Artículos de la vegetación de la Mintzita

La creciente pérdida de los humedales a escala mundial exige una respuesta inmediata. Las prácticas de manejo como el monitoreo y la restauración ambiental son esenciales para la recuperación y el desarrollo de estos ecosistemas de transición entre ambientes acuáticos y terrestres. Cuando los humedales se encuentran invadidos, la restauración enfrenta barreras bióticas y económicas de gran magnitud que en muchos casos podrían obstruir la recuperación del sitio. Durante el año 2021, evaluamos la composición florística de un humedal sujeto a perturbaciones antrópicas, entre las que destacan la extracción de agua, los incendios inducidos y el sobrepastoreo, y comparamos nuestros resultados con datos históricos (2005-2015). Los resultados de nuestra comparación revelaron que cambios importantes en la composición florística ocurrieron durante este período de 16 años. En la época de secas encontramos diferencias notables en la riqueza de especies entre los años 2005 y 2021, con una reducción significativa en este último año. Asimismo, en época de lluvias, el 2021 fue el año con menor riqueza de la última década. Esta pérdida de riqueza de especies representa un cambio desfavorable en la trayectoria de la composición florística, que explicamos como un efecto de la perturbación antrópica sostenida. Especies como Typha domingensis, Phragmites australis y Festuca arundinacea se han visto favorecidas por los disturbios y han aumentado sus coberturas a expensas de las especies nativas, reduciendo así la diversidad florística del humedal, por ende con el objetivo de redirigir de manera positiva la trayectoria de la composición florística del humedal La Mintzita, se propuso una estrategia de manejo para el control de las especies antes mencionadas basada en tres estrategias de restauración ambiental: Biocultural, productiva y ecocéntrica.

Antecedentes. Los humedales son ecosistemas heterogéneos y dinámicos muy susceptibles a sufrir invasiones o extinciones locales por especies invasoras o sobredominantes. La resistencia a la invasión de los humedales ante factores de disturbio como el fuego ha sido poco estudiada. Cuando Phragmites australis (carrizo) se encuentra presente, su interacción con factores de disturbio ha llevado a la extinción local de muchas especies nativas. En un estudio anterior se determinó que la cosecha de esta especie es una estrategia efectiva de control. Sin embargo, la remoción de las partes aéreas genera múltiples fragmentos a partir de los cuales se podría propagar la especie. Objetivos. Evaluar, ante disturbios ocasionados por el fuego, en condiciones controladas, el potencial de invasión de fragmentos de Phragmites australis en comunidades dominadas por especies nativas. Métodos. El experimento se efectuó bajo dos quemas en 36 mesocosmos con doseles de Schoenoplectus americanus y P. australis. Resultados. Los resultados establecieron que las plantas de Phragmites australis no lograron desarrollarse después de las quemas del dosel de S. americanus, debido a la rápida recuperación del dosel de esta segunda especie. Se registró mayor supervivencia y crecimiento en los mesocosmos con bajo disturbio (27.7% y 55.9 cm en el primer ensayo; 9.4% y 60.6 cm en el segundo ensayo) en comparación con los controles (8.5%, 35.3 cm y 7.4% y 86.7 cm), ya que el dosel de S. americanus se mantuvo como una barrera al desarrollo de P. australis en los controles. Las diferencias en la altura fueron significativas después del primer evento de fuego entre los mesocosmos quemados y los de control (p =0.002), pero después de dos años de quema no lo fueron (p =0.085), debido a que las pocas plantas que sobrevivieron en los mesocosmos control alcanzaron alturas considerables. Conclusiones. Los fragmentos de P. australis representan bajo riesgo para sitios con dosel de S. americanus después de un año de registrar disturbios como el fuego.

Las alteraciones sostenidas de origen humano causan cambios en la trayectoria de las comunidades de plantas de humedal y permiten que especies invasoras colonicen. Entender el impacto a largo plazo de estas alteraciones es necesario para contar con mejores prácticas de manejo y restauración ambiental. Se evaluó la composición de especies en un humedal (marjal) por 10 años consecutivos que ha sido sometido a fuegos inducidos y pastoreo. Los resultados sugieren que los incendios alteran la distribución espacial y la abundancia relativa de las especies, pero no se detectaron pérdidas de especies en el mismo período. El principal cambio fue la proporción entre hidrófitas obligadas y facultativas, las segundas volviéndose más abundantes con el paso del tiempo y eventualmente superando a las primeras. El pastoreo daña a las plantas del humedal, pero eliminarlo permite que la especie introducida Festuca arundinacea domine áreas en donde anteriormente dominaba Schoenoplectus americanus. Estos resultados muestran la interrelación entre disturbios y cómo al eliminar uno de ellos, se puede favorecer mayor degradación de la comunidad vegetal. Los patrones de cambio también sugieren que la composición actual no retorne de manera natural al estado anterior al disturbio y que es necesario un manejo para la restauración.

Wetland plant community dynamics are strongly driven by abiotic factors such as nutrient levels and fire. In wetlands where invasive species are present assessing the role of abiotic factors in plant-plant interac- tions is fundamental for both understanding community dynamics and management. In this study the interaction between pairs of species was quantified between one non-in- vasive (Schoenoplectus americanus), one that can become overdominant after human disturbances (Typha domingensis) and one that has an invasive lineage present in North America (Phragmites australis), growing under different nitrate concentrations and subjected to fire. All species responded by increasing growth to nitrate addition, but depending on the species, the response was significant for different variables. Phragmites for height and root biomass, Typha for aerial and root biomass and Schoenoplectus for all variables. Interactions between species were complex and differed between sampling years. For the first year, only the effect of Typha on itself was significant. For the se- cond year, the effect of Typha was negative on Phragmites, the effect of Schoenoplectus was negative on itself and, the effect of Typha and Phragmites was negative on Typha. The effect of fire was significant for Phragmites and Schoenoplectus, not bur- ned plant were taller. Interactions between plants were altered by fire, the presence of Schoenoplectus benefited the performance of Typha, and the opposite was also true. For early stages of these species growth, the strongest competition occurs between the native species, allowing the invasive to mostly respond to nitrate levels, and fire has a strong effect also on the interactions between the natives and not with the invasive.

La profundidad del agua y el hidroperiodo son dos factores fundamentales que afectan la dinámica poblacional de las especies de los humedales al afectar su germinación, supervivencia y éxito reproductivo. En este estudio se determinó el efecto del nivel de inundación sobre el establecimiento de plántulas de Typha domingensis bajo condiciones controladas, para contar con información para el manejo de esta especie. Typha domingensis mostró porcentajes de germinación que variaron entre 47 y 71%. En cuanto al estableci- miento en respuesta a la profundidad del agua, se encontró que cuando las semillas son enterradas en el medio de cultivo e inundadas posteriormente el mayor establecimiento se da a una profundidad de 1.5cm (32 plántulas/dm2) Sin embargo, cuando las semillas se colocan en la superficie del agua y estas precipitan sobre el sustrato el mayor número de plántulas (17 por dm2) se dio a 14.5 cm de profundidad. Los resultados indican que la germinación de semillas, la altura y biomasa de las plantas está en función de la profundidad del agua sobre el sustrato y son congruentes con estudios que han documentado la capacidad de T. domingensis de colonizar rápidamente sitios inundados.

Se documentan tres nuevas localidades del zapote prieto o aguacatillo (Diospyros xolocotzii Madrigal & Rzedowski), una especie críticamente amenazada, así como su estructura poblacional y su hábitat. Dos de ellas son restos de poblaciones silvestres del zapote prieto en el estado de Michoacán. Una está representada por un solo individuo ubicado en el traspatio de una propiedad en Santa María de Guido. La otra está conformada por cinco árboles en una parcela agrícola de Santiago Undameo. Ambas localidades pertenecen al municipio de Morelia. Por el contrario, la tercera corresponde a la población silvestre más conservada hasta ahora conocida en el país de D. xolocotzii, la cual cuenta con alrededor de 1500 individuos. Se ubica hacia el norte de la cuenca del lago de Cuitzeo, dentro de una barranca en la localidad de San José de Las Pilas, municipio de Acámbaro, Guanajuato.

Los humedales mexicanos se encuentran muy amenazados por las actividades antropogénicas. La quema intencional de la vegetación de los humedales para promover forraje fresco para el ganado es recurrente y ha provocado la desaparición de varias especies así como la invasión de otras especies agresivas. Phragmites australis ha incrementado sus poblaciones a costa de otras especies nativas. En particular, en el manantial de La Mintzita en las cercanías de Morelia, se ha identificado un crecimiento desmedido de esta especie. El presente trabajo investigó posibles mecanismos responsables de la expansión de P. australis. Particularmente se realizaron mediciones de crecimiento en campo de plantas quemadas y plantas control; posteriormente se llevó a cabo un experimento en condiciones controladas para evaluar el crecimiento de P. australis en condiciones de estrés lumínico (70% de sombra). Los resultados de la investigación muestra que P. australis puede crecer sin ninguna limitante después de haber sido quemada, sin embargo los resultados del experimento de estrés lumínico mostraron que P. australis se ve afectada por la sombra y no puede crecer a la misma tasa (en términos de altura y número de tallos) que las plantas control. En este trabajo corroboramos que el fuego forma parte importante de los factores que promueven la invasión por P. australis en La Mintzita gracias a que la planta puede rebrotar fácilmente después de haber sido quemada, mientras que la tolerancia a la sombra no es una característica que presente la especie y por lo tanto parece no ser un factor que promueva la invasión.

El carrizo (Phragmites australis) invade humedales a nivel mundial y desplaza a especies nativas. Se controla con herbicidas pero ésto puede causar impactos ambientales negativos. Una alternativa es la cosecha de la biomasa aérea, la cual se probó en los humedales del manantial de la Mintzita, Michoacán, en el occidente de México. La cosecha incrementa el establecimiento de especies nativas, pero la riqueza de especies varía en función del método de cosecha. En parcelas en donde el carrizo se removió completamente cada dos meses, 9 especies nativas se establecieron, el mismo número que en parcelas en donde se removió el carrizo cuando un tallo alcanzara los 2 m de altura. En parcelas en donde sólo se removieron tallos de dos metros de altura o más, se establecieron 6 especies, y sólo tres en las parcelas control. La composición de especies y la capacidad de retoñar del carrizo (F(3,20) = 27, p < 0.000001), se correlacionaron con el método de cosecha. Después de tan sólo un año, las parcelas de remoción total presentaron la menor biomasa (108 ± 15 g) seguida por la remoción total cuando un tallo alcanzara los dos metros de altura (197 ± 81 g), el tratamiento de remoción de tallos > 2 m (593 ± 466 g) y el control (3296 ± 232 g). Aunque se requieren ensayos de largo plazo en sitios invadidos, estos resultados sugieren que la cosecha de carrizo puede ser una medida de control eficiente en humedales invadidos en el occidente de México.

In wetlands, altered disturbance regimes can change species composition and favor the expansion of invasive species. In Central Mexico, Typha domingensis expands after fires to colonize areas previously dominated by other natives, but the mechanisms are unknown. To explore if the invasion is facilitated by nutrient release after fire, we tested the effect of ash from Schoenoplectus americanus and T. domingensis plants on the growth of T. domingensis seedlings. Schoenoplectus ash had higher concentration of soluble phosphates (0.68 ± 0.23 mg/g) than Typha ash (0.36 ± 0.08 mg/g). At two months Typha seedlings were taller (48 ± 8 cm) in the treatment with Schoenoplectus ash added than in either the treatment with Typha ash (29 ± 7 cm) or in the control (25 ± 6 cm). Aboveground biomass (1.03 ± 0.42 g, 0.36 ± 0.17 g, 0.27 ± 0.11 g) and belowground biomass (0.65 ± 0.24 g, 0.32 ± 0.11 g, 0.27 ± 0.11 g) showed the same trends. Typha seedlings fertilized with Schoenoplectus ash had the lowest root:shoot ratios, butthe largest rhizomes (dry weight 0.07 ± 0.03 g),followed by those fertilized with Typha ash (0.04 ± 0.01 g) and control plants (0.03 ± 0.01 g). These results show that T. domingensis responds to increased phosphate availabil- ity from ash of other species by growing larger and allocating more to storage tissues. We conclude that fire promotes the spread of Typha by facilitating seedling growth especially in areas dominated by S. americanus.

La respuesta a los cambios en las concentraciones de nutrientes en las plantas de los humedales puede determinar la dinámica entre ellas. Estudios previos con Typha domingensis (Typhaceae) muestran discrepancias en cuanto a su respuesta al nitrógeno y al fósforo; en comparación, de Schoenoplectus americanus (Cyperaceae), una especie con la que coexiste con la primera en humedales del occidente de México, no existe información. En este trabajo se llevaron a cabo dos experimentos para cuantificar la respuesta de estas dos especies a diferentes concentraciones de N y P así como la combinación de ambos en el crecimiento y en particular sobre la acumulación de almidón en los rizomas. Los resultados indican que T. domingensis responde principalmente a la adición de N con un mayor crecimiento, número de hojas y biomasa mientras que S. americanus responde a la adición de N con un mayor crecimiento y número de hojas aunque para la acumulación de biomasa aérea responde a la adición de ambos nutrientes. Para S. americanus, a diferencia de T. domingensis, ningún tratamiento de fertilización tuvo un efecto diferencial en la acumulación de almidón. Los resultados de este estudio sugieren que si se incrementan las concentraciones de nitrógeno en humedales en donde coexisten Typha domingensis y Schoenoplectus americanus la primera podría desplazar a la segunda, causando pérdida de la biodiversidad de los mismos

In an outdoor mesocosm experiment of 80 weeks, the effect of nitrogen and phosphorus addition was tested on growth of Typha domingensis Presl. rhizomes in a matrix of Schoenoplectus americanus (Pers.) Volkart ex Schinz and Keller, under loading rates of 0.23 gm2 d1 of nitrogen, 0.17 gm2 d1 of P, both nutrient together and control conditions, to assess the potential expansion of T. domingensis in response to nutrient inputs. T. domingensis responded to nitrogen addition but not to phosphorus addition. When nitrogen was added, the number of rhizomes and their weight increased. Mesocosms with nitrogen had an average of 8 rhizomes, control mesocosms 5, the differences being significant (P < 0.05). Fresh rhizome biomass per mesocosm (0.58 m2 ) differed among treatments (P < 0.05): with nitrogen addition it was 110 (31) g, with phosphorus addition 71 (39) g, nitrogen and phosphorus 137 (57) g, control mesocosms 67 (30) g. The number and weight of rhizomes were highly correlated (Pearson’s correlation = 0.84). Because T. domingensis responds to nitrogen additions by increasing the number and biomass of its rhizomes, it might be able to out-compete S. americanus when nitrogen concentrations increase.

El estudio de la dinámica de humedales de aguas interiores de México, en particular del estado de Michoacán, ha sido muy limitado. Por lo tanto, en el año 2005 se inició un estudio de campo a través de parcelas permanentes para conocer la abundancia y distribución, a lo largo del tiempo, de las hidrófitas emergentes de los humedales de la Mintzita, en las cercanías de la ciudad de Morelia. A un año de iniciarse el trabajo (2006), la zona sufrió los efectos de un incendio que se propagó desde un terreno agrícola, disturbio que se repitió durante el tercer año del estudio (2007). Estos incendios permitieron documentar los efectos del fuego sobre la comunidad de hidrófitas emergentes en este sistema de humedales. Los efectos del fuego fueron diferenciales para las especies dominantes; Shoenoplectus americanus no fue afectada por el fuego, pero Typha domingensis redujo y modificó su cobertura a lo largo del gradiente hídrico, lo que ocasionó una pérdida de la zonación inicial característica de estas 2 especies. Durante el año 2005 se identificaron 34 especies; el siguiente año se perdieron 5, y finalmente en 2007 sólo se registraron 26. Entre las especies que se conservan, destaca Carex comosa, perteneciente a un género característico de humedales bien conservados, que aumentó su cobertura 133%. Los incendios afectaron de manera más intensa a especies facultativas y pastos, lo que sugiere que disturbios semejantes pueden mantener la estructura y composición florística de este tipo de ecosistemas.

In Central Me ́xico, wetland plants are harvested for weaving, fodder, and fertilizer. To test whether harvesting alters plant diversity, we compared the effects of harvesting all vegetation once, follow-up harvesting of Typha domingensis Pers. one or three more times, and a non-harvested control, using two sites differing in water depth in an annually burned wetland near Morelia, Me ́xico. After one year, harvesting treatments increased species richness at both the plot (14-m2 ) and wetland scales, increased the Shannon diversity index at the plot and subplot (1-m2 ) scales, and changed plant community composition (measured by Bray-Curtis distance) relative to control plots. Response among harvesting treatments was similar, and increased Typha harvesting did not have additive effects on Typha or on community composition. Grasses and short forbs (, 0.5-m tall) significantly increased in importance value in harvested plots, as did five individual forb species that were capable of vegetative spread. Uncommon species were significantly more likely to be found only in harvested plots than only in control plots, and new species (not initially present at the site) tended to recruit in harvested plots. Most new species were perennials that could likely tolerate additional harvesting. All harvesting treatments reduced Typha height, density, and rhizome starch reserves after five months, and responses were significantly affected by site, water depth, flowering ramet density, and pre-treatment values. Typha recovered in all harvested plots after one year, even when harvested four times, although flowering-ramet density declined in the wetter site. Community composition was more highly correlated with water depth and litter cover than with harvesting in an NMS ordination including both sites. Within sites, harvesting, light availability, leaf area index, and litter cover correlated similarly with variation in community composition. Given that our treatments reflect a subset of actual local management practices, harvesting could provide a sustainable and economically attractive management strategy for biodiversity conservation in this system, while the cessation of harvesting could lead to species loss.