FCA - Doctorado en Ciencias Agrarias - Tesis
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Examinando FCA - Doctorado en Ciencias Agrarias - Tesis por Autor "Barberis, Ignacio Martín"
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Ítem Acceso Abierto Efectos del hábitat sobre la estructura de ensambles de invertebrados presentes en el fitotelma de Aechmea distichantha(FCA-UNR, 2018-03-20) Freire, Rodrigo Manuel; Barberis, Ignacio Martín; Montero, GuillermoEn numerosos bosques neotropicales, el sotobosque está habitado por densas colonias de bromeliáceas terrestres. En algunas especies de bromeliáceas, las bases foliares forman un tanque donde se acumula agua y materia orgánica (fitotelma) y crecen numerosas especies de invertebrados acuáticos. Estos invertebrados forman ensambles cuya estructura depende de las condiciones ambientales del tanque y de la disponibilidad de agua y nutrientes en el mismo. Este sistema es afectado por el tamaño de la planta y las condiciones del hábitat donde vive. Esto es particularmente importante cuando la bromeliácea presenta elevada plasticidad fenotípica, ya que el hábitat puede además afectar el fitotelma al modificar la arquitectura de la planta. En el sotobosque de los quebrachales de Schinopsis balansae Engl. del Chaco Húmedo crece Aechmea distichantha Lem., que presenta una elevada plasticidad fenotípica y un fitotelma desarrollado. Para evaluar los efectos de las variaciones de las condiciones del hábitat sobre la estructura de los ensambles de invertebrados acuáticos que habitan en el tanque de esta bromeliácea se realizaron tres estudios (dos relevamientos y un experimento). En el primer relevamiento (interanual) realizado en un quebrachal del norte de Santa Fe se evaluaron los efectos del tamaño de la planta y de las condiciones dadas por diferentes hábitats dentro del bosque (hábitats abiertos, de borde y cerrado) en 30 plantas en cuatro años: (total: 120 plantas). En el segundo relevamiento se evaluaron los efectos del tamaño de la planta y de hábitats contrastantes (hábitats abiertos y cerrados) en seis quebrachales (20 plantas/sitio) ubicados a lo largo de un gradiente latitudinal en el Chaco Húmedo argentino (total: 120 plantas). En ambos relevamientos se caracterizaron las condiciones del tanque y del hábitat, se procesaron las plantas y se extrajeron e identificaron los invertebrados que habitaban en el fitotelma. En el estudio experimental, se evaluó el efecto del régimen de precipitaciones sobre la estructura de los ensambles de invertebrados del fitotelma en un quebrachal del norte de Santa Fe. Se utilizó información histórica sobre las precipitaciones de los últimos 30 años para crear diferentes escenarios en función de la cantidad total de agua y su distribución. Se seleccionaron 30 plantas y se asignó una planta a cada una de las combinaciones. Sobre cada planta se instaló un refugio para evitar el ingreso del agua de lluvia. Durante 2 meses, las plantas fueron regadas. Al finalizar, se procesaron las plantas y invertebrados. Los datos de los tres estudios se analizaron con modelos lineales generalizados y análisis multivariado. En los dos relevamientos (interanual y latitudinal) las plantas del sotobosque tuvieron mayor altura, diámetro, materia orgánica, pero menor número de hojas y volumen máximo de agua que las plantas de áreas abiertas. En el relevamiento interanual, las plantas de borde presentaron características intermedias para todas las variables. En el relevamiento interanual se registraron 3506 individuos de 30 morfoespecies pertenecientes a dos Clases: Insecta (órdenes Coleoptera, Diptera y Hemiptera) y Gastropoda (orden Pulmonata). Los detritívoros fueron el grupo trófico más diverso y más abundante en los cuatro años. Una especie detritívora (Scirtidae: Coleoptera) comprendió el 61% del total de los individuos y fue muy abundante en todos los ambientes. En los cuatro años se registró un aumento de la abundancia y la riqueza de invertebrados en función del tamaño de la planta en los tres ambientes. Hubo un efecto importante del año sobre la abundancia, riqueza, diversidad y composición específica de la comunidad, mientras que el hábitat tuvo un efecto sobre la abundancia en determinados años y fue mayor en hábitats abiertos. El año más seco tuvo una menor abundancia, riqueza y diversidad y una composición específica diferente que el año más húmedo. En el relevamiento latitudinal se registraron 9579 individuos de 30 morfoespecies pertenecientes a tres Clases: Insecta (órdenes Coleoptera, Diptera), Gastropoda (orden Pulmonata) e Hirudinea. A lo largo del gradiente latitudinal se registró un patrón común de aumento de la abundancia y la riqueza en función del tamaño de la planta. Las plantas del norte tuvieron mayor tamaño y mayor abundancia de invertebrados que las plantas del sur. Las plantas ubicadas en el sotobosque tuvieron mayor abundancia y riqueza de invertebrados que las ubicadas en las abras. Este efecto del hábitat fue menor hacia el norte. En el experimento de escenarios de precipitaciones se registraron 1195 individuos pertenecientes a 13 morfoespecies de dos clases: Insecta (órdenes Coleoptera, Diptera y Trichoptera) e Hirudinea. Se registró un efecto de la media de las precipitaciones sobre la abundancia y la riqueza de la comunidad de invertebrados del fitotelma. No hubo efectos de la distribución de las precipitaciones sobre los caracteres de la comunidad. La diversidad y la riqueza disminuyeron en los tratamientos con precipitaciones distribuidas más y menos uniformemente. Los resultados de los relevamientos interanual y latitudinal, así como del experimento de escenarios de precipitación sugieren que la heterogeneidad del hábitat juega un rol importante en la estructuración de los ensambles de invertebrados que habitan el fitotelma de A. distichantha al generar condiciones diferenciales en la disponibilidad de recursos.Ítem Acceso Abierto Regeneración de leñosas en un quebrachal de la cuña boscosa santafesina: efecto del sotobosque de bromeliáceas terrestres(2018) Klekailo, Graciela; Barberis, Ignacio Martín; Lewis, Juan PabloLa persistencia de una comunidad vegetal depende de la dinámica de la regeneración. En una comunidad vegetal todos aquellos factores que afecten a las plántulas y juveniles ejercerán un efecto sobre este proceso. Existen distintos filtros ambientales (bióticos y abióticos) que pueden condicionar la regeneración en bosques. En esta tesis nos propusimos evaluar los efectos positivos y negativos del sotobosque de bromeliáceas sobre la regeneración de leñosas en un bosque de Schinopsis balansae (Quebrachal) en la Cuña Boscosa Santafesina. Para ello se plantearon tres estudios: a) análisis de la intercepción de hojarasca y semillas de especies leñosas por bromeliáceas, b) análisis de la competencia de juveniles de leñosas con bromeliáceas, y c) análisis del efecto de bromeliáceas y otros filtros ambientales sobre la distribución de plántulas y juveniles de leñosas. El quebrachal estudiado está ubicado en el Centro Operativo Gobernador Aldo Emilio Tessio (Ministerio de la Producción, Santa Fe), Las Gamas, depto. Vera, prov. de Santa Fe. Mediante un experimento a campo se evaluó si existía interferencia del sotobosque de bromeliáceas sobre la acumulación y dinámica de la materia orgánica y sobre la regeneración de leñosas, analizando la intercepción de hojarasca y lluvia de semillas de especies leñosas por el canopeo de bromeliáceas. A su vez, se estudió si existían diferencias en el efecto de la interferencia entre bromeliáceas de distintos grupos ecofisiológicos (Aechmea distichantha y Bromelia serra). Se encontró que las bromeliáceas interceptan en su interior una parte de la hojarasca y de los propágulos caídos, por lo cual interfieren de manera negativa con la dinámica de la materia orgánica y con la regeneración de especies leñosas. El efecto negativo de A. distichantha fue mayor que el de B. serra, porque capturó una mayor proporción de la hojarasca y de los propágulos caídos, así como también por su disposición espacial formando densas colonias en el sotobosque. Para evaluar la influencia de la competencia radical y aérea de dos bromeliáceas de distintos grupos ecofisiológicos (A. distichantha y B. serra) sobre el crecimiento y supervivencia de plántulas de dos especies leñosas (Schinopsis balansae y Senegalia praecox) se realizó un experimento de competencia en macetas en la FCA-UNR. La competencia no afectó la supervivencia de plántulas de S. balansae y S. praecox, y el efecto de la competencia de B. serra sobre el crecimiento de las plántulas de leñosas fue mayor que el de la competencia de A. distichantha. La tasa de crecimiento relativo en biomasa se vio más afectada por la competencia que la tasa de crecimiento relativo en altura. Mediante modelos lineales mixtos, se evaluó la asociación de la topografía, el área basal, la apertura de canopeo y la cobertura de bromeliáceas terrestres (A. distichantha y B. serra) con la distribución de plántulas (< 30 cm altura) y juveniles de dos categorías (30 cm de altura < juveniles < 160 cm de altura; y 160 cm de altura < juveniles < 1 cm de diámetro), a partir de censos realizados en 15 parcelas de 20 × 20 m establecidas en el quebrachal en estudio, antes y después de una sequía extraordinaria. Esto nos permitió analizar la importancia de distintos factores bióticos y abióticos que afectan la presencia de plántulas y juveniles de especies leñosas en distintos años. Los filtros bióticos y abióticos actuaron de manera diferente sobre plántulas y juveniles del sotobosque condicionando la riqueza de plántulas y la abundancia de juveniles. Podemos concluir que la acción de distintos filtros ambientales en el sotobosque de bromeliáceas de los quebrachales de la Cuña Boscosa Santafesina afecta la regeneración de leñosas, modificando la estructura y dinámica de la comunidad de plántulas y juveniles del bosque, comunidad que varía en consecuencia espacial y temporalmenteÍtem Acceso Abierto Resiliencia de quebrachales del Chaco Húmedo: umbrales, heterogeneidad y micro-topografía .(Facultad de Ciencias Agrarias. UNR, 2024) Alvarez Arnesi, Eugenio; Barberis, Ignacio Martín; López, Dardo RubénGlobalmente, los bosques se encuentran gravemente comprometidos por el cambio en el uso del suelo y la degradación antrópica. La homogeneización estructural biótica y ambiental de estos ecosistemas, conlleva la pérdida de procesos que sustentan su funcionalidad y determinan las contribuciones de la naturaleza a las personas. La resiliencia es una propiedad clave que expresa la capacidad de un ecosistema de tolerar, recuperarse y/o adaptarse a los disturbios sin cambiar drásticamente su estructura ni sus funciones ecológicas. Una vez excedida esta capacidad, más allá de un umbral límite, se pierde la resiliencia y se produce la degradación del ecosistema. En esta tesis se propuso entender y describir la resiliencia de los quebrachales de Schinopsis balansae, bosques xerofíticos subtropicales del Chaco Húmedo de Argentina, reconocidos por su gran valor ambiental y socioeconómico, pero también gravemente amenazados por las actividades antrópicas que se llevan a cabo. Para ello, se analizó la problemática desde el enfoque del Modelo Estructural-Funcional de Estados y Transiciones (MEFET), que provee un marco conceptual para abordar la resiliencia y la identificación de umbrales de degradación. En este sentido, se buscó comprender cómo la degradación estructural del quebrachal afectó la heterogeneidad de la vegetación, los procesos ecológicos claves (a), la composición de especies (b) y la heterogeneidad del micro relieve (c). Para ello, se seleccionaron 25 sitios bajo distintas historias de uso que representaran un gradiente de degradación de estos bosques. En cada uno de ellos, se midieron características estructurales de la vegetación y del suelo que describieran la fisonomía, la composición de especies y que estimaran procesos ecosistémicos. Para sintetizar la degradación se construyó un Índice de Degradación Estructural. Además, en un conjunto de 12 sitios se midió la micro-topografía y se cuantificó su heterogeneidad. Para identificar posibles estados alternativos de quebrachales se aplicaron técnicas estadísticas de ordenamiento y clasificación a un conjunto de variables de la vegetación y del suelo. Además, para analizar la respuesta de la heterogeneidad de la vegetación y los proxies de funciones ecosistémicas a la degradación estructural del quebrachal e identificar los umbrales asociados, se realizaron modelos lineales (generalizados) y segmentados. Los resultados encontrados indicaron la presencia de al menos dos grupos de sitios. También se observó que la heterogeneidad de la vegetación y los procesos ecológicos se asociaron negativamente con la degradación estructural del quebrachal y se encontraron puntos de quiebre y respuestas no lineales (cuadráticas) entre los grupos de sitios. Para analizar la influencia de la degradación sobre la composición de especies leñosas de estos bosques y teniendo en cuenta los grupos estructurales de sitios antes mencionados, se realizaron comparaciones de a pares de sitios entre todos los sitios para calcular los coeficientes de diversidad beta, anidamiento y concordancia intra e inter-grupos estructurales. Los resultados indicaron que la diversidad biológica estuvo negativamente asociada a la degradación del quebrachal reflejada por un aumento en la diversidad beta entre grupos estructurales y un proceso de divergencia entre sitios degradados, posiblemente como resultado del impacto diferencial de las distintas actividades antrópicas. Finalmente, a partir de la cuantificación del micro-relieve, se construyó un Índice de Heterogeneidad Topográfica para sintetizar su variación. Se constrastó este índice con el Índice de Degradación Estructural para analizar el impacto de la degradación antrópica sobre la micro-topografía, y también con las variables estructurales-funcionales de la vegetación para conocer la relación entre la variabilidad del micro-relieve y la vegetación. Los resultados obtenidos muestran que la heterogeneidad micro-topográfica se podría desglosar en una escala fina y una gruesa. También se observó que la heterogeneidad de la micro-topografía influye en la distribución de la vegetación en el espacio y en procesos ecológicos claves. Sin embargo, la degradación antrópica en combinación con factores abióticos naturales, como las inundaciones, podrían afectar negativamente la heterogeneidad micro-topográfica. Esta tesis propone un acercamiento al estudio de la resiliencia de los quebrachales, con resultados que muestran la homogenización estructural de la vegetación y del micro relieve, la disminución de procesos ecológicos y la simplificación biótica y abiótica, debido a la degradación por actividades antrópicas, en un lugar donde existe un vacío notable de información al respecto. La metodología utilizada permitió identificar puntos de quiebre estructurales en el proceso de degradación de los bosques, tanto de la vegetación como de heterogeneidad micro-topográfica. Además, se propusieron herramientas analíticas que complementan el enfoque del MEFET y juntos posibilitaron elaborar y discutir un modelo hipotético de estados y transiciones para los quebrachales, con umbrales entre ellos. En un contexto de cambio climático global y rápidas alteraciones inducidas por el ser humano, abordar la resiliencia de ecosistemas boscosos desde una perspectiva estructural funcional constituye un enfoque novedoso para su manejo y conservación.