Scale analysis of carabids richness (Coleoptera: Carabidae) in southern South America

Abstract

La compleja historia geomorfológica y climática de Sudamérica austral ha modulado y fragmentado particularmente el sector sur de los Andes. Dada la complejidad del paisaje austral, un análisis de los componentes de diversidad alfa-α, beta-β and gamma-γ de carábidos, permite explorar los cambios de los patrones espaciales considerando las escalas de paisaje. Para analizar el efecto de la escala espacial sobre la diversidad de carábidos en Sudamérica austral, realizamos un particionamiento multiplicativo de diversidad. Para nuestro análisis incluimos cuatro escalas espaciales, cuadrículas de 0,25°, cuadrículas 0,5°, provincias biogeográfi cas y subregiones biogeográfi cas. Nuestros resultados muestran que el patrón de distribución de carábidos no es aleatorio. A gran escala se observa que las diversidades beta son mayores a lo esperado, mientras a baja escala son menores a lo esperado. Lo anterior sugiere que los ensambles de carábidos son más homogéneos, principalmente entre cuadrículas de 0,5°. Discutimos el efecto de procesos históricos en el patrón actual de especies. Debido a la importancia de la diversidad beta-β a escala local y regional, es que se da pie a una interesante línea de investigación para entender que mecanismos biogeográfi cos parecen determinar la distribución de especies en diferentes provincias.

The southern South America presents a complex history of geomorphological and climatic events, which have modulated and fragmented the southwestern part of the Andes mostly. Given the complexity of the southern landscape, the analysis of the hierarchical components alpha-α, beta-β and gamma-γ on carabid diversity allows exploring the responses of species to spatial changes patterns according to the scales of the landscape. In order to understand how spatial scales infl uence the carabid diversity in southern South America, we used an approach at multiple spatial scales of multiplicative diversity partitioning. We included four spatial scales in our analysis: among 0.25° quadrats, 0.5° quadrats, provinces and biogeographic sub-regions. The results showed that the pattern of carabid distribution is not random, and varies according to the spatial scale. At larger scales β-diversities are observed to be higher than expected, but lower than expected at smaller scales. This suggests that carabid ensembles are more homogenous than expected, particularly at the scale of 0.5° quadrats. As explanatory factors, glacial/post-glacial events and historical processes may have had an impact on the present species patterns. Furthermore, due to the importance of beta-β diversity on local and regional scales, a promising approach for future studies is to investigate which biogeographic mechanisms seem to determine the species distribution in different provinces.