Balance facilitación-competencia entre plantas a lo largo de gradientes de estrés biótico y abiótico

Abstract

El balance de interacciones entre plantas determina en gran parte la estructura y composición de una comunidad. La hipótesis de gradiente-estrés propone que las interacciones positivas, de facilitación, son más frecuentes en ambientes con alto estrés físico (ej. temperaturas extremas, sequía) o biótico (fuerte presión de pastoreo), en tanto que las interacciones negativas, de competencia, son preponderantes en condiciones ambientales favorables. Existen numerosos factores no incorporados en estudios previos que podrían modificar esas predicciones. En particular, el balance de interacciones se ha estudiado mayormente entre plantas sometidas a un solo factor de estrés cuando en la naturaleza en muchos casos co-ocurren varios factores. En esta tesis se evaluó el resultado neto del balance de interacciones entre plantas en gradientes de herbivoría y de disponibilidad de agua. Se utilizó como sistema de estudio una planta no palatable común en la región, Baccharis ulicina (Baccharis, Asteraceaea), y varias especies de plantas vecinas a ella. Se hicieron muestreos descriptivos a nivel especifico y comunitario. Además, se implementaron un experimento de remoción de Baccharis en zonas con distinta presión de herbivoría y un experimento de trasplante de una gramínea dentro vs fuera de Baccharis en un gradiente de presión de herbívoros y con un tratamiento de riego. Los resultados de esta tesis muestran un efecto positivo importante por parte de Baccharis sobre la fecundidad de las especies dominantes de la comunidad en condiciones de herbivoría intensa, sugiriendo que es un efecto dado por protección anti-herbívoro. No hay evidencia de efectos de amortiguación de condiciones ambientales en las especies facilitadas por parte de Baccharis. La disponibilidad de agua no modificó el resultado del balance de interacciones positivas y negativas en este sistema. Estos resultados apoyan a la hipótesis de gradiente de estrés en el gradiente de herbivoría por lo que sugieren que el efecto de protección anti-herbívoro es preponderante en el resultado del balance de interacciones en este sistema, y es por tanto un factor clave en la conformación de la comunidad.

The structure and composition of a community are largely determined by the net balance of interactions between plants. The stress gradient hypotheses propose that positive interactions, that is facilitation, are more frequent in communities under high physical (e.g. extreme temperatures, drought) or biotic (herbivore pressure) stress, and that negative interactions would prevail in more favorable conditions. There are several factors, however, that are not included in previous studies about plant interactions that can modify these predictions. Particularly, the balance of interactions has been studied mostly in plants subjected to one stress factor when in nature usually several stress factors occur simultaneously. In this thesis interactions between plants were explored in a gradient of herbivore pressure and water availability. The study system consisted on an unpalatable plant frequent in the area, Baccharis ulicina (Baccharis, Asteraceae), and several neighboring plants species. A Baccharis removal experiment was performed in zones with distinct herbivore pressure. Also, a transplanting experiment of a grass inside vs. outside Baccharis was conducted in a gradient of herbivory and under irrigation conditions. The results of this thesis showed an important positive effect by Baccharis on the fecundity of the dominant species of the community under heavy grazing conditions suggesting that the positive effect was mediated by protection against herbivores. There was no evidence of a direct effect of amelioration of physical stress. Water availability did not modify the results of the net balance of positive and negative interactions in this system. These results support the stress gradient hypothesis in the consumer pressure gradient, suggesting that the effect of protection against herbivores governs the balance of interactions between plants in this system and that this mechanism is, in consequence, a key factor in assembling the community.