Foresta Veracruzana Universidad Veracruzana lmendizabal@uv.mx ISSN (Versión impresa): 1405-7247 MÉXICO 2004 Rafael Flores Peredo / Jorge Galindo-González ABUNDANCIA Y DIVERSIDAD DE AVES DEPREDADORAS DE SEMILLAS DE PINUS TEOCOTE SCHL. ET CHAM. EN HÁBITATS CONTRASTANTES DE VERACRUZ, MÉXICO Foresta Veracruzana, año/vol. 6, número 002 Universidad Veracruzana Xalapa, México pp. 47-53 Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal Universidad Autónoma del Estado de México Foresta Veracruzana 6(2):47-53. 2004. 47 ABUNDANCIA Y DIVERSIDAD DE AVES DEPREDADORAS DE SEMILLAS DE Pinus teocote Schl. et Cham. EN HÁBITATS CONTRASTANTES DE VERACRUZ, MÉXICO Rafael Flores Peredo* y Jorge Galindo-González** Resumen Los efectos de los granívoros son importantes sobre procesos de regeneración, restauración y aprovechamiento forestal, y las interacciones planta-animal tienen un papel trascendental en estos procesos. Se evaluó la abundancia y diversidad de aves depredadoras de semillas de Pinus teocote asociada a dos hábitats contrastantes (bosque y pastizal), de la reserva ecológica de San Juan del Monte, Mpio Las Vigas, Ver., México. Se seleccionaron 4 sitios de 1 ha aproximadamente, dos con cubierta forestal y dos pastizales, donde se registraron un total de 2099 individuos de 43 especies (enero-diciembre 2003), 1031 individuos en el pastizal, de 32 especies (7 spp. fueron exclusivas en el pastizal), y en el bosque 1068, de 35 especies (11 exclusivas), entre los hábitats se comparten 24 especies. La diversidad (índice de diversidad de Shanon-Wiener) entre hábitats fue significativamente diferente t = 8.41; P < 0.001. Se registraron 25 nuevas especies para la zona. El 57% de las especies registradas son granívorasinsectívoras, 29% depredaron semillas de Pinus teocote; de este 29% el 21.42% son muy abundantes. En el pastizal, las especies depredadoras de semillas, representan el 36% de la abundancia total y 20% en el bosque. La depredación de semillas en un año fue mayor en el pastizal (733 semillas consumidas), que en el bosque (320 semillas consumidas) (Prueba de Kruskal Wallis). La mayor estructuración de la vegetación del bosque, en comparación con la del pastizal, disminuyó la depredación de semillas y aumentó las probabilidades de regeneración. Abstract Abundance and diversity of bird’s predators of Pinus teocote seeds at contrasting habitats in Veracruz, Mexico. Seed predation is an important process in regeneration, restoration and forest management. Studies on animal-plant interactions are of great importance to understand these processes. Vegetation effects on abundance and diversity of seed predator’s birds was evaluated at two different habitat types (forest and grassland), at temperate forest, Mexico. We select four sites (1 ha each), two with forest cover and two of grassland. From January to August 2003, we recorded 2.099 individuals from 43 species. At grassland we recorded 1031 birds of 32 species (7 exclusive), while al forest were 1068 birds of 35 species (11 exclusive), 24 species were shared. A Shanon-Wiener diversity index was different between each habitat type (t = 8.41; P < .001). Fifty seventh percent of registered species were grain predators, while 29% eat Pinus teocote seeds; of 29% the 21.42% is very abundant, at grassland they represent the 36% of the total abundance, and 20% at forest. Seed predation was higher at grassland 733 consumed seeds in the forest was smaller 320 consumed seeds (Kruscal Wallis Test) The presence of vegetation decrease seed predation, increasing natural regeneration. Palabras clave: Pinus teocote, Aves granívoras, bosque, diversidad, pastizal. Introducción La falta de conocimientos técnicos y el deficiente manejo de los bosques representan un grave problema en México (Geréz, 1983). El conocimiento de los procesos ecológicos de los ecosistemas es indispensable para lograr exitosamente un aprovechamiento sustentable, lo que indiscutiblemente, contribuirá con la conservación de la diversidad biológica del país, los recursos naturales, y genéticos. La fuerte presión que se ejerce sobre los bosques, principalmente * por actividades agrícolas y pecuarias, ha transformado la cubierta vegetal en un paisaje fragmentado, provocando una importante pérdida de hábitat para muchas especies, así como extinciones locales (Turner, 1996; GalindoGonzález, en edición). Las interacciones planta-animal (ej. herbivoría, dispersión y depredación de semillas) son importantes en procesos como la colonización, regeneración y establecimiento de nuevas especies. En particular, los mecanismos de Alumno de la Maestría en Ecología Forestal. Instituto de Genética Forestal. U.V. Correo electrónico: fayo_dimmac@hotmail.com ** Dirección General de Investigaciones, Universidad Veracruzana. Correo electrónico: jgalindo@uv.mx 48 Flores y Galindo-González. Abundancia y diversidad de aves depredadoras dispersión y depredación de semillas pueden estar relacionados con la abundancia y diversidad arbórea de un sitio (Janzen, 1971; Connell y Slatyer, 1977; Galindo-González et al., 2000). 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, ya que aquellas semillas depositadas bajo la copa del árbol o a poca distancia, tienen menos probabilidades de sobrevivir debido a procesos denso-dependientes, como la presencia de depredadores de semillas, ataques patógenos, competencia entre plántulas, etc. (Janzen, op. cit.). Las preferencias de las aves por distintos tipos de semillas, nos permite proponer 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). La heterogeneidad ambiental de un sitio y la fisonomía de la vegetación influyen fuertemente sobre la abundancia y distribución de aves (Rotenberry y Wiens, 1980; Rotenberry, 1985; Milesi et al., 1999). 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 para el anidamiento (Isaac y Martínez, 2001). En los bosques se presentan diversos microhábitats con condiciones micro-climáticas 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 están obligadas a seleccionar sitios de alimentación de acuerdo con las variaciones (espaciales y temporales) de recursos alimenticios disponibles, lo cual, no solo tiene repercusiones para las aves, sino también para las poblaciones de plantas (Marone, 1991). La mayoría de los bosques templados del estado de Veracruz se encuentran en un grave estado de fragmentación, inmersos en un paisaje heterogéneo, en el que las aves pueden encontrarse en situaciones adversas o favorables. En este estudio se pretende responder a las siguientes preguntas ¿la diversidad y abundancia de aves granívoras está asociada a la estructura de la vegetación? ¿la estructura de la vegetación de ambientes contrastantes (bosque y pastizal), influye sobre la abundancia y diversidad de aves depredadoras de semillas de Pinus teocote? Material y métodos Área de estudio: En el extremo oriental del EjeVolcánico Transversal, en el centro oeste del estado de Veracruz, México, se encuentra la Reserva Ecológica de San Juan del Monte, del Municipio de Las Vigas de Rafael Ramírez (19° 39´ 00” y 19° 35´ 00” N, y 97° 05´ 00” y 97° 07´ 30” O). Entre los 2327-3100 msnm, se presentan poblaciones de Pinus teocote, P. montezumae, P. pseudostrobus, así como Quercus crassifolia; en el estrato arbustivo se presentan Senecio sinuatus, y Baccharis conferta, mientras que en las zonas abiertas de pastizal destaca la presencia de Muhlenbergia macroura (Narave-Flores, 1985). En la zona se presenta un clima templado subhúmedo C(w1), con lluvias en verano, los nublados son frecuentes y los inviernos son muy fríos con largos periodos de neblinas, las heladas son usuales en los primeros meses del año (Soto y Angulo, 1990). Sitios de muestreo: Se localizaron 4 sitios de cerca de una hectárea de superficie, con dos tipos de hábitat (bosque y pastizal). En cada uno de los sitios se colocaron 5 cajas de petri plásticas (separadas cada 200 m) con 10 semillas de P. teocote colectadas previamente (sin ala de dispersión) en cada caja. Mediante unos binoculares (UNIC 10 X 50) se identificaron, registraron y contaron las especies de aves (Peterson y Chalif, 1989; Howell y Webb, 2001) que visitaron las áreas de muestreo y que depredaron semillas. El área se visitó 4 veces por mes, y cada sitio se inspeccionó dos veces por mes durante 8 meses (enero-agosto 2003). El registro de aves se realizó en cuatro periodos de observación (6-8 am, 10-12 am, 2-4 pm y 6-8 pm). Las semillas removidas se repusieron cada 2 h al final de cada periodo de observación. Análisis de datos: Se determinó la abundancia y la estructura de la comunidad de aves de acuerdo al Orden, Familia, Especie, Gremio alimentario y Estatus (residente o migratorio). La riqueza de especies de 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 Foresta Veracruzana 6(2):47-53. 2004. 49 con el tamaño de la lista, donde finalmente todas las especies serán registradas (Soberón y Llorente, 1993). Se ajustó la función mediante una regresión no-lineal usando el algoritmo quasi-Newton del paquete estadístico STATISTICA (StatSoft, 1998). La diversidad de especies de aves fue significativamente diferente entre los dos tipos de hábitat (P < 0.05). En el bosque, la diversidad fue mayor que en el pastizal (t = 8.41; P < .001), donde se registraron 35 especies, de las cuales 11 (26%) fueron exclusivas (H’=1.33); 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 1). Por su parte, la abundancia de aves no varió entre los tipos de hábitat X²= 3.841 P< 0.05 . En el bosque se registraron un total de 1068 individuos, mientras que en el pastizal fueron 1031 (tabla 1). Se estimó la diversidad de aves de cada tipo de hábitat, mediante el índice de Shannon-Wiener (H’) usando el total de los registros. Se compararon los índices de diversidad aplicando una prueba de t para los índices de diversidad (Zar, 1999). Se analizó si existe diferencia entre la cantidad de semillas que consumen las aves en el bosque y en el pastizal, mediante una prueba de Kruskal Wallis (StatSoft, op. cit.). El 95% del total de aves registradas perteneció al orden Passeriformes con 10 familias y 39 especies (tabla 1). 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 granívoroinsectívoro-frugívoro, y 1 especie (2%) es granívoro-nectarívoro (Ramírez-Albores y RamírezCedillo, 2002; Howell y Webb, 2001). De las 24 especies granívoras, 12 depredaron semillas de Pinus teocote; y nueve de éstas especies son las más abundantes en las zonas de estudio, en el pastizal representan el 36% de la abundancia total, y en el bosque el 20% (tabla 1). La depredación de semillas fue significativamente mayor en el pastizal (733 semillas) que en el bosque (320) (Kruscal Wallis = 6.5889; P < 0.001). Resultados Se registró un total de 2,099 aves de 43 especies, pertenecientes a 14 familias, agrupadas en tres órdenes: Passeriformes, Piciformes y Caprimulgiformes (tabla 1). El total de especies acumuladas 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 se obtuvo a los 41 días, mientras que en el bosque fue a los 45 días (figura 1). La función de acumulación de especies predice un máximo de 43 especies, así, nuestro muestreo proporciona una muy buena estimación de la riqueza de especies de aves en la zona. Curvas de acumulación de especies del bosque y pastizal 55 50 Número de especies acumuladas 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -5 5 15 25 35 45 55 65 TOTALES Pastizal Bosque Dias muestreados Figura 1. Curva de acumulación de especies para las aves registradas en dos tipos de hábitat (pastizal y bosque) en el bosque templado de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez Cano, Ver., México. Se presentan en el eje X los días de muestreo, en el eje Y el número de especies acumuladas, las curvas de acumulación máxima para cada tipo de área y la curva de acumulación total. Flores y Galindo-González. Abundancia y diversidad de aves depredadoras 50 Tabla 1. Abundancia y diversidad de especies de aves registradas en dos tipos de hábitat (pastizal y bosque) en el bosque templado de San Juan del Monte, las Vigas de Ramírez Cano, Ver., México. Se presentan el orden, familia, género y especie, gremio alimenticio, estatus, especies que depredaron semillas de Pinus teocote y nuevas especies registradas para la zona. Orden/Familia Género y Especie Nombre común N Pastizal Bosque Gremio Estatus Passeriformes Emberizinae Junco phaeonotus Junco Ojilumbre mexicano 285 154 131 GI + RE Turdinae Turdus migratorius Zorzal pechirojo 146 58 88 GIF+ RE Icterinae Vermivora peregrina 77 60 GI + MI Junco hyemalis Chipe peregrino Junco ojioscuro 137 Emberizinae 123 73 50 GI + MI* Fringillidae Carpodacus mexicanus Gorrión doméstico 118 64 54 GI + RE Icterinae Spizella passerina Gorrión cejiblanco 114 104 10 GI + RE* Icterinae Wilsonia pusilla Chipe coroninegro 99 99 0 GI + MI Fringillidae Carduelis pinus Jilguero pinero rayado 95 2 93 GN RE Icterinae Poocetes gramíneus Gorrión zapatero 93 86 7 GI + RE* Turdinae Turdus grayi Primavera 89 54 35 GI + RE Corvidae Cyanocitta stelleri Chara Copetona 79 2 77 O RE Sylvidae Regulus calendula Reyezuelo sencillo 77 77 0 GI MI* Icterinae Dendroica pinus Chipe nororiental 66 1 65 GI MI* Corvidae Aphelocoma ultramarina Chara pechigris 65 6 59 O MI* Icterinae Aimophila ruficeps Gorrión bigotudo 48 48 0 GI RE* Icterinae Dendroica occidentalis Chipe negriamarillo 37 1 36 GI + MI Fringillidae Sicalis luteola Gorrión americano 34 1 33 GI RE Fringillidae Carduelis psaltria Jilguero dorsioscuro 33 0 33 GI RE* Tyrannidae Contopus pertinax Contopus Jose Maria 30 0 30 I MI* Paridae Psaltriparus minimus Sastrecito 28 0 28 GIF RE* Tyrannidae Mitrephanes phaeocercus Mosquerito copetón 22 0 22 I RE* Ptilogonatidae Ptilogonys cinereus Capulinero gris 22 3 19 GIF MI* Tyrannidae Contopus borealis Contopus de chaleco 21 21 0 I MI* Icterinae Peucedramus taeniatus Peucedramo 21 20 1 GI + MI Tyrannidae Myarchus tuberculifer Papamoscas copetón 16 14 2 I RE* Icterinae Dendroica discolor Chipe galán 15 0 15 GI MI* Icterinae Spizella wortheni Gorrión altiplanero 15 15 0 GI MI* Parulinae Myoborus miniatus Pavito alioscuro 15 0 15 FI MI* Tyrannidae Empidonax difficilis Empidonax difícil 12 11 1 I MI* Fringillidae Melospiza lincolnii Gorrión de lincoln 11 9 2 GI + Tyrannidae Empidonax affinis Empidonax afin 10 10 0 I RE* Icterinae Dendroica coronata Chipe grupidorado 7 7 0 I MI* Turdinae Sialia sialis Azulejo gorjicanelo 5 1 4 FI MI Tyrannidae Empidonax fulvifrons Empidonax canelo 4 4 0 I MI* Icterinae Dendroica graciae Chipe pinero 3 0 3 GI RE Icterinae Dendroica dominica Chipe dominico 3 2 1 I MI Turdinae Catharus guttatus Zorzalito colirrufo 3 0 3 IF MI* Trogloditydae Troglodytes aedon Troglodita continental 2 0 2 I MI* Icterinae Dendorica towsendi Chipe negriamarillo 2 0 2 GI MI Picidae Picoides scalaris Carpinterillo mexicano 33 1 32 I RE Picidae Melanerpes aurifrons Carpintero pechileonado 8 0 8 I RE* Caprimulgidae Caprimulgus vociferus Tapacamino cuerporuin 30 3 27 I MI* Strigidae Glaucidium gnoma Tecolotito serrano 23 3 20 C RE 2099 1031 1068 7 MI Piciformes Caprimulgiformes 3 Ordenes 14 Familias 43 especies N: Total de aves observados. Gremio alimenticio: GI, Granívoro Insectívoro; GIF, Granívoro-InsectivoroFrugívoro; I, Insectívoro; FI, Frugívoro-Insectívoro; O, Omnívoro; C, Carnívoro; GN, Granívoro-Nectarívoro. El signo (+) indica que depredó semillas de Pinus teocote. Estatus: RE, Residente; MI, Migratorio. El (*) indica nuevas especies registradas para la zona. Foresta Veracruzana 6(2):47-53. 2004. Discusión Los datos muestran que la mayor diversidad de aves se presentó en el área de bosque, que tiene mayor complejidad estructural que en el pastizal. Documentamos el efecto de la vegetación, caracterizada en dos diferentes tipos de hábitat (bosque y pastizal), sobre la abundancia y diversidad de aves, en ambos habitats las aves son igualmente abundantes, y la mayor parte de las aves registradas tienen hábitos granívoros y depredan las semillas de Pinus teocote. A pesar de que la mayor diversidad se presentó en el bosque, en el pastizal se registró mayor depredación de semillas de P. teocote, esto sugiere que la vegetación, con mayor complejidad estructural, tiene un papel importante en la disminución de la tasa de depredación. Lo anterior permite la formación de un mayor banco de semillas en el bosque, y aumenta la probabilidad de la regeneración natural, al momento que se presentan las condiciones ideales para la germinación y el establecimiento de las plántulas. La estructura de una comunidad de aves, definida de acuerdo con su grupo taxonómico, abundancias y gremios alimenticios, permite caracterizar la dominancia de algunas especies, así como analizar su efecto sobre ciertos procesos ecológicos del ecosistema (Root, 1967). 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 estas aves granívoras (Blake, 1982). En nuestra zona de estudio, en 1995 se presentó un incendio de copa que destruyó cerca de 220 ha de bosque, así mismo, la zona ha sido objeto a talas, tanto programadas como clandestinas desde la década de los 30´s (Geréz, 1983), estas perturbaciones pueden ser uno de los factores más importantes de la abundancia de los Passeriformes granívoros presentes en los dos tipos de hábitats de la zona de estudio. La disponibilidad de recursos alimenticios en un ecosistema se ha propuesto como uno de los factores más importantes en la estructuración de las comunidades de aves (McArthur y Levins, 1964; Cody, 1968; Fretwell, 1972). En los bosques de pino, los incendios tienen un efecto ya sea de abrir los conos serótinos (conos que requieren de incendios para abrir y liberar las semillas), como de estimular la producción de semillas; además, las 51 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 (que igualmente dependen de manera importante del recurso alimenticio), fueron escasas en bosques de pino, donde por lo general estos recursos son escasos (Nocedal, 1984), lo cual coincide con nuestros resultados (tabla 1). 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 utilizaban selectivamente los perfiles de estratificación del follaje, esta ocupación variaba con respecto a los meses del año, posiblemente como resultado de la presencia de alimento o refugio (Nocedal, op. cit.). Las preferencias de las aves granívoras por distintos tipos de semillas permiten 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, (Cueto et al., 2001). La mayoría de las especies registradas se presentaron en el bosque, mientras que en el pastizal las especies granívoras fueron más abundantes, donde depredaron mayor número de semillas. Las diferencias en la composición de la comunidad de aves así como las tasas de depredación de semillas, están relacionadas con el tipo de hábitat. La presencia de árboles y arbustos del bosque, disminuye la depredación de semillas, aumentando las probabilidades de regeneración natural. Conclusiones Podemos concluir que la estructura de la vegetación influye sobre la diversidad de aves granívoras depredadoras de semillas de Pinus teocote en dos tipos de ambientes contrastantes (bosque y pastizal) y determina la presencia de especies exclusivas para cada uno de ellos, pero no influye sobre la abundancia total de aves granívoras depredadoras de semillas de Pinus teocote en dichos ambientes ya que ambos comparten especies. La vegetación con mayor complejidad estructural disminuye la depredación de semillas de 52 Flores y Galindo-González. Abundancia y diversidad de aves depredadoras Pinus teocote permitiendo la formación de un mayor banco de semillas en el bosque, lo que aumenta la probabilidad de regeneración natural del mismo. Agradecimientos Queremos manifestar nuestro agradecimiento al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología “CONACYT” por el apoyo económico otorgado a Rafael Flores Peredo como Becario para estudios de Maestría mediante registro 175058 lo cuál permitió llevar a cabo con éxito esta investigación, al Biol. Helxine Fuentes Moreno prestador de servicio social adscrito al Departamento de áreas Naturales Protegidas de la Coordinación Estatal de Medio Ambiente por su apoyo en el trabajo de campo, a los C. Margarito Becerra Luna y Benjamín Becerra López Vigilantes del Centro de Educación y Convivencia Ambiental de San Juan del Monte por su apoyo en los recorridos de campo, al Biol. Celso Hernández Aponte Coordinador Estatal de Medio Ambiente por permitir el uso de las instalaciones mismas que facilitaron la estancia y procesamiento de los datos en la zona de estudio, al Dr. Lázaro Sánchez Velásquez Investigador del Centro de Biotecnología y Ecología Aplicada de la Universidad Veracruzana por sus valiosos comentarios y sugerencias al manuscrito. effects of The design of feeding – preference experiments. Journal of Avian Biology. 32: 275278. FRETWELL, S.D. 1972. Population in a seasonal environment. Monographs in Population Biology 5. Princeton Univ. Press. Princeton. GALINDO-GONZÁLEZ, J. (EN EDICIÓN). Efectos de la fragmentación del paisaje sobre las poblaciones de mamíferos, el caso de los murciélagos de Los Tuxtlas Veracruz. En: G. Sánchez Rojas y A.E. Rojas Martínez (editores). Tópicos en Sistemática, Biogeografía, Ecología y Conservación de Mamíferos. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, México. GALINDO-GONZÁLEZ, J.; GUEVARA, S. y SOSA, V.J. 2000. 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