Estructura forestal de tres especies endémicas del género Polylepis (Rosaceae) en la Región Central del Perú

Estructura forestal de tres especies endémicas del género Polylepis (Rosaceae) en la Región Central del Perú

Vladimir F. Camel, Harold R. Quispe-Melgar, Fressia N. Ames-Martínez, Wendy C. Navarro Romo, María C. Segovia-Salcedo, Michael Kessler

Resumen


El género Polylepis (Rosaceae) es el árbol dominante en los ecosistemas altoandinos. Estos ecosistemas están gravemente amenazados y poco se sabe sobre su estructura y funcionamiento. Proporcionamos los primeros reportes de la estructura dasométrica y la distribución espacial de ocho bosques de Polylepis canoi, P. flavipila y P. rodolfo-vasquezii en los Andes Centrales peruanos como información fundamental para el manejo y políticas de conservación. En cada bosque tomamos datos de todos los individuos ≥1 cm de diámetro a nivel del suelo (DNS) en 20 parcelas de 10x10 m y medimos la altura total (AT) y el DNS. Además, mapeamos la distribución espacial de los individuos en dos parcelas de 30x30 m (ejes X e Y). Encontramos diferencias en la estructura dasométrica entre bosques de la misma especie; en algunos casos, estas diferencias se asocian a variables de clima, de suelo o de elevación. Sin embargo, no se encontró un patrón definido. Las relaciones alométricas de los modelos lineales y no lineales no difieren respecto al R2 ni a los valores de Akaike (AIC), lo que indica que los bosques no muestran una saturación de la altura con el incremento del diámetro. En los bosques de P. canoi, los individuos con diámetros ≥10 cm fueron los más abundantes; por el contrario, los bosques de P. rodolfo-vasquezii presentaron predominancia de individuos con diámetros ≤10 cm. Polylepis flavipila mostró una estructura alterada, sin relación entre DNS y AT en uno de los bosques evaluados. Los análisis de distribución espacial según la función K de Ripley a pequeña escala revelaron que P. flavipila y P. canoi poseen patrones aleatorios, mientras que P. rodolfo-vasquezii mostró un patrón agregado. Finalmente, nuestros resultados demuestran que incluso bosques de la misma especie tienen diferentes estructuras dasométricas, mientras que los patrones espaciales difieren sólo entre especies. Por ello, se debe tener cuidado al extrapolar información durante los estudios ecológicos y las acciones de conservación.

Referencias


Anfodillo, T., M. Carrer, F. Simini, I. Popa, J. R. Banavar, and A. Maritan. 2012. An allometry-based approach for understanding forest structure, predicting tree-size distribution and assessing the degree of disturbance. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 280:20122375-20122375. https://doi.org/10.1098/rspb.2012.2375.

Arizapana, M., G. Teodoro, V. Camel, M. Castañeda, and E. Van Den Berg. 2016a. Distribución de la hemiparásita Tristerix chodatianus en los bosques de Polylepis en Laraos - Perú. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.28307.99369.

Arizapana, M., G. Teodoro, V. Camel, M. Castañeda, and E. Van Den Berg. 2016b. Efectos antrópicos sobre la distribución espacial y conservación de bosques de Polylepis en Laraos - Perú.

Auguie, B., and A. Antonov. 2017. Package "gridExtra": Miscellaneous functions for "Grid" Graphics.

Baddeley, A., R. Turner, and E. Rubak. 2018. Package "spatstat": Spatial point pattern analysis, model-fitting, simulation and test.

Bader, M. Y., and J. J. Ruijten. 2008. A topography-based model of forest cover at the alpine tree line in the tropical Andes. Journal of Biogeography 35:711-723. https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2007.01818.x.

Boza, T., H. Quispe-Melgar, and M. Kessler.2019. Taxonomic Reevaluation of the Polylepis sericea Complex(Rosaceae), with Description of a New Species. Systematic Botany. 44(2):324-334. https://doi.org/10.1600/036364419X15562052252225.

Bunyan, M., S. Bardhan, A. Singh, and S. Jose. 2015. Effect of topography on the distribution of tropical montane forest fragments: a predictive modelling approach. Journal of Tropical Forest Science 27:30-38.

Camel, V., and M. Castañeda. 2018. Aplicación de R-Project y Python para modelamiento de nicho ecológico, crecimiento, interacción intra-específica y bioinformática estructural forestal (Degree thesis). Universidad Nacional Del Centro Del Perú, Huancayo - Perú.

Camel, V., M. Arizapana-Almonacid, M. Pyles, E. Galeano, H. Quispe-Melgar, Z. Ninanya-Parra, F. Ames-Martínez, E. Requena-Rojas, and M. Kessler. 2019. Using dendrochronology to trace the impact of the hemiparasite Tristerix chodatianus on Andean Polylepis trees. Plant Ecology 220. https://doi.org/10.1007/s11258-019-00961-w.

Castañeda, M., M. Arizapana, R. Quispe, V. Camel, and E. Van Den Berg. 2017. Distribuição espacial da area basal e altura total de Polylepis incana var. flavipila Bitter na Reserva Nor Yauyos Cochas.

Castro, J. 2014. Caracterización del bosque de Polylepis de Jurau, microcuenca de Paria, distrito de Huasta, provincia de Bolognesi, departamento de Ancash (Degree thesis). Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima. https://doi.org/10.21704/rea.v14i1-2.77.

Cierjacks, A., S. Salgado, K. Wesche, and I. Hensen. 2008. Post-Fire Population Dynamics of Two Tree Species in High-Altitude Polylepis Forests of Central Ecuador. Biotropica 40:176-182. https://doi.org/10.1111/j.1744-7429.2007.00361.x.

Cierjacks, A., K. Wesche, and I. Hensen. 2007. Potential lateral expansion of Polylepis forest fragments in central Ecuador. Forest Ecology and Management 242:477-486. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2007.01.082.

Coblentz, D., and P. Keating. 2008. Topographic controls on the distribution of tree islands in the high Andes of southwestern Ecuador. Journal of Biogeography. 35:2026-2038. https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2008.01956.x.

Du, H., F. Hu, F. Zeng, K. Wang, W. Peng, H. Zhang, Z. Zeng, F. Zhang, and T. Song. 2017. Spatial distribution of tree species in evergreen-deciduous broadleaf karst forests in southwest China. Scientific Reports 7. https://doi.org/10.1038/s41598-017-15789-5.

Fernández, M., M. Mercado, S. Arrázola, and E. Martínez. 2001. Estructura y composición florística de un fragmento boscoso de Polylepis besseri hieron Subsp besseri en Sacha Loma (Cochabamba). Revista Boliviana de Ecología y Conservación Ambiental 9:15-27.

Fjeldså, J. 2002. Polylepis forests - vestiges of a vanishing ecosystem in the Andes. Ecotropica 8:111-123.

Fjeldså, J., and M. Kessler. 2004. Conservación de la biodiversidad de los bosques de Polylepis de las tierras Altas de Bolivia: una contribución al manejo sustentable en los Andes, DIVA technical report. FAN [u.a.], Santa Cruz de la Sierra.

Grothendieck, G. 2013. Package "nls2": Non-linear regression with brute force.

Hensen, I., A. Cierjacks, H. Hirsch, M. Kessler, K. Romoleroux, D. Renison, and K. Wesche. 2012. Historic and recent fragmentation coupled with altitude affect the genetic population structure of one of the world’s highest tropical tree line species: Genetic structure of Polylepis incana. Global Ecology and Biogeography 21:455-464. https://doi.org/10.1111/j.1466-8238.2011.00691.x.

Hertel, D., and K. Wesche. 2008. Tropical moist Polylepis stands at the treeline in East Bolivia: the effect of elevation on stand microclimate, above and below-ground structure, and regeneration. Trees 22:303-315. https://doi.org/10.1007/s00468-007-0185-4.

Hurtado, L. 2014. Análisis de la heterogeneidad ambiental a pequeña escala y el patrón espacial de Polylepis sp. en el Área de Conservación Privada Mantanay, Urubamba - Cusco (Degree thesis). Universidad Nacional de San Antonio Abad Del Cusco, Cusco - Perú.

Kahm, M., and M. Kschischo. 2012. Package "grofit".

Karger, D. N., O. Conrad, J. Böhner, T. Kawohl, H. Kreft, R. W. Soria-Auza, N. E. Zimmermann, H. P. Linder, and M. Kessler. 2017. Climatologies at high resolution for the earth’s land surface areas. Scientific Data 4:170122. https://doi.org/10.1038/sdata.2017.122.

Kessler, M. 2006. Bosques de Polylepis. Pp. 110-120. Botánica Económica de Los Andes Centrales. Bolivia.

Kessler, M. 2002. The "Polylepis problem”: where do we stand? Ecotropica 8:97-110.

Kessler, M., and A. Schmidt-Lebuhn. 2006. Taxonomical and distributional notes on Polylepis (Rosaceae). Organisms Diversity and Evolution 6:67-69. https://doi.org/10.1016/j.ode.2005.04.001.

Kessler, M., J. M. Toivonen, S. P. Sylvester, J. Kluge, and D. Hertel. 2014. Elevational patterns of Polylepis tree height (Rosaceae) in the high Andes of Peru: role of human impact and climatic conditions. Frontiers in Plant Science 5. https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00194.

Martínez, O., and F. Villarte. 2009. Estructura dasométrica de las plantas de un parche de Polylepis besseri incarum y avifauna asociada en la Isla del Sol (Lago Titicaca, La Paz - Bolivia). Ecología en Bolivia. 44(1):36-49.

Mendoza, W. 2005. Especie nueva de Polylepis (Rosaceae) de la cordillera Vilcabamba (Cusco, Perú). Revista Peruana de Biología 12:103-106. https://doi.org/10.15381/rpb.v12i1.2364.

Mendoza, W., and A. Cano. 2012. El género Polylepis en el Perú: Taxonomía, morfología y distribución. Editorial Académica Española.

Mendoza, W., and A. Cano. 2011. Diversidad del género Polylepis (Rosaceae, Sanguisorbeae) en los Andes peruanos. Revista Peruana de Biología 18:197-200. https://doi.org/10.15381/rpb.v18i2.228.

Mendoza, W., and B. León. 2006. Rosaceae endémicas Del Perú. Revista Peruana de Biología, El libro rojo de las plantas endémicas Del Perú 13:583-585. https://doi.org/10.15381/rpb.v13i2.1909.

Morales, L. 2017. Polylepis regeneration and the potential for forest expansion in the Peruvian Andes: the influence of cattle and environmental conditions (PhD Thesis). University of California, Davis - EE.UU.

Orellana-Mendoza, E., F. Choque-Bonifacio, D. Zuñiga-López, J. Paucar-Carrión, M. Piñatelli-Bracamonte, and D. Baltazar-Zuñiga. 2016. Propiedades físicas y químicas del suelo Sphagnum magellanicum BRID, Junín-Perú. Revista Científica y de Humanidades 4:17-25.

Pacheco, K. 2015. Estructura de los rodales de Polylepis reticulata del Parque Nacional El Cajas: estado actual para proyección futura en el marco del cambio climático (Degree thesis). Universidad de Cuenca, Cuenca - Ecuador.

Pinheiro, J., and D. Bates, D. 2018. Package "nlme": Linear and nonlinear mixed effects models.

Renison, D., I. Hensen, and R. Suárez. 2011. Landscape Structural Complexity of High-Mountain Polylepis australis Forests: A New Aspect of Restoration Goals. Restoration Ecology 19:390-398. https://doi.org/10.1111/j.1526-100X.2009.00555.x.

Renison, D., I. Hensen, R. Suárez, and A. Cingolani. 2006. Cover and growth habit of Polylepis woodlands and shrublands in the mountains of central Argentina: human or environmental influence? Journal of Biogeography 33:876-887. https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2006.01455.x.

Renison, D., I. Hensen, and A. Cingolani. 2004. Anthropogenic soil degradation affects seed viability in Polylepis australis mountain forests of central Argentina. Forest Ecology and Management 196:327-333. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.03.025.

Sevillano-Ríos, C. S., and A. D. Rodewald. 2017. Avian community structure and habitat use of Polylepis forests along an elevation gradient. PeerJ 5:e3220. https://doi.org/10.7717/peerj.3220.

Sylvester, S., F. Heitkamp, M. D. Sylvester, H. Jungkunst, H. Sipman, J. Toivonen, C. Gonzales Inca, J. Ospina, and M. Kessler. 2017. Relict high-Andean ecosystems challenge our concepts of naturalness and human impact. Scientific Reports 7. https://doi.org/10.1038/s41598-017-03500-7.

Toivonen, J., C. Gonzales-Inca, M. Bader, K. Ruokolainen, and M. Kessler. 2018. Elevational Shifts in the Topographic Position of Polylepis Forest Stands in the Andes of Southern Peru. Forests 9:1-10. https://doi.org/10.3390/f9010007.

Trinidad, H., and A. Cano. 2016. Composición florística de los bosques de Polylepis Yauyinazo y Chaqsii-Chaqsii, Reserva Paisajística Nor Yauyos-Cochas, Lima. Revista Peruana de Biología 23:271. https://doi.org/10.15381/rpb.v23i3.12862.

Valenzuela, L., and M. Villalba. 2015. A new species of Polylepis (Rosaceae) from Peru. Arnaldoa 22:329-338. https://doi.org/10.22497/202.

Wickham, H., and W. Chang. 2016. Package “ggplot2”: Create elegant data visualisations using the grammar of graphics.

Wilke, C. 2017. Package “cowplot”: Streamlined Plot theme and Plot annotations for ggplot2.

Zutta, B., and P. Rundel. 2017. Modeled Shifts in Polylepis Species Ranges in the Andes from the Last Glacial Maximum to the Present. Forests 8:232. https://doi.org/10.3390/f8070232.

Zutta, B., P. Rundell, S. Saatchi, J. Casana, P. Gauthier, A. Soto, Y. Velazco, and W. Buermann. 2012. Prediciendo la distribución de Polylepis: bosques andinos vulnerables y cada vez más importantes. Revista Peruana de Biología 19: 205-212. https://doi.org/10.15381/rpb.v19i2.849.


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