Natives and non-natives plants show different responses to elevation and disturbance on the tropical high Andes of Ecuador

The aim was to assess patterns of plant diversity in response to elevation and disturbance in a tropical mountain. The study area was located in north-central portion of the Eastern Cordillera of the Ecuadorian Andes, on a road from 1,150 m a.s.l. (Osayacu) to 4,000 (Papallacta). Along a mountain road spanning a wide altitudinal gradient, at 20 elevations we sampled three plots: one at the roadside and two perpendicular to the roadside. The relationship between elevation and species richness was assessed using linear and quadratic regressions, the effect of disturbance on species richness was determined by ANCOVA and a t test with parameters obtained from quadratic equations. Similarity of species composition among the roadside and sites distant was evaluated with the Chao-Jaccard and classic Jaccard similarity indices, the distribution of non-native species according to their origin were analyzed with linear and quadratic regression. The native species showed a linearly monotonic decrease with elevation, whereas non-natives showed a quadratic distribution. Disturbed areas had the greatest number of non-native species and lower native species richness, showing also a high floristic similarity; less disturbed areas showed the opposite. The non-native species of temperate origin were more numerous and showed unimodal elevational distribution, while species of tropical origin were few and decreased linearly with elevation. We conclude that in a tropical highland mountain range, native and non-native plant species respond differently to elevation: native species exhibit a monotonically linear decrease, and non-native species show a unimodal trend. Disturbance positively affects non-native species showing higher richness and fewer species turnover. In addition, the non-native species are located along of the elevational gradient in relation to their biogeographic origin

Efecto de dos especies de plantas invasoras fijadoras de nitrógeno sobre las propiedades químicas del suelo en el centro-sur de Chile

Dos especies invasoras leñosas, Acacia dealbata y Teline monspessulana (Fabaceae), ampliamente distribuidas en el centrosurde Chile, poseen la capacidad de fijar biológicamente el nitrógeno atmosférico y contribuir a la fertilidad del suelo. Sepresentan evidencias de potenciales cambios ocasionados por estas especies en las propiedades químicas del suelo en áreasaltamente degradadas de la Región del Bío-Bío, Chile.Dos especies invasoras leñosas, Acacia dealbata y Teline monspessulana (Fabaceae), ampliamente distribuidas en el centrosurde Chile, poseen la capacidad de fijar biológicamente el nitrógeno atmosférico y contribuir a la fertilidad del suelo. Sepresentan evidencias de potenciales cambios ocasionados por estas especies en las propiedades químicas del suelo en áreasaltamente degradadas de la Región del Bío-Bío, Chile

Invasiones en montañas: ¿Cuánto hemos avanzado en los últimos 10 años y cuáles son los desafíos para los ecosistemas de los Andes?

During the last decade, there has been a great interest in understanding the process of invasion of exotic plants in the ecosystems of the Andes mountain range, because they have a high diversity endemic species and are an important source of ecosystem services. Therefore, this review aims to assess the current state of knowledge about the invasion of plants in the mountain ecosystems of the Andes mountain range. Through a systematic quantitative review that I integrate publications made in the periods 1997-2017. The aim was to identify scientific productivity during the last 10 years, the main research trends and understand how global change processes will affect the invasion process. We determined that publications per year increase linearly (R2 = 0.68), being more noticeable during the last 10 years (2008-2017). More than 50% of the publications were concentrated in studies carried out in Andean ecosystems in Chile and Argentina. The most developed themes were new reports of exotic species (18.48%) and the study of anthropic disturbances as agents promoting invasion (16.38%). Based on the research patterns, it was exemplified how the anthropic factors model the patterns of distribution of exotic species in the ecosystems of the Andes and how the patterns of global change will have implications for the redistribution patterns of the exotic species. Finally, we conclude that it is necessary to strengthen experimental studies on climate change, impact assessment and the generation of control and management protocols for exotic species

Efecto de la diversidad funcional sobre la tasa de evapotranspiración: un análisis anual de tres bosques templados chilenos

There is a link between the diversity of forest ecosystems and the evapotranspiration (ET) ecosystem process. However, there is little knowledge of this link in temperate forests of southern South America. Given the influence of ET in relevant ecosystem services, such as hydrological or climatic regulation, it is important to understand the effect of the change in species composition on this process. The objective of this research was to determine the relationship between functional diversity and the seasonal variation of ET using three native forest ecosystems that differ in structure, composition of dominant species and proportion of phenological strategies as a study model. The general pattern shows that there is a significant negative relationship between the community weighted average of the specific leaf area attribute; CWM-SLA and the ET process. We found seasonal changes in ET in the three ecosystems, which was greater in spring-summer. There is a positive relationship between the percentage of evergreen species in the canopy and total annual ET of each ecosystem. This would explain the negative relationship between CWM-SLA and ET, since the ecosystem with the highest proportion of evergreen species corresponds to the one with the lowest CWM-SLA. The results of this study contribute to giving relevance to the functional diversity of native forest ecosystems over a crucial ecosystem process for the provision of various ecosystem services. Subsequent studies could assess the effect of the loss of functional diversity on ecosystem processes in order to relieve the need to conserve and/or restore the native forest from this perspective.Existe un vínculo entre la diversidad de ecosistemas forestales y el proceso ecosistémico evapotranspiración (ET). Sin embargo, hay un escaso conocimiento de este vínculo en bosques templados del sur de Sudamérica. Dada la influencia de la ET en servicios ecosistémicos relevantes, como la regulación hidrológica o climática, es importante comprender el efecto del cambio en la composición de las especies sobre este proceso. El objetivo de esta investigación fue determinar la relación entre diversidad funcional y la variación estacional de ET usando como modelo de estudio tres ecosistemas forestales nativos que difieren en estructura, composición de especies dominantes y proporción de estrategias fenológicas. El patrón general muestra que existe una relación negativa significativa entre la media ponderada comunitaria del atributo área foliar específica; CWM- SLA y el proceso ET. Encontramos cambios estacionales en ET en los tres ecosistemas, la que fue mayor en primavera-verano. Existe una relación positiva entre el porcentaje de especies siempreverdes en el dosel y ET total anual de cada ecosistema. Esto explicaría la relación negativa entre CWM-SLA y ET, ya que el ecosistema que presenta mayor proporción de especies siempreverdes corresponde al de menor CWM-SLA. Los resultados de este estudio contribuyen a dar relevancia a la diversidad funcional de ecosistemas forestales nativos sobre un proceso ecosistémico crucial para la provisión de diversos servicios ecosistémicos. Estudios posteriores podrían evaluar el efecto de la pérdida de diversidad funcional sobre procesos ecosistémicos con el fin de relevar la necesidad de conservar y/o restaurar el bosque nativo desde esta perspectiva

What can possibly go wrong? The risks of introducing soil microorganisms from Antarctica into South America = ¿Qué puede salir mal? : Los riesgos de introducir microorganismos del suelo de la Antártida en América del Sur

Endophytic fungi form mutualistic associations with plant roots which can increase plant survival and resistance to stress. Recently, it has been proposed that endophytic fungi from Antarctica should be used to facilitate reintroduction and establishment of native plants in xeric environments of northern Chile. In this note, we suggest this is a risky proposition and may lead to biological invasions. It is difficult to predict which endophytic fungi will become invasive, where they will invade, or what their impacts will be. Organisms that move across continents may or may not become invasive depending on the interaction between the species and the invaded community; unexpected outcomes may occur due to adaptation and novel interactions of the introduced species in the new environment. The fact that these endophytes are mutualistic does not imply that they will not have negative effects on the recipient community, since they might promote invasion of other non-native species or may change the competitive relationships among native species. Further, taxonomically uncharacterized fungal isolates from plant roots are likely to contain non-beneficial species. The fact that these endophytic fungi species are from Antarctica does not ensure that they cannot invade elsewhere. It should be recognized that invasive microorganisms are extremely difficult to control. We strongly suggest that the further translocation, use and spread of endophytes from Antarctica should be halted until a risk assessment is undertaken. Biosecurity measures must be taken when considering transcontinental experiments. Based on previous experiences, it is likely that the risk and potential costs of introducing these new species significantly exceed any potential benefits of their introductionsLos hongos endófitos forman asociaciones mutualísticas con raíces de plantas y pueden mejorar la sobrevivencia y resistencia al estrés. Recientemente se ha propuesto usar hongos endófitos de la Antártida para facilitar la reintroducción y establecimiento de plantas nativas en formaciones xerofíticas del norte de Chile. En esta nota se sugiere que aquello es una propuesta riesgosa y puede conducir a invasiones biológicas. Es difícil predecir qué especies se convertirán en invasoras, dónde lo harán o cuáles serán sus efectos. Los organismos transportados entre continentes pueden o no convertirse en invasores, según las interacciones entre especies y con la comunidad invadida, y pueden ocurrir resultados inesperados debido a adaptaciones de especies invasoras al nuevo ambiente y a novedosas interacciones con especies introducidas en el nuevo ambiente. Estos endófitos mutualistas pueden tener efectos negativos en la comunidad receptora, como promover invasiones de otras especies exóticas o cambiar relaciones de competencia entre especies nativas. Los hongos endófitos de la Antártida no garantizan que no puedan invadir otros lugares. La falta de identificación taxonómica de tales hongos impide saber si estos inóculos contienen especies no beneficiosas, como patógenos del suelo. Los microorganismos invasores son extremadamente difíciles de controlar. Por ello, se recomienda que la translocación, uso y dispersión de hongos endófitos antárcicos debiera detenerse hasta tener una evaluación del riesgo de su introducción. Medidas de bioseguridad deben tomarse en experimentos transcontinentales. Según experiencias anteriores, el riesgo y costos potenciales de introducir estas especies pueden superar ampliamente cualquier beneficio potencial de su uso.Fil: Nuñez, Martin A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas-Universidad del Comahue. INIBIOMA. Grupo de Ecología de Invasiones; ArgentinaFil: Dimarco, Romina Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas-Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Grupo de Ecología de Poblaciones de Insectos; ArgentinaFil: Dickie, Ian A. Lincoln University. Bio-Protection Research Centre; Nueva ZelandaFil: Pauchard, Anibal. Universidad de Concepción. Facultad de Ciencias Forestales. Laboratorio de Invasiones Biolóogicas; Chile. Institute of Ecology and Biodiversity (IEB); Chil

Diferencias en la composición vegetal de un bosque de Araucaria araucana (Molina) K.Koch y Nothofagus antarctica (G. Forst.) Oerst. asociadas a un gradiente de invasión de Pinus contorta Douglas ex Loudon

Conifers are the most studied group of plants in invasion biology. Outside their natural range, they are capable of causing major community and ecosystem impacts. Pinus contorta, is currently considered one of the world’s most invasive tree species, especially in temperate ecosystems. This study aims to determine if the invaded vegetation differ along a P. contorta invasion gradient in the Malalcahuello National Reserve, located in the Andes of the Araucania Region, south-central Chile. 18 rectangular plots of 100 m2 were established in the invaded area in transects from the seed source to the native forest. Within each plot all pines were tallied when larger than 50 cm in height and their crown projection was recorded, as well as the presence and coverage of all plant species present and their life forms. The results indicate to the establishment of a gradient of invasion and increased richness, abundance and diversity of plant species from the areas closest to the source of seeds (higher invasion) to the native forest. In relation to life forms, only chamaephytes and hemicryptophytes show a significant association to the pine invasion, with lower richness and abundance in areas with higher pine cover. The establishment of pines seems to follow a dispersal Kernel, because the highest density occurred near the original stands and a steady decrease occurs with distance from the seed source. The invasion process in the area is still in development, so it is possible to infer that to progress this situation is expected to reduce species diversity even when the canopy of pines begins to close. This study indicates that P. contorta is capable of reducing plant diversity in mountain areas, especially when invades in high densities. These findings should be considered when controlling th is species. A restoration plan will be required in the areas of the gradient where P. contorta has displaced native species.Las coníferas son el grupo de plantas más estudiado en la biología de las invasiones, ya que fuera de su área de distribución natural son capaces de generar altos impactos comunitarios y ecosistémicos. Pinus contorta es en la actualidad una de las especies arbóreas más invasoras del mundo, especialmente en ecosistemas templados. Este trabajo tiene por objetivo determinar si la composición de la vegetación invadida difiere a lo largo del gradiente de invasión de P. contorta en la Reserva Nacional Malalcahuello, ubicada en el cordón montañoso andino de la Región de la Araucanía, centro-sur de Chile. Se levantaron 18 parcelas rectangulares de 100 m2 en el área invadida, en transectos ubicados desde la fuente de semillas hasta el bosque nativo. Al interior de cada parcela se contabilizaron todos los pinos mayores a 50 cm de altura y se les midió la proyección de copa, también se registró la presencia y la cobertura de todas las especies de plantas presente y se determinaron las formas de vida. Los resultados indican la presencia de un gradiente de invasión y un aumento de la riqueza, abundancia y diversidad de especies vegetales desde las áreas más cercanas a la fuente de semillas (zona de mayor invasión) hasta el bosque nativo. Respecto a las formas de vida, sólo caméfitos y hemicriptófitos muestran una asociación significativa a la invasión del pino, disminuyendo en riqueza y abundancia en áreas con mayor cobertura de pino. El establecimiento de los pinos sigue un Kernel de dispersión, ya que la mayor densidad ocurre cerca de los rodales originales y decrece continuamente con la distancia a la fuente de semillas. El proceso de invasión en el área aún se encuentra en desarrollo, por lo tanto es posible inferir que de progresar esta situación se espera que la diversidad de especies disminuya aún más cuando el dosel de los pinos comience a cerrarse. Este estudio permite concluir que P. contorta es capaz de reducir la diversidad vegetal en zonas de montaña cuando invade en alta densidad. Estos antecedentes debieran considerarse al momento de controlar la especie, generando un plan de restauración en aquellas zonas del gradiente donde P. contorta ha desplazado a las especies nativas

Pinus contorta invasions increase wildfire fuel loads and may create a positive feedback with fire

Invasive plant species that have the potential to alter fire regimes have significant impacts on native ecosystems. Concern that pine invasions in the Southern Hemisphere will increase fire activity and severity and subsequently promote further pine invasion prompted us to examine the potential for feedbacks between Pinus contorta invasions and fire in Patagonia and New Zealand. We determined how fuel loads and fire effects were altered by P. contorta invasion. We also examined post-fire plant communities across invasion gradients at a subset of sites to assess how invasion alters the post-fire vegetation trajectory. We found that fuel loads and soil heating during simulated fire increase with increasing P. contorta invasion age or density at all sites. However, P. contorta density did not always increase post-fire. In the largest fire, P. contorta density only increased significantly post-fire where the pre-fire P. contorta density was above an invasion threshold. Below this threshold, P. contorta did not dominate after fire and plant communities responded to fire in a similar manner as uninvaded communities. The positive feedback observed at high densities is caused by the accumulation of fuel that in turn results in greater soil heating during fires and high P. contorta density post-fire. Therefore, a positive feedback may form between P. contorta invasions and fire, but only above an invasion density threshold. These results suggest that management of pine invasions before they reach the invasion density threshold is important for reducing fire risk and preventing a transition to an alternate ecosystem state dominated by pines and novel understory plant communities.Fil: Taylor, Kimberley. State University of Montana; Estados UnidosFil: Maxwell, Bruce. State University of Montana; Estados UnidosFil: McWethy, David. State University of Montana; Estados UnidosFil: Pauchard, Aníbal. Universidad de Concepción; Chile. Universidad de Chile; ChileFil: Nuñez, Martin Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Whitlock, Cathy. State University of Montana; Estados Unido

Ecología de invasiones marinas en Chile continental: ¿Qué sabemos y que nos falta por saber?

The Chilean coast has fewer reports of introduced species for other shores worldwide, which could correspond to a natural phenomenon generated by oceanographic conditions, or an artifact caused by lack of available information. We analyzed 71 papers indexed in Web of Science related with ecology of marine invasions in the Chilean coast, published between 1998-2014, and we determined the current state of the discipline in Chile, and identified the trends (e.g., temporal, spatial, taxonomic) of the investigation. Most of the papers studied species naturalization stage, and very few deal with invasive species. The number of papers per year increases linearly with time, suggesting a growing interest of the scientific community in the study of the ecology of marine invasions. The amount of available information (i.e., number of publications) is not homogeneous among administrative regions, and most papers have examined specific sectors within each region (usually near the regional capital). Regions with high maritime traffic (e.g., Valparaíso, Magallanes) have been scarcely studied. With the exception of Coquimbo and Los Lagos, researches by region have been performed on a few taxa. Hardly any studies cover large spatial scales, although several of them do perform monitoring programs on longer time scales (e.g., monthly, yearly). Our results suggest that the number of exotic species in Chile may be underestimated. Field observations, periodic updating of catalogs and use of molecular tools are proposed as measures to achieve a greater understanding of the issue at national level.La costa chilena presenta menos reportes de especies introducidas respecto a otras costas a nivel mundial, lo que podría corresponder a un fenómeno natural generado por condiciones oceanográficas, o bien a un artefacto producido por falta de información disponible. Mediante el análisis de 71 trabajos indexados en Web of Science, relacionados con ecología de invasiones marinas en la costa chilena, publicados entre 1998-2014, determinamos el estado actual de esta disciplina en Chile, e identificamos las tendencias de las investigaciones realizadas. La mayoría de las publicaciones se relacionan con especies en etapa de naturalización, y pocas con especies invasoras. El número de publicaciones por año incrementa linealmente, sugiriendo un creciente interés de la comunidad científica respecto al tema. La cantidad de información disponible (i.e., número de publicaciones) no es homogénea entre las regiones administrativas, y la mayoría de los trabajos son realizados sectores puntuales dentro de cada región (usualmente cercanos a la capital regional). Regiones con alto tráfico marítimo (e.g., Valparaíso, Magallanes) han sido muy poco estudiadas. A excepción de la región de Coquimbo y Los Lagos, los trabajos por región apuntan a unos pocos taxa. Muy pocos trabajos abarcan grandes escalas espaciales, aunque varios de ellos realizan experimentos a escalas de tiempo mayores (e.g., mensual, anual). Nuestros resultados permiten sugerir que el número de especies reportadas como introducidas en Chile podría estar subestimado. Observaciones en terreno, actualización periódica de catastros y utilización de herramientas moleculares, son propuestos como medidas para una mayor comprensión del tema a nivel nacional

Plantas acuáticas invasoras presentes en Chile: Distribución, rasgos de vida y potencial invasor

Biological invasions are recognized as one of the major causes of biodiversity loss. Although invasion processes occur in both terrestrial and aquatic environments, freshwater ecosystems are particularly sensitive to invasions impacts. Given that the information on invasive aquatic plants is scarce in South America and highly limited for Chile, the this work aims to generate baseline information about invasive aquatic plants for the country, identifying these species, their distribution, their life-history trades and their invasive potential. A comprehensive search was performed on the Web of Science database and other relevant Web pages on the invasive behavior of aquatic plant species introduced in Chile. Records for 14 invasive aquatic species were found. Myriophyllum aquaticum, Eichhornia crassipes and Egeria densa showed the highest number of references, while Limnobium laevigatum and Utricularia gibba showed the least. The species with the highest invasive potential was M. aquaticum, while Veronica beccabunga had the lowest. The Region of Valparaiso showed the highest number of invasive aquatic plants, and also exhibits the highest proportion of such species in relation to the available habitat. Knowledge of the invasive aquatic plants is essential to delineate aspects of conservation of Chile fresh water systems, to reduce the threats on these ecosystems.Las invasiones biológicas son reconocidas como una de las mayores causas de pérdida de la biodiversidad. Si bien los procesos de invasión se dan tanto en ambientes terrestres como en acuáticos, son los ecosistemas límnicos particularmente sensibles a sus impactos. Dado que la información sobre plantas acuáticas invasoras es escasa en Sudamérica y muy limitada en Chile, el objetivo de este trabajo fue generar información base sobre este grupo de plantas, listando las especies acuáticas invasoras, su distribución, sus rasgos de vida y su potencial invasor (WRA-Ch). Se realizó una revisión exhaustiva en la base de datos Web of Science y otras páginas Web relevantes sobre el comportamiento invasivo de las especies de plantas acuáticas introducidas en Chile. Se encontraron registros para catorce especies de plantas acuáticas invasoras. Myriophyllum aquaticum, Eichhornia crassipes y Egeria densa presentaron el mayor número de referencias, mientras que Limnobium laevigatum y Utricularia gibba mostraron la menor cantidad. La especie con el mayor potencial invasor fue M. aquaticum y Veronica beccabunga obtuvo el menor. La Región de Valparaíso presentó la mayor riqueza de plantas acuáticas invasoras, y exhibe además la mayor proporción de dichas especies en relación con el hábitat disponible. El conocimiento de las plantas acuáticas invasoras es fundamental para delinear los aspectos de conservación de los sistemas límnicos de Chile, para así reducir las amenazas sobre estos ecosistemas