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Effects of long-term inter-annual rainfall variation on the dynamics of regenerative communities during the old-field succession of a neotropical dry forest
Martínez Ramos, Miguel ; Balvanera, Patricia (coaut.) ; Arreola Villa, Felipe (coaut.) ; Mora, Francisco (coaut.) ; Maass, José Manuel (coaut.) ; Maza Villalobos Méndez, Susana (coaut.) ;
Contenido en: Forest Ecology and Management Vol. 426, (October 2018), p. 91-100 ISSN: 0378-1127
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Effects of long-term rainfall inter-annual variation on regeneration dynamics of tropical dry forests (TDF) are still poorly understood. Such understanding is particularly important to assess the regeneration potential of TDF in landscapes subjected to slash-and-burn farming management. Here, we studied from 2004 to 2016 the effects of inter-annual rainfall variation on the dynamics of regenerative communities of woody species during the old-field succession of a TDF in Western Mexico. Over the study period a severe drought, caused by an El Niño Southern Oscillation (ENSO) event in 2005, and two hurricanes (Jova, 2011, magnitude 2; Patricia, 2015, magnitude 4) were experienced. In 2004, we established a chronosequence of abandoned cattle pastures and old-growth forest sites, which were assigned to four successional categories, each one with three sites: Pasture (0–3 years fallow age), Early (3–5 years), Intermediate (8–12 years), and Old-Growth Forest (without any human disturbance). At each site, seedlings, saplings and resprouts 10–100 cm height of shrub and tree species were tagged, taxonomically identified, measured in height and monitored over 12 continuous year intervals. At each year, all new plants reaching 10 cm height were recorded and considered as recruits. Community rates (recruitment, relative growth rate in height, mortality, species gain and species loss) were calculated per year, considering all plants combined and separating shrub from tree species. All community rates varied notoriously in response to temporal rainfall variability, with almost null interaction with successional category. As expected, mortality and species loss rates declined as the amount of rainfall increased, especially when precipitation of the current and the previous year were taken into account; these rates peaked in the ENSO year and were still high in the following year.

Unexpectedly, recruitment and species gain rates also declined with the increase in rainfall, especially with the amount of rainfall in the current year. Overall, community rates of tree species were more responsive than those of shrub species to temporal rainfall variation. The ENSO-related drought event produced a short and transient instability in the plant density and species density of regenerative communities. However, ENSO effects were smoothed out by subsequent rainy years, leading to a net increase in plant density and species density in all successional categories, especially in the younger one. Overall, our study shows that global (e.g. ENSO) and regional (e.g. storms, hurricanes) climate factors play a key role on forest succession, modulating the speed of the TDF regeneration dynamics. We conclude that low impact agricultural land use and the presence of good levels of remnant forest cover in the landscape confers a high potential for regeneration in abandoned agricultural fields, even under the impact of severe droughts and severe hurricanes.


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Resumen en español

La ecología es una ciencia que tiene un papel esencial en la generación de conocimiento y entendimiento de patrones y procesos que constituyen el fundamento de la gestión ambiental, la conservación de la diversidad biológica y el aprovechamiento sustentable de los recursos naturales. En un país considerado como uno de los que albergan mayor diversidad biológica en el mundo, y que al mismo tiempo enfrenta serios problemas de deterioro ambiental, la aplicación de la ecología resulta particularmente relevante. Como parte del proceso para enfrentar este desafío, se ha conformado la Red Mexicana de Investigación Ecológica a Largo Plazo (Red MEX-LTER). Esta red ha sido el resultado de un amplio esfuerzo de investigadores de varias instituciones del país y colaboradores del extranjero, para avanzar en el desarrollo de la ciencia de la ecología y su aplicación en México. En este libro se presentan los antecedentes que dieron origen al enfoque de investigación ecológica a largo plazo en el mundo, su relevancia para México y cómo fue el proceso de formación de la red mexicana, planteando el marco conceptual que ha servido como base para su diseño y operación. Asimismo, se describen las áreas temáticas que conforman la agenda de investigación de la Red MEX-LTER, las líneas de monitoreo que aborda, al igual que los mecanismos para la gestión de la información en los sitios de estudio y en el trabajo en red. Finalmente, se refieren las labores que realizan los grupos y miembros individuales de la red. Se espera que los temas que aquí se presentan generen un proceso de análisis que permita ir construyendo un enfoque de trabajo dirigido al conocimiento, valorización y conservación del rico patrimonio natural de México.

Índice

Prólogo
Agradecimientos
Resumen
1. Introducción
2. Antecedentes
2.1 ¿Por qué investigación ecológica a largo plazo?
2.2 Aplicaciones de la investigación ecológica a largo plazo
2.3 Los orígenes de la investigación ecológica a largo plazo
2.4 Relevancia para México
3. La Red Mexicana de Investigación Ecológica de Largo Plazo
3.1 Origen de la Red MEX-LTER
3.2 La misión de la Red MEX-LTER
3.3 Objetivos
3.4 Estructura y operación
4. Marco Conceptual
4.1 La agenda de investigación de la Red MEX-LTER
4.2 Descripción de las áreas temáticas
4.3 Líneas de monitoreo
4.4 Gestión de la información
5. Grupos y sitios de trabajo de la Red MEX-LTER
5.1 Alchichica
5.2 Arrecifes del Pacífico
5.3 Chamela
5.4 Ecosistemas del altiplano
5.5 Ecosistemas costeros de Jalisco y Colima
5.6 Ecosistemas Costeros de la Península de Yucatán
5.7 Gracilis
5.8 Los Tuxtlas
5.9 Mapimí
5.10 Sierra de Manantlán
5.11 La Mancha
5.12 Miembros con categoría de individuos
6. Consideraciones Finales
Literatura Citada
Acerca de los Autores


3.
Artículo
*En hemeroteca, SIBE-San Cristóbal
Los Petenes de Sian Ka'an, Quintana Roo y su relación con gradientes de presión hídrica
López Portillo, Jorge ; Ezcurra, Exequiel (coaut.) ; Maass, José Manuel (coaut.) ;
Contenido en: Acta Botánica Mexicana No. 5 (mayo 1989), p. 19-29 ISSN: 0187-7151
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