Influencia de las características del paisaje en la eficiencia de dispersión del viento de Calotropis procera
Autores: Menge, Enock O.; Lawes, Michael J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Influencia de las características del paisaje en la eficiencia de dispersión del viento de Calotropis procera
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Bujes de goma
Dispersión de semillas
Viento
Autocorrelación espacial
Especies invasoras
Productividad de pastizales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El arbusto de goma (Calotropis procera), una maleza perenne invasora, infesta grandes extensiones de tierras pastorales en el norte de Australia y Queensland, disminuyendo la productividad del pasto. Las semillas de goma son pequeñas con pappi esponjosos que confieren flotabilidad durante la dispersión por viento. La dispersión de semillas a larga distancia (LDD) por viento depende en parte de la velocidad terminal de las semillas, la altura de liberación sobre el suelo, la vegetación circundante y parámetros del viento como la velocidad y la turbulencia vertical. Utilizando datos empíricos de dispersión, distribución espacial de la población y conocimiento histórico de tres sitios experimentales, examinamos cómo las características de las semillas pueden interactuar con las características ambientales para promover la dispersión. Esperábamos que las poblaciones de arbusto de goma naturalizadas tuvieran lo siguiente: (1) mayor autocorrelación espacial en llanuras abiertas donde las distancias de dispersión están maximizadas en comparación con hábitats montañosos o aquellos con vegetación alta; (2) sesgo direccional del sureste al noroeste alineado con los vientos predominantes; y (3) poblaciones satélites dispersas por delante de un frente principal continuo rellenado. Se estimaron los núcleos de dispersión de semillas al liberar semillas de frutos dehiscentes durante cuatro períodos de diez minutos cada uno en tres ubicaciones desde una altura fija mientras se monitoreaba la velocidad del viento. Se ajustaron cinco modelos alternativos a los datos de dispersión de semillas, de los cuales el modelo log-logístico (prueba de Kolmogorov-Smirnov p = 0.9998), el modelo Weibull de 3 parámetros (K-S p = 0.9992) y el modelo Weibull (K-S p = 0.9956) proporcionaron el mejor ajuste en ese orden. La distribución del tamaño del tallo fue similar en los bordes avanzados de las poblaciones en todos los sitios (F10, 395 = 1.54; p = 0.12). El modelo de semivariograma exponencial del nivel de autocorrelación espacial fue el mejor ajuste y se adoptó para todos los sitios (Tennant Creek (TC), Helen Springs (HS) y Muckaty (MU) (R2 = 63.8%, 70.3% y 93.7%, respectivamente). La autocorrelación espacial a lo largo de la dirección predicha de sureste a noroeste fue evidente en todos los sitios (rango de kriging TC = 236 m; HS = 738 m y MU = 1779.8 m). La distancia de dispersión de semillas fue bimodal y dependió de las condiciones del viento predominante, con dispersión a corta distancia (SDD) de hasta 55 m, mientras que los propágulos más lejanos fueron a 1.8 km a favor del viento en entornos abiertos. Las direcciones y distancias de dispersión fueron pronunciadas en llanuras con poca o ninguna vegetación, en comparación con ubicaciones montañosas o áreas con vegetación alta. Al diseñar estrategias de manejo, se debe tener en cuenta que el riesgo de invasión es mayor en paisajes abiertos frecuentemente perturbados, como los paisajes pastorales en el norte de Australia. Las infestaciones en llanuras de pastizales xerófilos abiertos con vegetación arbustiva deben ser una prioridad para el control del arbusto de goma para mantener altos niveles de productividad en los sistemas de producción de carne de res.
Descripción
El arbusto de goma (Calotropis procera), una maleza perenne invasora, infesta grandes extensiones de tierras pastorales en el norte de Australia y Queensland, disminuyendo la productividad del pasto. Las semillas de goma son pequeñas con pappi esponjosos que confieren flotabilidad durante la dispersión por viento. La dispersión de semillas a larga distancia (LDD) por viento depende en parte de la velocidad terminal de las semillas, la altura de liberación sobre el suelo, la vegetación circundante y parámetros del viento como la velocidad y la turbulencia vertical. Utilizando datos empíricos de dispersión, distribución espacial de la población y conocimiento histórico de tres sitios experimentales, examinamos cómo las características de las semillas pueden interactuar con las características ambientales para promover la dispersión. Esperábamos que las poblaciones de arbusto de goma naturalizadas tuvieran lo siguiente: (1) mayor autocorrelación espacial en llanuras abiertas donde las distancias de dispersión están maximizadas en comparación con hábitats montañosos o aquellos con vegetación alta; (2) sesgo direccional del sureste al noroeste alineado con los vientos predominantes; y (3) poblaciones satélites dispersas por delante de un frente principal continuo rellenado. Se estimaron los núcleos de dispersión de semillas al liberar semillas de frutos dehiscentes durante cuatro períodos de diez minutos cada uno en tres ubicaciones desde una altura fija mientras se monitoreaba la velocidad del viento. Se ajustaron cinco modelos alternativos a los datos de dispersión de semillas, de los cuales el modelo log-logístico (prueba de Kolmogorov-Smirnov p = 0.9998), el modelo Weibull de 3 parámetros (K-S p = 0.9992) y el modelo Weibull (K-S p = 0.9956) proporcionaron el mejor ajuste en ese orden. La distribución del tamaño del tallo fue similar en los bordes avanzados de las poblaciones en todos los sitios (F10, 395 = 1.54; p = 0.12). El modelo de semivariograma exponencial del nivel de autocorrelación espacial fue el mejor ajuste y se adoptó para todos los sitios (Tennant Creek (TC), Helen Springs (HS) y Muckaty (MU) (R2 = 63.8%, 70.3% y 93.7%, respectivamente). La autocorrelación espacial a lo largo de la dirección predicha de sureste a noroeste fue evidente en todos los sitios (rango de kriging TC = 236 m; HS = 738 m y MU = 1779.8 m). La distancia de dispersión de semillas fue bimodal y dependió de las condiciones del viento predominante, con dispersión a corta distancia (SDD) de hasta 55 m, mientras que los propágulos más lejanos fueron a 1.8 km a favor del viento en entornos abiertos. Las direcciones y distancias de dispersión fueron pronunciadas en llanuras con poca o ninguna vegetación, en comparación con ubicaciones montañosas o áreas con vegetación alta. Al diseñar estrategias de manejo, se debe tener en cuenta que el riesgo de invasión es mayor en paisajes abiertos frecuentemente perturbados, como los paisajes pastorales en el norte de Australia. Las infestaciones en llanuras de pastizales xerófilos abiertos con vegetación arbustiva deben ser una prioridad para el control del arbusto de goma para mantener altos niveles de productividad en los sistemas de producción de carne de res.