Valoración de los servicios ecosistémicos: diferentes lenguajes para la conservación en un área prioritaria

La valoración de los servicios ecosistémicos (SE) es un tema controversial al existir diferentes ópticas. En general, se han usado cuatro criterios: el valor intrínseco (por el simple hecho de existir), el valor instrumental (económico), el valor relacional (cultural) y biológico. Considerando todos ellos, es posible generar un valor integrado que conlleve a una mejor aproximación de la importancia de los servicios ecosistémicos para el bienestar humano. En este trabajo se generaron mapas que muestran la variación espacial de la valoración de los SE, considerando los cuatro criterios y una valoración integral; en el Corredor Biológico del Bosque Mesófilo de Montaña, México. Con ello se identifican áreas prioritarias de valoración. En cuanto a la valoración económica no se observaron áreas de coincidencia entre el pago de servicios ecosistémicos y el aprovechamiento forestal. En cambio, en los aspectos culturales  y de valoración intrínseco, las áreas de mayor uso  de leña coinciden  con la presencia de asentamientos indígenas, así como, con áreas de cobertura forestal. Este método permite generar una aproximación rápida para la valoración y el desarrollo de proyectos de conservación y manejo sustentable de la biodiversidad

Seed bank in an oak forest of Quercus delgadoana in the central zone of the Sierra Madre Oriental, Mexico

Antecedentes y Objetivos: Los encinares son bosques considerados comunidades clímax que poseen una amplia variación estructural y alta biodiversidad. Sin embargo, se han realizado pocos estudios sobre el banco de semillas como fuente de germoplasma que permitan entender la sucesión vegetal y el restablecimiento natural de ese ecosistema. El objetivo del presente trabajo fue inventariar las especies que conforman el banco de semillas en un bosque de encino dominado por Quercus delgadoana localizado en la zona central de la Sierra Madre Oriental, México.Métodos: Se obtuvieron muestras de suelo en cuatro parcelas de 400 m2. Las semillas presentes en cada muestra fueron extraídas manualmente. Posteriormente, el suelo fue puesto dentro de un invernadero por cinco meses para promover la germinación y obtener plántulas. Las semillas y/o plántulas obtenidas fueron determinadas y clasificadas de acuerdo con su etapa sucesional, forma de vida y modo de dispersión.Resultados clave: Se obtuvieron 2000 semillas correspondientes a 20 familias, 40 géneros, 48 especies. La familia más abundante fue Asteraceae con 20 especies. Simsia amplexicaulis fue la especie más abundante. Las semillas de especies de etapas sucesionales pioneras e intermedias fueron las más representativas con 85% del total. La zoocoria (50%) fue el principal medio de dispersión de las semillas del banco.Conclusiones: La composición del banco de semillas no se relacionó con la vegetación del dosel. Solo 15% de las semillas fueron de árboles. El corto periodo de muestreo no permitió analizar la dinámica del banco de semillas, transitorio o permanente. Sin embargo, la composición del banco de semillas constituido por especies de etapas sucesionales pioneras, intermedias y tardías tiene el potencial de regenerar la vegetación mediante sucesión ecológica.Background and Aims: Oak forests have been considered climax communities with high structural variation and biodiversity. However, few studies have been surveyed about seed banks as a germplasm source that may help understanding of ecological succession and the natural recovery of that ecosystem. Therefore, this work’s objective was to carry out an inventory of species in the seed bank of an oak forest dominated by Quercus delgadoana located in the central zone of the Sierra Madre Oriental, Mexico.Methods: Soil samples were collected into four circular parcels of 400 m2. Seed content in every soil sample was manually extracted. Posteriorly, the soil was put into a greenhouse for five months to seed germination and obtain seedlings. Then, seeds and seedlings were determined and classified according to their successional affinities, life form, and dispersion modes.Key results: Two thousand seeds corresponding to 20 families, 40 genera, and 48 species were obtained. The most abundant family was Asteraceae with 20 species. Simsia amplexicaulis was the most abundant species. The seeds of pioneer and intermediate successional species were the most representative with 85%, of the total. Zoochory (50%) was the main means of seed dispersal.Conclusions: The composition of the seed bank was not related to the standing vegetation. Only 15% of the seeds were from trees. The short sampling period did not allow for analyzing the seed bank dynamics, transitory or permanent. However, the seed bank composition constituted by species of initial, secondary, and late successional stages has the potential to regenerate the standing vegetation through ecological succession

Allometric analysis of sexual dimorphism and morphological variation in two chromosome races of the Sceloporus grammicus complex (Squamata: Phrynosomatidae) from Mexico

Sexual dimorphism is a widespread feature in the Animal Kingdom. In lizards of the Sceloporus grammicus complex, studies of sexual dimorphism that analyze the allometric trajectories of body traits remain unexplored. Here we investigate sexual dimorphism in key phenotypic traits, including body size (snout-vent length, SVL) as well as head length (HL), head width (HW), and forearm length (FL). We use an allometric approach to detect differences in scale relationships among body parts in the S. grammicus complex in Mexico. We focus on two chromosomal races within this complex, F5 (2n = 34) and FM2 (2n = 46). In the complex, we found that males are larger than females in all morphological variables, and this pattern was confirmed in both races. We determined negative allometric trajectories (SVL vs. HL and HW), isometry (SVL vs. FL) and intersexual differences in the slopes of the SVL vs. HL and HW; the males showed steeper slopes. Thus, the growth of the head is more pronounced in males than females. Additionally, we found between-race differences in these trajectories (SVL vs. FL) and in all morphological variables (F5 lizards are larger than those of the FM2 race), which correlate with their chromosomal divergence. We discuss biological implications of our findings in relation to sexual selection and natural selection

Dimorfismo sexual y ciclo reproductivo de la lagartija espinosa arbórea Sceloporus formosus Wiegmann (Squamata: Phrynosomatidae) de la zona central del estado de Oaxaca, México Sexual dimorphism and reproductive cycle in the arboreal spiny lizard Sceloporus formosus Wiegmann (Squamata: Phrynosomatidae) from central Oaxaca, México

It is well known that geographic variation oceurs in life history characteristics among populations of lizards. Variations in life histories found in some studies are possibly adaptations to environmental pressures. In southwestern México, the reproductive characteristics of the endemic species Sceloporus formosus have been poorly studied throughout its geographic range. We used specimens from scientific collections to describe male and female reproductive eyeles and sexual dimorphism of S. formosus. Other viviparous Sceloporus from high elevations show sexual dimorphism, with males being larger in many morphological characteristics than females. We therefore expected that S. formosus would show sexual dimorphism. However, we found no sexual dimorphism. Males reached sexual maturity at a smaller (47 mm) snout-vent length (SVL) than females (50 mm). There were no significant differences between sexes and months in liver mass. However, fat body mass in females was greater than in males. For males, there was significant relationship between log10-testis volume and log10-SVL. Testis volume was positively correlated with temperature and was smallest during October, November, and December. For females, there was no significant effect of month on gonad volume. Vitellogenesis oceurred from April to November. Vitellogenic follicles and embryonic development were significantly correlated with precipitation (Pearson correlation, r = 0.80, n = 10, P = 0.0081) and photoperiod (Pearson correlation, r = 0.72, n = 10, P Es bien conocido que la variación geográfica ocurre en las características de historias de vida entre poblaciones de especies de lagartijas. Las variaciones en las características de historias de vida encontradas en algunos estudios son posiblemente adaptaciones a las presiones del ambiente. En el suroeste de México, habita la especie endémica, Sceloporus formosus la cual ha sido poco estudiada en sus características reproductivas a través de su intervalo de distribución geográfica. En este estudio se usaron especímenes provenientes de colecciones científicas para describir el ciclo reproductivo de machos y hembras y dimorfismo sexual de S. formosus. En otras especies vivíparas de altitudes elevadas del género Sceloporus muestran dimorfismo, donde los machos son más grandes que las hembras en muchas características morfológicas; debido a esto, esperábamos que S. formosus mostrara dimorfismo sexual. Sin embargo, no encontramos dimorfismo sexual. Los machos alcanzaron la madurez sexual a menor talla (47 mm) en longitud hocico-cloaca (LHC) que las hembras (50 mm). En cuanto a la masa del hígado no hubo diferencias significativas entre sexos y meses. Sin embargo, los cuerpos grasos en las hembras fueron mayores que en machos. En los machos, no hubo relaciones significativas entre log10-volumen testicular y el log10-LHC. El volumen testicular se correlacionó positivamente con la temperatura y este fue más pequeño durante octubre, noviembre y diciembre. Para las hembras, no hubo efectos significativos del mes sobre el volumen de la gónada. La vitelogénesis ocurrió de abril a noviembre. Los folículos vitelógenicos y el desarrollo embrionario se correlacionaron significativamente con la precipitación (Correlación de Pearson, r = 0.80,n=10,P = 0.0081) y el fotoperiodo (Correlación de Pearson, r = 0.72, n = 10, P < 0.0001). El tamaño de la carnada basado con el número de embriones, se correlacionó con la LHC (Correlación de Pearson, r = 0.82, n = 10, P = 0.0034). La masa relativa de la carnada no se correlacionó con la LHC de las hembras (Correlación de Pearson, r = 0.43, n = 10, P = 0.2110). Este patrón reproductivo otoñal encontrado es típico de especies vivíparas que habitan altitudes elevadas, donde la temperatura es baja, la precipitación y la humedad son altas. Lo que sugiere que la convergencia en los ciclos reproductivos puede estar asociada con un cambio a las condiciones ambientales imperantes en altitudes elevadas

La restauración ecológica en México: una disciplina emergente en un país deteriorado

Terrestrial ecosystems are perturbed by human activities, and many of them need to be restored so biodiversity and environmental services can recover. However, ecological restoration is incipient in Mexico as a multidisciplinary issue that still requires further advances in theory and practices. Publications on ecological restoration in Mexico were analyzed to provide an insight into the current state of knowledge on the subject and identify gaps, biases, and progress. We used databases on the web, from which 20 764 references were obtained and 402 were selected, which met all of the requirements. All selected references were reviewed and classified considering various criteria. Among these, research questions in ecological restoration: why, what, how, where and when to restore. From the total, 32% were studies of ecological restoration sensu stricto. In eight states no reference studies were found. Chiapas and Veracruz were the most cited. Most work was conducted in tropical (43%) and temperate forests (13%). Only 10% of the references included all restoration research questions. In Mexico, ecological restoration is an emerging discipline, which despite the political, economic and social complications of the country, has received increased attention by different working groups, principally in the last 10 years. It should be noted that so far, studies continue to have a focus on restoration ecology, it being necessary to develop strategies to help increase ecological restoration projects aiming to restore degraded ecosystems.Los ecosistemas terrestres se encuentran deteriorados por las actividades humanas, por lo que es urgente realizar proyectos de restauración para recuperar la biodiversidad y los servicios ambientales. Sin embargo, la restauración ecológica es aún incipiente en México, como un tema multidisciplinario que implica la generación de teoría y práctica. En este estudio, se analizaron las publicaciones sobre restauración ecológica en México, para brindar una visión del estado actual del conocimiento en el tema e identificar sus limitantes, retos y avances. Usando bases de datos, se obtuvieron 20 764 referencias, de las cuales se seleccionaron 402 trabajos. Todas las referencias seleccionadas fueron revisadas y clasificadas considerando diversos criterios. Entre estos, las preguntas de investigación en restauración ecológica: ¿por qué, qué, cómo, dónde y cuándo restaurar? Del total, 32% correspondieron a estudios de restauración ecológica sensu stricto. En ocho estados no se encontraron referencias de estudios; Chiapas y Veracruz fueron los más atendidos. La mayoría de los trabajos se realizaron en bosques tropicales (43%) y templados (13%). Solo 10% de los trabajos incluyeron todas las preguntas de investigación. En México la restauración ecológica es una disciplina emergente, la cual, a pesar de las complicaciones políticas, económicas y sociales del país, ha recibido cada vez mayor atención por diferentes grupos de trabajo. Aunque se obtuvieron pocos estudios de restauración, comparados con el total global, se observó un incremento en los últimos diez años. En esta revisión se destaca la necesidad de generar equipos multidisciplinarios para cubrir con los aspectos necesarios en la generación de proyectos de restauración ecológica, dentro de sistemas socioecológicos dinámicos

Germinación y establecimiento de Mimosa aculeaticarpa var. biuncifera (Fabaceae-Mimosoideae) Seed germination and seedlings establishment of Mimosa aculeaticarpa var. biuncifera (Fabaceae-Mimosoideae)

El arbusto deciduo espinoso Mimosa aculeaticarpa var. biuncifera que se distribuye en las zonas semiáridas de México tiene potencial para usarse en proyectos de restauración ecológica; sin embargo, no existe información básica que sustente esta afirmación. Evaluar las condiciones óptimas de germinación y establecimiento de la especie fue el objetivo de este estudio. En cuanto a la germinación, se experimentó con 3 factores (escarificación, luz y temperatura) y adicionalmente se determinó la depredación por brúquidos. Para evaluar el establecimiento se midió el efecto de la luz y el nitrógeno en el suelo sobre la sobrevivencia, el crecimiento y la nodulación de las raíces de las plántulas. La escarificación y la temperatura fueron factores significativos en la germinación. Las semillas no fueron fotoblásticas y los parámetros germinativos indicaron que los mejores resultados de germinación se obtuvieron a 30º C. Las semillas dañadas por los brúquidos no germinaron, la infestación fue de 26.8 % y se definieron 4 especies de brúquidos. La mayor sobrevivencia de plántulas y el mayor crecimiento de las raíces se registraron en condiciones de alta luminosidad. La fertilización del suelo con nitrógeno tuvo efecto negativo significante sobre la sobrevivencia y crecimiento de las plántulas. Estos resultados apoyan la recomendación de usar a M. aculeaticarpa var. biuncifera en proyectos de restauración de zonas semiáridas en México.<br>Mimosa aculeaticarpa var. biuncifera, spiny drought-deciduous shrub has the potential to be used in restoration projects in degraded semi-arid areas of México. However, basic information that supports this does not exist. The objective of the study was to evaluate the germination conditions and establishment of this species. Germination experiments were realized using 3 factors (scarification, light and temperature). Also, seeds predation for bruquids was registered. We evaluated the effect of light and soil nitrogen on the establishment, for this we considered survival, growth and root nodulation of the shrub seedling. Scarification and temperature were significant dormancy-breaking factors. Seeds were not photoblastics and germinative parameters indicated that to 30º C the better results were obtained. Seeds damaged by bruquids not germinate; the infestation was 26.8 % and 4 bruquids species were determined. On high brightness conditions, the highest seedling survival and root growth was registered. The nitrogen fertilization of soil had a significant negative effect on survival and growth of the shrub seedling. These results support the recommendation to use M. aculeaticarpa var. biuncifera in the restoration projects in degraded semi-arid areas in México

Reanálisis de la diversidad alfa: alternativas para interpretar y comparar información sobre comunidades ecológicas Reanalyzing alpha diversity: alternatives to understand and compare information about ecological communities

El índice de entropía de Shannon y otras medidas de complejidad se utilizan frecuentemente para evaluar la diversidad de especies en comunidades ecológicas, aun cuando su comprensión es difícil y sus valores no son comparables. En este trabajo se muestra que los números efectivos de especies (medidas de diversidad verdadera) permiten obtener una interpretación intuitiva y fácilmente comparable de la diversidad de especies. Se ejemplifica su uso reanalizando los datos de 4 trabajos publicados en la Revista Mexicana de Biodiversidad (realizados en distintos ecosistemas y regiones de México, con distinta resolución taxonómica y enfocados en distintos grupos biológicos). Se utilizan modelos de estimación en los que se considera que las muestras son representaciones incompletas de las comunidades. Se explica también la manera en que las medidas de diversidad de distinto orden incorporan a las especies según su abundancia en la comunidad. Los resultados obtenidos pueden resultar de especial interés cuando los valores de diversidad se utilizan para proponer medidas para el manejo de recursos y la conservación biológica.The Shannon index of entropy and related measures of compositional complexity are often used to assess species diversity in ecological communities, even when they are difficult to understand and their values are not comparable. This paper shows that the effective numbers of species (true diversity measures) allows for a more intuitive interpretation, and offers easily comparable values of species diversity. Their use is exemplified by reanalyzing the data from 4 studies published in the Revista Mexicana de Biodiversidad (done in different ecosystems and regions of Mexico, with different levels of taxonomic resolution and different biological groups). Diversity estimation models are also used; these assume that samples are incomplete representations of communities. This paper also offers an explanation of how diversity measures of different orders incorporate species depending on their abundance in the community. This may be especially useful when the diversity values are used to support proposals for resource management and biological conservation

Biomasa y productividad en las zonas áridas mexicanas

Abstract Arid lands cover 54% of Mexico where over 40% of the total population inhabit these areas. Studies on the ecosystem functioning of the Mexican arid lands are still very limited. These studies have shown that mean aboveground biomass (23.2 Mg ha-1 ± 4.15, 23 sites) and belowground biomass (11.2 Mg ha-1 ± 3.54 Mg ha-1, 7 sites) were higher than those of the deserts of the world and their higher values were within the range for tropical deciduous forests (TDF). Net primary productivity in the driest regions of Mexico (< 0.5 Mg ha-1 y-1 - 3.4 Mg ha-1 y-1) was similar to the mean of the deserts of the world, but in the less dry regions it was almost four times larger and similar to the drier TDF. Total litterfall (2.85 Mg ha-1 y-1 ± 0.64 Mg ha-1 y-1, 12 sites) was higher than in the North American deserts and close to the lower end of values for TDF´s. Litter decomposition rate (0.001 g C y-1 - 4 g C y-1) was lower than in non-desert regions. Microbial respiration of soil (28.4 μg C g-1 d-1 ± 5.44 μg C g-1 d-1, 10 sites) depended mainly on precipitation and the concentration of carbon and nitrogen. Water availability is the main factor controlling biomass and productivity in the arid lands of Mexico. Since the sensitivity/resilience to land use change and other persistent global change pressures is still uncertain, more research on the dynamics of arid ecosystems is urgently needed.Resumen Las zonas áridas mexicanas ocupan 54% de la superficie y las habita más de 40% de la población nacional. Aunque existen pocos estudios sobre la biomasa y flujo de energía de las zonas áridas mexicanas, estos muestran que la biomasa aérea (23.2 Mg ha-1 ± 4.15 Mg ha-1, 23 sitios) y subterránea (11.2 Mg ha-1 ± 3.54 Mg ha-1, 7 sitios) fue superior al promedio de los desiertos del mundo y sus valores altos estuvieron cercanos al intervalo del bosque tropical caducifolio (BTC). La productividad primaria neta de las regiones más secas de las zonas áridas mexicanas (< 0.5 Mg ha-1 año-1 - 3.4 Mg ha-1 año-1) fue similar al promedio de los desiertos del mundo, pero en las regiones menos secas fue casi cuatro veces mayor y similar a los BTC más secos. La producción de hojarasca (2.85 Mg ha-1 año-1 ± 0.64 Mg ha-1 año-1, 12 sitios) fue mayor a los desiertos norteamericanos y en sitios mésicos fue cercana al BTC. La producción de hojas, como en la mayoría de los ecosistemas terrestres, fue el componente que más contribuyó a la producción anual de hojarasca. La tasa de descomposición de la hojarasca (0.001 g C año-1 - 0.44 g C año-1) fue más lenta en comparación con bosques. La respiración microbiana del suelo (28.4 μg C g-1 d-1 ± 5.44 μg C g-1 d-1, 10 sitios) dependió principalmente de la precipitación y la concentración de carbono y nitrógeno. La disponibilidad de agua es el principal factor que regula la biomasa y productividad primaria en las zonas áridas mexicanas. Urge incrementar las investigaciones sobre la dinámica de los ecosistemas áridos, cuya sensibilidad/resiliencia al cambio de uso de suelo y otras presiones persistentes de cambio global es aún incierta

Effect of climate change on halophytic grasslands loss and its impact in the viability of Gopherus flavomarginatus

The decrease of the habitat is one of the main factors that affect the survival of G. flavomarginatus. This study assesses the halophytic grasslands loss over a period of 30 years in the distribution area of the Bolson tortoise and the effects of climate change on the habitat suitability of these grasslands and its possible impact on this tortoise. Grassland loss was assessed by an analysis of symmetric differences and the habitat suitability model was carried out by the method of overlapping layers raster. Our results showed a grassland loss of 63.7%; however, our current habitat suitability model points out that much of the grassland loss has occurred where the environmental conditions are suitable. These results suggest that anthropic activity is a main factor in the habitat disturbance in the study area. Likewise, the models for years 2050 and 2070 under the criteria RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0, suggest that anthropic activity will continue be the main cause of the grassland loss. Therefore, considering the association between the Bolson tortoise and grassland halophyte Hilaria mutica, which comprises around 60% of its diet, the viability of the Bolson tortoise depends largely on strategies aimed at protecting the soil that allow the presence of this grassland