Barberis, Ignacio Martín2024-06-192024-06-192024https://hdl.handle.net/2133/27325Globalmente, 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.The resilience of quebrachales in the Humid Chaco: thresholds, heterogeneity, and micro topography. Forests are severely compromised by land use changes and anthropogenic degradation. Forests’ structural, biotic, and abiotic homogenization lead to the loss of ecosystem processes that sustain their functionality and determine their contributions to people. Resilience is a key property that expresses the capacity of an ecosystem to tolerate, recover, and/or adapt to disturbances without changing its structure or ecological functions. Once this capacity is exceeded beyond a threshold, resilience is lost, and degradation occurs. The Structural-Functional State and Transition Models (SFSTM) provide a conceptual framework to address ecosystem resilience and the identification of degradation thresholds. In this work, I described and quantified forest structural degradation and its effect on vegetation and micro-topographic heterogeneity, proxies of ecological processes, and species composition of the quebrachales, a threatened xerophytic subtropical forest of great environmental and socio-economic value in the Humid Chaco of Argentina. For this purpose, I selected 25 forest sites differing in their land use histories and sampled vegetation and soil. I constructed a Structural Degradation Index (SDI) based on a set of structural variables and ordered and classified the sites into two structural groups using multivariate techniques. In addition, I quantified the micro-topography heterogeneity in a subset of 12 sites. I performed linear and segmented models to analyze the responses of vegetation and micro-topography heterogeneities and proxies of ecosystem process to structural degradation and to identify thresholds. In addition, I analyzed species composition based on the comparison of the coefficients of beta diversity, nesting, and concordance between sites, and contrasted them against the SDI. The structural degradation of the quebrachal was negatively related to vegetation heterogeneity and ecological processes, and there were breakpoints between structural groups. Biological diversity was negatively related to degradation, since beta diversity increased between structural groups, and species divergence increased between degraded sites due to the differential impact of anthropogenic activities. Finally, micro topography heterogeneity was also negatively related to degradation, and a breakpoint was identified too. This work shows a clear approach to analyze the resilience of subtropical xerophytic forests with concrete results on vegetation structure and micro-topographic homogenization, decrease of ecological processes, and biotic simplification due to anthropogenic degradation of these ecosystems. In the context of global climate change and rapid human-induced alterations, addressing forest ecosystem resilience from a structural and functional perspective could be a novel approach to its sustainable managementesopenAccessBosquesDegradaciónHeterogeneidadProcesos ecosistémicosQuebrachalesResilienciaUmbralestesisEl autorAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International