Análisis de la heterogeneidad fisonómico funcional de la vegetación del Parque Nacional El Palmar

7/27/2019 Anlisis de la heterogeneidad fisonmico funcional de la vegetacin del Parque Nacional El Palmar

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Fig. 1: Ubicacin y lmites del Parque NacionalEl Palmar

La aplicacin de sistemas de informacin geo-

grfica est siendo cada vez ms utilizada enecologa para estudiar los patrones espacialesy temporales de la vegetacin y en la elabora-cin de modelos espacialmente explcitos (Rou-get et al. 2003; Joshi et al., 2004).

Nuestro trabajo tuvo como objetivo estable-cer la distribucin espacial de la heterogenei-dad fisonmica-funcional de la vegetacin yanalizar su papel como indicadora de invasibili-dad.

Materiales y MtodosSeleccin y Calibracin de Imgenes

Se eligieron 4 imgenes Landsat ETM+ re-cientes y representativas de estaciones del aocontrastantes: 27/1/03 (verano), 5/9/02 (prima-vera), 11/4/01 (otoo) y 18/11/00 (invierno). Lasimgenes fueron corregidas radiomtricamen-te, llevndolas a valores de reflectividad paranormalizar los valores de los pxeles, teniendoen cuenta las diferencias en los ngulos de ilu-minacin solar, los efectos atmosfricos y losinstrumentos de calibracin (Chavez, 1996; Jan-zen et al., 2002; Chander y Markham, 2003).Una vez llevadas a reflectividad, las imgenesfueron corregidas geomtricamente usandocomo referencia una imagen Landsat ETM de

enero de 2001, previamente georreferenciadaa la zona 5 de la proyeccin Gauss Krugger yajustada mediante puntos GPS tomados a cam-po.

Heterogeneidad Funcional de la VegetacinSe us el NDVI como indicador de la hetero-

geneidad funcional de la vegetacin, ya que estdirectamente correlacionado con la biomasaverde, el rea foliar y la absorcin de radiacinfotosintticamente activa (Chuvieco 1996). Sehizo un stack con el NDVI de cada imagen, unAnlisis de Componentes Principales (ACP) del

stack y una clasificacin no supervisada usan-do ISODATA del ACP. La imagen obtenida secorrigi geomtricamente con la imagen de 2001previamente georreferenciada.

Heterogeneidad Fisonmica de la VegetacinPara la heterogeneidad fisonmica de la ve-

getacin se usaron las bandas del visible e in-frarrojo de cada escena (bandas 1, 2, 3, 4, 5 y7). Se procedi de la misma forma que el puntoanterior, a partir de un stack multiespectral conlas bandas seleccionadas de las 4 imgenes.

cimiento elevadas, perodos juveniles cortos,

reproduccin vegetativa y la capacidad de esta-blecerse en distintos ambientes. La invasibili-dad tiene que ver con caractersticas que au-mentan la susceptibilidad a la invasin, entrelas que se encuentran las condiciones fsicasque favorecen la supervivencia y crecimiento delos propgulos exticos, y una baja resistenciabitica, dada por la habilidad competitiva de lasespecies nativas de la comunidad y el complejode patgenos y predadores nativos. Melia aze-darach (paraso) es la leosa extica ms ex-tendida, con mltiples focos en expansin entodo el parque. Otras especies leosas exti-cas como Pyracantha atalantoides(crataegus),

Gleditsia triacanthos(acacia negra) y Ligustrumlucidum(ligustro) muestran una rango de distri-bucin ms acotado, con pocos focos pero encrecimiento (Ruiz Selmo et al., 2000).

Los conceptos de potencial invasivo de lasespecies y la invasibilidad del ambiente estnmutuamente interconectados. Su integracin enel marco de una teora predictiva y en el esta-blecimiento del riesgo de invasin de las espe-cies exticas es un tema clave en la ecologade invasiones de los prximos aos y es de vitalimportancia para la conservacin de reas pro-tegidas.

Las invasiones presentan una dinmica es-pacial y otra temporal, por lo que cualquier an-lisis de un proceso invasivo debe incluir ambasescalas. En este sentido, los sensores remotos(e.g. fotos areas, imgenes satelitales) han sidoempleados con xito para abordar estudios deidentificacin, distribucin y dinmica de distin-tos tipos de coberturas vegetales (Graetz, 1990;Cingolani et al., 2004) y para el monitoreo de lainvasin de malezas y leosas exticas (Everittet al., 1989; Carson et.al., 1995; Joshi et al.,2004)

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Fig. 2: Ubicacin de las transectas muestrea-das.

Resultados y discusinEn la clasificacin no supervisada de la ima-

gen multitemporal de NDVI y en la multitempo-ral multiespectral se obtuvieron 12 y 16 clasesrespectivamente (fig. 3 y 4). Para la caracteri-zacin funcional de las 12 clases de NDVI usa-mos el patrn de variacin estacional de estendice en las 4 imgenes analizadas (fig. 5) ydatos de fenologa de las distintas estacionestomados a campo.

En el Anlisis de Correspondencia Mltiple seidentificaron 7 clases fisonmico-funcionales dela vegetacin de El Palmar (fig. 6, tabla 1). Alsuperponer las dos clasificaciones no supervi-sadas, tres de estas clases Psd, Pa y B- mos-traron una combinacin nica de patrones fiso-nmico-funcionales, mientras que las otras pre-sentan solapamientos:

Psd: Agrupa a pastizales densos y semiden-sos de baja o mediana altura sin especies leo-sas (fig. 4 - MS 13 y 14), con valores bajos de

NDVI y poca variacin estacional (fig. 5 y 3

NDVI 1 y 2). En esta clase predominan las gra-

mneas asociadas a especies herbceas y ci-perceas.Pa: Pastizales abiertos, bajos y con alto por-

centaje de suelo desnudo (fig. 4 MS 16) conbajos valores de NDVI (fig. 5 y 3 NDVI 1). Secorresponden mayormente con zonas de anti-guas canteras de canto rodado con presenciacasi exclusiva de gramneas.

PL-A-P: Esta clase est formada por palma-res semidensos o abiertos acompaados de ar-bustos nativos y pastos (fig. 4 MS 7 y 8), convalores de NDVI intermedios (fig. 5 y 3 NDVI5). Son importantes los estratos bajos de co-bertura, lo que indica una alta heterogeneidad

de los parches de vegetacin.PL-A-L: Esta clase tambin est formada por

palmares, pero en este caso son ms densos yestn acompaados por leosas arbustivas yarbreas (fig. 4 MS 6 y 7), con NDVI tambinintermedio (fig. 5 y 3 NDVI 5). En este casolos estratos de cobertura son ms altos, lo quemuestra una heterogeneidad de la vegetacinun poco menor. Es comn la presencia de leo-sas exticas.

L-A-P: Consiste en un mosaico dominado porarbustos nativos de mediana o baja altura, delos gneros Baccharisy Eupathorium, acompa-

ados por leosas arbreas, pastos o ambos(fig. 4 MS 7) y con valores de NDVI interme-dios (fig. 5 y 3 NDVI 5). Existe una alta domi-nancia en los parches, lo que indicara una bajadiversidad especfica (aunque no en formas devida). La arbustificacin con especies nativases muy importante en el parque y tiene que vercon la poltica de supresin de incendios y laexclusin del ganado desde la creacin del par-que (Ciccero y Balabusic 1994). Las leosasacompaantes son principalmente nativas (mir-tceas, leguminosas, salicceas).

S: Esta categora se caracteriza por presen-tar fisonomas con estratos de altura de la ve-getacin medios y altos, principalmente selvaen galera (fig. 4 MS 3, 6 y 5). El NDVI reflejala alta biomasa vegetal y una marcada

Muestreo estratificado de la vegetacin

Una vez obtenidas las clasificaciones no su-pervisadas de NDVI y multiespectral, se carac-teriz la vegetacin mediante un muestreo es-tratificado a partir de las clases obtenidas. Seregistraron datos de cobertura, altura y domi-nancia especfica y por forma de vida, prove-nientes de 66 transectas de 50 m muestreadasa campo y marcadas con GPS. Las transectasfueron muestreadas en 4 campaas durante losmeses de febrero, mayo, agosto y noviembrede 2006 (fig. 2). Las asociaciones entre las dis-tintas transectas fueron interpretadas a partir delagrupamiento de los datos sobre los ejes decoordenadas de un Anlisis de Corresponden-

cia Mltiple.

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Fig. 5: Variacin estacional de las clases deNDVI de la imagen multitemporal. Se muestranlas clases con mayor superficie, que coincidie-

ron con las transectas muestreadas.

estacionalidad (fig. 5 y 3 NDVI 5 y 12).Entre las leosas predominan mirtceas nati-vas pero es comn la presencia de exticas enmayor o menor grado.

B: Agrupa a las reas dominadas por leo-sas arbreas, con estratos medios y altos dealtura (fig. 4 MS 10). Presenta valores altosde NDVI con una variacin estacional menosmarcada que el grupo fisonmico-funcional an-terior (fig. 5 y 3 NDVI 12). Esta clase consti-tuye el bosque xerfilo y presenta las mayorestasas de invasin por leosas exticas Meliaazedarach, Pyracantha atalantoides, Gleditsiatriacanthos, Ligustrum lucidum, y Ligustrum si-nense-.

Respecto a las leosas exticas, su cobertu-ra de interseccin de las transectas nos puedeservir como indicador de cuales son las clasesfisonmico-funcionales ms susceptibles de serinvadidas. Tres de las cuatro transectas de Btuvieron presencia de exticas, abarcando el49,2 % del total de su cobertura, por lo que setrata de la clase fisonmico-funcional ms afec-

tada. Le siguen en importancia la clase S con13 de 15 transectas con presencia de exticasy el 15,4% de su cobertura total y la clase L-A-P con 4 de 5 transectas con exticas y el 15,9%de su cobertura total. Con tasas de invasin msbajas, pero no por ello poco importantes ya queson indicadores de un proceso invasivo en au-mento, aparecen las clases dominadas por pal-mares. PL-A-L mostr presencia de exticas 7de las 15 transectas, con una cobertura totalde 6,8%; mientras que PL-A-P tuvo 6 de 16 tran-sectas con exticas, abarcando un 4,5% de sucobertura total. Las clases fisonmico-funcio-

nales de pastizal Psd y Pa- no muestranprcticamente invasin de leosas exticas

Fig. 6: Agrupamiento de las transectas mues-treadas sobre los ejes de coordenadas del An-lisis de Correspondencia Mltiple.

Tabla 1: Coordenadas de las columnas del An-lisis de Correspondencia Mltiple. Se muestranlas dimensiones 1 y 2 y las variables utilizadas(algunas variables se sacaron del anlisis paraoptimizar la formacin de agrupamientos).

Variable Dim. 1 Dim. 2

Forma gramnea -0.0648 0.0298

de Vida herbcea -0.0563 -0.0317

enredadera 0.0035 -0.0141

cipercea -0.0061 -0.0011

helecho -0.0231 -0.0176

arbusto 0.0398 0.1076

arbrea 0.1072 -0.0727

suculenta -0.0001 -0.0002

Dominancia 25% -0.0519 -0.0564

50% -0.0122 -0.0111

75% -0.0015 0.0012

100% 0.0655 0.0662

Estrato 0 a 0,80 -0.1465 -0.0636

Altura 0,80 a 3,20 0.0611 0.1328

(m) 3,20 a 4,90 0.0344 -0.0283

4,90 a 7,50 0.0510 -0.0409

Estrato 0 a 1,10 -0.0309 0.0365

Cobertura 1,10 a 2,45 -0.0306 0.0368

(m) 2,45 a 5 0.0454 -0.0360

5 a 8,30 0.0168 -0.0311

8,30 a 10 0.0003 -0.0032

ms de 10 -0.0010 -0.0031

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No hubo transectas con exticas en Psd, mien-

tras que Pa mostr una de siete, con una co-bertura de Pinus sp. de 0,7%. Pinus sp. es unaespecie que crece espordicamente en los sue-los de cantera.

Si analizamos la cobertura de leosas exti-cas por especie (fig. 7), coincide con lo obser-vado en trabajos previos en el rea de estudio(Ciccero y Balabusic, 1994; Ruiz Selmo et al.,2000). M. azedaraches la especie ms exten-dida y con mayor cobertura, seguida por P. ata-lantoides, L. lucidum, L. sinense y G. triacan-thos, con una cobertura menor y un rea de dis-tribucin ms acotada. Salvo en las clases fiso-nmico-funcionales de pastizal, M. azedarachpresenta en general una alta tasa de invasin.Algo similar ocurre con P. atalantoides, con ladiferencia de que no tiene un buen desempeoen los palmares densos (PL-A-L). L. lucidumyL. sinensemostraron una alta tasa de invasinen S, B y L-A-P, las fisonomas con los mayorcomponente leoso, mientras que G. triacanthosaparece restringida a S y PL-A-L.

ConclusionesSe identificaron distintas clases fisonmico -

funcionales de la vegetacin de El Palmar y seanaliz su papel como indicadoras de invasibili-dad. La clase B, bosque xerfilo, presenta elgrado ms alto de invasin, seguida por S, conuna fisonoma predominante de selva en gale-ra y L-A-P, un mosaico de especies leosasarbreas, arbustivas y pastos. El componenteleoso de la vegetacin, por distintos factorescomo el proporcionar un microambiente favora-ble para la germinacin y crecimiento de lasplantulas (Londsdale, 1999; Von Holle y Sim-berloff, 2003) o la existencia de varios estratosque pueden ser usados de percha por aves dis-persoras de semillas (Montaldo et al., 1999),

parece favorecer la entrada de especies leo-

Figura 7: Cobertura total (en todos los estra-tos) de las distintas especies de leosas inva-soras en las transectas muestreadas, para lasdistintas clases fisonmico-funcionales.

sas exticas. M. azedarach, P. atalantoides, L.

lucidumy L. sinense, las leosas exticas msabundantes en estas clases, utilizan esta formade dispersin. Las fisonomas dominadas porpalmares PL-A-P y PL-A-L-, con distinto gradode asociacin a arbustos, arbreas o pastizalespresentan un estado ms bajo de invasin, perocon tendencia al aumento si tenemos en cuentael avance general de la cobertura leosa en elparque en los ltimos 20 aos (Ruiz Selmo etal., 2000). Estos ambientes ms abiertos pue-den favorecer la propagacin de G. triacanthosy tambin en el caso de M. azedarach, median-te la produccin de rebrotes frente a disturbioscomo el fuego (Menvielle, 2003) Las clases Psd

y Pa, dominadas por distinto tipo de pastizales,prcticamente no registran la presencia de le-osas exticas, con la excepcin de algunospinos aislados en zonas de cantera. Estas cla-ses fisonmico-funcionales parecen ser resis-tentes al proceso invasivo.

Por otro lado, cabe sealar que la clase conms alto grado de invasin por leosas exti-cas, B y las dos clases con invasin nula, Psd yPa fueron las nicas que mostraron una combi-nacin nica en la superposicin de las clasifi-caciones multiespectral y de NDVI. Esto puedeindicar que las exticas como dominantes, o bien

al estar ausentes, contribuyen a generar patro-nes homogneos en la estructura fisonmica,funcional y espectral de la vegetacin.

Actualmente, se est trabajando en la discri-minacin de las clases fisonmico-funcionalesque presentan solapamientos de clases multies-pectrales y/o de NDVI para poder mapearlas.Por otro lado, se est haciendo un muestreoindependientes de leosas exticas para anali-zar su grado de asociacin con estas clases.

AgradecimientosA la Administracin de Parques Nacionales y

al personal del Parque Nacional El Palmar porel apoyo brindado en las campaas de mues-treo a campo. Este trabajo recibe el subsidio dela Fundacin YPF.

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