo convexo (MCP) degorriones serranos (Xenospiza baileyi) en Milpa Alta, Ciudad de México. ID No. localizaciones Tipo de Fragmento KDE 50% (m2) KDE 95% (m2) MCP (m2) XEN115 27 Conservado 418 1,641 8,078 XEN022 10 Conservado 234 1,004 2,004 XEN116 38 Conservado 173 754 5,110 XEN016 47 Conservado 154 752 23,331 XEN017 58 Conservado 126 649 21,375 XEN107 9 Incendiado 349 1,379 2,201 XEN006 19 Incendiado 175 766 2,466 XEN110 33 Incendiado 182 740 6,866 XEN010 43 Incendiado 157 724 6,400 XEN004 49 Incendiado 66 258 2,677 XEN003 49 Incendiado 44 173 3,056 34 Figura 7. Territorios (KDE 95%) de gorriones serranos (Xenospiza baileyi) monitoreados durante el periodo reproductivo. El grupo del norte corresponde a zona de pastizal incendiado y el grupo del sur a pastizal conservado. 35 Temporada Post-Reproductiva Se capturaron y anillaron 29 individuos en esta etapa: 20 adultos (13 machos, seis hembras y un adulto de sexo indeterminado) así como nueve juveniles. De los anteriores sólo a 22 gorriones se les colocó radiotransmisor: 16 adultos (11 machos, cuatro hembras y un adulto indeterminado) y seis juveniles. Todos los gorriones fueron capturados en zonas de pastizal; se intentó recapturar a los mismos individuos adultos monitoreados durante la temporada reproductiva pero sólo dos de ellos se recapturaron (XEN010 y XEN004) ya que los territorios se disolvieron rápidamente durante la primera semana de agosto y los gorriones comenzaron a desplazarse, dificultando así su ubicación en las áreas originales. Lo anterior fue observado primero en las zonas de pastizal conservado, mientras que en las de pastizal incendiado la actividad reproductiva evidente se prolongó por aproximadamente otras dos semanas más. De los 22 gorriones marcados, sólo se pudo hacer seguimiento de 17, ya que el resto o no fueron localizados o sus transmisores se hallaron caídos al día siguiente. No hubo evidencia contundente de que hubieran sido sujetos a depredación. El destino final del resto de los transmisores fue la pérdida de señal por agotamiento de batería. Sólo un gorrión juvenil fue monitoreado (XEN041). La hembra XEN134 durante el monitoreo fue encontrada incubando huevos en su nido. Su actividad fue considerada de temporada reproductiva y no se incluyó para los análisis comparativos. El pastizal y los campos de cultivo fueron las dos áreas generales donde se realizó el seguimiento de los gorriones (Figura 3), quienes fueron clasificados en dos grupos por su comportamiento espacial: aquellos que durante el muestreo de telemetría permanecieron constantes en un sitio y aquellos que permanecieron un tiempo en el pastizal seguido de otro en los campos de cultivo (Tabla 2). Del primer grupo, todos los gorriones permanecieron en el pastizal (Figura 8) a excepción de XEN039 quien fue hallado posteriormente en los campos de cultivo debido posiblemente a un movimiento temprano durante la telemetría. Los gorriones que se desplazaron presentan dos grupos de localizaciones bien definidos y separados por más de dos kilómetros (Figura 9). Cabe destacar que no esperábamos dicho movimiento tan distante, por lo que algunos gorriones permanecieron sin ser localizados por días antes de ser reencontrados en los cultivos. Los ámbitos hogareños en los pastizales en promedio midieron 98,916 m2 (SD=99,857; KDE 95%), 21,521 m2 (SD=21,548; KDE 50%) y 92,788 m2 (SD= 109,605; MCP). Mientras que en los campos de 36 cultivo midieron: 88,191 m2 (SD=49,090; KDE 95%), 17,952 m2 (SD= 11,024; KDE 50%) y 274,743 m2 (SD=325,747; MCP) (Figuras 8 y 9). No hubo diferencias significativas entre los tamaños de áreas en zonas de pastizal y de cultivo (KDE 50% U=38 p=0.9; KDE 95% U= 36 p= 0.8; MCP U=20 p= 0.09). No se pudo comparar el área entre hembras y machos debido al número bajo de relocalización de hembras. Todas las áreas de KDE calculadas llegaron a la asíntota de las gráficas de área – número de localizaciones. No detectamos el recorrido intermedio para los gorriones que exhibieron un movimiento al noroeste hacia los campos de cultivo. Una vez que se desplazaron, no retornaron al pastizal original durante el tiempo de muestreo (Figura 9). La distancia promedio en línea recta, entre los centroides (centro geométrico) de los polígonos principales, fue de 3,078 m (SD=433). La mayor distancia fue calculada para XEN041 (4,018 m). 37 Tabla 2. Ámbitos hogareños (KDE 95% y MCP; m2), y áreas núcleo (KDE 50%), de Gorriones Serranos (Xenospiza baileyi) monitoreados con radio-telemetría durante la etapa post-reproductiva (agosto- septiembre) de 2017. La línea a media tabla divide a los gorriones que se mantuvieron en el pastizal (PAST) de los que se desplazaron a campos de cultivo (CULT). Para el sexo, M son machos, F son hembras y U gorriones de sexo indeterminado. ID No. de localizaciones Tipo de fragmento KDE 50% (m2) KDE 95% (m2) MCP (m2) Dist. (m) Sexo XEN004 30 PAST 3,448 17,609 11,527 173 M XEN038 34 PAST 4,598 25,097 62,433 437 M XEN039 9 PAST 20,459 89,709 14,315 255 M XEN042 31 PAST 62,091 290,810 340,664 1,392 U XEN044 24 PAST 20,342 71,708 32,723 249 M XEN113 PAST 8,730 38,455 68,390 284 M XEN121 13 PAST 35,360 205,559 202,013 1,983 U XEN132 14 PAST 8,553 38,486 118,893 1,774 U XEN134 33 PAST 8,343 34,563 140,950 820 F XEN139 28 PAST 44,800 206,227 264,027 819 U XEN141 2* PAST - - - 36 U XEN041 19 CULT 10,672 64,555 367,768 3604 M XEN010 (27) - - - - 3,257 M 15 PAST 2,286 15,741 15,600 - 12 CULT 19,047 101,625 89,851 - XEN037 (22) - - - - 2,625 M 5 PAST 6,238 24,232 2,023 - 17 CULT 35,139 162,668 209,544 - XEN043 (27) - - - - 3,464 F 3* PAST - - - - 24 CULT 15,324 83,120 889,472 - XEN125 (22) - - - - 2,953 M 5 PAST 4,557 18,933 1,913 - 17 CULT 3,372 13,951 25,352 - XEN131 (27) - - - - 2,568 M 20 PAST 58,312 243,346 71,735 - 7 CULT 24,160 103,224 66,470 - *Localizaciones insuficientes para calcular áreas. ** Gorrión que presentaba conducta de temporada estrictamente reproductiva; hembra con nido durante incubación y cría. ** 38 Figura 8. Ámbitos hogareños (Isopleta 95%) de los gorriones que se mantuvieron principalmente en un solo sitio durante la temporada post-reproductiva. 39 Figura 9. Ámbitos hogareños (Isopleta 95 %) de Xenospiza baileyi que presentaron un patrón de desplazamiento al noroeste hacia los campos de cultivo de papa y avena. Las flechas punteadas solo indican la dirección hipotética de movimiento entre un sitio y otro; no representan trayectorias reales. Las distancias asociadas a cada flecha representan aquellas entre centroides de los polígonos principales de cada gorrión. Las áreas utilizadas durante el periodo post-reproductivo fueron significativamente mayores que las utilizadas durante la reproducción (KDE 50% U=0 p < 0.0001; KDE 95% U= 0 p < 0.0001; MCP U=27 p < 0.01) (Figura 10). 40 Figura 10. Territorios y ámbitos hogareños (KDE 95% y MCP; m2) y áreas núcleo (KDE 50%) de los gorriones serranos (Xenospiza baileyi) utilizados durante la época reproductiva (rep) y periodo post-reproductivo (post). Selección de hábitat De las 20 variables de cobertura y altura vegetal en parcelas aleatorias (n=9) contra parcelas donde se habían registrado gorriones (n=104), siete fueron significativamente distintas (ver Tabla 3). Hubo un uso selectivo de sitios con menor cobertura de pastos, cobertura del pasto Festuca lugens y otras coberturas (vegetación muerta) y concordantemente, mayor proporción de suelo desnudo. En cuanto a la estructura vertical, la selección de sitios fue con hierbas bajas, pastos con espigas bajas, pero con cobertura vertical más alta i.e. el cuerpo principal de los macollos tenía follaje más denso y alto. 41 Tabla 3. Promedio delas variables de vegetación en sitios al azar (disponibilidad) y usados (localizaciones) de pastizal por gorriones serranos (Xenospiza baileyi) durante la temporada post-reproductiva. Con asterisco se marcan aquellas significativamente distintas (p<0.05). Variable Uso ( ± SD) Disponibilidad ( ± SD) U p Cobertura de pastos (%) 62.5 ± 17.4 79.8± 13.4 201 0.005* Cobertura de Festuca lugens (%) 51.4 ± 23.8 74.6 ± 24.9 221.5 0.009* Cobertura de Muhlenbergia sp. (%) 21.1 ± 20.6 17.2 ± 22.3 407 0.518 Cobertura de Festuca tolucensis (%) 8.8 ± 16.9 0.4 ± 1.3 336 0.162 Cobertura de otros pastos (%) 17.1 ± 15.5 7.8 ± 5.7 295.5 0.067 Densidad de macollos (#) 22.2 ± 7.3 18.7 ± 4.3 305 0.084 Cobertura de pasto quemado (%) 91.2 ± 27.3 100.0 ± 0 414 0.567 Cobertura de hierbas (%) 2.3 ± 1.4 2.1 ± 1.2 466.5 0.987 Cobertura de excretas (%) 0.2 ± 0.6 0.2 ± 0.2 386.5 0.387 Cobertura de rocas (%) 1.0 ± 5.7 0.4 ± 0.7 401.5 0.481 Otras coberturas (%) 0.5 ± 0.5 1.1 ± 0.6 171 0.002* Cobertura de avena (%) 1.4 ± 10.2 0.0 ± 0 459 0.924 Suelo desnudo (%) 32.1 ± 15.2 16.4 ± 13.4 209 0.006* Cobertura de jarilla (%) 0.0 ± 0.4 0.0 ± 0 463.5 0.962 Cobertura de pino (%) 0.0 ± 0.3 0.0 ± 0 463.5 0.962 Cobertura de papa (%) 0.0 ± 0 0.0 ± 0 468 1 Altura de pastos (cm) 124.5 ± 55.3 179.4 ± 56.2 207.5 0.006* Cobertura vertical de pastos (cm) 60.8 ± 40.3 44.8 ± 8.1 257.5 0.026* Altura de hierbas (cm) 4.7 ± 5.1 7.7 ± 3 221.5 0.009* Densidad de macollos (#) 22.2 ± 7.3 18.7 ± 4.3 305 0.084 42 DISCUSIÓN Temporada reproductiva Los estimados de área con KDE comprendieron menor área no visitada que aquellos generados con MCP, además proporcionaron representaciones más cercanas al patrón de uso visto en campo. Los estimadores de área con MCP son muy sensibles en la periferia a datos extremos (Worton, 1989a) sobrerrepresentado así, el uso de área real y oscureciendo la intensidad de uso dentro del polígono. Los KDE 95% en promedio representaron tan solo el 20.2 % del área de su correspondiente estimado en MCP, siendo que este último método estimó hasta cinco veces más que el KDE. En algunos casos drásticos, los KDE sólo representaron el 3% del área del MCP (XEN016 y XEN017). El tamaño de territorio promedio (KDE 95%) de Xenospiza baileyi en este estudio es ligeramente menor al reportado para otros gorriones de pastizal con hábitos similares en época reproductiva como Ammodramus savannarum (x=̅1 ha; Delany et al., 1995; DeLisle y Savidge, 1996; Wiens, 1973a) y Centronyx bairdii (x̅=1.1 ha; Lane, 1968; Winter, 1999) aunque un poco mayor que Passerculus sandwichensis (x=̅0.65 ha; Wiens, 1973b). Estas diferencias pueden deberse en principio al método de muestreo e interpretación de los datos. En dichos estudios, se delimitaron territorios usando la técnica de “spot-mapping” (DeLisle y Savidge, 1996) donde el territorio se define manualmente alrededor de las ubicaciones de un ave que ha sido seguida continuamente por cierto periodo. De modo similar al anterior, en los otros estudios o se ubicaron las detecciones sobre una gradilla en hectáreas (Wiens, 1973a), se calculó el área del mínimo polígono convexo (Delany et al., 1995), se utilizó un planímetro para calcular el área (Winter, 1999), o no se especificó (Lane, 1968). El promedio del área cae dentro del rango de los tamaños de territorios (Anexo 5), por lo que para hacer conclusiones contundentes se tendría que comparar con datos obtenidos y estimados con un método equivalente. Los territorios basados en MCP de Milpa Alta (n= 12) fueron significativamente mayores (U=61, p=0.005) que los de La Cima (Oliveras de Ita, 2000); n=22; Anexo 4). Esta diferencia podría deberse al tamaño del fragmento de pastizal y a la competencia intra-específica ya que La Cima es un sitio pequeño ( 4̴0 ha), fragmentado y altamente perturbado, rodeado de campos de cultivo y estructuras urbanas como carreteras y ciclo pistas (Cabrera-García, 2006; Oliveras de Ita, 2000). Esto puede limitar y comprimir los territorios de los gorriones del sitio a esos únicos fragmentos de pastizal remanentes ya que constituyen “lo mejor” en términos de estructura de hábitat con 43 respecto a áreas adyacentes. Concordantemente, se ha descrito que la densidad de parejas reproductivas en Milpa Alta es inferior (0.5 parejas/ha; Cabrera-García, 2006) que en la Cima (2.89 parejas/ha), lo cual también se asoció al tamaño del fragmento de pastizal (Cabrera-García, 2006), i.e., existe una relación inversa entre la densidad de territorios y el tamaño del fragmento de hábitat adecuado (Hinde, 2008; Smith y Shugart, 1987). En cuanto a la configuración espacial de los territorios, los dos casos de superposición pueden tener causas distintas debido a cada contexto. El primer caso corresponde posiblemente al registro de un macho flotante (XEN107), machos adultos sin territorio definido que podrían vagar por diversos fragmentos de pastizal (Oliveras de Ita, 2000). En otras especies de gorriones, los machos flotantes aparecen con mayor frecuencia durante años de mayor densidad poblacional ( Smith y Arcese, 1989). El segundo caso, coincide a una superposición no simultánea, donde XEN116 se estableció primero y luego XEN117 casi en la misma área. XEN117 comenzó a establecerse en el territorio de XEN116 el 22 de julio, ocho días después del incendio y 11 días después de que se comenzara a registrar el territorio de XEN116. En cuanto a los tamaños de territorios, en principio se esperaba que hubiera diferencias entre aquellos del pastizal incendiado en contraste con los del conservado; sin embargo, no las hubo. Ya se había observado que las prácticas de quema en primavera hasta inicios de marzo son comunes en el área (Cabrera-García, 2006), y que le tomaba al pastizal al menos un año entero para recuperar su estructura y ser utilizado para la anidación. Sin embargo, durante el 2017, el pastizal incendiado adquirió características de cobertura y disponibilidad de alimento suficientes para ser utilizado de manera similar al conservado, probablemente debido tanto a la quema temprana (primavera) como a la intensa temporada de lluvias. Durante las visitas de exploración del sitio en abril, en el fragmento incendiado los macollos de pasto no superaban los 40 cm de altura, había abundante suelo descubierto y evidentes marcas de quema reciente. Con el comienzo de las lluvias a finales de abril, aumentó la densidad foliar de los macollos hasta alcanzar una cobertura significativamente mayor de Festuca lugens y una altura mayor de pastos (p<0.05) que en el pastizal conservado, aunque la densidad de macollos y la cobertura vertical del pasto fueron menores (p<0.05). También se observó una mayor cobertura de Muhlenbergia sp. en el sitio conservado (x̅ =39.6%) que en el quemado (x̅ =17.2%), aunque la diferencia fue marginalmente significativa (p=0.055). Esta respuesta diferencial al fuego entre estas especies de pasto ya ha sido documentada, Festuca lugens tiende a recuperar más rápidamente la cobertura y altura que 44 Muhlenbergia sp. durante la temporada de lluvias (Cabrera-García et al., 2006). De manera cualitativa también se observaron más insectos y una constante presencia de la hierba Lupinus montanus, un indicador típico de sucesión temprana post-fuego (García, 2004). Esto concuerda con los estudios hechos por García (2004) sobre sucesión de vegetación en pastizales montanos sujetos a regímenes de fuego en el Eje Neovolcánico Transversal. El pastizal subalpino amacollado usualmente alcanza la madurez a los 36 meses, donde su cobertura puede llegar fácilmente al 100%. Cuando ocurre una perturbación por quema, la recuperación atraviesa distintas fases donde inicialmente se dispara la diversidad de especies de plantas y las hierbas y pastos pequeños se abren paso (op. cit), situación observada concordantemente en Milpa Alta.
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