Plantas Invasoras Resistencias a Herbicidas y Detección de Malas Hierbas Editores José Ramón Arévalo Silvia Fernández Francisca López Jordi Recasens Eduardo Sobrino
XIII Congreso de la Sociedad Española de Malherbología, La Laguna 2011 INFLUENCIA DE LOS FACTORES EDÁFICOS EN LA ABUNDANCIA Y DIVERSIDAD DE LA FLORA NATIVA Y FORÁNEA EN LA ISLA DE TENERIFE (ISLAS CANARIAS) J.L. Mora 1, E. Chinea 2, A. Rodríguez-Rodríguez 2 1 Departamento de Agricultura y Economía Agraria, Facultad de Veterinaria, Universidad de Zaragoza. Calle Miguel Servet 177, 50013 Zaragoza. jlmorah@unizar.es 2 Departamento de Edafología y Geología, Universidad de La Laguna. Resumen: En este trabajo estudiamos los principales gradientes edáficos en la Isla de Tenerife, y analizamos su relación con los patrones de abundancia y diversidad de la flora autóctona y alóctona. La flora introducida muestra una mayor capacidad para competir en los suelos con propiedades más favorables, mostrando los suelos con carácter ándico el mayor riesgo de invasión. Otros gradientes como los relacionados con la alcalinidad y salinidad de los suelos influyen en la importancia relativa del componente endémico y no-endémico de la flora nativa. Algunas características altamente desfavorables como la presencia de potenciales fitotóxicos o la incidencia erosiva afectan negativamente a la flora nativa e introducida. Palabras clave: especies endémicas, gradientes edáficos, regresión de componentes principales, relaciones suelo-vegetación. INTRODUCCIÓN Las especies introducidas invasoras se cuentan entre los principales factores de amenaza para la flora canaria, debido a su competencia con las especies nativas (REYES- BETANCORT et al., 2008). Las características de los suelos pueden ser un factor clave en la colonización por especies invasoras. Una elevada disponibilidad de nutrientes facilita las invasiones, favoreciendo que prosperen especies oportunistas de crecimiento rápido (DAVIS et al., 2000). Por otra parte, las plantas invasoras producen cambios retroalimentados en las condiciones del suelo, que favorecen su propio crecimiento frente al de otras plantas competidoras (EHRENFELD, 2003). El objetivo de este trabajo es valorar la relación existente entre las propiedades del suelo y la abundancia y diversidad de las especies vegetales autóctonas y alóctonas a lo largo de un prolongado gradiente ambiental representativo de la variedad de mesoclimas y hábitats del Archipiélago Canario. 55
MATERIAL Y MÉTODOS Estudiamos los suelos y la vegetación de un total de 320 localidades del sector sudoriental de la Isla de Tenerife, entre 0 y 2.400 msnm. En cada localidad se inventarió la vegetación vascular por intersección sobre línea, y se colectó una muestra de suelo a 0-25 cm. En el laboratorio se analizaron propiedades relacionadas con su fertilidad: densidad aparente, granulometría, estabilidad de agregados, retención de agua, ph en agua y en KCl, salindiad, Ca, Mg, K, Na y Al y capacidad total de cambio, P, Fe, Cu, Mn, Zn y B asimilables, C orgánico, N total y carbonato cálcico (SPARKS et al., 1996; DANE and TOPP, 2002). La biodiversidad se estimó a partir de los datos de abundancia utilizando el índice de Shannon. La procedencia de las especies se estableció siguiendo a ACEBES et al. (2010), considerando las siguientes categorías: nativas seguras endémicas (NSE) y no-endémicas (NSN), nativas probables (NP), nativas posibles = introducidas probables (NO) e introducidas seguras (I). Mediante un Análisis de Componentes Principales (PCA) de los datos de suelos, obtuvimos un número reducido de ejes sintéticos representativos de los principales gradientes edáficos. Finalmente, realizamos un análisis de correlación de los patrones de abundancia y diversidad observados, utilizando los ejes resultantes del PCA como variables independientes. Este procedimiento es idóneo en casos de fuerte colinearidad de las variables explicatorias (JOLLIFFE, 2002), como es habitual en las propiedades del suelo. RESULTADOS La Tabla 1 condensa los principales gradientes de variación en las propiedades del suelo. El componente 1 (24,5% de varianza explicada) se relaciona estrechamente con el ph, otorgando las mayores puntuaciones a suelos alcalinos, ricos en cationes básicos y pobres en Fe biodisponible. Esta variación coincide con el gradiente climático actitudinal: a medida que ascendemos, un clima más húmedo favorece el lavado de las bases y los suelos son cada vez más ácidos. El componente 2 (14,7%) refleja el carácter ándico de ciertos suelos volcánicos, caracterizados por texturas con tendencia limosa y una elevada retención de agua. El componente 3 (10,9%) se asocia al contenido de arcilla, correlacionado con la compactación del suelo pero también con nutrientes cambiables como el K. El componente 4 (7,4%) evidencia las características de los suelos costeros, salinos e intensamente antropizados, ricos en P asimilable. Los componentes 5 y 6, ya de muy escaso poder explicativo (5,4 y 4,8%), se correlacionan respectivamente con los contenidos de Al cambiable y arena fina. El gradiente de alcalinidad (componente 1) no parece afectar a la flora nativa en su conjunto (Tabla 2), si bien la flora endémica predomina en los suelos costeros alcalinos, y la nativa no-endémica en los suelos más ácidos de zonas altas. El contenido de arcilla (componente 3) se asocia a una mayor cobertura de plantas nativas endémicas en detrimento de las no-endémicas. Las propiedades ándicas (componente 2) favorecen la diversidad de la flora introducida, que compite muy bien en los biotopos más favorables. Asimismo, las propiedades de los suelos costeros y especialmente su grado de antropización (componente 4) son la causa probable de un incremento de cobertura y diversidad de las plantas introducidas a costa de la flora endémica. La presencia de Al cambiable, un reconocido fitotóxico, y de arena fina, asociada a una mayor erosión, afectan negativamente 56
a la diversidad y cobertura de las plantas introducidas seguras y probables, pero también respectivamente a la diversidad de plantas endémicas y a la cobertura de nativas probables. Tabla 1.- Matriz de componentes principales de las propiedades del suelo. 1 2 3 4 5 6 Densidad aparente - -0,392-0,501 0,169 0,111 0,365 Arcilla 0,370 0,495-0,610 0,109 0,223 - Limo -0,132 0,655 - -0,187-0,232 0,224 Arena fina - -0,415 0,267-0,236 0,550 Arena gruesa -0,238-0,652 0,408 - -0,159-0,416 Estabilidad agregados -0,318-0,280-0,360 0,121-0,223 Retención agua 33KPa 0,173 0,720 0,273-0,391 - - Retención agua 1500 KPa 0,509 0,680 - -0,238 0,123-0,205 ph (H 2 O) 0,820-0,293 - -0,228-0,250 0,117 ph (KCl) 0,829-0,242 - -0,187-0,165 0,208 C.E.1:5 0,314 - - 0,402 0,476 - CCC 0,736-0,464-0,227-0,109 Ca 0,663 0,319 - -0,276 - - Mg 0,658 0,444-0,288-0,182-0,156 Na 0,658-0,213 0,483 0,100 0,278 - K 0,666-0,172 0,607 - - - Al -0,424-0,228-0,538 - P - 0,378 0,345 0,539-0,246 - Fe -0,742 0,216 0,262 0,128 0,201 - Cu 0,338 0,312 0,133 0,496-0,155 - Mn -0,164 0,407-0,482 - - Zn - 0,282 0,477 0,418-0,400 0,178 B 0,655-0,133 0,192 0,169 0,198 C -0,605 0,345 0,360-0,304-0,329 N -0,437 0,454 0,411-0,207 0,124 0,392 CaCO 3 0,377-0,137 0,324-0,166-0,198 - Nota: Sólo se muestran los coeficientes con valor absoluto > 0,1 Tabla 2.- Correlación de los ejes del PCA con la diversidad de la flora autóctona y alóctona. Componente 1 2 3 4 5 6 NSN 0,465** - - - - - NSE -0,478** - - -0,253** - - NP - - - 0,123* - -0,161** NO - 0,170** - - -0,206** -0,247** I - 0,280** - 0,112* -0,159** -0,116* Total -0,155** 0,186** - - -0,150** -0,200** NSN 0,431** -0,145** - - - NSE -0,496** 0,153** 0,124* -0,161** -0,117* - NP - - - - - -0,131* NO - - - - -0,185** -0,210** I - 0,265** - 0,122* -0,152** - Total -0,160** 0,280** - -0,116* -0,156** -0,258** Nota. NSE: nativas seguras endémicas, NSN: no-endémicas, NP: nativas probables, NO: nativas posibles, I: introducidas seguras. *p<0.05, **p<0.01. Sólo se muestran los coeficientes de las correlaciones significativas. Abundancia Diversidad 57
DISCUSIÓN Los suelos de Tenerife muestran pronunciadas variaciones en las características que definen su fertilidad físico-química. Algunos de los patrones de variación coinciden con gradientes ambientales como el altitudinal que afectan a la biodiversidad vegetal. Ciertas características del suelo como la presencia de metales potencialmente fitotóxicos o texturas esqueletizadas por la erosión afectan negativamente a la diversidad y abundancia de plantas introducidas y, ocasionalmente, también de plantas nativas. Las plantas introducidas prosperan especialmente en los suelos con características más favorables, como los suelos con propiedades ándicas, que sufren por ello un mayor riesgo de invasión. BIBLIOGRAFÍA ACEBES GINOVÉS, J.R. et al., (2010). Pteridophyta, Spermatophyta. En: Lista de especies silvestres de Canarias. Hongos, plantas y animales terrestres. 2009, M. ARACHAVALETA et al. (Cos.). Gobierno de Canarias (España), 119-172. DANE, J.H.; TOPP, G.C. (Eds.) (2002). Methods of Soil Analysis. Part 4. Physical methods. Soil Science Society of America, Madison WI. 1692 pp. DAVIS, M.A.; GRIME, J.P.; THOMPSON, K. (2000). Fluctuating resources in plant communities: a general theory of invisibility. Journal of Ecology, 88, 528-534. EHRENFELD, J.G. (2003). Effects of exotic plant invasions on soil nutrient cycling processes. Ecosystems, 6, 503-523. JOLLIFFE, I.T. (2002). Principal Component Analysis. 2nd ed. Springer-Verlag, New York. 487 pp. REYES-BETANCORT, J.A.; SANTOS GUERRA, A.; GUMA, R.; HUMPHRIES, C.J.; CARINE, M.A. (2008) Diversity, rarity and the evolution and conservation of the Canary Islands endemic flora. Anales del Jardín Botánico de Madrid, 65, 25-45. SPARKS, D.L.; PAGE, A.L.; HELMKE, P.A. (Eds.) (1996.) Methods of Soil Analysis. Part 3 - Chemical methods. Soil Science Society of America, Madison WI. 1390 pp. Summary: Influence of soil factors on the abundance and diversity of native and alien flora on the island of Tenerife (Canary Islands). We investigated the main soil gradients on the island of Tenerife, and analyzed their relationship with patterns of abundance and diversity of native and alien flora. Exotic plants show a greater ability to compete on those soils showing the most favorable conditions for plant growth, andic soils showing the highest risk of invasion. Other gradients, such as those related to the alkalinity and salinity of the soil, influence the relative importance of the endemic and non-endemic components of native flora. Some highly unfavorable characteristics, such as the presence of phytotoxic Al or the impact of erosion, adversely affect both native and introduced flora. Key words: endemic species, principal component regression, soil gradients, soil-vegetation relationship. 58