Fragmentación forestal en la subcuenca del río Pilón: diagnóstico y prioridades

La subcuenca del río Pilón es importante por la captación de agua para la agricultura comercial y por la conservación de la riqueza biológica del estado de Nuevo León. Sin embargo, se desconoce la magnitud de la fragmentación de sus bosques y matorrales, y no se han identificado los fragmentos remanentes prioritarios para conservar. Por lo tanto, este estudio evalúa la fragmentación de sus comunidades vegetales usando el tamaño del fragmento y la relación entre el perímetro y el área del fragmento (P/A) como indicadores de tamaño y forma, así como la distancia al vecino más próximo y el índice de intersección y yuxtaposición como indicadores de conectividad. Estos se calcularon en mapas generados mediante interpretación de imágenes de satélite Landsat de 1974 y 2000 (clasificación supervisada y estratificada). Los resultados muestran cambios estadísticamente significativos en el tamaño y forma de los fragmentos de todas las comunidades evaluadas, así como en su conectividad. Las comunidades más afectadas por la fragmentación en su forma y tamaño son el bosque de oyamel y de encino, así como el huizachal, el matorral submontano y el bosque de pino. En su conectividad, la fragmentación afecta sobre todo a los matorrales tipo tamaulipeco, submontano y desértico, así como los huizachales. En este estudio se evalúan los fragmentos prioritarios a conservar, considerando sus funciones como zonas de amortiguamiento y de estabilización de laderas, mediante la aplicación de criterios en un sistema de información geográfica. Al respecto se recomienda conservar 347 fragmentos para amortiguamiento y 210 fragmentos para estabilización de laderas

Effect of biological soil crusts on the germination of three plant species under laboratory conditions

"Semiarid grasslands in northeastern Mexico contain many endemic plants and animals and are an important refuge for resident and migratory animals. Here, as in many other semiarid areas, biological soil crusts are a key component of the ecosystem. However, findings about their effect on the germination of vascular plants are in contrast. We asked whether germination of some native plant species would be inhibited by the presence of biological soil crusts as it has been found in other studies and evaluated the effect of seven dominant biological soil crusts: Psora cerebriforme (W.A.Weber), Psora decipiens (Hedwig) Hoffm., Placidium sp., Endocarpom pussillum (Hedwig), Xanthoparmelia chlorochroa (Tuck.) Hale, Nostoc commune (Vauch), and Oxymitra sp. from the area, on the germination percentage and germination rate of three native plant species: Frankenia gypsophila (I.M.Johnst.), Muhlenbergia arenicola (Buckl.), and Sartwellia mexicana (A.Gray). Germination tests were carried out in an environmental chamber at 26 °C and at a constant humidity of 60% with 12 hours by 12 hours light and darkness. Biological soil crusts did not affect germination percentage of the three evaluated plant species when compared to bare soil. Germination rate ranged between 3.5 and 5 days and there were no differences between substrates.""En los pastizales semiáridos del noreste de México se encuentran plantas y animales endémicos, y son un refugio importante para animales residentes y migratorios. Aquí, como en otras zonas semiáridas, las costras biológicas del suelo son un componente clave del ecosistema. Sin embargo, los reportes sobre su efecto en la germinación de plantas vasculares son contrastantes. En este trabajo se investiga si la germinación de algunas especies de plantas nativas sería inhibida por la presencia de costras biológicas del suelo como se ha encontrado en otros estudios, y se evalúa el efecto de cinco líquenes (Endocarpon pusillum Hedw., Placidium sp., Psora cerebriformis W.A.Weber, Psora decipiens (Hedw.) Hoffm., Xanthoparmelia chlorochroa (Tuck.) Hale), una cianobacteria (Nostoc commune Vauch.) y una hepática (Oxymitra sp.), que son componentes de las costras biológicas del suelo dominantes en el área. Los efectos evaluados son en el porcentaje (germinabilidad) y rapidez de germinación (t50) de tres especies de plantas nativas del área: Frankenia gypsophila I.M.Johnst., Muhlenbergia arenicola Buckl. y Sartwellia mexicana A.Gray. Las pruebas de germinación se realizaron en una cámara ambiental a 26 °C, humedad constante del 60%, 12:12 horas luz:oscuridad. Las costras biológicas no afectaron el porcentaje de germinación de las tres especies de plantas evaluadas comparado con el suelo desnudo. La rapidez de germinación estuvo entre 3.5 y 5 días, sin diferencias entre los sustratos.

Effect of seed density on germination of Isolatocereus dumortieri and Myrtillocactus geometrizans, endemic columnar cacti species from Mexico

"Se evaluó el efecto de la densidad de semillas en la germinación de 2 cactáceas columnares: Isolatocereus dumortieri y Myrtillocactus geometrizans. Se utilizaron 5 tratamientos de densidad de semillas (1, 5, 10, 20 y 50 semillas). Isolatocereus dumortieri mostró menor porcentaje de germinación con el aumento de la densidad, mientras que la germinación de M. geometrizans no fue afectada por la densidad de semillas. Estos resultados sugieren que las plántulas de I. dumortieri podrían competir por recursos.""The effect of seed density on the germination of 2 columnar cactus species (Isolatocereus dumortieri and Myrtillocactus geometrizans) was evaluated using 5 seed density treatments (1, 5, 10, 20 and 50 seeds). Isolatocereus dumortieri had a lower germination percentage with increasing seed density; germination of M. geometrizans was not affected by seed density. These results suggest that I. dumortieri seedlings might compete for resources with siblings.

Efecto de almacenamiento en frío, calor, humo y carbón vegetal para romper la latencia de Arctostaphylos pungens HBK (Ericaceae)

"We evaluated the effect of cold storage and fire-related cues on seed germination of Arctostaphylos pungens HBK (Mexican Manzanita), a common shrub in poorly managed pine-oak forests in Durango, Mexico. Because this shrub has a high density in previously burnt forests, we investigated the effect that high temperatures, smoke and charcoal might have on seed germination of this species. Seeds were collected fresh from the shrubs. The highest germination was 30% for seeds that had been cold stored, heat shocked, past through smoke and watered with diluted charcoal.""En este estudio se evaluó el efecto del almacenamiento en frío y factores relacionados con el fuego en la germinación de Arctostaphylos pungens HBK (Manzanita Mexicana), un arbusto común en bosques de pino-encino mal manejados en Durango, México. Debido a que este arbusto presenta una alta densidad en bosques que han sido incendiados, investigamos el efecto de alta temperaturas, humo y carbón sobre la germinación de las semillas. Se trabajó con semillas recién colectadas de los arbustos. El porcentaje de germinación más alto que se obtuvo fue de 30%, para semillas que se almacenaron en condiciones frías, con tratamiento de shock térmico, pasadas por humo y regadas con dilución de carbón vegetal.

Growth and ecophysiology of succulent seedlings under the protection of nurse plants in the Southern Chihuahuan Desert

"In arid zones, light and water are two important factors that limit seedling development. The shade provided by nurse plants can reduce overheating, excessive transpiration, and photoinhibition in protege seedlings. The difference that a nurse plant microenvironment may provide on the physiological performance of succulent desert seedlings could be tested by measuring plant growth and photosynthesis. Specifically, in this study we measured the variables related to chlorophyll fluorescence: Quantum yield of photosystem II photochemistry (UPSII) and electron transport rate (ETR), as well as relative growth rate (RGR) and its components (net assimilation rate, NAR, and leaf area rate, LAR), root to shoot (R/S) ratio, and relative water content (RWC) for seedlings transplanted under nurse plants and seedlings transplanted under direct sunlight. We tested whether UPSII, ETR, LAR, R/S ratio, and RWC, were lower, and RGR and NAR were higher for seedlings of seven succulent species common to the Southern Chihuahuan Desert (Agave lechuguilla, A. salmiana, Echinocactus platyacanthus, Ferocactus histrix, Myrtillocactus geometrizans, Stenocactus coptonogonus and Yucca filifera) grown under direct sunlight than for those grown under nurse Mesquite trees. Although species responded differently to treatments, in general we found that seedlings grown under nurse plants had higher UPSII and lower ETR than those grown under direct sunlight. RWC, R/S ratio, and RGR and its components varied in response to microenvironments for some species but not consistently. The ecophysiology variables tested here were more clearly affected by solar radiation than the morphology variables. These results are the first field study including the ecophysiological and morphological mechanisms of seedlings of succulent species under nurse plants.

Efecto de los ciclos de hidratación y deshidratación en la germinación de nueve especies del Desierto Chihuahuense

"Plants from drylands have developed strategies to germinate even in places where available humidity is sporadic with large periods of drought. Previous works determined germination of cacti species as a response to discontinuous humidity events (“seed hydration memory”). This study is aimed at assessing whether species of the Chihuahuan Desert show a seed hydration memory. Our hypothesis is that seeds of desert species can tolerate periods of dehydration after single or multiple hydration events and subsequently germinate more and faster. We evaluated nine species: Sartwellia mexicana, Echinocactus platyacanthus, Cucurbita foetidissima, Lepidium virginicum, Lesquerella berlandieri, Yucca filifera, Atriplex canescens, Nassella tenuissima, and Ferocactus pilosus, using four treatments: T1 = 24 hours hydration/5 days dehydration (HD), T2 = Three consecutive cycles of 24 hours hydration/5 days dehydration, T3 = 72 hours hydration /5 d dehydration, and T4 = Control. Echinocactus platyacanthus, Nassella tenuissima, Ferocactus pilosus, and Lepidium virginicum showed higher germination with HD treatments than the control. Ferocactus pilosus and Lepidium virginicum had the highest germination in T2, Nassella tenuissima in T3, Echinocactus platyacanthus in any HD treatment while Yucca filifera in the control and T2. Yucca filifera and F. pilosus had the lowest germination rate (t50) in T2; E. platyacanthus in T1 and T2. The remaining species didn’t show differences in t50 between treatments. These results indicate that at least some desert species germinate more and faster after single or multiple hydration- dehydration events evincing the ability of those seeds to retain, during dehydration, the physiological changes produced from seed hydration.""Las especies de zonas áridas han desarrollado estrategias para germinar con poca humedad disponible y prolongadas sequías. Se ha reportado que algunas cactáceas responden a eventos de humedad discontinuos (“memoria de hidratación”). Aquí se evaluó si semillas de especies del Desierto Chihuahuense presentan “memoria de hidratación”. Nuestra hipótesis es que las semillas de especies del desierto pueden tolerar periodos de deshidratación después de eventos de hidratación simples o múltiples y germinar más y más rápido. Se evaluaron nueve especies: Atriplex canescens, Cucurbita foetidissima, Echinocactus platyacanthus, Ferocactus pilosus, Lepidium virginicum, Lesquerella berlandieri, Nassella tenuissima, Sartwellia mexicana, y Yucca flifera, con los siguientes tratamientos: T1 = 24 horas hidratación/5 días deshidratación (HD), T2 = Tres ciclos consecutivos de 24 horas hidratación/5 días deshidratación, T3 = 72 h hidratación/5 días deshidratación y T4 = Testigo. Echinocactus platyacanthus, N. tenuissima, F. pilosus y L. virginicum presentaron mayor germinación con HD que con el testigo. Ferocactus pilosus y L. virginicum tuvieron la mayor germinación con T2, N. tenuissima con T3, E. platyacanthus con cualquiera de los tratamientos de HD y Y. flifera con el testigo y T2. Yucca flifera y F. pilosus mostraron la menor tasa de germinación (t50) en T2 y E. platyacanthus con T1 y T2. El resto de las especies no presentaron diferencias. Estos resultados indican que al menos algunas especies del desierto germinan más y más rápido después de eventos simples o múltiples de hidratación-deshidratación evidenciando su habilidad para mantener, durante la deshidratación, los cambios fsiológicos producidos por la hidratación.

Algunos aspectos de la biología de la manzanita (Arctostaphylos pungens HBK) y su papel en el desplazamiento de bosques templados por chaparrales

La manzanita (Arctostaphylos pungens) es una planta ampliamente distribuida en las serranías de México. Su abundante producción de semillas, su capacidad para germinar como consecuencia de los incendios forestales, y su habilidad para adaptarse a ambientes perturbados, en conjunto con las prácticas extensivas de ganadería y de uso del fuego en estas áreas, ha propiciado que los chaparrales de manzanita ocupen cada vez mayores extensiones, reemplazando en muchos lugares a los encinares y a los bosques de pino. Si las prácticas de manejo continúan como hasta ahora, es posible que su sustitución por especies arbóreas, como consecuencia de la sucesión vegetal, no suceda a corto plazo. Por otra parte, en términos generales, la especie está siendo favorecida por el cambio climático en aquellos lugares en que los árboles mueren por sequía o incendios y la manzanita ocupa su lugar. El presente trabajo explora los mecanismos mediante los cuales ocurre la sustitución de encinares y pinares por chaparrales de manzanita. The Mexican «manzanita» (Arctostaphylos pungens) is a common and widely distributed plant in the Mexican mountains. It has an abundant seed production, high capacity to germinate after fire, and good adaptation to disturbed environments. «Manzanita» chaparral is becoming increasingly abundant, especially in areas where fires are frequent as well as in overexploited areas, either by grazing or logging. In many places it is replacing oak and pine forests. It is likely that «manzanitales» will persist for a long time and that they will expand if those practices continue. The general climatic change has also led to favoring the expansion of this species in places where trees are killed by fire or drought. This paper explores the mechanisms of replacement of pine and oak forest by chaparral

Los bancos de semillas y su germinación en ambientes semiáridos

RESUMEN Los bancos de semillas son indispensables en ambientes semiáridos por ser la vía principal de regeneración para las comunidades vegetales en estos ecosistemas. El banco de semillas y sus características de regeneración varían entre las especies. Indistintamente, los cúmulos de semillas responden a las variaciones y al impacto de las precipitaciones pluviales que se presentan en cada sitio. Esto permite que las especies respondan de manera particular con estrategias, estructuras y periodos discontinuos de germinación para asegurar la persistencia de sus poblaciones en ambientes extremos. La evaluación de los bancos de semillas es primordial para el manejo y recuperación de sitios alterados. ABSTRACT Seed banks are fundamental in semiarid environments because they are the main path of regeneration for plant communities in these ecosystems. Seed banks and their characteristics of regeneration vary for each species. Seeds respond to the temperature and rainfall variations that occur in each ecosystem. Species respond with individual strategies, structures and intermittent periods of germination to assure population persistence in extreme environments. Evaluation of seed banks is important for management and restoration of disturbed sites