Efecto de la disponibilidad hídrica sobre el ensamblaje de la comunidad de plantas gipsófilas del Altiplano Potosino

Abstract

"El ensamblaje de comunidades de plantas es un conjunto de procesos mediante los cuales diferentes factores ejercen un filtrado del grupo de especies regional para determinar la comunidad que actualmente se establece en determinado sitio. El factor hídrico ha demostrado ser un determinante para el desarrollo de las comunidades en las zonas áridas y semiáridas y, de manera particular, para los ecosistemas yesosos. Además, se sabe que las costras biológicas del suelo son un factor biótico que puede intervenir en la formación del banco de semillas, así como en el establecimiento de las especies, teniendo un efecto también en el ensamblaje de la comunidad. México cuenta con áreas con sustrato yesoso en las que se encuentran diferentes especies endémicas, sin embargo, no existen reportes sobre el proceso de ensamblaje de las comunidades que se establecen en esos ecosistemas. Por lo anterior, este estudio tuvo el objetivo de evaluar de manera experimental el efecto de la disponibilidad hídrica así como el efecto de la presencia de costras biológicas del suelo sobre el ensamblaje de una comunidad de gipsófilas del Altiplano Potosino, al sur del Desierto Chihuahuense. El primer experimento se desarrolló en un invernadero y consistió en la evaluación del ensamblaje de la comunidad bajo tres escenarios de disponibilidad de agua (300 %-alta disponibilidad; 150 %- disponibilidad media; 75 %- disponibilidad baja, todos con respecto a la precipitación promedio histórico de 30 años de datos climatológicos). Este experimento se desarrolló en un invernadero a partir de la colecta de muestras de suelo de yeso provenientes del municipio de Vanegas, SLP, las cuales mantuvieron al banco de semillas de la comunidad de gipsófilas del sitio y fueron depositadas en macetas, manteniendo la estructura del suelo lo más intacta posible. El segundo experimento se desarrolló en una cámara de germinación con el banco de semillas contenido en muestras de suelo con cobertura de costra biológica del suelo (CBS) y con suelo desnudo, obtenidas en el mismo sitio de estudio que en el experimento 1. Las muestras fueron disgregadas y depositadas en cajas de Petri y la germinación de semillas del banco se estimuló con giberelinas. En el experimento 1 se observó que la baja disponibilidad de agua ejerció un efecto de filtrado sobre las especies presentes en el banco, restringiendo su germinación totalmente en el tratamiento de baja disponibilidad. En los tratamientos de disponibilidad alta y media moduló el establecimiento de especies, presentando mayor riqueza y diversidad el tratamiento de alta disponibilidad en comparación con el tratamiento de disponibilidad media. En cuanto a la riqueza total, la diferencia entre estos dos tratamientos sólo fue de una especie. Además, se observó que al tener mayor disponibilidad de agua la distribución de las especies en las comunidades es más uniforme que cuando se tiene una disponibilidad media. En cuanto al experimento 2, se encontró mayor emergencia de plántulas en las CBS que en el suelo desnudo. Consideramos que la cantidad de semillas captadas en zonas donde hay presencia de esta costra sea mayor en comparación con zonas de suelo desnudo, y que las CBS tengan un efecto sobre la formación del banco de semillas. Este resultado sugiere que las CBS pueden estar involucradas en el proceso de ensamblaje de las comunidades al intervenir en la abundancia de semillas en el banco de las mismas. Este estudio es clave para el conocimiento de los ecosistemas yesosos en México y representa la base para el estudio de ensamblaje de estas comunidades, así como para la implementación de medidas para su conservación y desarrollo sostenible."

"Plant community assemblage is the set of processes through which different factors filter the regional species pool. Water is paramount for the development of communities in arid and semiarid zones and particularly for gypsum ecosystems. Furthermore, it is known that biological soil crusts are a biotic factor which intervenes in seed bank formation, as well as in seedling establishment, also affecting community assemblage. Mexico has several areas with gypsum soils with endemic species, but their community assemblage processes are unknown. The aim of this study is to evaluate the effects of water availability and presence of biological soil crust on assemblage of gypsophilous community from the Potosinian Highland, at the extreme Southern proportion of the Chihuahuan Desert. A first experiment was carried out in a greenhouse, which consisted in evaluating three scenarios of water availability (300 %-high availability; 150 %- medium availability; 75 %- low availability, all with respect to the average precipitation based upon 30 years of historical climatologic data from a period of 30 years from the region). The experiment was developed with a set of soil samples collected in Vanegas, SLP, which contained the seed bank of the gypsum community of the site. This soil was deposited in large containers while maintaining their structure as intact as possible. A second experiment took place in a germination chamber, with soil samples covered with biological soil crust (BSC) and samples with bare soil, obtained in the same study site as in experiment 1. The soil samples were moistened and deposited in Petri dishes, and seed germination was stimulated with gibberellins. In experiment 1, low water availability exerted a total filtering effect on species from the seed bank as no seedlings emerged. Higher richness and diversity were found in the high water availability treatment than in medium water availability treatment. In addition, species distribution was more uniform in high water availability than in medium water availability treatment. For experiment 2, higher seedling emergence was registered in gypsum soil with BSC than in bare soil zones. Thus, it is possible that the amount of seeds captured in zones with BSC is higher than in bare soil zones, and that BSC have an effect on seed bank formation. This result suggests that BSC is involved in the community assemblage processes by influencing seed bank abundances. This study expands the knowledge about gypsum ecosystems in Mexico, and represents a base for other assemblage studies of these communities, as well as guide to design actions for their conservation and sustainable development. "