Dispersión por endozoocoria y establecimiento de dos especies forestales pioneras en un bosque templado del ANP sierra fría, Aguascalientes

Abstract

En esta tesis se abordan temas relacionados con la dispersión y el establecimiento de dos especies forestales: la manzanita (Arctostaphylos pungens) y el táscate (Juniperus deppeana). La dispersión se realiza principalmente a través de dos dispersores animales: la zorra gris y el coyote, aunque se analizan también otros mamíferos endozoocóricos. Se plantearon tres objetivos: (1) Examinar la presencia, abundancia y distribución espacial de semillas de manzanita y táscate en excretas de zorra gris (Urocyon cinereoargenteus), coyote (Canis latrans) y otros mamíferos endozoocóricos durante las cuatro estaciones del año; (2) Identificar el porcentaje de viabilidad y germinación en semillas de manzanita y táscate con endozoocoria y sin endozoocoria; y (3) Identificar el patrón de establecimiento de la manzanita y el táscate en dos sitios de la Sierra Fría, Ags. (Mesa del Aserradero y Mesa del Águila). De acuerdo al orden de los objetivos se plantearon tres hipótesis: (1) Las semillas de manzanita y táscate son dispersadas a través de las excretas de zorra gris, coyote y otros mamíferos y la abundancia de semillas en la excreta se incrementará en la época de mayor oferta de frutos. (2) El tránsito de las semillas de manzanita y táscate a través de los tractos digestivos de zorra gris, coyote y otros mamíferos producirá un mayor porcentaje y velocidad de germinación. (3) Los sitios con baja cobertura vegetal muestran mayor número de excretas y plántulas establecidas de manzanita y táscate. En el capítulo I se presentan algunos antecedentes y una revisión bibliográfica sobre endozoocoria y sus posibles efectos en la dinámica del paisaje y el establecimiento de algunas especies en ambientes bajo diferentes niveles de perturbación. En el capítulo II se aborda el primer objetivo de la tesis que consistió en analizar la dispersión estacional (presencia y abundancia) y espacial de semillas de manzanita y táscate por la zorra gris, el coyote y otros mamíferos en las Mesas del Aserradero y del Águila. Se colectaron y etiquetaron excretas con información según el tipo de superficie donde fueron encontradas y se procesaron para su análisis. Además se elaboró un registro fenológico estacional de flores y frutos de manzanita y táscate durante las cuatro estaciones del año. Los resultados mostraron un total de 5270 semillas de manzanita, 635 de táscate y 79 de otras especies dispersadas en excretas de zorra gris, coyote, cacomixtle (Bassariscus astutus) y gato montés (Lynx rufus). De ellas, el 30% apareció en sitios con alta cobertura y 70% en sitios de baja cobertura; 34% de excretas con semillas apareció sobre suelo desnudo, 54% en roca, 9% fuera del camino en suelo, y 3% sobre estrato herbáceo. Las excretas en suelo 9 desnudo y roca se localizaron principalmente sobre los caminos (88%). Las semillas fueron dispersadas principalmente por la zorra gris en sitios de baja cobertura (<50% del dosel) y se reporta al gato montés como un dispersor indirecto. El análisis fenológico mostró que la abundancia de semillas en excretas varía con la estación del año. El Capítulo III aborda el segundo objetivo, que consistió en determinar el porcentaje de viabilidad y germinación de semillas de manzanita y táscate provenientes de excretas (con endozoocoria) y del dosel (sin endozoocoria). La viabilidad de semillas de excretas y del dosel (control) se determinó por rayos X y densitometría óptica. La escarificación de semillas se realizó con ácido sulfúrico en manzanita y con agua caliente en táscate y posteriormente se monitoreó la germinación en cámara a 25 ˚C durante 63 días. Las semillas de manzanita contenidas en excretas de zorra gris y coyote presentaron 43 y 45.2% de viabilidad, en táscate respectivamente. La zorra gris fue el único dispersor con alta significancia subiendo sus porcentajes con respecto a las demás especies dispersoras. En dosel, las semillas de táscate presentaron barrenaciones por insectos en el 38.6% ocasionando que estas ya no fueran viables, mientras que las de manzanita la viabilidad fue del 100%. En germinación, se obtuvieron bajos porcentajes para táscate (no hubo germinación en manzanita en excretas ni en semillas de dosel): zorra gris= 0.74%, coyote= 10%, cacomixtle= 0%, gato montés= 12.5%. Sin embargo el gato montés es el que obtuvo el mayor valor (12.5%) a pesar de no ser tomado como un dispersor por su calidad de carnívoro, seguido del coyote. Para las semillas de dosel se tomaron en cuenta aquellas sin escarificar obteniendo 3.5% de germinación. Los objetivos anteriores nos dieron el panorama del tiempo en que las semillas están dispersadas, sin embargo se tiene un tiempo pasado donde estas especies pioneras ya están establecidas por lo que en el capítulo IV el objetivo fue identificar el patrón de establecimiento de la manzanita y el táscate en los dos sitios de estudio, Mesa del Aserradero (MAs) y Mesa del Águila (MAg). Se instalaron 12 cuadrantes con alta (51-100%) y baja (0-50%) cobertura, seis para MAs y seis para MAg. En cada cuadrante se realizaron inventarios fito-ecológicos y de composición florística. Se realizó un análisis de correlación de Pearson y uno de regresión lineal simple para determinar la relación entre los diámetros basales de plántulas de manzanita y táscate en cada cuadrante y sus alturas, como elementos de la estructura de la vegetación. De manera general existe un mayor número de ejemplares de táscate (492), los de categoría 5 (>4.1 cm de diámetro) son los más abundantes. En MAg se presentaron más individuos de manzanita relacionados con incendios, mientras que en El Águila hubo más individuos de táscate y de otras especies. 10 Los índices de correlación (R2=0.05) mostraron que hay una relación mayor entre los diámetros y alturas en las coberturas altas y una mayor relación en MAs El análisis de composición florística nos mostró que la manzanita y el táscate estuvieron presentes en todos los cuadrantes de ambas mesas. Una estimación de las edades nos indicó que la mayoría de los ejemplares presentan edades de aproximadamente entre 40 y 80 años.

This thesis deals with issues related to the dispersal and establishment of two forest species: manzanita (Arctostaphylos pungens) and táscate (Juniperus deppeana). The dispersion is carried out mainly through two animal dispersers: the gray fox and the coyote, although other endozoocortical mammals are also analyzed. Three objectives were considered: (1) To examine the presence, abundance and spatial distribution of manzanita and táscate seeds in scats of gray foxes (Urocyon cinereoargenteus), coyote (Canis latrans) and other endozoocortical mammals during the four seasons of the year; (2) To identify the percentage of viability and germination in manzanita and táscate seeds with endozoochory and without endozoochory; And (3) To identify the establishment pattern of manzanita and táscate in two sites of the Sierra Fría, Ags. (Mesa del Aserradero and Mesa del Águila). According to the order of the objectives, three hypotheses were made: (1) Manzanita and táscate seeds are dispersed through the scats of gray fox, coyote and other mammals and the abundance of seeds in the scat will increase in the greater supply of fruits. (2) The transit of manzanita and táscate seeds through the digestive tracts of gray fox, coyote and other mammals will produce a greater percentage and speed of germination (3) Sites with low vegetation cover show a greater number of scats and established seedlings of manzanita and táscate. Chapter I presents some background and a literature review on endozoochory and its possible effects on the dynamics of the landscape and the establishment of some species in environments under different levels of disturbance. In Chapter II, the first objective of the thesis was to analyze the seasonal dispersion (presence and abundance) and spatial distribution of manzanita and táscate seeds by the gray fox, coyote and other mammals in the Mesas del Aserradero and the Águila. Scats were collected and labeled with information according to the type of surface where they were found and processed for analysis. In addition, a seasonal phenological record of flowers and fruits of manzanita and táscate was elaborated during the four seasons of the year. The results showed a total of 5270 seeds of manzanita, 635 of táscate and 79 of other species dispersed in scats of gray fox, coyote, cacomixtle (Bassariscus astutus) and wildcat (Lynx rufus). Of these, 30% appeared in sites with high coverage and 70% in sites with low coverage; 34 % of scats with seeds appeared on bare soil, 54% on rock, 9% out of the way on soil, and 3% on herbaceous stratum. Scats in bare soil and rock were located mainly on the roads (88%). Seeds were dispersed mainly by the gray fox in low coverage sites (<50% of the canopy) and reported that the wildcat 12 was an indirect disperser. The phenological analysis showed that the abundance of seeds in scats varies with the season of the year. Chapter III addresses the second objective, which consists of determining the percentage of viability and germination of manzanita and táscate seeds from scats (with endozoochory) and from the canopy (without endozoochory). The viability of seeds in scats and canopy seeds (control) was determined by X-ray and optical densitometry. Seed scarification was carried out with sulfuric acid in manzanita and with hot water in the táscate and germination in the chamber was monitored at 25 °C for 63 days. Manzanita seeds contained in scats of gray fox and coyote presented 43 and 45.2% of viability, respectively. The gray fox was the only disperser with high significance increasing its percentages with respect to the other dispersing species. In the canopy, 38.6% of the táscate seeds presented drillings by insects causing these to no longer be viable, while the viablity of the manzanita was 100%. In germination, low percentages were obtained for táscate (there was no germination in manzanita in scats or in canopy seeds): gray fox=0.74%, coyote=10%, cacomixtle= 0%, wildcat = 12.5%. However, the wildcat is the one that obtained the highest value (12.5%) despite not being taken as a disperser because of its carnivorous quality, followed by the coyote. For canopy seeds, uncured seeds were used, obtaining 3.5% germination. The previous objectives gave us a visual of the time in which the seeds were dispersed. Nevertheless, in the past there were these pioneering species already established so in chapter IV the objective was to identify the establishment pattern of the manzanita and the táscate in the two study sites, Mesa del Aserradero (MAs) and Mesa del Águila (MAg). We installed 12 quadrants with high (51-100%) and low (0-50%) coverage, six for MAs and six for MAg. In each quadrant, phyto-ecological and floristic composition inventories were carried out. A Pearson correlation analysis and a simple linear regression analysis were performed to determine the relationship between the basal diameters of manzanita and táscate seedlings in each quadrant and their heights as elements of the vegetation structure. In general, there is a greater number of táscate specimens (492), those of category 5 (> 4.1 cm in diameter) are the most abundant. In MAg, more exemplars of manzanita related to fires were presented, while in El Águila there were mor of táscate and of other species. The correlation indices (R2=0.05) showed that there is a greater relationship between diameters and heights in the high coverages and a higher relation in MAs. The analysis of floristic composition showed that manzanita and táscate were present in all the quadrants of both mesas. An estimate of the ages indicated that the majority of the exemplars’ present ages are approximately between 40 and 80 years