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Efecto de la vegetación sobre la abundancia y diversidad de depredadores de semillas de Pinus teocote Schl. et Cham. en hábitats contrastantes del estado de Veracruz, México TESIS QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE MAESTRO EN ECOLOGÍA FORESTAL PRESENTA Rafael Flores Peredo DIRIGIDA POR Dr. Jorge Galindo González Xalapa, Veracruz, México Marzo de 2005 DEDICATORIA Dedico este trabajo a mis padres Ana María del Socorro Peredo de Flores (†) y Octavio Flores Fuentes (†), a los cuáles llamó Dios para formar parte de algo que en la actualidad me gusta observar……el cielo, a esas dos nuevas estrellas que amo y que están conmigo en mis triunfos y derrotas, secando mis lágrimas y gozando de mis sonrisas, a ustedes que me enseñaron a luchar por lo que se quiere les dedico esta investigación. Dedico el mismo a mis hermanos Ana Lourdes, Octavio y Abraham, por haber visto en ustedes la superación de salir adelante, aún sin tener el amor de nuestros padres cuando más lo necesitamos, y viéndolos ahora como todos unos profesionistas, estoy orgulloso de ustedes. Dedico el mismo a María de Jesús Flores Fuentes (mi Tía Chuy), por haber llorado el esfuerzo de querer y preocuparse por nosotros, brindarnos el cariño y el consejo de una madre que siempre esta pendiente de lo que le pase a sus hijos, por el tiempo dedicado al vernos crecer, por lo que eres, te dedico este pequeño escalón más de mi vida. Dedico el mismo a mis primos Efrén López Flores y Pedro López Flores, por convivir en parte de lo que es nuestra vida, de constituir lo que llamo yo una familia, por sus consejos, sus risas, su tiempo, gracias. Dedico el mismo a Joaquina Flores Fuentes (mi Tía Pina), por tu amor y cariño demostrado para nosotros desde chicos y más cuando murió mi papa, gracias tía. Dedico el mismo a mi novia Fabiola Carolina Espinosa Gómez por ser una linda mujer que siempre esta en mi corazón, por tus sonrisas, tu compañía, tu cariño tan tierno, por quererme y dejarme quererte, por ser ese lindo sueño al que recurro en mis noches, por ser como eres, te amo Fabi. Dedico el mismo a mis amigos, por estar conmigo cuando más los necesité por sus risas, sus lágrimas, sus consejos y oraciones, su tiempo, su compañía, por ser parte de mi familia, a : Alejandro Aramburu, Itzia, Selene, Claudia Ochoa, Pilar, Thania, Alonso, Emilio, Esther, René, Enrique, Liliana, Jair, Carlos, Patricia, Humberto, Lizbeth, Vanessa, Ángel Antonio, Migue, Magdiel, Mario, Héctor, Margarita, Eda, Helxine, Carolina, Gabriela, Guadalupe, Juan Carlos, Amabel, Ariana, Berenice, Diana, Gloria, Yuriana, Chely, Janeth, Yadira, Juan José, Myriam, Erika y todos aquellos que me brindaron su amistad Gracias. AGRADECIMIENTOS Agradezco a Dios el darme fuerzas para alcanzar mis metas, y permitirme ver en la naturaleza lo hermoso que es este mundo. Agradezco al M. en C. Juan Alba Landa (Director del Instituto de Genética Forestal) el permitirme cursar la Maestría en Ecología Forestal que él coordina, misma que me brindo la oportunidad de subir un escalón más a nivel profesional. Gracias Maestro Alba. Agradezco al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología “CONACYT” el haber aceptado la postulación de mi persona como Becario para estudios de Maestría, otorgándome el registro 175058, mismo que fomentó en mí el esfuerzo por culminar este postgrado mediante la presentación de mi trabajo de investigación. Agradezco al Biól. Wilfrido Márquez Ramírez (Subdirector de Planeación y Recursos Naturales) de la Coordinación Estatal de Medio Ambiente, el apoyarme para que llevara con éxito la culminación de este Postgrado, por su apoyo al permitirme ausentar de mis horas laborales los viernes. Gracias. Agradezco al Biól. Celso Hernández Aponte (Coordinador Estatal de Medio Ambiente) de la Coordinación Estatal de Medio Ambiente, el apoyarme para que llevara con éxito la culminación de este postgrado al ausentarme en horas laborales. Agradezco al Dr. Jorge Galindo González, Investigador del Laboratorio de Biotecnología y Ecología Aplicada de la Universidad Veracruzana, por haber sido mi Director y compartir conmigo sus conocimientos, consejos y comentarios que culminaron con la presentación de este trabajo. Gracias Doc. Agradezco al M. en C. Álvar González Christen, Investigador del Instituto de Investigaciones Biológicas, por permitirme cotejar mis registros con la información y conocimiento con el que cuenta de los roedores del Estado de Veracruz. Agradezco a la Dra. Rosa Amelia Pedraza, Investigadora del Instituto de Genética Forestal de la Universidad Veracruzana haber compartido sus conocimientos y sugerencias, al revisar mi trabajo. Agradezco a cada uno de los Catedráticos en este Postgrado Juan Alba, Juan Márquez, Rosa Amelia Pedraza, Álvar González, Lilia Mendizábal, Virginia Rebolledo, Jorge Galindo, Lázaro Sánchez, por haber compartido con nosotros parte de sus conocimientos. Gracias. Agradezco a mis compañeros de Generación en esta Maestría el haberme dado la oportunidad de convivir con ellos, y hacer más amenas las clases y las salidas de campo, gracias amigos. Agradezco a Margarito Becerra Luna, Benjamín Becerra López (Vigilantes del Centro de Educación y Convivencia Ambiental de San Juan del Monte) y al Biol. Helxine Fuentes Moreno (Egresado de la Facultad de Biología de Córdoba) el haberme apoyado en mis trabajos en campo, así como haber hecho mis estancias de investigación más agradables, gracias amigos. Agradezco a mis compañeros y compañeras de la Dirección de Planeación y Recursos Naturales de la Coordinación Estatal de Medio Ambiente, Lic. María de los Ángeles Carreño, CP. María Esther Beristain, Ing. Rafael Sánchez (†), Biól. Roberto Marín Gómez, Ing. Leo Miguel Hernández Sánchez, Biól. Ernesto Romero, Ing. Francisco Guzmán, Biól. Flora Zitácuaro Contreras, Biól. Carlos Martínez, Biól. Miguel Ángel Portilla Morales, Biól. Ana María Gómez Viera, el ser buenos amigos y conformar un buen equipo de trabajo. Agradezco a todas aquellas personas que ven en la naturaleza la expresión de algo hermoso como lo es la vida; aquellos que se preocupan por conservar lo poco que nos queda y con sus ganas tratan de estudiarlo para generar conocimiento, mismo que permita a la sociedad ver su importancia, por compartir las mismas ideas que yo, muchas gracias. i CONTENIDO INDICE DE FIGURAS Y TABLAS. iv RESUMEN. vii SUMMARY. vii i 1. INTRODUCCIÓN. 1 2. OBJETIVOS. 3 3. HIPÓTESIS. 3 4. REVISIÓN DE LITERATURA. 4 4.1. 4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. Efecto de la vegetación sobre poblaciones de aves y roedores en algunos ecosistemas: Una revisión. 4 Importancia de las interacciones ecológicas planta-animal. 4 Efecto de la vegetación sobre la abundancia y riqueza de aves en un ecosistema. 7 Efecto de la vegetación sobre la abundancia y riqueza de roedores en un ecosistema. 8 5. MATERIAL Y MÉTODO. 12 5.1. Área de estudio. 12 5.1.1. Localización del área de estudio. 12 5.1.2. Características físicas. 13 5.1.2.1. Clima. 13 5.1.2.2. Fisiografía. 13 5.1.2.3. Hidrología. 13 5.1.2.4. Geología y recursos minerales. 14 ii 5.1.2.5. Suelos. 14 5.1.2.6. Aptitud del suelo. 15 5.1.2.7. Características bióticas. 15 5.1.2.7.1. Comunidades vegetales. 15 5.1.2.7.2. Comunidades animales. 16 5.2. Métodos. 16 5.2.1. Obtención de semillas para el experimento. 16 5.2.2. Selección e identificación de los sitios de muestreo. 17 5.2.3. Fase experimental. 18 5.3. Análisis Estadístico. 19 6. RESULTADOS. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.5.1. 6.5.2. 6.6. 21 Aves presentes en la zona de estudio. Ratones y pequeños mamíferos presentes en la zona de estudio. Aves depredadoras de semillas de Pinus teocote. 21 21 21 Ratones depredadores de semillas de Pinus teocote. 21 Diversidad y abundancia de depredadores de semillas de Pinus teocote. 24 Diversidad y abundancia de aves en dos tipos de hábitat (bosque y pastizal). 24 Diversidad y abundancia de pequeños mamíferos en dos tipos de hábitat (bosque y pastizal). 24 Depredación de semillas. 24 iii 6.6.1. Depredación de semillas por aves. 24 6.6.2. Depredación de semillas por roedores. 24 6.7. Consumo total de semillas por aves y roedores en los dos tipos de hábitat estudiados. 24 6.8. Esfuerzo de muestreo. 25 6.8.1. Curvas de acumulación de especies de aves. 25 6.8.2. Curvas de acumulación de especies de pequeños mamíferos. 25 7. DISCUSIÓN. 27 8. CONCLUSIONES. 30 9. LITERATURA CITADA. 31 10. ANEXOS. 41 1. 2. 3. Artículo publicado como requisito parcial. 43 Listado de especies vegetales del Área Natural Protegida de San Juan del Monte con status de riesgo NOM-059-SEMARNAT-2001. 50 Listado de especies animales del Área Natural Protegida de San Juan del Monte con status de riesgo NOM-059-SEMARNAT-2001. 50 iv ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS Figura 1. Se muestra la probabilidad de supervivencia de las semillas bajo la copa del árbol que las produjo. P, probabilidad de sobrevivencia de las semillas en relación con la distancia del árbol padre; I, número de semillas con respecto a la distancia del árbol padre; PRC, curva que marca la probabilidad de establecimiento de un nuevo individuo (Janzen, 1970). 9 Figura 2. Ubicación geográfica del sitio de estudio, el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz. 12 Figura 3. Localización de los sitios de muestreo en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz. Los puntos blancos indican los sitios que se estudiaron, dos correspondientes a pastizal y dos a bosque, la simbología indica la vegetación actual existente en el área. 17 Figura 4. Curvas de acumulación de especies de aves en total y por hábitat registradas en (pastizal y bosque) en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz. Se presentan en el eje X los días de muestreo, en el eje Y el número de especies acumuladas totales y para cada tipo de hábitat. 25 Figura 5. Curva de acumulación de especies para los pequeños mamíferos capturados en dos tipos de hábitat (pastizal y bosque) en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz. Se presentan en el eje X los días de muestreo, en el eje Y el número de especies acumuladas totales y para cada tipo de hábitat. 26 Tabla 1. Composición Geológica del Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz (Geissert et al., 1994). 14 Tabla 2. Tipos de suelo presentes en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz (Geissert et al., 1994). 15 Tabla 3. Lista de especies de aves identificadas en los dos tipos de hábitat correspondientes al Área Natural protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz. 22 v Tabla 4. Lista de pequeños mamíferos identificados en los dos tipos de hábitat estudiados en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz. 23 vi RESUMEN La depredación de semillas llevada a cabo por animales es de gran importancia en varios procesos de los ecosistemas tales como: la sucesión, regeneración, colonización, y establecimiento de nuevos individuos y especies. Los roedores y las aves desempeñan un papel preponderante en la depredación de semillas en bosques templados, ya que pueden determinar cierto tipo de composición vegetal, sin embargo la fisonomía de la vegetación puede influir en la abundancia y diversidad de especies de aves y roedores. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del tipo de vegetación sobre la abundancia y diversidad de depredadores de semillas de Pinus teocote en dos hábitats de la Reserva Ecológica San Juan del Monte, Mpio. de las Vigas de Ramírez, Veracruz, México. Se localizaron 4 sitios de ca. 1 ha, que representan dos tipos de hábitat (bosque y pastizal). En cada sitio se colocaron 5 cajas de petri plásticas (cada 200 m) con 10 semillas de P. teocote (sin ala de dispersión) en cada caja. Mediante unos binoculares se identificaron, registraron y contaron las especies de aves que visitaron los sitios y las que depredaron semillas. Para los roedores se colocaron 5 trampas sherman en cada sitio, éstos fueron identificados, se conservó piel y cráneo de cada especie (macho y hembra). Los sitios se visitaron 2 veces por mes durante un año (enero-diciembre de 2003). Se determinó la abundancia y composición de especies de las comunidades de aves y roedores, la riqueza se comparó mediante curvas de acumulación de especies. La diversidad se estimó mediante el índice de ShanonWiener, los índices de diversidad se compararon usando una prueba de t; la diferencia entre la cantidad de semillas consumidas por aves y roedores, en bosque y pastizal, se determinó mediante una prueba de X². Se contaron un total de 2,099 aves de 43 especies; en el bosque la diversidad de aves (H´=1.33; 35 especies) fue mayor que en el pastizal (t = 8.41; P<0.001), 11 de las cuales fueron exclusivas al bosque. En el pastizal, se registraron 32 especies (H´= 1.20), 7 de las cuales fueron exclusivas al pastizal; entre los tipos de hábitats se compartieron 24 especies de las cuales 17 fueron de hábitos granívoros, 12 depredaron semillas de P. teocote y 9 de estas fueron las más abundantes en la zona. Se determinaron 25 nuevos registros. La abundancia de aves no fue diferente entre los tipos de hábitat (X²=26.01, P>0.05). La depredación de semillas por aves, fue mayor en el pastizal (X² = 23.35, P< 0.05). El total de especies de aves acumuladas se estabilizó a los 45 días, de un total de 57 días muestreados; las 32 especies del pastizal se obtuvieron a los 41 días, mientras que las 35 especies del bosque se obtuvieron a los 45 días. Se capturaron un total de 80 pequeños mamíferos de 6 especies; en el bosque la diversidad fue mayor (H´= 0.65) que en el pastizal (t = 3.84; P<0.001), se registraron 6 especies (2 musarañas exclusivas (un nuevo registro para la zona), y 4 roedores). En el pastizal se registraron las mismas 4 especies de roedores que en el bosque, no hubo especies exclusivas (H´= 0.40), las 4 especies de roedores depredaron semillas de P. teocote, dos de estas son las mas abundantes en la zona. La abundancia de roedores fue diferente entre los hábitats (X² = 6.40; P> 0.05), la depredación de semillas por roedores fue mayor en el bosque que en el pastizal (X² = 67.86, P<0.05). El total de especies de pequeños mamíferos acumulados se estabilizó a los 53 días de un total de 57 días muestreados, las 4 especies de pastizal se obtuvieron a los 30 días, mientras que las 6 especies de bosque se obtuvieron a los 52 días. De los resultados se derivan las siguientes conclusiones: La vegetación influyó sobre la diversidad de depredadores de semillas de P. teocote, el bosque fue más diverso, la abundancia de individuos no varió entre los hábitats, en el pastizal se presentó mayor depredación de semillas de Pinus teocote. vii SUMMARY Seed predations by animals are of great importance in ecosystems processes like: the succession, regeneration, colonization and establishment of new individuals and species. Rodents and birds have a basic roll on seed predation in temperate forests, they can establish certain type of vegetation composition, but also, vegetation physiognomy may influence abundance and diversity of birds and rodents species. The objective of this work was to evaluate the effect of vegetation on abundance and diversity of Pinus teocote seed predators at San Juan del Monte Ecological Reserve, Mpio. of Las Vigas de Ramírez, Veracruz, Mexico. Four sites of ca. 1 ha were located with two types of habitat (forest and grassland). Five plastic petri boxes, with 10 seeds of P. teocote (without dispersion wing) in each box, were placed in each site (separated 200 m). Using binoculars, bird species that visited study sites were counted, registered, identified, and also annotated those that feed on seeds. Rodents were collected with 5 sherman traps placed in each site, organisms were identified, skin and skull of each species (male and female) were conserved. Sites were visited twice a month during a year (January-December. 2003). Birds and rodents abundance and community composition were determined; richness was compared by species accumulation curves; species diversity was calculated with Shanon-Wiener index, diversity indices were compared using a t test; differences between the amount of seeds consumed by birds and rodents, in forest and grassland, was determined by X² test. A total of 2,099 birds of 43 species were counted; in forest, bird diversity (H´=1.33) was greater than in grassland (t = 8.41; P<0.001), registering 35 species (11 exclusive to forest); in grassland, 32 species were registered (7 exclusive) (H´= 1.20); 24 species are shared between habitats, 17 are granivorous, 12 of them predated P. teocote seeds, and 9 are the most abundant in the zone. I found 25 new registries. Bird abundance was not different between habitats (X²=26.01; P>0.05), but seed predation was greater at grassland (X² = 23,35; P< 0,05). Total bird species accumulation curve, become stabilized at 45 days, from a total of 57 sampling days; in grassland a total of 32 species were obtained at 41 sampling days, while in forest 35 species were obtained at 45 days. A total of 80 small mammals of 6 species were captured; diversity of small mammals in forest (H´= 0,65) was greater than grassland (t = 3.84; P<0.001) accounting 6 species (2 shrews exclusive to forest); in grassland and forest the same 4 species of rodents were registered, there were not exclusive species to grassland (H´ = 0,40). Seeds of P. teocote were predated by all species of rodents, and two of these were abundant. I determine 1 new registry of shrew. Rodent abundance was not different between habitats (X²= 6.40; P> 0.05). Seed predation by rodents was greater in forest than in grassland (X² = 67,86, P<0.05). Total small mammal species accumulation curve become stabilized at 53 days from a total of 57 sampling days, in grassland 4 species were obtained at 30 sampling days, while in forest 6 species were obtained at 52 days. From results the following conclusions are derived: Vegetation influenced diversity of P. teocote seed predators, forest was most diverse; abundance of organisms did not vary between habitats; seed predation of was greater in grassland. 1 1. INTRODUCCIÓN La falta de conocimientos técnicos y el deficiente manejo de los bosques es un grave problema en México (Geréz, 1983); el aprovechamiento y la conservación forestal deben ir íntimamente relacionados al conocimiento de los procesos ecológicos de los ecosistemas. La diversidad biológica del país se debe estudiar, conocer y manejar de manera eficiente para garantizar su permanencia. La fuerte presión que se ejerce sobre los bosques templados en el territorio nacional ha transformado la cubierta vegetal en un paisaje fragmentado, lo que ha provocado una importante pérdida de hábitat para muchas especies, así como extinciones locales (Turner, 1996; GalindoGonzález, en edición). No obstante, el conocimiento que se tiene tanto de las especies, como de los ecosistemas en su conjunto es aún escaso. Las interacciones planta-animal son de gran importancia en los procesos ecológicos de los ecosistemas, en particular, la depredación de semillas puede estar relacionada con la abundancia y diversidad biológica del sitio (Ostfeld et al., 1997; Mittelbach y Gross, 1984), al igual que los mecanismos de dispersión de semillas, entre otros, lo que afecta la permanencia de las comunidades arbóreas, incluso en hábitats perturbados (Connell y Slatyer, 1977; Galindo-González, 1998; Galindo-González et al., 2000). En la actualidad la mayoría de los métodos propuestos para medir la biodiversidad de especies están enfocados a la medición del número de especies dentro de las comunidades conocida como diversidad (alfa), algunos de estos métodos son los siguientes: 1)Basados en la cuantificación del número de especies presentes (riqueza específica); 2) Basados en la estructura de la comunidad, es decir, la distribución proporcional del valor de importancia de cada especie (abundancia relativa de los individuos), estos métodos basados en la estructura pueden a su vez clasificarse según la dominancia o equidad de cada especie en la comunidad (Moreno, 2000). Uno de los índices más reconocidos de diversidad que se basa principalmente en el concepto de equidad, es el de Shannon-Wiener. Este índice expresa la uniformidad de los valores de importancia a través de todas las especies muestreadas. Con respecto a los índices más usados y que se basan principalmente en el concepto de dominancia, sobresale el índice de Simpson, el cuál es un parámetro inverso al concepto de uniformidad o equidad de la comunidad ya que toma en cuenta la representatividad de las especies con mayor importancia sin evaluar la contribución del resto de las especies (Moreno, 2000). La depredación y remoción de semillas llevada a cabo por animales en los ecosistemas es de gran importancia en algunos procesos como: la colonización, sucesión, regeneración, y establecimiento de nuevos individuos y especies (Mittelbach y Gross, 1984). Entre los mamíferos, los roedores tienen un papel primordial en la depredación de semillas en bosques templados (Gill y Marks, 1991; Ostfeld y Canham, 1993; Ostfeld et al., 1997). La depredación de semillas llevada a cabo por roedores puede ser intensa y en relación con los patrones de alimentación de otros herbívoros, puede influenciar el grado, la composición y la invasión de árboles dentro de los ecosistemas. Los patrones de depredación de semillas llevados a cabo por roedores, se pueden predecir basando esta predicción en las preferencias de granivoría exhibidas por roedores en microhábitats particulares (Manson y Stiles, 1998). 2 La depredación de semillas llevada a cabo por aves también resulta de importancia en un ecosistema ya que puede influir en los procesos de sucesión o colonización de plantas. A su vez, puede determinar la presencia de componentes vegetales regulando el establecimiento y crecimiento de determinada especie vegetal (Davidson, 1993). Se ha probado que la fisonomía de la vegetación puede determinar la abundancia y distribución de aves en un ecosistema, al estar relacionada con recursos tales como alimento, sitios de nidificación o refugio (Rotenberry y Wiens, 1980), no obstante hace falta mayor investigación enfocada al estudio de las interacciones planta-animal, para comprender mejor las complejas relaciones presentes en el bosque y así, proponer alternativas para su manejo. Con base en lo anterior, surgen las siguientes preguntas objeto del presente trabajo ¿La vegetación influye sobre la abundancia y diversidad de depredadores de semillas de Pinus teocote en 2 tipos de hábitat (bosque conservado y pastizal)?, ¿La diversidad y abundancia de depredadores de semillas de Pinus teocote se relaciona con las características de cada hábitat estudiado?, ¿La presencia de vegetación influye en el grado de depredación de semillas?, ¿La vegetación es un elemento importante relacionado con la presencia de depredadores de semillas?, que fueron el motor del mismo. 3 2. OBJETIVOS Objetivo General Analizar el efecto del tipo de vegetación sobre la abundancia y diversidad de depredadores de semillas de Pinus teocote en dos tipos de hábitat contrastantes: un bosque y un pastizal, en la Reserva Ecológica de San Juan del Monte. Objetivos Particulares Identificar a las aves y sus hábitos alimenticios, presentes en el área de estudio. Identificar a los ratones y pequeños mamíferos así como sus hábitos alimenticios, presentes en el área de estudio. Identificar los principales depredadores de semillas de Pinus teocote. Determinar la diversidad y abundancia de los depredadores de semillas en dos tipos de hábitat (bosque y pastizal). Comparar la tasa de depredación de semillas en dos hábitats con condiciones diferentes de vegetación. 3. HIPÓTESIS La vegetación es un factor fundamental que influye sobre la abundancia y diversidad de especies de aves y roedores que depredan las semillas de Pinus teocote. 4 4. REVISION DE LITERATURA 4.1. Efecto de la vegetación sobre poblaciones de aves y roedores en algunos ecosistemas: Una revisión 4.1.1. Importancia de las interacciones ecológicas planta-animal Los bosques están formados por una gran variedad de especies de plantas y animales, son sistemas dinámicos ya que en ellos los árboles de gran altura dan sombra y pueden determinar cambios de luz, temperatura y humedad bajo sus copas, de esta manera crean microhábitats, que a su vez, son utilizados por otras especies que requieren esas condiciones, ya sea para obtener refugio o alimento (Roldán et al., 2001). Las hojas que caen de los árboles, constituyen una importante fuente de nutrientes para el mismo ecosistema, estas son degradadas por microorganismos que facilitan el desdoblamiento de nutrientes para que sean fácilmente absorvibles. La disponibilidad de alimento en un ecosistema fomenta que existan relaciones muy estrechas relacionadas a la ocupación de hábitats y a la distribución de los depredadores (Bonaventura y Suárez, 1992). Las interacciones ecológicas son muy importantes en el funcionamiento de los ecosistemas, así como, en la supervivencia de poblaciones de flora y fauna, y están estrechamente relacionadas con procesos evolutivos. Durante la evolución de estas interacciones, cada organismo desarrolla diversas adaptaciones o especializaciones, que hacen aún más estrechas estas relaciones interespecíficas (Cueto et al., 1995). En los bosques de pino se pueden observar ejemplos de estrategias adaptativas como: las plantas del sotobosque adaptadas a vivir bajo la sombra de los árboles, mismas que crean características microclimáticas particulares; algunos pájaros migratorios que en cierta época del año sólo comen semillas, en otra, se alimentan de frutos e insectos, mientras otros únicamente se alimentan de insectos que en ocasiones son dañinos para las cortezas de los árboles. Las ardillas comen bellotas y otras semillas, los búhos depredan a los roedores, y los roedores a las semillas, mientras que los coyotes se alimentan de conejos, ardillas y roedores (Vander Wall, 1992). De igual manera el grado de especialización en el régimen alimenticio, el sitio elegido para vivir, el tamaño del territorio, la elección de materiales y ubicación de madriguera y las asociaciones con otros organismos, son el resultado de procesos de coevolución entre individuos de diferentes especies en el espacio y tiempo, de la acción de la selección natural que determina un equilibrio en la comunidad y del medio ambiente que interactúa con ellos (Mills et al., 1991). Para muchas plantas y animales, la presencia de otros seres vivos en su comunidad, en ocasiones, es más importante para su supervivencia que los factores abióticos (luz, humedad, temperatura, etc.), sobre todo en zonas tropicales donde estos factores son más constantes que en zonas templadas o desérticas. Una de las causas que conduce a que se presenten interacciones perjudiciales severas, es que el medio experimente cambios drásticos repentinos; como los provocados por el hombre, mismos que pueden derivarse, por ejemplo, en la aparición de plagas (Peace, 1962). 5 Los bosques del país son sobre-explotados o deteriorados, para dedicarlos a la agricultura y/o ganadería, provocando la destrucción de los ecosistemas, la desaparición de especies y el desequilibrio ecológico. Algunos insectos que se alimentan de las plantas del bosque, pueden encontrar una forma de vida en los cultivos, aunque bajo estas nuevas condiciones puede no existir el factor biológico que controlaba la población (ejemplo aves insectívoras), por lo que la población del insecto crecerá sin control convirtiéndose en una plaga (Labrador y Alfieri, 2001). Las interacciones ecológicas en la naturaleza se presentan en dos niveles: entre individuos de la misma especie (interacciones intra-específicas), y entre individuos de diferentes especies (inter-específicas). Estas relaciones a su vez, pueden ser benéficas o perjudiciales (también denominadas positivas o negativas) para los organismos que interactúan, dependiendo del efecto que tiene dicha interacción sobre los individuos, por ejemplo: un árbol que depende de cierto organismo para ser polinizado estará en riesgo de desaparecer si el agente polinizador es destruido; o una planta que difícilmente crece bajo la sombra de otras, puede ser favorecida si otro organismo se alimenta de plantas de rápido crecimiento o colonizadoras, permitiéndole el desarrollo de la primera (Begon et al., 1996). Cuando las condiciones del medio son optimas para la vida, algunos organismos dominan y suprimen a sus asociados, pero cuando las condiciones cambian o son desfavorables en cierta época del año, las asociadas se convierten en dominantes, esto es común verlo en especies de aves estacionales o migratorias (Fretwell y Lucas, 1970). Las relaciones interespecíficas se llevan a cabo en una comunidad entre individuos de especies diferentes dentro de un ecosistema dentro de estas relaciones tenemos las siguientes (Begon et al., 1996): Mutualismo: Interacción entre dos especies en la que ambas se benefician en el uso de un recurso (+/+).En el caso de los líquenes, las algas aportan el alimento, y los hongos el soporte y la humedad, en el suelo existe un tipo de bacterias llamado Rhizobium, que se asocia e interactúa con las raíces de algunas plantas leguminosas, como el trébol. Esta asociación tiene como resultado la obtención de nitrógeno, capturado por las bacterias y que el trébol utiliza para fabricar sustancias químicas. Estas sustancias permiten la supervivencia de ambos, puesto que, tanto el trébol como la bacteria se benefician en esta interacción. Depredación: Cuando los miembros de una población se alimentan de los de otra población, no siempre significa la muerte de la presa (+/-). Por ejemplo un ratón que se alimenta de alguna plántula en su totalidad, o un grillo que se alimenta de partes de una hoja o herviboría. Comensalismo: Son relaciones que solo benefician a uno de los organismos y no perjudican al otro (+/0). un ejemplo de ellas son las aves carroñeras que se alimentan de los restos de animales que otros organismos cazan o el pez rémora que nada junto al tiburón y se alimenta de los restos de comida que este deja. 6 Parasitismo: es la interdicción entre dos organismos de manera que uno de ellos se beneficia a expensas del otro (-/+). Este tipo de interacción es muy común en animales domésticos como el perro o el gato, que suelen ser afectados por "huéspedes" tan impopulares como las pulgas. El beneficiado se denomina huésped o parásito y el parasitado hospedante. Se aprecia claramente que el huésped se beneficia de la relación, ya que el hospedante, gato o perro, le ofrece un lugar donde vivir, protección y alimento al parásito, pero se ve dañado por la presencia del indeseable invitado. Sin embargo, el hospedante rara vez corre peligro de muerte, pues si esto ocurriera el huésped también moriría. Competencia: es la relación que se establece entre poblaciones que necesitan un recurso del ambiente y que se encuentra en cantidades limitadas (-/-). Dos seres vivos pueden competir por el mismo alimento si éste escasea en el ambiente, en esta interacción los organismos compiten entre sí por un factor de tipo biótico. También puede establecerse la interacción de competencia entre dos poblaciones cuando escasean factores de tipo abiótico. Así, dos plantas podrán competir por la cantidad de agua que hay en el suelo, o bien, dos especies de aves podrán competir por el lugar donde construir sus nidos, es decir, por el espacio de nidificación. Como resultado de la interacción de competencia ambas especies se ven perjudicadas Amensalismo: es la interacción que se produce cuando un organismo se ve perjudicado en la relación y el otro no experimenta ninguna alteración es decir la relación le resulta neutra (-/0). En algunos bosques de la selva amazónica, hay árboles de mayor tamaño que impiden la llegada de luz solar a las hierbas que se encuentran a ras del suelo, éste es un ejemplo de amensalismo, y se diferencia de la competencia en que las plantas de menor tamaño no afectan en nada la supervivencia de los árboles de mayor tamaño. Neutralismo: dos especies conviven sin afectarse mutuamente, dos poblaciones se encuentran simultáneamente en el ambiente sin que exista relación entre ellas (0/0). En un bosque templado habitan pájaros carpinteros y mapaches ambos se encuentran en el ambiente mas no existe una relación entre ellos. Como se puede ver, las relaciones planta-animal son muy importantes en los procesos ecológicos de los ecosistemas, en el caso que nos ocupa, depredación de semillas por aves y roedores, esta interacción se relaciona con la abundancia y diversidad biológica del sitio, con la presencia de carnívoros y puede afectar la regeneración de una comunidad de árboles (Connell y Slatyer, 1977). 7 4.1.2. Efecto de la vegetación sobre la abundancia y riqueza de aves en un ecosistema La vegetación es un elemento importante para las aves en un ecosistema, ya que es un componente primordial en la cadena alimenticia, proporcionando semillas y frutos que dan sustento a la población (Cueto et al; 2001). Un estudio realizado en la estación de investigación “La Selva” en Costa Rica, mostró que la eliminación de una sola especie arbórea (Casearia corymbosa) afectó a la población de tucanes, ya que durante la época de escasez de frutos de otras especies vegetales, los tucanes utilizaban los de C. corymbosa como sustento para su alimentación; lo que trajo como consecuencia que la población de tucanes disminuyera, dando como resultado una menor dispersión de las semillas de este árbol, que depende del tucán para ello (Howe y Smallwood, 1982). La presencia de árboles en un ecosistema favorece la biodiversidad y abundancia de muchas aves que interactúan de diversas maneras con la vegetación. La restauración de hábitats ha puesto de manifiesto que mientras más vegetación nativa y bien conservada exista en las zonas, mayor será la diversidad de animales así como de endemismos (Panayotou y Ashton, 1992; Wyatt-Smith et al., 1963). A su vez, se ha visto que la heterogeneidad ambiental que presenta un sitio y que es determinada principalmente por la vegetación es importante en la distribución y abundancia de aves (Rotenberry, 1985). La vegetación no perturbada influye en la distribución y abundancia de depredadores potenciales de semillas (Mittelbach y Gross, 1984), sin embargo, si esta vegetación es perturbada se producen cambios drásticos en las poblaciones vegetales y animales dando lugar al establecimiento de nuevas poblaciones e interacciones entre las especies (Picket y Cadenasso, 1995). En bosques de Pinus ponderosa sujetos a tala y/o quema en Arizona, Estados Unidos, se encontró que las perturbaciones al bosque fueron acompañadas de un aumento sustancial en la densidad de aves granívoras, y cuando estos dos factores (tala y fuego) se presentaron combinados, la comunidad de aves estuvo compuesta casi exclusivamente por aves granívoras (Blake 1982). El consumo de semillas y las relaciones de competencia entre aves granívoras, constituyen dos tipos de interacciones de importancia en la estabilidad y diversidad de un ecosistema (Bustamante y Marone, 2001). Las semillas dispersadas a mayor distancia de la planta madre, tienen mayor probabilidad de sobrevivir a la depredación; mientras que semillas depositadas bajo la copa del árbol o a poca distancia, tienen menos probabilidades de sobrevivir debido a procesos denso-dependientes, así como a la presencia de depredadores de semillas, ataques de patógenos, competencia entre plántulas entre otros (Janzen, 1971). Las preferencias de las aves por distintos tipos de semillas, indica que éstas tienen un efecto sobre la composición del banco de semillas y en última instancia, sobre la composición y abundancia de la vegetación (Cueto et al., 2001). 8 La diversidad de aves en diferentes ecosistemas depende de factores que actúan espacial y temporalmente. En ambientes terrestres, la estructura de la vegetación determina la distribución de aves al estar asociadas con recursos críticos tales como alimento, sitios de refugio, resguardo contra depredadores y sitios para el anidamiento (Isacc y Martínez, 2001). En los bosques se presentan diversos microhábitats con condiciones particulares (temperatura, humedad, iluminación, etc.), creando un ambiente heterogéneo que favorece la presencia de ciertas especies de aves, que requieren características específicas para sobrevivir (James y Wamer, 1982). Así, las aves granívoras seleccionan los sitios de alimentación de acuerdo con las variaciones espaciales y temporales del recurso alimenticio disponible, lo cual, no sólo tiene repercusiones para las aves, sino también para las poblaciones de plantas, (Marone, 1991). La disponibilidad de recursos alimenticios en un ecosistema se ha propuesto como uno de los factores más importantes en la estructura y composición de las comunidades de aves (MacArthur y Levins, 1964; Cody, 1968; Fretwell, 1972). En los bosques de pino, los incendios tienen un efecto dual, ya sea al abrir los conos serótinos (conos que requieren de incendios para abrir y liberar las semillas), como de estimular la producción de semillas; además, las gramíneas presentan una gran cobertura, por consiguiente las aves granívoras son más abundantes en relación con otros gremios alimenticios. Así, la presencia y abundancia de aves nectarívoras, insectívoras o frugívoras, son escasas en bosques de pino, donde por lo general estos recursos son escasos (Nocedal, 1984). La estructura de la vegetación determina la diversidad de aves. La disponibilidad de alimento para aves, sitios de percha y distintos tipos de sustratos de forrajeo están estrechamente ligados con la estructura de la vegetación. En bosques templados del Valle de México, se encontró que las aves utilizaron selectivamente distintos perfiles de estratificación del follaje, esta ocupación varia con respecto a los meses del año, posiblemente como resultado de la presencia de alimento o refugio (Nocedal, 1984). Las preferencias de las aves granívoras por distintos tipos de semillas, permiten medir las consecuencias del consumo de semillas sobre los bancos de semillas del suelo, a su vez, sobre la composición y abundancia de la vegetación (Cueto et al., 2001). 4.1.3. Efecto de la vegetación sobre la abundancia y riqueza de roedores en un ecosistema La vegetación es un elemento importante para las poblaciones de roedores que habitan un ecosistema ya que proporciona semillas, frutos y raíces que les sirven de alimento, al mismo tiempo los espacios libres entre las raíces de los árboles, debajo de los zacatonales y de las cortezas son utilizados como madrigueras. 9 Estudios realizados en la Isla de Barro colorado en Panamá, demostraron que bajo la copa de los árboles que producen frutos o semillas se presenta una mayor densidad de granívoros (depredadores de semillas); un típico ejemplo de una relación denso-dependiente, es decir, que la densidad de depredadores bajo la copa de los árboles depende de la cantidad de semillas producida. Esta situación disminuye la probabilidad de supervivencia de una semilla que cae cerca del árbol que la produjo. Mientras que, aquellas semillas dispersadas lejos del árbol padre mediante el viento o por algún frugívoro, tienen mayor probabilidad de supervivencia, pues disminuye la densidad de depredadores al aumentar la distancia de dispersión (Janzen, 1970; Howe, 1984). Así, la probabilidad de maduración de una plántula o semilla dependen de: (1) la cantidad de semillas producidas, (2) el tipo de agente dispersor, (3) la distancia del árbol padre, y (4) la actividad de los depredadores de semillas y plántulas figura 1 (Janzen, 1970). Número de semillas por unidad de área I P Probabilidad de supervivencia que tiene la semilla o plántula PRC Distancia del árbol padre Figura 1. Se señala la probabilidad de supervivencia de las semillas bajo la copa del árbol que las produjo, P probabilidad de sobrevivencia de la semillas en relación con la distancia del árbol padre; I número de semillas con respecto a la distancia del árbol padre; PRC curva que marca la probabilidad de establecimiento de un nuevo individuo (Janzen, 1970). La vegetación proporciona microhábitats particulares que favorecen la presencia y abundancia de ciertas especies que requieren características muy específicas para sobrevivir. Un árbol puede crear características microclimáticas (temperatura, humedad, iluminación, etc.) que favorecen la presencia de ciertos roedores, que se establecen donde hay semillas en abundancia, cavan túneles y madrigueras que promueven la filtración del agua y la aireación del suelo; sin embargo, aumentan las probabilidades de depredación de las semillas (Janzen ,1971; Mittelbach y Gross 1984; Geenwood, 1985; Graves et al., 1988; Manson y Stiles, 1998). El recurso alimenticio que proporcionan los árboles para diversos organismos, es uno de los elementos más importantes para el mantenimiento de una población animal (Moen et al., 1993). Por lo tanto, el decremento en una población de roedores que se alimentan específicamente de semillas de cierto árbol puede estar relacionado al descenso en las poblaciones de otras especies de árboles que les brindan alimento. El impacto causado por el hombre por la desforestación, resulta más dañino si existen roedores específicos de esos sitios, pudiendo disminuir el número de individuos en una población. 10 La diversidad de componentes vegetales en un área, está directamente relacionada con la estructura de la vegetación, que a su vez, favorece la creación de microclimas, y microhábitats ocupados por una gama de organismos terrestres (Hornfeldt, 1994). Un estudio sobre el ratón de campo Peromyscus difficilis, indicó que esta especie es mas abundante cuando el recurso alimenticio es copioso, el cuál se vincula con su éxito reproductivo; así un hábitat que brinda refugio, alimentación y condiciones favorables, es un lugar idóneo para la reproducción, (Galindo-Leal y Krebs, 1998). Por esto mismo, la presencia y abundancia de recursos alimenticios para ciertas especies puede influir sobre las interacciones sociales y la distribución espacial de los individuos (Davies y Lundberg, 1984; Ostfeld, 1985; Rubenstein, 1982), la interrupción de estas interacciones, podría afectar las características demográficas de una población de roedores (Dunbar, 1985), y consecuentemente de la vegetación. La cubierta vegetal puede ser uno de los más importantes factores que determinan la distribución espacial de roedores y el uso del hábitat de Cricétidos (ratas y ratones de campo) (Suárez y Bonaventura, 2001). En la parte baja del Delta de Paraná, en Argentina, la distribución de las especies de roedores se encontró extremadamente influenciada por la estructura de la vegetación, las ratas Akodon azarae y Oxymycterus rutilans tuvieron una preferencia marcada por hábitats con alta cobertura herbácea (Bonaventura et al., 1991; Bonaventura et al., 1992; Cueto et al., 1996), Scapteromys tumidus prefirió hábitats con alta cobertura de vegetación arriba de los 50 cm de altura (Cueto et al., 1995) y Oligoryzomyz delticola se restringió a hábitats boscosos y arbustivos (Langguth, 1963; Barlow, 1969), esta distribución responde a variables como la disponibilidad de alimento y las condiciones del hábitat (Suárez y Bonaventura, 2001). Sitios como las praderas cuya vegetación se restringe a herbáceas y algunos elementos arbóreos, pueden ser utilizados por roedores como corredores de alimentación, fomentando con esto la repoblación arbórea en zonas degradadas (Tamarin et al., 1984). La invasión de árboles hacia otros campos puede estar determinada por la depredación de semillas y plántulas por roedores en bosques y campos cercanos, los efectos depredatorios de los roedores sobre los propágulos de árboles pueden ser modificados por la variación en la distribución y abundancia de propágulos de árboles de acuerdo a épocas del año (Manson et al., 1998). En el Este de Estados Unidos la depredación de semillas y plántulas realizada por 2 especies de roedores (Peromyscus leucopus y Microtus pennsylvanicus) reguló la invasión de árboles a otros sitios mediante el consumo de las semillas que formaban el banco de semillas (Mittelbach y Gross, 1984; Gill y Marks, 1991; Ostfeld y Canham, 1993; Ostfeld, et al., 1997), la distribución y abundancia de semillas y plántulas en un bosque, puede influir en la abundancia de pequeños mamíferos granívoros consumidores de las mismas, permitiendo con esto, tener una idea del impacto de los roedores en la invasión de árboles hacia otros sitios (Manson et al., 1998). 11 Los campos que han sido invadidos por nuevas especies vegetales presentarán cambios en la composición de especies animales, ya que existen animales vinculados estrechamente con especies vegetales ya sea en cuestión de refugio o de alimentación (McDonnell y Stiles, 1983; Myster y Pickett, 1993). La falta de cubierta vegetal en determinado sitio, puede significar un factor de riesgo para especies de roedores, los árboles brindan protección contra depredadores, por consiguiente, el riesgo de ser depredado puede ser un elemento importante en la decisión de alimentarse en un hábitat o microhábitat en particular (Manson y Stiles, 1998). Mientras mayor cantidad de microhábitats proporcione determinado tipo de vegetación, la presencia de especies relacionadas a esos microhábitats aumentará (Janzen, 1970). Cuando un área que cuenta con vegetación conservada es perturbada, las hembras de roedores son más susceptibles a los cambios presentados por esta perturbación (cambios climáticos y sobre su hábitat), y aún más, cuando están en actividad reproductiva; ya que si escasea el alimento, la madre no proporcionará alimento a sus crías, perdiendo toda la camada (Anderson, 1989). En estas circunstancias, un roedor macho puede recorrer mayor distancia en busca de alimento, que una hembra gestante, que necesita mayor energía para desplazarse. La distancia que un macho recorre, puede ser un factor de riesgo de depredación; los machos enfocan su actividad en dos aspectos: a) mayor consumo de semillas, b) diversificación de su alimentación; al no haber una buena cantidad de semillas para alimentarse, se suplementa con semillas de otras especies vegetales, favoreciendo el establecimiento de nuevos árboles, arbustos y herbáceas, actuando como control biológico de las especies vegetales de las que se alimenta. La estructura de la vegetación y los componentes que la forman se relaciona con la presencia de microhábitats específicos a ciertas especies, por esto mismo la selección de un hábitat por un granívoro, se reflejará en sus estrategias de sobrevivencia y de reproducción. Un organismo que habita un tipo de hábitat específico y que produce poca descendencia, es más propenso a extinguirse localmente si aumentan las perturbaciones en su ambiente, que un organismo adaptado a una amplia gama de hábitats con descendencia numerosa, aunque sea mayormente depredado por carnívoros tendrá una estructura demográfica bien conformada y su población será más estable (Pulliam y Danielson, 1991). 12 5. MATERIAL Y MÉTODO 5.1. Área de Estudio El sitio de estudio correspondió al área natural protegida de San Juan del Monte, dicha zona esta conformada con bosques de segundo crecimiento, debido a los aprovechamientos forestales llevados a cabo en el sitio. El estudio aborda la depredación de semillas de Pinus teocote ya que esta especie es la dominante del bosque en el sitio (68% de cobertura), ocupando un total de 412.47 ha de 609 ha que comprenden el área natural protegida (Gobierno del Estado de Veracruz y Coordinación Estatal de Medio Ambiente, 2002). 5.1.1. Localización del Área de Estudio San Juan del Monte se ubica en la vertiente norte del Volcán Cofre de Perote (figura 2), entre las coordenadas geográficas 19º 39´ 00´´ y 19º 35´ 00´´ norte y 97º 05´ 00´´ y 97º 07´ 30´´ oeste, dentro del Municipio de Las Vigas de Ramírez Cano, Veracruz (Gobierno del Estado de Veracruz y Coordinación Estatal de Medio Ambiente, 2002). Figura 2. Ubicación Geográfica del sitio de estudio, el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz. 13 5.1.2. Características Físicas 5.1.2.1. Clima El clima es templado subhúmedo C (W1), corresponde al más seco de los templados, presenta lluvias en verano con una precipitación entre 43.2 mm y 55 mm, y porcentaje de lluvia invernal entre 5 mm y 10.2 mm (Soto y Angulo, 1990). Se presentan nublados frecuentes, ya que la humedad generada en el Golfo de México golpea la zona. Los inviernos son muy fríos con largos periodos de neblinas. En los primeros meses del año las heladas son muy frecuentes, el verano es fresco con lluvias abundantes y noches despejadas (Soto y Angulo, op. cit.). 5.1.2.2. Fisiografía El Área Natural Protegida de San Juan del Monte se ubica en la provincia fisiográfica del eje neovolcánico y en la subprovincia de los lagos y volcanes del Anáhuac. La región se caracteriza por constar de sierras volcánicas, alternadas con llanuras y vasos lacustres. Dentro de este tipo de zonas se encuentra el cofre de Perote, que es una masa montañosa de origen volcánico ya erosionada, constituida por rocas lávicas andesíticas que marcan las características típicas del Cofre (Geissert et al., 1994). En San Juan del Monte predominan los lomeríos con orientación Norte, Noroeste. El 32% del predio presenta pendientes suaves de entre 1 y 6º; el 58% con pendientes moderadas en un rango de 6 a 22º y el 10% restante presenta pendientes mayores a 22º pero sin rebasar los 39º (INEGI-ORSTORN, 1991). En promedio presenta una altitud de 1327 msnm, el punto más alto es la Cueva del Obispo a 3100 msnm, y el más bajo del área corresponde a la parte norte con 2470 msnm en el paraje denominado el “Tostón”. 5.1.2.3. Hidrología San Juan del Monte se encuentra ubicado en las regiones hidrológicas 27 y 28, sobre la cuenca del Río Bobos y la del Río Actopan, ambos ríos escurren hacia el Golfo de México (Geissert et al., 1994). Dentro del Área Natural no se aprecian escurrimientos importantes, la mayoría son intermitentes, todos los que desembocan hacia el río Bobos, se infiltran antes de llegar a un curso permanente. En el Cerro de Las Lajas y la comunidad de “El Paraíso”, existe una red de arroyos intermitentes que se juntan en el arroyo San Juan, que atraviesa el Área Natural Protegida. Existen 3 manantiales cuyo gasto mayor es en temporada de lluvias, el manantial Palo de Rayo, es permanente (Gobierno del Estado de Veracruz y Coordinación Estatal de Medio Ambiente, 2002). 14 5.1.2.4. Geología y recursos minerales El área esta comprendida dentro de la Sierra Volcánica Perote-Orizaba en el eje neovolcánico transmexicano, el paisaje volcánico esta parcialmente modificado por emisiones lávicas como es el caso del lugar denominado El Volcancillo, situado 2 km al este del Área Natural Protegida de San Juan del Monte. Los perfiles geológicos se sitúan en tres edades: Mesozóico, Oligomioceno y Cenozóico Cuaternario. La geología del predio se manifiesta por materiales de origen extrusivo, en su mayor parte brechas volcánicas, tobas intermedias y andesitas, hacia el lado noroeste existe una franja compuesta de basalto (Geissert et al., 1994) tabla 1. Tabla 1. Composición geológica del Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz (Geissert et al., 1994). LITOLOGÍA Andecita y Dacita Basalto Flujo de cenizas Cono de escroias de caída (tezontle) Flujo de cenizas y bloqueos PORCENTAJE 46.6 44.19 6.37 1.97 0.86 5.1.2.5. Suelos Los suelos más comunes son el andosol húmico y el andosol ócrico, de origen volcánico, los cuales frecuentemente tienen un horizonte superficial oscuro rico en materia orgánica. Deben sus propiedades específicas a la presencia de abundantes minerales amorfos, algunos se presentan claros en la parte superficial, principalmente en las partes más planas de la zona y negros hacia las barrancas. Son muy fértiles pero muy frágiles, suelen ser esponjosos o muy sueltos, tienen la capacidad de almacenar y regular grandes volúmenes de agua, estos suelos se presentan en el 56% del predio (Geissert y Meza, 1996; INEGI-ORSTOM, 1991; Ortiz, 1994) En el 44% de la superficie se presenta el litosol, suelos limitados en profundidad por un estrato duro, continuo y coherente, dentro de los 10 cm superiores; son someros frágiles y de textura media, están ubicados principalmente en la parte oeste del predio, la capa dura que los define está conformada por tezontle (materiales piroclásticos medianamente consolidados con alto contenido en hierro, lo que les confiere el color rojizo) (Geissert et al., 1994) tabla 2. 15 Tabla 2. Tipos de suelo presentes en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz (Geissert et al, 1994). TIPO DE SUELO Andosol húmico moderadamente profundo Litosol ándico y andosol ócrico Andosol húmico y andosol ócrico dístrico Andosol húmico poco profundo Andosol ócrico distrito Andosol ócrico dístrico y andosol húmico poco profundo PORCENTAJE DEL PREDIO 46.6 44.2 4.83 1.97 1.54 0.86 100 5.1.2.6. Aptitud del suelo Debido a sus características físicas y climáticas, los suelos tienen vocación forestal, no soportan actividades agrícolas y pecuarias de alto rendimiento. La presencia de litosoles en parte del predio disminuye la capacidad de crecimiento del bosque y por esta razón es difícil plantear un aprovechamiento forestal de alta productividad en términos de rentabilidad económica (Gobierno del Estado de Veracruz y Coordinación Estatal de Medio Ambiente, 2002). 5.1.2.7. Características bióticas La vegetación de la zona es el bosque de coníferas, los pinos se encuentran ubicados en complejos arbóreos bien definidos, la mayoría de los pinos constituyen elementos dominantes y codominantes en la vegetación actual del área. Los pinos tienen preferencia por suelos volcánicos y la mayor parte de las coníferas toleran mejor los suelos ácidos. Los bosques de pinos con un estado de sucesión avanzada generalmente constituyen comunidades arbóreas con pocas especies dominantes (Almeida, 1997). 5.1.2.7.1. Comunidades vegetales El bosque de pino es el componente principal de la vegetación de San Juan del Monte donde existen 220 hectáreas afectadas por un incendio en el año de 1993. Se han reportado un total de 447 especies de flora susceptible a ser encontrada en este sitio de las siguientes familias: Bromeliaceae, Lauraceae y Pinaceae. Las principales especies encontradas en la zona son Pinus patula, P. pseudoestrobus, y P. teocote, aunque existan también individuos de Cupressus benthamii alrededor del antiguo aserradero. 16 El área presenta rodales puros de Pinus teocote y rodales mixtos con P. patula asociado con P. pseudoestrobus, Quercus ssp., Alnus jorullensis y Arbutus xalapensis, mismos que se distribuyen de acuerdo al tipo de suelo; P. teocote soporta suelos delgados y poco fértiles como el litosol, P. patula asociado con P. pseudoestrobus, Quercus ssp., Alnus jorullensis y Arbutus xalapensis, se encuentran en suelos profundos. En el estrato inferior predominan arbustos como: Bacharis conferta, Pertnettia ciliata, Acciena elongata y Buddleia sp. En el estrato herbáceo predomina Alchemilla pectinata, Archibaccharis androgyna, Pteridium aquilinum dentro de las gramíneas Muhlembergia macroura, Brachypodium mexicanum y Triniochloa stipoides dentro de las hierbas Piptochaetium pirescens (Berninger y Junikka, 1994; Narave-Flores, 1985). Se encuentran especies registradas en la NOM 059-SEMARNAT-2001 (anexo 2). 5.1.2.7.2. Comunidades animales La diversidad biológica presente en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte es producto de variaciones en la topografía y el clima de la zona, lo que crea un mosaico de condiciones ambientales y microambientales muy particulares. Se han reportado para la zona 55 especies de mamíferos, 23 de aves, 27 de reptiles y 6 de anfibios, no se cuenta con información sobre invertebrados (Gobierno del Estado y Coordinación Estatal de Medio Ambiente, 2002). Se encuentran especies registradas en la NOM 059-SEMARNAT-2001 (anexo 3). El bosque de coníferas en México ocupa el tercer lugar en número de vertebrados terrestres endémicos para Mesoamérica, el segundo lugar en especies endémicas de México y el cuarto lugar en especies de distribución restringida (especies que han sido registradas para un sólo tipo de vegetación), por lo tanto son más susceptibles a cambios en su hábitat (Flores-Villela y Geréz, 1994). 5.2. Métodos 5.2.1. Obtención de semillas para el experimento A través de recorridos en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, se localizaron árboles de Pinus teocote con presencia de conos en sus ramas; durante los meses de noviembrediciembre, temporada de producción de semilla (Patiño et al., 1983), se colectaron 60 conos maduros, los cuáles se colocaron en una tela de peyón dispuesta en cajas de cartón y sometidas a la acción de la luz solar, para agilizar la apertura de los conos y la obtención de semillas (Arriaga et al.,1994). Una vez abiertos los conos, fueron sacudidos sobre la tela de peyón para separar las semillas. Se contaron y almacenaron en frascos de vidrio esterilizados (INIFAP, 1994). 1. 17 5.2.2. Selección e identificación de los sitios de muestreo Dentro del Área Natural Protegida de San Juan del Monte se seleccionaron 4 sitios de 1 ha cada uno, dos cubiertos de pastizales o zacatonales y los otros dos cubiertos con bosque (figura 3). Los pastizales fueron sitios abiertos cubiertos principalmente de macoyos de Mublembergia macroura y Brachypodyum mexicanum la distancia entre los macoyos de zacate oscilaba entre los 10 a 15 cm aunque en algunos macoyos de gran tamaño los espacios entre estos eran mínimos o no perceptibles creando una cobertura densa, al ser sitios abiertos, en el día manejaban las temperaturas mas altas y por la noche presentaban temperaturas muy bajas. Los cubiertos por bosque fueron sitios que presentaron arbolado principalmente de Pinus teocote y árboles de Alnus jorullensis, en su estrato herbáceo contaban con la presencia de helechos Pteridium aquilinum y hierbas como Alchemilla pectinata a su vez de estar cubiertos por hoja de pino (ocochal) por el día eran sitios frescos con humedad misma que se generaba por la presencia de árboles y por la noche eran sitios fríos, no obstante de que su topografía no era plana como en los pastizales. Figura 3. Localización de los sitios de muestreo en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vogas de Ramírez, Veracruz. Los puntos blancos indican los sitios que se estudiaron, dos correspondientes a pastizal y dos a bosque, la simbología indica la vegetación actual existente en el área. 18 Los sitios se marcaron con una placa de PVC rotulada, que indicó el siguiente texto acorde al sitio de muestreo: Universidad Veracruzana, Instituto de Genética Forestal, Investigación sobre interacciones ecológicas, Pastizal, Superficie de muestreo 1 ha, de la misma manera para el Bosque. 5.2.3. Fase experimental Con el objetivo de identificar a las aves y sus hábitos alimenticios presentes en la zona de estudio se realizaron observaciones directas de aves depredando semillas de Pinus teocote, el área se visitó cuatro veces al mes durante un año (enero-diciembre de 2003). Durante las visitas mensuales, se dedicaron dos días a los sitios de bosque y dos días a los pastizales. Se registraron, contaron e identificaron las aves (Peterson y Chalif, 1989; Howell y Webb, 2001) que visitaron y se percharon en los sitios de muestreo. Las observaciones se realizaron mediante unos binoculares (UNIC 10 x 50) en cuatro periodos diarios de observación (6-8 am, 10 a 12 am, 2 a 4 pm y 6 a 8 pm), a una distancia de 200 m (Bernis, 1966). Con el objetivo de identificar a los ratones y pequeños mamíferos de la zona de estudio, se colocaron 10 trampas sherman (5 en cada sitio) durante 57 noches a lo largo del año mencionado. Los especimenes capturados se identificaron a nivel de especie (Hall y Dalquest, 1963), se les tomaron medidas morfométricas (largo de la cola, longitud de la oreja, largo de la pata, longitud total, sexo, si fue macho condición testicular) y se liberaron. Se conservó un macho y una hembra de cada especie (piel y cráneo). Para identificar a los principales depredadores de semillas de Pinus teocote, durante el día se colocaron 5 cajas de petri plásticas cada 200 m en cada uno de los 4 sitios de observación. Cada caja contenía 10 semillas de P. teocote, a las que se les retiró el ala de dispersión, con el objeto de que el viento no las removiera (Manson y Stiles, 1998; Bernis, 1966; Patiño et al.,1983). Mediante el uso de los binoculares se identificaron las aves que consumieron las semillas, durante los periodos de observación mencionados. Cada dos horas se contaron las semillas y se repusieron las depredadas. Igualmente durante las noches de muestreo se colocaron las cajas de petri con semillas de P. teocote cerca de las trampas sherman, cuando se colectó algún ratón se asumió que las semillas depredadas de la caja petri cercana a la trampa fueron depredadas por ese ratón. En ningún momento durante el día o la noche se observó algún otro depredador (hormigas, escarabajos, etc.) de las semillas colocadas en las cajas de petri. 19 5.3. Análisis Estadístico. Se determinó la abundancia y la composición de la comunidad de roedores y aves tomando en cuenta su orden, familia, especie, gremio alimenticio y para el caso de aves, estatus (residente o migratorio). La variabilidad del número de aves y roedores entre sitios, se evaluó mediante una prueba de X² (Zar, 1999). La riqueza de especies en cada tipo de hábitat se comparó mediante curvas de acumulación de especies, que predicen el número máximo de especies (la asíntota) presentes en cierta área. De acuerdo al número de especies acumuladas durante el periodo de muestreo, se asume que la probabilidad de añadir una nueva especie disminuye linealmente con el tamaño de la lista, donde finalmente todas las especies serán registradas (Soberón y Llorente, 1993). Se ajusto la función mediante una regresión no lineal usando el algoritmo quasi-newton del paquete estadístico Statística (Stat Soft, 1998). Para determinar si existía diferencia entre el consumo total de semillas llevado a cabo por aves y roedores en los dos tipos de hábitat estudiados, se realizó una prueba de X² (Zar, op. cit.). La diferencia entre el consumo de semillas en cada área, así como la comparación de la abundancia de aves y roedores se realizó mediante una prueba de X² (Zar, op. cit). Para determinar el efecto de la vegetación sobre la abundancia de depredadores de semillas de Pinus teocote (aves y roedores) se realizaron análisis de varianza (Zar, op. cit.). Para conocer si existe diferencia entre la presencia de vegetación y el número de especies presentes, así como la vegetación en relación al grado de depredación de semillas por aves y roedores, se utilizó la siguiente formula (Moreno, 2000) pastizal (H1) y bosque (H2): F i L o g ² F i – ( F i L o g F i ) ² / n S ² H 2 = n ² Donde S² es igual a la varianza, H1 es igual al Pastizal, H2 es igual al Bosque, Fi Log Fi es igual al Logaritmo de organismos observados de una especie por el número de organismos observados de esa especie, Fi log ² Fi es igual al logaritmo de organismos observados de una especie elevado al cuadrado por el número de organismos observados de esa especie, n² es igual al número total de organismos observados al cuadrado. 20 Se comparó la diversidad y abundancia de depredadores de semillas de cada tipo de hábitat mediante el uso del índice de diversidad de Shannon-Wiener (Dirzo, 1990; Moreno, 2000); para la determinación del índice de Shannon se utilizó la siguiente fórmula para cada sitio de muestreo: Donde n log n es igual al logaritmo del total de organismos observados por el total de organismos observados, ΣFi log Fi es igual a la sumatoria del logaritmo del número de organismos observados de todas las especies por el numero de organismos observados de todas las especies, y n es el numero de organismos observados de todas las especies para cada área de estudio. La prueba de diversidad de Shannon-Wiener se aplicó para cada sitio, para determinar si la vegetación influye en el número de especies presentes. La significancia se evaluó con una prueba de t (Zar, 1999): t = H´1 – H´2 / SH´1 – H´2 Donde t es igual a H´1 (índice de Shannon del pastizal) – H´2 (índice de Shannon del bosque), entre la varianza del índice de Shannon del pastizal (H´1) menos el índice de Shannon del bosque (H´2). La varianza del índice de Shannon del pastizal menos el índice de Shannon del bosque, es igual a la raíz cuadrada de la varianza del índice de Shannon del pastizal, mas la varianza del índice de Shannon del bosque. Los grados de libertad que permiten ver la significancia en la prueba t se obtuvieron con la siguiente formula (Zar, 1999): La elaboración de la base de datos, así como las tablas y gráficos de las especies observadas y colectadas en el sitio se realizó mediante el paquete STATISTIC, en su modulo de tables y banners y Excel (Statsoft, 1998, Excel Office XP, 2001). 21 6. RESULTADOS 6.1. Aves presentes en la zona de estudio Se registraron un total de 2099 aves de 43 especies, pertenecientes a 12 familias, agrupadas en 3 órdenes: Passeriformes, Piciformes y Caprimulgiformes. El 95% del total de aves registradas perteneció al orden Passeriformes con 9 familias y 39 especies (tabla 3). El 57% de las especies (24 especies) incluyen semillas en su dieta: 20 de estas especies (48%) son de hábitos granívoroinsectívoro, 3 especies (7%) son granívoro-insectívoro-frugívoro, y 1 especie (2%) es granívoronectarívoro (Ramírez Albores y Ramírez Cedillo, 2002; Howell y Webb, 2001). 6.2. Ratones y pequeños mamíferos presentes en la zona de estudio Se capturaron un total de 80 pequeños mamíferos de seis especies, de los cuales 78 fueron roedores y dos musarañas (insectívoras), pertenecientes a dos familias, agrupadas en dos órdenes: Rodentia e Insectívora (tabla 4). 6.3. Aves depredadoras de semillas de Pinus teocote. De las 24 especies de aves granívoras registradas en la zona (tabla 3), el 50% de las especies depredaron semillas de Pinus teocote y nueve de éstas fueron las más abundantes en las zonas de estudio. En el pastizal representan el 36% (755.6) de la abundancia total (2099 = 100%), mientras que en el bosque el 20% (419.8) (tabla 3). 6.4. Ratones depredadores de semillas de Pinus teocote. Se colectaron un total de 78 ratones pertenecientes a cuatro especies (tabla 4). Las cuatro especies de roedores pertenecen al gremio alimenticio omnívoro e incluyen en su alimentación semillas de Pino (Cevallos-González y Galindo-Leal, 1984). Se determinó que estas cuatro especies depredaron semillas de Pinus teocote, ya que las cajas de petri que contenían estas semillas y estaban cercanas a las trampas no contaban con éstas, y presentaban excretas de ratones. De las cuatro especies de roedores capturados, dos fueron las más abundantes en las zonas de estudio, en el pastizal representan el 90.7% de la abundancia total y en el bosque representan el 57.1% (tabla 4), sin incluir a las musarañas. 22 Tabla 3. Lista de especies de aves identificadas en las dos tipos de hábitat correspondientes al Área Natural Protegida de San Juan del Monte, Veracruz, México. Orden/Familia Género y Especie Nombre común N Pastizal Bosque Hábito Estatus RE Passeriformes Junco phaeonotus Junco Ojilumbre Turdus Zorzal pechirojo migratorius Vermivora Chipe peregrino peregrina 285 154 131 GI+ 146 58 88 GIF+ 137 77 60 GI+ Junco ojioscuro 123 73 50 GI+ MI* Gorrión Doméstico 118 64 54 Gi+ RE Emberizinae Junco hyemalis Carpodacus mexicanus Spizella passerina Gorrión cejiblanco 114 104 10 GI+ RE* Parulinae Wilsonia pusilla Chipe coroninegro 99 99 0 GI+ MI Fringillidae Jilguero pinero rayado 95 2 93 GN RE Emberizinae Carduelis Pinus Poocetes gramíneus Gorrión zapatero 93 86 7 GI+ RE* Turdidae Turdus grayi Primavera 89 54 35 GI+ RE Corvidae Cyanocitta stelleri Regulus calendula Chara copetona 79 2 77 O RE Reyezuelo sencillo 77 77 0 GI MI* Dendroica pinus Aphelocoma ultramarina Chipe nororiental 66 1 65 GI MI* Chara pechigris 65 6 59 O MI* Gorrión bigotudo 48 48 0 GI RE* Parulinae Aimophila ruficeps Dendroica occidentalis Chipe negriamarillo 37 1 36 GI+ MI Emberizinae Sicalis luteola Gorrión americano 34 1 33 GI RE Fringillidae Carduelis psaltria Contopus pertinax Psaltriparus minimus Mitrephanes phaeocercus Ptilogonys cinereus Contopus borealis Peucedramus taeniatus Myarchus tuberculifer Dendroica discolor Jilguero dorsioscuro 33 0 33 GI RE* Contopus Jose María 30 0 30 I MI* Sastrecito 28 0 28 GIF RE* Mosquerito copetón 22 0 22 I RE* Capulinero gris 22 3 19 GIF MI* Contopus de chaleco 21 21 0 I MI* Peeucedramo 21 20 1 GI+ MI Papamoscas copetón 16 14 2 I RE* Chipe Gaalán 15 0 15 GI MI* Spizella wortheni Myoborus miniatus Empidonax difficilis Melospiza lincolnii Gorrión altiplanero 15 15 0 GI MI* Pavito alioscuro 15 0 15 FI MI* Empidonax difícil 12 11 1 I MI* Gorrión de lincoln 11 9 2 GI+ MI Empidonax affinis Dendroica coronata Empidonax afin 10 10 0 I RE* Chipe grupidorado 7 7 0 I MI* Sialia sialis Empidonax fulvifrons Azulejo gorjicanelo 5 1 4 FI MI Empidonax canelo 4 4 0 I MI* Emberizinae Turdinae Parulinae Emberizinae Fringillidae Sylvidae Parulinae Corvidae Emberizinae Tyrannidae Aegithalidae Tyrannidae Ptilogonatidae Tyrannidae Parulinae Tyrannidae Parulinae Emberizinae Parulinae Tyrannidae Emberizinae Tyrannidae Parulinae Turdinae Tyrannidae RE MI 23 Dendroica graciae Dendroica dominica Parulinae Parulinae Chipe pinero 3 0 3 GI RE Chipe dominico 3 2 1 I MI Catharus guttatus Troglodytes aeodon Dendroica towsendi Zorzalito colirrufo 3 0 3 IF MI* Troglodita continental 2 0 2 I MI* Chipe negriamarillo 2 0 2 GI MI Picoides scalaris Centurus aurifrons Carpinterillo mexicano Carpintero pechileonado 33 1 32 I RE 8 0 8 I RE* Tapacamino cuerporuin 30 3 27 I MI* Strigidae Caprimulgus vociferus Glaucidium gnoma RE 12 familias 43 especies Turdidae Trogloditydae Parulinae Piciformes Picidae Picidae Capromulgiformes Caprimulgidae 3 Ordenes Tecolotito serrano 23 3 20 C 2099 1031 1068 7 N: Total de aves observadas. HA: Hábito alimenticio: GI, Granívoro-Insectívoro; GIF, GranívoroInsectivoro- Frugívoro; I, Insectívoro; FI, Frugívoro-Insectívoro; O, Omnívoro; C, Carnívoro; GN, GranívoroNectarivoro. El signo (+) y las negritas indican que la especie depredo semillas de Pinus teocote. Estatus: RE, Residente; MI, Migratorio. El (*) indica nuevas especies registradas para la zona. Tabla 4. Lista de pequeños mamíferos identificados en los dos tipos de hábitat estudiados en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, Veracruz, México. Orden/Familia Género y Especie Nombre común Cricetidae Peromyscus melanotis Ratón de campo Cricetidae Peromyscus maniculatus Ratón de campo Cricetidae Reithrodontomys sp Cricetidae Mus musculus Soricidae N Pastizal Bosque Gremio 36 26 10 O+ 23 13 10 O+ Ratón de campo 14 3 11 G+ Ratón gris 5 1 4 O+ Criptotis parva Musaraña 1 0 1 I* Soricidae Sorex sp Musaraña 1 0 1 I 2 Familias 6 especies 80 43 37 Rodentia Insectivora 2 Ordenes N: Total de pequeños mamíferos capturados. Gremio alimenticio: O, Omnivoro; G, Granívoro; I, Insectivoro. El signo (+) indica que las semillas de los sets cercanos a las trampas donde cayeron los ratones fueron consumidas. El (*) indica nuevo registro para la zona. 24 6.5. Diversidad y abundancia de depredadores de semillas de Pinus teocote 6.5.1. Diversidad y Abundancia de aves en dos tipos de hábitat (bosque y pastizal) La diversidad de especies de aves fue significativamente diferente entre los dos tipos de hábitat (P<0.05). En el bosque, la diversidad (H´= 1.33) fue mayor que en el pastizal (t = 8.41; P<0.001), donde se registraron 35 especies, de las cuales 11 (26%) fueron exclusivas; mientras que en el pastizal, se registraron 32 especies, 7 (17%) de las cuales fueron exclusivas (H´=1.20). Entre los tipos de hábitat se comparten 24 especies (57%). Se registraron 25 nuevas especies para la zona (Tabla 3). La abundancia de aves no presentó diferencias significativas entre los tipos de hábitat (X2 = 26.01, P>0.05). En el bosque se registraron un total de 1,068 individuos, mientras que en el pastizal fueron 1,031 (tabla 3). 6.5.2. Diversidad y Abundancia de pequeños mamíferos en dos tipos de hábitat (bosque y pastizal) La diversidad de especies de pequeños mamíferos presentó diferencias entre los dos tipos de hábitat (P< 0.05). En el bosque, la diversidad fue mayor (6 especies) (H´= 0.65) que en el pastizal (H´= 0.40) (t = 3.84; P<0.001), las dos especies de musarañas representan el 33.33% del total de especies capturadas y fueron exclusivas del bosque, mientras que el pastizal se registraron las mismas 4 especies de roedores que en el bosque, no hubo especies exclusivas a este tipo de hábitat. Entre los hábitats se comparten 4 especies (66.66%), fue registrada una nueva especie de musaraña para la zona (tabla 4). La abundancia de roedores no presentó diferencias significativas entre los tipos de hábitat, (X2 = 6.40 P>0.05). En el bosque se capturaron un total de 35 individuos, mientras que en el pastizal fueron 43 (tabla 4). 6.6. Depredación de semillas 6.6.1. Depredación de semillas por aves La depredación de semillas llevada a cabo por aves fue significativamente mayor en el pastizal (733 semillas) que en el bosque (320) (X²= 23.35; P<0.05). 6.6.2. Depredación de semillas por roedores La depredación de semillas llevada a cabo por roedores fue significativamente mayor en el bosque (1100 semillas) que en el pastizal (969) (X²= 67.86; P<0.05). 6.7. Consumo total de semillas por aves y roedores en los dos tipos de hábitat estudiados El consumo total de semillas llevado a cabo por aves y roedores fue significativamente mayor en el pastizal (1,702 semillas consumidas) mientras que en el bosque fueron (1,402 semillas consumidas) (X²=145.995; P<0.001). 25 6.8. Esfuerzo de muestreo 6.8.1. Curvas de acumulación de especies de aves El total de especies acumuladas (43 especies) se estabilizó a los 45 días, de un total de 57 días de muestreo (456 horas de observación). En el pastizal, el número máximo de especies (32 especies) se obtuvo a los 41 días, mientras que en el bosque (35 especies) fue a los 45 días (figura 4). La función de acumulación de especies predice un máximo de 43 especies, así, el muestreo proporciona una muy buena estimación de la riqueza de especies de aves en la zona. 55 Número de especies acumuladas 45 35 25 15 5 TOTALES Pastizal -5 -5 5 15 25 35 45 55 65 Bosque Dias muestreados Figura 4. Curvas de acumulación de especies de aves en total y por hábitat registradas en (pastizal y bosque) en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz. Se presentan en el eje X los días de muestreo, en el eje Y el número de especies acumuladas totales y para cada hábitat. 6.8.2. Curvas de acumulación de especies de pequeños mamíferos El total de especies de pequeños mamíferos acumulados (6) en ambos hábitats se estabilizó a los 53 días de muestreo de un total de 57 días. En el pastizal, el número máximo de especies se obtuvo a los 30 días, mientras que en el bosque fue a los 52 días (figura. 5). En el bosque se colectaron un total de 35 individuos, mientras que en el pastizal fue de 43. 26 7 6 Especies acumuladas 5 4 3 2 1 TOTALES Pastizal 0 -5 5 15 25 35 45 55 65 Bosque Dias muestreados Figura. 5 Curva de acumulación de especies de pequeños mamíferos capturados en dos tipos de hábitat (pastizal y bosque) en el Área Natural Protegida de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez, Veracruz. Se presentan en el eje X los días de muestreo, en el eje Y el número de especies acumuladas totales y para cada hábitat. 27 7. DISCUSIÓN Nuestros datos muestran que la vegetación es un factor importante relacionado con la diversidad de aves y pequeños mamíferos, en el bosque ambos grupos fueron significativamente más diversos. La disponibilidad de recursos alimenticios en un ecosistema se ha propuesto como uno de los factores más importantes en la conformación de las comunidades de aves (Carrascal, 2003; Fretwell, 1972). La disponibilidad de alimento para aves, sitios de percha y distintos tipos de estratos de forrajeo están estrechamente ligados con la estructura de la vegetación. Las aves utilizan selectivamente los perfiles del follaje de acuerdo a la época del año, sin embargo, las diferentes formas presentes en la vegetación incrementan la diversidad de aves (Carrascal, 2004; Nocedal, 1984). Para el caso de roedores, la vegetación es un factor denso-dependiente, ya que muchos roedores se distribuyen en sitios donde se encuentra mayor disponibilidad de alimento (Janzen, 1970), el ratón de campo Psammomys obesus en el desierto de Israel, construye madrigueras cerca de las riveras densamente cubiertas por los arbustos de las especies Atriplex halimus y Anabis articulata que le proporcionan refugio y alimento (Tchabovsky y Krasnov, 2002), si la vegetación es perturbada, la dieta de semillas de algunos roedores puede ser sustituida por otro tipo de dieta (Castellarini et al., 2003). La cubierta vegetal puede considerarse como uno de los más importantes recursos que determinan el uso de hábitat por roedores (Suárez y Bonaventura, 2001). La vegetación en pastizales permite que aquellas semillas que logran “escapar” de la depredación por roedores, o son transportadas por el viento, restablezcan zonas degradadas o formen un banco de semillas. Para los consumidores de semillas, la disponibilidad de alimento, así como su comportamiento para disminuir el riesgo a ser depredados por un carnívoro, puede influir en su distribución y por consiguiente sobre los depredadores de semillas en sitios con cobertura arbolada. El roedor Gerbillus dasyurus en el desierto de Israel establece relaciones muy estrechas entre individuos de su misma especie, lo que le permiten aumentar su sobrevivencia ante depredadores, mientras más organismos se desplacen juntos, mayor confusión se genera al depredador (Gromov et al., 2001); un roedor que consume semillas bajo el dosel de un árbol tiene menor riesgo a ser depredado, que uno en un campo abierto donde puede ser presa fácil de aguilillas, lechuzas, coyotes entre algunos carnívoros (Moore et al., 2003; Manson y Stiles, 1998; Suárez y Bonaventura, 2001). La diversidad de aves depredadoras de semillas de Pinus teocote estuvo relacionada con los tipos y características de los hábitats estudiados (bosque y pastizal). Encontramos especies exclusivas en cada tipo de hábitat, ya que presentan ciertas características microclimáticas, edáficas y biológicas particulares, que ciertas especies de aves requieren para completar sus ciclos biológicos (Carrascal, 2003). En un sitio heterogéneo los hábitats presentes cuentan con distintos factores bióticos y abióticos que influyen en la presencia física de organismos (Bush et al., 2001). La diversidad de aves puede incrementar o disminuir de acuerdo con características especificas de clima, sitios de percha, alimentación, tipo de vegetación presentes en determinada zona (Blendinger y Ojeda, 2001; Carrascal, 2004). 28 En cambio la diversidad de roedores no dependió de las características de los hábitats estudiados, las cuatro especies registradas se presentaron en ambos hábitats, aunque si se registraron dos especies de musarañas exclusivas para el bosque. Los diferentes ambientes que presenta un sitio, y la fisonomía de la vegetación influyen fuertemente sobre la abundancia y distribución de animales; los bosques presentan diversos microhábitats con condiciones particulares de temperatura, iluminación, humedad, etc., creando características ambientales que favorecen la presencia de ciertas especies (James y Warner, 1982; Rotenberry, 1985; Rotenberry y Wiens, 1980; Stancampiano y Schnella, 2003), si estos hábitats son dañados, fragmentados o reducidos, las poblaciones de animales asociados, pueden disminuir drásticamente (Ojeda et al., 2002). A diferencia de la diversidad, la abundancia de aves y roedores no se relacionó con las características de los hábitats estudiados, aunque ambos grupos fueron similarmente abundantes en el bosque y pastizal, se presentaron especies exclusivas en cada tipo de hábitat, ya que cada hábitat proporciona alimento, refugio, sitios de percha y madrigueras para diversas especies de aves y roedores. La diversidad de hábitats proporciona diversidad de fauna (aves y pequeños mamíferos). El tipo de vegetación influyó sobre la cantidad de semillas depredadas por aves y roedores. Las aves depredaron mayor número de semillas en el pastizal; la mayoría de aves registradas en este hábitat fueron passeriformes granívoros, en el pastizal se presentan mayor número de especies de gramíneas, muchas de las cuales se establecen después de algún tipo de perturbación, como el desmonte y los incendios forestales (Ericson et al., 2003; Geréz, 1983), situación que se ha presentado en el sitio de estudio frecuentemente. Mientras que los roedores, depredaron mayor cantidad de semillas en el bosque; la presencia de árboles productores de semillas genera una denso-dependencia hacia el sitio donde se encuentra el alimento, en este caso bajo la copa de los árboles (Janzen, 1970); En el sudeste de Brasil, por ejemplo, la disponibilidad de alimento y precipitación fueron dos factores importantes para el establecimiento y crecimiento poblacional de los roedores Nectomys squamipes y Oryzomys russatus (Bergallo y Magnusson, 2002). El tipo de vegetación es un factor importante relacionado con la presencia de aves y roedores depredadores de semillas. El mayor consumo de semillas llevado a cabo por aves en el pastizal, permite que se genere un mayor banco de semillas en el bosque, que en condiciones óptimas, pueden germinar hasta establecerse como plántulas. Los roedores, que se alimentan en mayor parte de semillas depositadas bajo los árboles, permiten que semillas depositadas en el pastizal formen un mayor banco de semillas mismas que germinarán en condiciones favorables. El consumo de semillas llevado a cabo por ambos grupos (aves y roedores) regula los bancos de semillas en los dos tipos de hábitat, lo cual se relaciona con el establecimiento y colonización de especies vegetales hacia otros sitios, los animales se encuentran estrechamente relacionados con los procesos de regeneración exitosa de árboles en zonas degradadas (Harold, 2001). 29 Sin embargo, en total el mayor consumo de semillas llevado a cabo por aves y roedores en los sitios estudiados se registró en el pastizal, esto permite la formación de un mayor banco de semillas en el bosque, en “espera” de que se presenten las condiciones ideales para su germinación. Esta situación también puede explicar, en parte, porqué los pastizales en las áreas de bosque templado se mantienen y no son invadidos por árboles. La depredación de semillas y plántulas realizada por dos especies de roedores (Peromyscus leucopus y Microtus pensylvanicus) reguló la invasión de árboles a otros sitios mediante el consumo de las semillas que formaban el banco de semillas en bosques del Este de Estados Unidos (Gill y Marks, 1991; Ostfeld y Canham, 1993). En los sitios estudiados, los roedores depredaron menor número de semillas en el pastizal, las semillas (dispersadas por viento) son menos abundantes en sitios lejanos a los árboles productores, por lo que a pesar de la menor depredación, ésta puede ser de mayor impacto sobre la tasa de reclutamiento de especies arbóreas en un pastizal. Si los depredadores de semillas desaparecieran, la dinámica de los pastizales y bosques sin duda cambiaría. Las aves y roedores granívoros presentan patrones selectivos de forrajeo enfocado al consumo de semillas en cada tipo de hábitat, relacionados con la composición de la vegetación y el banco de semillas en el suelo del bosque, las diferencias en la composición de especies de las comunidades de aves y roedores, y el grado de depredación de semillas, están relacionados con el tipo de hábitat. Cuando la depredación de semillas de árboles y arbustos disminuye, las probabilidades de regeneración natural se incrementan. Pinus teocote es la especie dominante en el bosque del área natural protegida de San Juan del monte ocupando el 68% de cobertura forestal, 412.47 ha de 609 ha que comprenden el área natural protegida, esta especie ah sido presa de los incendios forestales registrados en la zona, no obstante muchos árboles han sobrevivido y por medio de sus semillas cuando estas caen al suelo se está propiciando una regeneración natural de esta especie, a su vez de que dichos árboles son usados como refugio por una amplia gama de organismos. 30 8. CONCLUSIONES En el bosque la diversidad de especies de aves fue mayor, además presentó el mayor número de especies exclusivas. En el bosque la diversidad de especies de pequeños mamíferos fue mayor, donde se registraron dos especies exclusivas. En el pastizal no se presentaron especies exclusivas. Las características de cada hábitat no influyen sobre la abundancia de aves y roedores, el bosque y el pastizal fueron similares en abundancia, ambos hábitats cuentan con recursos para brindar alimento y refugio a aves y roedores, sin embargo en el pastizal se depredaron significativamente más semillas, por aves y roedores, que en el bosque. La diversidad de aves se relacionó con las características de los hábitats, presentando especies exclusivas para cada hábitat (bosque y pastizal). La presencia de Pinus teocote en la mayor parte del territorio es un factor de importancia ya que brinda de recursos alimenticios a las comunidades de aves y roedores, no obstante las perturbaciones a las que ah sido objeto la vegetación de pino han favorecido al establecimiento de gramíneas y con esto a la presencia de organismos granívoros. Las preferencias de los granívoros por alimentarse de ciertos tipos de semillas es la pauta para proponer algunas hipótesis sobre las consecuencias del consumo de semillas sobre los bancos de semillas del suelo, a su vez sobre la composición y abundancia de la vegetación. 31 9. LITERATURA CITADA ALMEIDA, M.E. 1997. Recomposición de la producción y del mercado de la madera en el Cofre de Perote. Tésis de Maestría en Desarrollo Rural Regional. Universidad de Chapingo. Estado de México. 117 p. ANDERSON, P.K. 1989. Dispersal in rodents: a resident fitness hypothesis. Special Publication. The American Society of Mammalogist 9:1-139. ARRIAGA, V.; CERVANTES, V. y VARGAS-MENA, A. 1994. Manual de Reforestación con Especies Nativas: Colecta y Preservación de Semillas, Propagación y Manejo de Plantas. SEDESOL / INE – Facultad de Ciencias UNAM. México, D.F. 52 p. BARLOW, J.C. 1969. Observations on the biology of rodents in Uruguay. Life Scientific 75: 159. 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ANEXOS 42 43 44 45 46 47 48 49 50 ANEXO 2 Especies vegetales del Área Natural Protegida de San Juan del Monte con status de riesgo NOM 059-SEMARNAT-2001 Familia Genero Especie Estatus de riesgo Bromeliaceae Lauraceae Pinaceae Cupressaceae Malvaceae Tillandsia Litsea Abies Cupressus Phymosia imperialis glaucescens hickelii lusitanica rosea A no endémica P no endémica P endémica Pr no endémica Pr no endémica ANEXO 3 Especies animales del Área Natural Protegida de San Juan del Monte con status de riesgo NOM 059-SEMARNAT-2001 Mamíferos Familia Soricidae Soricidae Sciuridae Sciuridae Sciuridae Cricetidae Cricetidae Especie Sorex macrodon Sorex saussurei Spermophilus perotensis Sciurus oculatus Glaucomys volans Peromyscus maniculatus Peromyscus boylii Aves Familia Fringillidae Strigidae Trochilidae Especie Junco phaeonotus Glaucidium gnoma Athis heloisa Nombre comun Musaraña Musaraña Ardillón Ardilla Ardilla voladora Ratón Ratón Estatus de riesgo Pr endémica Pr endémica A endémica Pr endémica A no endémica A endémica A endémica Nombre común Estatus Junco Ojilumbre Pr endémica Tecolotito serrano Pr endémica Colibri enano zumbador A no endémica 51 Reptiles Familia Especie Phrynosomatidae Sceloporus grammicus Phrynosomatidae Phrynosoma orbiculare Anguidae Abronia graminea Anguidae Barisia imbricata Colubridae Lampropeltis triangulum Colubridae Trimorphodon bisculatus Dipsadidae Geophis multitorques Dipsadidae Rhadinea forbesi Dipsadidae Thamnophis chrysocephalus Dipsadidae Thamnophis cyrtopsis Dipsadidae Thamnophis eques Dipsadidae Thamnophis proximus Dipsadidae Thamnophis scalaris Dipsadidae Thamnophis sumichrasti Crotalidae Crotalus intermedius Crotalidae Crotalus scutulatus Crotalidae Sistrurus ravus Anfibios Familia Leptodactylidae Pletodontidae Pletodontidae Pletodontidae Especie Eleuterodactylus decoratus Thorius sp Chropterotriton lavae Chropterotriton chiropterus P.- En peligro de extinción Pr.- Bajo protección especial Nombre comun Lagartija verde Camaleón cornudo Escorpion Escorpion Falso coralillo Culebra de agua Culebra de agua Culebra de agua Culebra de agua Culebra de agua Culebra de agua Vibora de cascabel Vibora de cascabel Cascabel sorda Estatus de riesgo Pr no endémica A endémica Pr endémica Pr endémica A no endémica Pr no endémica Pr endémica Pr endémica A endémica A no endémica A no endémica A no endémica A endémica A endémica A endémica Pr no endémica Pr endémica Nombre comun Rana Ajolote Tlaconete Tlaconete Estatus de riesgo Pr endémica Pr endémica Pr endémica Pr endémica PE.- En peligro de extinción A.- Amenazada 52