Refugios de fuego de Austrocedrus chilensis y su función en la expansión del bosque sobre el matorral en el noroeste de la Patagonia

Abstract

El fuego modula la dinámica de la vegetación, favoreciendo distintas estrategias de persistencia y recolonización. Especies de reproducción obligada por semilla dependen de características ambientales para persistir, como de refugios los cuales tienen atributos biofísicos que disminuyen la severidad del fuego, permitiendo su supervivencia y dispersión post-fuego. Mientras que hay especies que mediante órganos de reserva pueden persistir y rebrotar. El objetivo de esta tesis es desarrollar y validar un modelo conceptual de dinámica sucesional entre comunidades vegetales de distinta historia de vida en paisajes propensos al fuego. En el noroeste de Patagonia, matorrales rebrotantes y bosques de Austrocedrus chilensis (ciprés) responden diferencialmente al fuego generando un ciclo sucesional. Estudié características de remanentes de ciprés, su potencial de dispersión hacia la matriz y las interacciones entre rebrotantes y ciprés en el tiempo. Encontré que los remanentes de ciprés ocurren en refugios donde la alta relación roca/vegetación disminuiría la severidad del fuego. Los cipreses revelaron mayor crecimiento en refugios que en la matriz, aunque exhibieron severas reducciones durante años secos. Este compromiso entre supervivencia al fuego y vulnerabilidad a la sequía implicaría que la funcionalidad de los refugios podría reducirse ante incrementos en la severidad de estos eventos. La dispersión de semillas de ciprés desde refugios presentó un kernel de cola gorda, indicando posibilidad de dispersión a largas distancias y rápida expansión. Aunque el establecimiento de plántulas de ciprés incrementó ante la presencia de rebrotantes, el posterior crecimiento del ciprés estuvo suprimido por al menos 15 años hasta que superaron la competencia de las rebrotantes. Los refugios de fuego son clave para la persistencia y recolonización del ciprés, pero la competencia con las rebrotantes en la matriz estaría enlenteciendo el proceso sucesional, lo que podría aumentar la probabilidad de incendio y modificar el curso sucesional hacia un estadio dominado por rebrotantes.

Fire shapes vegetation dynamics favoring different persistence and recolonization strategies. Obligate seeders depend on environmental characteristics to persist, like fire refuges which are characterized by byophisical attributes that reduce fire severity, thus allowing their survivorship and post-fire seed dispersal. On the other hand, resprouters rely on belowground storage structures to persist and recover after fire. The general aim of this thesis is to develop and validate a conceptual model of succesional dynamics of plant communities with different life-history traits in fire-prone landscapes. In northwest Patagonia, resprouting shrubs and Austrocedrus chilensis trees (obligate seeders) respond differently to fire and take part in a succesional cycle. I studied attributes of A. chilensis remnants that survived fire, their seed dispersal potential to the surrounding matrix and the interaction between A. chilensis and resprouter shrub species along time. I found that A. chilensis remnants are the result of fire refuges where high rock to vegetation ratios may reduce fire severity, allowing survivorship. A. chilensis within refuges showed higher growth rates than those growing within the matrix, but displayed severe reductions in growth during dry years. This trade-off between fire survival and vulnerability to drought may imply that fire refuges could reduce their functionality under increasing drought and fire severity. A. chilensis seed dispersal from refuges presented a fat tailed kernel, meaning long distance dispersal probability and high expansion rates. Although A. chilensis seedling establishment was increased by resprouters’ presence, obligate seeders’ growth was suppressed for at least 15 years until they overcome competition by resprouters and ended suppressing resprouters’ growth. Fire refuges play a key role for A. chilensis persistence and recolonization; however, competition with resprouters in the matrix may be slowing down the successional process, which may probably increase fire probability and modify the course of succession to a resprouters dominated stage.