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Title

Ingenieros del paisaje en Doñana: efecto combinado de las estructuras lineales y las interacciones planta-animal sobre el matorral mediterráneo

Other TitlesEcological engineers in Doñana: combined effect of linear structures and plant- animal interactions on the Mediterranean scrubland
AuthorsSuárez-Esteban, Alberto
AdvisorDelibes, M. ; Fedriani, José M.
Issue Date18-Oct-2013
Abstract[ES] Las plantas interaccionan con multitud de animales de una forma que, en muchas ocasiones, condiciona dramáticamente la transición de una fase del ciclo vital a la siguiente. Por ejemplo, los polinizadores son responsables de la fecundación de las flores y la consiguiente producción de frutos y semillas. Los herbívoros limitan fuertemente la cantidad de plántulas capaces de convertirse en adultos, etc. Como consecuencia, algunos animales modifican la configuración de la vegetación, actuando como ingenieros del paisaje . Tanto plantas y animales como sus interacciones pueden verse seriamente afectados por alteraciones humanas. Una de las alteraciones más frecuentes es la construcción de estructuras lineales como autopistas, carreteras, caminos y cortafuegos. Los efectos ecológicos de autopistas y carreteras pavimentadas han sido extensamente estudiados, mientras que los de estructuras menos aparentes, como caminos y cortafuegos (que denominamos estructuras lineales suaves o « Soft Linear Developments », SLD) permanecen inexplorados. En esta tesis doctoral se evalúan los efectos de las SLD sobre las interacciones planta-animal, y sus consecuencias sobre la configuración espacial, la abundancia y la diversidad del matorral mediterráneo. En el capítulo 1 se estudia el efecto de las SLD sobre la polinización y la depredación de flores y frutos por ungulados, ambos determinantes de la producción de frutos y semillas del jaguarzo. Las SLD tuvieron un efecto neto negativo sobre la llegada de polen y, en consecuencia, los jaguarzos de los bordes de SLD produjeron menos frutos y semillas que los jaguarzos de matorrales adyacentes. En el capítulo 2 se analiza el efecto de las SLD sobre la dispersión de semillas de arbustos de frutos carnosos por mamíferos terrestres. Las SLD actuaron como receptores de semillas, acaparando más del 77 % de las semillas dispersadas, especialmente de aquellas especies consumidas por zorros y conejos, que seleccionaron positivamente los bordes de SLD para defecar.
En el capítulo 3 se evalúa el efecto de las SLD sobre la supervivencia post- dispersiva de semillas de arbustos de frutos carnosos. Aunque el efecto neto de las SLD fue neutro, la supervivencia de las semillas de algunas especies (e.g. camarina, sabina) fue superior en los bordes de SLD, mientras que la de las semillas de zarzamora fue inferior en estas zonas que en matorrales adyacentes. En el capítulo 4 se investiga el efecto de las SLD sobre la emergencia y supervivencia de plántulas de arbustos de frutos carnosos. La emergencia y supervivencia de plántulas fue similar en los bordes de SLD y en matorrales adyacentes, lo que indica que las SLD son hábitats adecuados para su reclutamiento. En el capítulo 5 se valora la configuración espacial, la abundancia y la diversidad de arbustos en relación a las SLD, comparando las comunidades de arbustos en sus bordes y matorrales adyacentes. La densidad de arbustos de frutos carnosos fue mayor en los bordes de SLD que en los matorrales, lo cual se explica fundamentalmente por la llegada diferencial de semillas. Una vez consideradas todas las fases del ciclo de vida, se concluye que la interacción planta-animal más afectada por las SLD, y por tanto más influyente en la configuración espacial, abundancia y diversidad del matorral mediterráneo es la dispersión de semillas. Gracias a la función ecológica de zorros y conejos, las SLD pueden convertirse en « hotspots » de reclutamiento y establecimiento de arbustos autóctonos, que probablemente favorezcan a la biodiversidad local en múltiples formas (e.g. evitando la erosión, mejorando la conectividad entre poblaciones aisladas, favoreciendo la reforestación de hábitats adyacentes, etc.). No obstante, las consecuencias de la alteración de las interacciones planta-animal por parte de las SLD fueron diferentes dependiendo de la especie de arbusto considerada. Por tanto, la generalización de estos resultados es probablemente contexto-dependiente
[EN]Most plants interact with a broad diversity of animals that often drive the transition of one stage of the plant’s life cycle to the next one. For example, fruit and seed production often rely on the transportation of pollen mediated by pollinators. Likewise, herbivores often limit the amount of seedlings that reach the adult stage. By doing so, some animals can modify the patterns of plant recruitment and thus the configuration of the vegetation, acting as ecological engineers. Either plants, animals, or their interactions can be strongly affected by human alterations. One of the most pervasive alterations is the construction of linear developments such as highways, paved roads, trails and firebreaks. The ecological effects of highways and paved roads have been broadly studied. However, those of weaker landscape modifications such as trails and firebreaks (also called Soft Linear Developments, hereafter SLD) remain unexplored. This doctoral thesis evaluates the effect of SLD on plant-animal interactions and the accumulated effect of these alterations on the spatial configuration, abundance and diversity of the Mediterranean scrubland. In Chapter 1, we studied the effect of SLD on fruit and seed production of Halimium halimifolium , mediated by its interaction with pollinators and browsing herbivores. SLD had a negative effect on pollination and thereby on the overall fruit and seed set. In Chapter 2, we assessed the effect of SLD on fleshy-fruited shrub seed dispersal mediated by terrestrial mammals. SLD act as seed reception cores, receiving more than 77 % of seeds dispersed by mammals, especially of those species consumed by foxes and rabbits, which positively selected SLD verges for defecation.
In Chapter 4, we investigated the effect of SLD on fleshy-fruited shrub seedling emergence and survival. SLD had no effect on these stages, i.e. seedling emergence and survival were similar both in SLD verges and in adjacent scrublands suggesting that these habitats are suitable for shrub recruitment. In Chapter 5, we measured the abundance, diversity and spatial configuration of Mediterranean shrubs in relation to SLD, comparing shrub communities along SLD verges with those in adjacent scrublands. Fleshy-fruited shrub densities were higher along SLD verges than in adjacent scrublands, which is mostly a consequence of the differential seed arrival. Considering all analyzed stages of the plant life cycle, we conclude that the plant-animal interaction more affected by SLD, with the potential to influence the spatial configuration, abundance and diversity of the Mediterranean scrubland was seed dispersal. Given seed dispersal by foxes and rabbits, SLD may become hotspots of recruitment and establishment of native Mediterranean shrubs. In the long term, those shrubs may create hedgerows that probably benefit biodiversity in multiple ways (e.g. reducing erosion, improving the connectivity between otherwise isolated populations, promoting the reforestation of adjacent fields, etc.). The conservation of seed dispersers and a careful management of SLD verges are needed in order to take advantage of all these potential benefits.
URIhttp://hdl.handle.net/10261/84495
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