Martin A. Nuñez University on Tennessee en Knoxville University of central Florida en Orlando.

Transcripción

1 Invasión de Pinos en Isla Victoria: el rol del ciervo, los ratones, las aves y los hongos micorrízicos * Martin A. Nuñez University on Tennessee en Knoxville University of central Florida en Orlando. *Para reproducir todo o parte de esta charla por favor contácteme primero (nunezm@gmail.com). Algunas fotos tienen copyright y algunos resultados no han sido publicados aun. Si tiene dudas o preguntas no dude en consultarme o visitar mi pagina web:

2 Las invasiones biológica son un problema

3 Los Pinos son nativos en el hemisferio norte y son altamente invasivos en el hemisferio sur

4 Invasión de pinos en el hemisferio sur Pino Radiata Australia Pino maritimo Sud Africa Pino elliottii Brasil Pino contorta Nueva Zelanda Pino radiata Chile Pino kesiya Madagascar

5 Conocemos MUY poco de los factores que regulan las invasiones

6 Isla Victoria, Parque Nac. Nahuel Huapi Lago Nahuel Huapi

7 Historia de la introducción de especies arbóreas en la Isla Victoria Entre 1925 y 1939 se plantaron 135 especies exóticas (62 coníferas) Nahuel Huapi Lake 1960 el proyecto se suspendió y se abandonaron las plantaciones.

8 Patrón de invasión observado: -altas densidades de exóticos muy cerca de las plantaciones (~50 m). -muy bajas densidades lejos de las plantaciones.

9 Especies arboreas dominantes Coihue Nothofagus dombeyi Ciprés Austrocedrus chilensis

10 Factores propuesto para explicar la invasion de pinos (en blanco) y los factores que nosotros creemos que pueden ser mas importantes en la isla victoria (Naranja): Tasas de crecimiento Duración del período juvenil Tasa de germinación de semillas Predación de semillas Disturbio Presión de propágulos Condiciones climáticas Capacidades de dispersión Herbivoría por enemigos naturales Características del suelo Alelopatía Facilitación por hongos micorrízicos Dispersión secundaria Competencia con la flora nativa

11 Herbivoría por ciervo? Invasión de pinos?? Predación Seed de Predation semillas Facilitación por micorrizas

12 Herbivoría por ciervo Herbivoría por ciervo? Invasión de pinos

13 Ramoneo por ciervos: comun en la isla

14 Hipótesis de la liberación de los enemigos Zona donde la especie es exótica Zona donde la especie es nativa

15 Hipótesis de la liberación de los enemigos Zona donde la especie es exótica Zona donde la especie es nativa

16 Nuestra idea: El ciervo impide la invasión de los pinos dado que los daña en forma muy intensa; y los prefiere a los árboles nativos.

17 Experimento de cafetería o de tenedor libre

18 Experimento de cafetería o de tenedor libre Especies exóticas: pino Ponderosa y pino Oregón Especies nativas: Ciprés y Coihue

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20 Nativo Exótico

21 El ciervo prefiere a los nativos! Porcentaje de individuos comidos a a b b ciprés coihue pino oregón pino ponderosa Austrocedrus chilensis Nothofagus donbeyi Pseudotsuga menziesii Pinus ponderosa Nativos Exóticos

22 Porcentaje de ramas comidas por especie a a b b Nativos Exóticos ciprés coihue pino oregón pino ponderosa Porcentaje % de of ramas branches comidas browsed por especie

23 No esperabamos esto: los ciervos parecen estar estimulando la invasión mas que frenándola

24 Facilitación de las invasiones por especies exóticas + especie exótica B Especie exótica A

25 El ciervo también tiene otros efectos además de la herbivoria, como el pisoteo o el incremento de nutrientes en suelo debido a sus excrementos Para esto tenemos clausuras, donde se excluye el efecto del ciervo y por lo tanto se puede estudiar como seria un bosque sin el. b

26 Herbivoría por ciervo Herbivoría por ciervo + Invasión de pinos

27 Herbivoría por ciervo + Invasión de pinos?? Predación Seed de Predation semillas Facilitación por micorrizas

28 Predación de semillas? Invasión de pinos Predación Seed de Predation semillas

29 Porque estudiar la predacion de semillas? Son muy importantes pare determinar la distribución y abundancia de muchas especies de plantas En la región hay mucha predacion de semillas La semilla de los pinos son mucho mas grandes que la de los árboles nativos

30 Hipótesis de resistencia biológica Nativo - Exótico Nativos

31 Hipótesis de resistencia biológica Nativo Exótico Nativos

32 Nuestra idea: la predación de semillas limita la invasión de pinos.

33 Primer Experimento predación de semillas en el campo 5 especies: 2 nativas Coihue y Ciprés 3 exóticas- pino Oregón, ponderosa y murrayana 1

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35 Las semillas de exóticas fueron preferidas, y lejos de los pinares la predación fue más intensa Porcentaje comido Cerca a pinares Lejos de pinares Coihue ciprés P. contorta P. oregón P. ponderosa Nativos Exóticos

36 Las semillas grandes fueron mas comidas Porcentaje de predacion predación R = Ln de las semillas Logaritmo del peso de las semillas (mg) 2 Exóticas Nativas

37 Con Cámaras automáticas encontramos que las aves y los roedores eran responsables de la predación de semillas

38 Segundo experimento: clausuras de semillas

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40 Numero # of seedlings de plántulas # of germinated seeds in the diferent treatments and distances for all the spp Menos semillas nacieron fuera de la protección y lejos de las plantaciones close far Con protección cage Cerca a las plantaciones Lejos de las plantaciones W/out Sin protección cage

41 El pino ponderosa fue la especie mas atacada Percent seeds germinated Porcentaje % seeds de semillas germinated que nacieron Con protección Sin protección Con protección P. ponderosa Pseudotsuga Pino Oregon P. contorta Pino Ponderosa Pino Contorta Sin protección cage W/out cage cage W/out cage close far Cerca a las plantaciones Lejos de las plantaciones

42 La predacion de semillas puede ser un factor importante explicando la poca invasión en la isla Esto puede deberse a que las plantaciones no son hábitat propicio para los animales locales Esto indica que un bosque relativamente poco alterado sería mas eficiente para impedir la invasión que un bosque muy alterado. Por lo tanto sería importante mantener los bosques con mínimo impacto

43 Invasión de pinos - Predación Seed de Predation semillas

44 Herbivoría por ciervo + Invasión de pinos -? Predación Seed de Predation semillas Facilitación por micorrizas

45 Facilitación por micorrizas Invasión de pinos? Facilitación por micorrizas

46 Micorrizas Las micorrizas son vitales para la vida de la mayoría de las plantas en la tierra

47 Numerosos intentos de establecer plantaciones de coníferas exóticas fallaron por la falta de micorrizas

48 Hay evidencia de falta de inoculación en zonas donde los pinos no son nativos, como en Australia, NZ y EEUU (regiones donde no hay pinos nativos)

49 La idea Los pinos no pueden crecer lejos de las plantaciones dado que no tiene los hongos micorrízicos adecuados

50 Experimento de invernadero Experimento de campo Análisis moleculares

51 Invernadero Solo lejos de las plataciones la addicion de inoculo incremento 3x el crecimiento, sugiriendo la falta de hongos micorrhizicos! Aboveground Peso de las plántulas Biomass (g) mass (g) close with ECM addition Cerca Con adición de inóculo Cerca close w/out ECM addition Cerca Sin adición de inóculo Far with ECM additon Pino Ponderosa Lejos Con adición de inóculo Far W/out ECM addition Lejos Lejos Sin adición de inóculo sterile estéril Suelo estéril

52 mass (g) Pino Murrayana Biomasa (g) (g) mass (g) mass (g) / / Pino Oregon Pino Ponderosa 0 Cerca close with ECM Con addition adición de inóculo Cerca close w/out Sin ECM addition adición de inóculo Lejos Far with ECM Con additon adición de inóculo Lejos Far W/out ECM Sin addition adición de inóculo ste rile Suelo estéril

53 Experimento de campo En zonas invadidas y no invadidas Semillas de 3 especies de coníferas exóticas. Controles Tratamiento Sin Con Suelo local Inóculo esterilizado Con Inóculo (Suelo de las plantaciones)

54 Establecimiento de plántulas N de plots con plántulas Pinus contorta CLOSE FAR ECM added Local soil added Sterile soil added Cerca de plantaciones Lejos de plantaciones Inoculado con micos Con suelo local Con inoculo estéril

55 Experimento de campo Biomasa aérea de plántulas Pinus ponderosa Inoculado con micos Con suelo local Con inoculo estéril mass (g) Biomasa (g) Cerca Close de to plantaciones plantations Lejos Far from de plantaciones plantations

56 Análisis moleculares 20 spp. hongos micorrícicos encontrados cerca de las plantaciones 3 spp. encontradas lejos

57 Análisis moleculares La gran mayoría de las plántulas cerca del pinar estaban colonizadas por hongos micorrízicos Solo el 16% de las plántulas lejos de pinar estaban colonizadas por hongos

58 Análisis moleculares La mitad de las plántulas cerca del pinar estaban colonizadas por solo dos especies que Nunca fueron encontradas lejos del pinar: Wilcoxina mikolae y Rhizopogon sp.

59 Wilcoxina mikolae Especie mas abundante Presente en el 27% de las plántulas cerca de los pinares Nunca encontrada lejos de pinares Wilcoxina mikolae

60 Rhizopogon sp.: 2da especie mas abundante Nunca encontrada lejos de pinares

61 Conclusiones La falta de especies micorrícicas adecuadas puede estar retardando la invasión redes de micelio importante para la invasión Es importante tener cuidado con la contaminación del suelo dado que esto puede disparar una invasión de pinos y quizás otras especies.

62 El ciervo y el jabalí pueden estar dispersando los hongos

63 Herbivoría por ciervo + Invasión de pinos - - Predación Seed de Predation semillas Facilitación por micorrizas

64 Conclusiones generales + Las invasiones pueden estar controladas por múltiples factores Pine invasion - - Saber como operan estos factores puede ser vital para plantear planes de manejo La interacción entre estos factores u otros factores pueden también ser muy importantes, lo cual abre la puerta para otros estudios en el futuro

65 Herbivoría por ciervo + Invasión de pinos - - Predación Seed de Predation semillas Facilitación por micorrizas

66 Gracias! Parque Nacional Nahuel Huapi University of Tennessee Universidad del Comahue Sigma Xi y NSF