Cambio de vegetación en encinares de clima templado por el impacto de la actividad agrícola y ganadera

Abstract

"En los bosques de México y el mundo, se ha vuelto común encontrar paisajes compuestos por parcelas agropecuarias inmersas en matrices forestales. Los disturbios antropogénicos pueden cambiar drásticamente la composición florística y esta a su vez, llega a persistir por tiempos prolongados, cambiando así la trayectoria sucesional hacía nuevos estados alternativos estables. El impacto de la agricultura y la ganadería en este proceso aun es poco comprendido, dificultando el manejo, conservación y restauración de los bosques. En este trabajo se estudiaron los cambios en la vegetación dentro de un paisaje-mosaico dominado por encinares, que mantiene una heterogeneidad de usos de la tierra. Se investigó si el efecto del legado de las actividades agrícolas, en conjunto con el pastoreo y ramoneo ganadero dentro de este ecosistema, resulta en la transición a estados alternativos estables, con comunidades vegetales estadísticamente distinguibles. El área de estudio consta de una matriz de bosque de encino, con parches que fueron dedicados a diferentes actividades antrópicas: 1) sitios donde se realizaron actividades de agricultura y posteriormente ganadería, 2) sitios únicamente dedicadas a pastoreo de ganado (extensivo y continuo) y 3) sitios con poca o nula presencia de actividades antrópicas. Dentro de cada uno de los parches mencionados y tomando en cuenta las asociaciones vegetales contrastantes que se observaban, se trazaron 36 transectos de franja de 250 m2 cada uno para conocer la composición florística (árboles y arbustos), a su vez se registraron variables topográficas (altitud, exposición, pendiente), variables edáficas (contenido de carbono orgánico, nitrógeno total y fósforo total, pH, textura), así como variables derivadas de las actividades antrópicas (cantidad de heces y senderos de ganado, compactación del suelo). Un análisis NMDS (análisis de escalamiento multidimensional no-métrico) diferenció tres comunidades vegetales: bosque de encino, matorral secundario (dominada por Acacia-Dodonaea) y una comunidad transición (una mezcla de las primeras dos comunidades). Dos de las variables relacionadas con el disturbio (cantidad de heces y compactación del suelo) explicaron hasta el 14.46 % de la variación en la composición vegetal mientras que las variables ambientales explicaron el 19.26 % de la variación. Por ello, se propone un modelo de estado-transición, donde el pastoreo continuo y un legado de agricultura modifican las características del suelo y vegetación, tal que contribuyen a la transición de un bosque de encino a un matorral secundario. Éste último, está compuesto por especies dispersadas por el mismo ganado y tolerantes al ramoneo, a la compactación del suelo y alta exposición solar. Estos resultados representan los primeros datos empíricos que apuntan a considerar al matorral secundario como un estado alternativo para los encinares americanos."

"In the tropics, agricultural fields and cattle pastures are often immersed in a native forest matrix to form mosaic landscapes. These anthropogenic disturbances modify the native floristic composition and may drive ecosystems to new stable alternative states. The impact of agriculture and livestock in this process is poorly understood, hampering management, conservation and restoration efforts in forest ecosystems. In this work, we studied the changes in vegetation within a mosaic landscape dominated by oaks, which maintains a heterogeneity of land uses. We examined whether the legacy of agricultural activities, coupled with livestock grazing and browsing, triggers the transition to an alternative stable states with statistically distinguishable plant communities. The study area consists of an oak forest matrix, with patches that were dedicated to different anthropic activities: 1) sites where agriculture activities were carried out and subsequently livestock grazing, 2) sites dedicated to livestock grazing (where cattle freely move) and 3) sites with little or no presence of anthropic activities. Within each of the patches mentioned and considering contrasting plant associations that were observed, we established 36 transects of 250 m2 to evaluate floristic composition, topographic variables (altitude, exposure, slope), edaphic variables (content of organic carbon, total nitrogen and total phosphorus, pH, texture) and variables derived from anthropic activities (amount of cow dung and cattle paths, soil compaction). A NMDS analysis (Non-metric Multidimensional Scaling Analysis) differentiates three plant communities: oak forest, shrublands (dominated by Acacia-Dodonaea) and a transitional community (a mixture of the others two communities). Two of the disturbance variables (amount of cow dungs and soil compaction) explain 14.46 % of total variation in plant species composition, while environmental variables accounted for 19.26 %. Therefore, we suggest a state-and-transition model where continuous livestock grazing and the legacy of agriculture contributed to a successional regime shift from an oak forest to a secondary shrubland. The latter is dominated by livestock dispersed species that tolerate browsing, soil compaction and high solar incidence. Our results are the first empirical data that suggest the shrublands as an alternative state found in oak forests of Latin America."