Assessment of soil erosion vulnerability in the heavily populated and ecologically fragile communities in Motozintla de Mendoza, Chiapas, Mexico

Variability in physical rates and local knowledge of soil erosion was assessed across six rural communities in the Sierra Madre del Sur, Chiapas, Mexico. The average erosion rate estimated using the RUSLE model is 274 t ha-1 yr-1, with the estimated erosion rates ranging from 28 to 717 t ha-1 yr-1. These very high erosion rates are associated with high rainfall erosivity (17 000 MJ mm ha-1 h-1 yr-1) and steep slopes (mean slope Combining double low line 67 %). Many of the highest soil erosion rates are found in communities that are dominated by forestland, but where most of the tree cover has been removed. Conversely, lower erosion rates are often found where corn is cultivated for most of the year. According to the results of the soil erosion KAP (knowledge, attitude and practices) survey, awareness of the concept of soil erosion was reasonably high in all of the communities, but awareness of the causes of erosion was considerably lower. More than half of respondents believed that reforestation is a viable option for reducing soil erosion, but only a third of respondents were currently implementing reforestation practices. Another third of the respondents indicated that they were not following any soil conservation practices. Respondents indicated that adoption of government reforestation efforts have been hindered by the need to clear their land to sell forest products or cultivate corn. Respondents also mentioned the difficulties involved with obtaining favorable tree stocks for reforestation. The KAP results were used to assess the overall level of motivation to solve soil erosion problems by compiling negative responses. The relationship between the magnitude of the soil erosion problem and the capacity to reduce soil erosion is inconsistent across the communities. One community, Barrio Vicente Guerrero, had the highest average negative response rate and the second highest soil erosion rate, indicating that this community is particularly vulnerable

Lluvia de semillas y establecimiento en comunidades sucesionales en Chiapas, México

Antecedentes y Objetivos: La agricultura en los trópicos reduce, fragmenta y altera los bosques y los paisajes forestales. Evaluamos la riqueza de especies y la dominancia de formas de vida en la lluvia de semillas, y la abundancia y supervivencia anual de nuevos reclutas en bosques maduros, medianamente maduros, bosques tempranos, potreros y campos de cultivo en ambientes naturales y humanizados. Pronosticamos diferencias en composición y número de semillas y de reclutas en función de los diferentes hábitats y de las matrices de vegetación que los circundan. Métodos: Durante un año se colectaron muestras de semillas y plantas en Lacanjá-Chansayab y Bonampak-Bethel, ambas dentro de la zona de amortiguamiento de la Reserva de la Biosfera de Montes Azules, Selva Lacandona, Chiapas, México. Para la lluvia de semillas, instalamos 14 trampas en sitios que representan el gradiente de sucesión en la vegetación local (2 sitios × 6 hábitats × 14 trampas; n = 168). Independientemente, para evaluar los cambios en reclutamiento y supervivencia tempranas se establecieron 15 cuadros (0.5 × 2.0 m) en cada comunidad arbolada (2 sitios × 3 comunidades × 15 cuadros; n = 90). Resultados clave: Colectamos ~13,600 semillas de 144 especies pertenecientes a 48 familias botánicas. Los bosques maduros presentaron la mayor riqueza (60-61) y los potreros la menor (14-11). Observamos una reducción en la riqueza de especies y un cambio en la dominancia de las formas de vida a través del gradiente sucesional. Los bosques incluyeron principalmente semillas de árboles, mientras los potreros estuvieron dominados por unas pocas especies de gramíneas. La lluvia de semillas en las áreas agrícolas se caracterizó por un reducido número de especies generalistas. Para los reclutas de especies leñosas, se registraron ~3416 individuos (<0.5 m de altura) de 238 morfoespecies, de las cuales 129 fueron identificadas a nivel de especie en 42 familias. El mayor número de reclutas ocurrió en bosques maduros comparados con bosques tempranos y su supervivencia fue mayor en los bosques maduros. Conclusiones: Documentamos la progresiva simplificación y homogenización en la composición florística y el efecto generalizado de los humanos en las regiones tropicales.Background and Aims: Agriculture in the tropics is decreasing, fragmenting and altering forests and forest landscapes. We hypothesized differences in species richness and dominance of life forms in the seed rain and in richness and survival in the recruit assemblages among mature forests, mid-successional forests, early successional forests, pastures and milpa fields (arable lands with maize) surrounded by natural and human disturbed habitats. Methods: Samples of seeds and plants were collected during a year in Lacanjá-Chansayab and Bonampak-Bethel, in the buffer zone of the Montes Azules Biosphere Reserve, Selva Lacandona, Chiapas, Mexico. We deployed 14 seed traps in 12 sites representing a gradient of vegetation succession (2 sites × 6 habitats × 14 traps; n = 168 traps). Independently, to assess changes in recruitment and early survival, we established 15 quadrats (0.5 × 2.0 m) in each of the studied forests (2 sites × 3 habitats × 15 quadrats; n = 90 quadrats). Key results: We collected ~13,600 seeds of 144 species from 48 botanical families. Mature forests had the highest seed rain species richness (60-61) and pastures (14-11) the lowest. We observed a decline in species richness and a change in dominance of life forms in the seed rain from less disturbed to most perturbed habitats. Mature forests included seeds of diverse tree species while the assemblage in pastures was dominated by seeds of few grass species. Intensive traditional milpa fields showed homogeneous seed assemblages. For the new recruits, we recorded ~3,416 individuals (<0.5 m height) of 238 morphospecies in 42 families, 129 were identified to species level. The largest number of species occurred in mature and mid-successional stands compared to early forests. Annual survival of recruits was higher in mid- and late successional forests than in early ones.Conclusions: We document species loss and widespread simplification and homogenization in community composition due to pervasive effect of humans on remnant tropical lowland forests

Ríos de la reserva de la biosfera El Triunfo, un diagnóstico para su restauración ecológica

In recent years the rivers in El Triunfo Biosphere Reserve (REBITRI) and its influence area have increased their riverbanks in width because of high precipitation events, resulting in economic and human losses in the states of Chiapas and Tabasco. The objective of the present work was to identify, characterize, and diagnose five river sections to assess their ecological status inside of this natural area. Multicriterion analysis was performed to define the sampling rivers sections; to quantify its changes and dynamism, were characterized geomorphological and hydrologically, and the GIS analysis was complete through an aerial photos comparison to obtain composition and configuration index of each riparian landscape patch. The results indicate that the response of these rivers sections is mainly influenced by lack of tree cover on slopes. Plant cover is essential to retain and absorb much water as product of the surface runoff on the slopes. Therefore, the hydrological restoration projects must consider the tree cover reestablishment to balance erosion and sediment process relationship.En los últimos años los ríos en la Reserva de la Biosfera El Triunfo (REBITRI) y su área de influencia, han incrementado su cauce a causa de eventos de alta precipitación, produciendo pérdidas humanas y económicas en los estados de Chiapas y Tabasco. El objetivo del presente trabajo fue identificar, caracterizar y diagnosticar el estado ecológico de cinco tramos de ríos dentro de esta área natural. Se realizó un análisis multicriterio para definir los tramos de muestreo; para cuantificar sus cambios y dinamismo, se caracterizaron geomorfológica e hidrológicamente y se completó el análisis SIG a través del trazado en planta de cada tramo para obtener índices de composición y configuración de cada componente del paisaje ripario. Los resultados indican que la respuesta de los ríos está mediada por la falta de cobertura vegetal arbórea, imprescindible como obstáculo para retener y absorber mayor cantidad de agua producto de la escorrentía superficial en las laderas de influencia de los segmentos de ríos analizados. Por lo tanto, los proyectos de restauración hidrológica deben considerar el restablecimiento de la cobertura vegetal para equilibrar la relación de los procesos de erosión y sedimentación

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

Primer registro de Piriqueta mexicana (Passifloraceae) para la flora de Chiapas, México

Background and Aims: The flora of Chiapas is one of the most diverse in Mexico, but there are still species that have not been described or registered. The objective of this study is to publish the presence of Piriqueta mexicana collected in the Protected Natural Area “La Concordia Zaragoza”.Methods: Botanical specimens of Piriqueta were collected and were determined taxonomically through the use of specialized keys, consultation of material in virtual collections and with expert taxonomists. In addition, morphometric measurements of petiole, leaves, flowers, fruits and seeds of the collected material were compared with the descriptions of the type specimen and taxonomic revisions.Key results: The presence of Piriqueta mexicana is confirmed for the flora of Chiapas; the number of Piriqueta species present in this entity is expanded to two.Conclusions: The distribution area of Piriqueta mexicana extends to southern Mexico and this finding reaffirms the importance of continuing with botanical explorations in Protected Natural Areas, which represent effective reservoirs to maintain poorly known species.Antecedentes y Objetivos: La flora de Chiapas es una de las más diversas de México y aún existen especies que no se han descrito o registrado. El objetivo de este estudio es dar a conocer la presencia de Piriqueta mexicana colectada en el Área Natural Protegida “La Concordia Zaragoza”.Métodos: Se colectaron ejemplares botánicos de Piriqueta, los cuales se determinaron taxonómicamente mediante el uso de claves especializadas, consulta de material en colecciones virtuales y con taxónomos expertos. Además, se realizaron mediciones morfométricas de peciolo, hojas, flores, frutos y semillas del material colectado y se compararon con las descripciones del ejemplar tipo y de revisiones taxonómicas.Resultados clave: Se confirma la presencia de Piriqueta mexicana para la flora de Chiapas y con este nuevo registro se amplía a dos el número de especies de Piriqueta presentes en esta entidad.Conclusiones: Se amplía el área de distribución de Piriqueta mexicana y se reafirma la importancia de continuar con exploraciones botánicas en las Áreas Naturales Protegidas, las cuales representan reservorios efectivos para mantener especies poco conocidas

RASGOS FUNCIONALES DE ESPECIES ARBÓREAS RARAS Y ABUNDANTES EN BOSQUES DE MONTAÑA DEL SUR DE MÉXICO

Los bosques de montaña del sur de México albergan una alta riqueza de especies, sin embargo estos sistemas se encuentran seriamente alterados por influencia humana. El efecto de los disturbios humanos afecta diferencialmente a las especies con base en sus atributos morfo-funcionales para responder efectivamente a las presiones ambientales. En toda comunidad biológica se desarrollan especies que son muy abundantes y especies poco comunes o raras. Estas últimas suelen considerarse más vulnerables ante la transformación de sus hábitats debido a que generalmente tienen bajas densidades poblacionales, están geográficamente restringidas y se encuentran en hábitats específicos. Para probar esta noción, se evaluó la respuesta funcional de especies arbóreas raras y abundantes en los bosques de montaña de la Altiplanicie Central, Montañas del Norte y Sierra Madre de Chiapas, México. Se eligieron cinco rasgos funcionales que reflejan una asociación con la captura de recursos, crecimiento y regeneración de las especies (tamaño del árbol, área foliar, tipo de diáspora, mecanismo de dispersión y afinidad sucesional). Un análisis de clasificación basado en la similitud de rasgos funcionales y distribución mostró que las especies consideradas raras se agrupan en tipos funcionales claramente discernibles de un grupo de especies comunes. El conjunto de especies registradas como raras corresponden a árboles de talla pequeña y crecimiento lento, tolerantes a la sombra, producen frutos drupáceos con dispersión zoocora (aves y mamíferos pequeños) y tienen afinidad sucesional tardía. Lo anterior reconoce los riesgos de la transformación de los bosques sobre estas especies poco comunes y aboga en favor de su conservación

Water quality of the Grijalva river on the Chiapas - Tabasco border

The objective was to characterize the water quality in a section of the Grijalva River and in some of its tributaries on the border between the States of Chiapas and Tabasco, in the rainy and dry seasons. Twenty-three physical, chemical and microbiological parameters as well as contaminants were determined. The values obtained were compared with the maximum permissible limits (MPLs) for water use and human consumption set out in Ocial Mexican standard NOM-127-SSA1-1994, and with the water quality classication scale of the Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). The water quality in the studied section of the Grijalva River decreases as it descends to more populated areas of the State of Tabasco. Water turbidity and E. coli coliform levels increase, both in the river channels and in sources destined for human consumption. For the other variables evaluated, there are acceptable water quality characteristics, mainly in the dry season, except for mercury, which occurs at levels higher than those recommended. Further studies on the presence of mercury in the Grijalva River basin are recommended

Genetic variation of four tropical tree species in the Selva El Ocote Biosphere Reserve, Chiapas, Mexico

Antecedentes y Objetivos: La variación genética de especies de árboles es escasamente conocida para los bosques tropicales de México. El objetivo fue analizar la diversidad genética de Brosimum alicastrum (Moraceae) y Sapium macrocarpum (Euphorbiaceae) (especies sucesionalmente intermedias y con dispersión zoocora) y de Cecropia peltata (Cecropiaceae) y Heliocarpus appendiculatus (Malvaceae) (sucesionalmente tempranas o pioneras, con síndrome de dispersión zoocora y anemócora, respectivamente), en la selva mediana subperennifolia de la Reserva de la Biosfera Selva El Ocote (REBISO), Chiapas, México. Métodos: Se amplificaron dos regiones de ADN del gen nuclear ribosomal, ITS 1-2 e ITS 3-4, como marcadores genéticos. El ADN se extrajo de hojas o cambium de árboles de las especies elegidas en tres localidades (subpoblaciones) de la REBISO. A partir de secuencias concatenadas (578 pb), se obtuvieron los estimadores de diversidad y diferenciación genética. Resultados clave: Se registraron ocho haplotipos en B. alicastrum, 12 en S. macrocarpum, cinco en H. appendiculatus y seis en C. peltata. Los valores más altos para la mayoría de los estimadores se presentaron en S. macrocarpum (π = 0.0047, Hd = 0.79, s = 10), y también registró la menor diferenciación entre localidades (Φst = 0.22). Heliocarpus appendiculatus y C. peltata presentaron, valores más bajos de diversidad, pero una mayor diferenciación entre las localidades (Φst ~ 0.80). Conclusiones: En general, el mayor nivel de diversidad genética se registró en S. macrocarpum, especie sucesionalmente intermedia y con síndrome de dispersión zoocora. Se observó una menor variación y mayor diferenciación en las especies pioneras, H. appendiculatus y C. peltata. La variación genética observada se ajusta a un modelo evolutivo neutral, por lo que probablemente el patrón de variación observado se debe a procesos evolutivos aleatorios. No obstante, el síndrome de dispersión y su afinidad sucesional influyen en la distribución espacial de la diversidad genética.Background and Aims: Genetic variation of tree species is poorly understood for tropical forests of Mexico. The objective was to analyze the genetic diversity of Brosimum alicastrum (Moraceae) and Sapium macrocarpum (Euphorbiaceae), successionally intermediate species and dispersed by animal (zoochory), and Cecropia peltata (Cecropiaceae) and Heliocarpus appendiculatus (Malvaceae), early successional or pioneer, zoochory and anemochory dispersal syndrome, respectively, of the semi-evergreen forest of the Selva El Ocote Biosphere Reserve (REBISO), Chiapas, Mexico.Methods: Two DNA regions of the ribosomal nuclear gene, ITS 1-2 and ITS 3-4, were amplified as genetic markers. DNA was extracted from leaves or cambium of trees of the chosen species from three locations (or subpopulations) in the REBISO. From concatenated sequences (578 bp), the estimators of genetic diversity were obtained.Key results: Eight haplotypes were recorded in B. alicastrum, 12 in S. macrocarpum, five in H. appendiculatus and six in C. peltata. The highest values for most of the diversity estimators were observed in S. macrocarpum (π = 0.047, Hd = 0.79, s = 10), and the lowest differentiation between subpopulations was also recorded in this species (Φst = 0.22). In contrast, H. appendiculatus and C. peltata presented lower values but greater differentiation between the subpopulations (Φst ~ 0.80). Conclusions: Overall, the highest level of genetic diversity was recorded for S. macrocarpum, a successionally intermediate species and with zoochorous dispersal syndrome. Less variation was observed within species and greater differentiation in successionally pioneer species, H. appendiculatus and C. peltata. The genetic variation observed fits well a neutral evolutionary model; therefore, the pattern of genetic variation probably was driven by random evolutionary processes. However, the dispersal syndrome and successional affinity influence spatial distribution of genetic diversity

Forest use and management of woody vegetation in the fundo legal of Yaxcabá, Yucatan, Mexico

Background and Aims: The fundo legal (FL) is a strip of forest vegetation that peripherally delimits the villages, provides multiple ecosystem servicesand is part of the mayan community forest reserves of the Yucatan Peninsula. The objective of this study was to describe the forms of use and managementof FL woody vegetation by the inhabitants of the community of Yaxcabá, Yucatan, Mexico.Methods: Within the FL, three sections were selected based on the number of roads identified. Eight sampling plots of 400 m2 (20 × 20 m) and eightmore plots of mature vegetation (MV) were established in each section. In each plot the diameter of the stumps was measured and their taxonomicidentity was determined. The richness, diversity, density and basal area of the stumps and each section was contrasted with sampling plots with MVoutside the FL and with little evidence of use. A closed survey was applied to the local people to detail the forms of local use and management thatresidents carry out in the FL.Key results: There were 58 useful species that included 42 genera and 22 families of angiosperms, of which Fabaceae, Polygonaceae and Ebenaceaewere the most abundant families. Harvesting includes a wide variety of species and few individuals per species are harvested, but the use variesamong courses within the community; this use does not significantly affect the composition of species between FL and MV.Conclusions: Even though there are sections of the FL in which its vegetal cover is degraded, the strategies of current use allow the permanence andconservation of the composition of species at the local level. The intensity of exploitation in the FL is reflected by a greater number of roads and thedistance between them and the forest resources they use.Antecedentes y Objetivos: El fundo legal (FL) es una franja de vegetación forestal que delimita periféricamente a los poblados, provee de múltiples servicios ecosistémicos y forma parte de las Reservas Forestales Comunitarias Mayas de la Península de Yucatán. El objetivo de este estudio fue describir las formas de uso y manejo de la vegetación leñosa del FL por parte de los habitantes de la comunidad de Yaxcabá, Yucatán. Métodos: El FL se dividió en tres secciones a partir del número de caminos identificados. En cada sección se establecieron ocho parcelas de muestreo de 400 m2 (20 x 20 m) y ocho parcelas más en vegetación madura (VM). En cada parcela se midió el diámetro de los tocones y se determinó su identidad taxonómica. Se estimó la riqueza, densidad y área basal y se contrastó con sitios con VM fuera del FL y con poca evidencia de aprovechamiento. Se aplicó una encuesta cerrada a la población para detallar las formas de uso local y manejo que los habitantes hacen en el FL. Resultados clave: Se registraron 58 especies útiles que comprenden 42 géneros y 22 familias de angiospermas, donde Fabaceae, Polygonaceae y Ebenaceae fueron las familias más abundantes. El aprovechamiento comprende una amplia variedad de especies y se cosechan pocos individuos pero el aprovechamiento varía entre rumbos dentro de la comunidad; este aprovechamiento no afecta notablemente la composición de especies entre el FL y la VM.   Conclusiones: Aun cuando existen secciones del FL en las que su cobertura vegetal se encuentra degradada, las estrategias de aprovechamiento actual permiten la permanencia y conservación de la composición de especies a nivel local. La intensidad de aprovechamientos en el FL se ve reflejada por una mayor cantidad de caminos y la distancia que hay entre ellos y los recursos forestales que utilizan

Concentración de metales en agua y sedimentos de la cuenca alta del río Grijalva, frontera México-Guatemala

Se presenta una evaluación sobre la concentración de metales pesados en la cuenca alta del río Grijalva en microcuencas cuyos ríos abastecen de agua a comunidades de la región fronteriza México-Guatemala por sus posibles riesgos para la salud humana. Además, en virtud de las acciones actuales de prospección y del interés por el desarrollo de la minería en el futuro próximo, este estudio puede brindar valores de referencia sobre los cuales se pueda evaluar el impacto ambiental de tales actividades en la región. Se evaluó el contenido de metales (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb y Zn) en agua superficial y en sedimentos durante la época de lluvias (agosto de 2011 y junio de 2012) y en época seca (enero de 2012 y diciembre de 2012) en las cuencas de los ríos Xelajú y Bacantón, así como en las subcuencas de los ríos Allende, Buenos Aires, Molino y Carrizal. Los resultados fueron contrastados con las normativas correspondientes de México y Canadá, y también, en el caso de los sedimentos, con los niveles de fondo de referencia para los Estados Unidos de América. Las concentraciones de Hg rebasaron los límites máximos permisibles (LMP) establecidos en ambas normas y niveles de referencia revisados tanto en época de lluvias como en la seca. Los resultados sugieren que la descarga de aguas residuales de la ciudad de Motozintla de Mendoza al río Xelajú explica parcialmente el incremento de la concentración de Hg tanto en las aguas como en los sedimentos. Las concentraciones detectadas de As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb y Zn fueron mínimas y no sobrepasaron los LMP en la norma mexicana; sin embargo, en algunos casos rebasaron los LMP establecidos en la norma canadiense y en los valores de referencia de los Estados Unidos