Carvallo 2007

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This a PP presentation of G. Carvallo in the SBECH meeting in Pucon, Chile

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Carvallo 2007

  1. 1. Consecuencias de la presencia de la planta exótica Echium vulgare (Boraginaceae) sobre la polinización de plantas nativas Effects of the exotic plant E. vulgare on the pollination process of native plants Gastón O. Carvallo & Rodrigo Medel Dpto. Ciencias Ecológicas, Universidad de Chile
  2. 2. Polinización: Traspaso de gametos masculinos entre individuos, base de estudio de la Ecología de la Polinización - Entre 30 - 67% de las plantas dependen de esta relación para su reproducción - En los bosques templados de Chile un 57% de las plantas requieren de esta interacción (Smith-Ramírez et al. 2005) - Chile presenta 690 Bombus terrestris (Apidae) & Echium vulgare (Boraginaceae) plantas exóticas, aproximadamente un 13% de la flora total del país (Pauchard & Alaback 2002) - Se reconoce que las especies exóticas son una amenaza a la biodiversidad
  3. 3. Efectos de las plantas exóticas sobre los mutualismos planta-polinizador - Secuestro de polinizadores: reducción en el número de visitas que reciben las plantas nativas => Reproducción limitada por el traspaso de polen - Traspaso de polen desde plantas exóticas a nativas => Traspaso de polen heteroespecífico Rasgos florales que favorezcan polinizadores efectivos Limitación por polen Consecuencias De Jong & Klinkhamer 1994, Thompson 1994 reproductivas: mosaico en presiones Traspaso de polen selectivas heteroespecífico Rasgos florales que Gómez 2000; Thompson 2005 favorezcan la auto- polinización Johnson & Steiner 2000, Bjerknes et al. 2007
  4. 4. Hipótesis. La introducción de una planta exótica: 1. Disminuye la riqueza de polinizadores y tasas de visitas que reciben las flores nativas (reproducción limitada por polen) 2. Favorece el traspaso de polen heteroespecífico a través de los polinizadores generalistas 3. Favorece la reproducción mediada por auto-polinización
  5. 5. Sitio de Estudio e Historia Natural de las Especies Termas de Chillán (36º54 S 71º24W -1834 msnm) - Estudio centrado en praderas de herbáceas colindantes a bosques mediterráneos-templados de Nothofagus pumilio (lenga) y N. antarctica (ñirre) [Luebert & Pliscoff 2006] - Praderas generadas por aludes y perturbación antrópica (actividades turísticas) - Muestreo entre el 6 de enero y 22 de febrero del 2007
  6. 6. Sitio de Estudio e Historia Natural de las Especies Especies Familia Origen Sistema Producción de Reproductivo néctar (uL) Alstroemeria Alstroemeriaceae Nativa de Chile y AIC 0,15 ± 0,19 ligtu Argentina (N = 32) Echium Boraginaceae Europa AC 1,4 ± 0,04 vulgare (N = 90) Phacelia Hydrophyllaceae Neotropical Parcialmente AC 0 secunda (N = 30) Schizanthus Solanaceae Endémica de Chile AC 1,8 ± 0,1 hookeri (N = 120) Stachys Lamiaceae Neotropical AC 0,48 ± 0,01 albicaulis (N = 120) E. vulgare P. secunda S. albicaulis A. ligtu S. hookeri
  7. 7. Sitio de Estudio e Historia Natural de las Especies Tatochila sp. Dasytes sp. (Melyridae: Coleoptera) (Melyridae: Coleoptera) Syrphidae 1 (Syrphidae: Diptera) Lasia corvine (Acroceridae: Diptera) Bombus terrestris (Apidae: Himenóptera) Bombus dalhbomi Centris cineraria (Apidae: Hymenóptera) (Apidae: Hymenóptera)
  8. 8. Sitio de Estudio e Historia Natural de las Especies 11 sitios 2-3 transectos/sitio 10 cuadrantes/trscto 2m 10m
  9. 9. Sitio de Estudio e Historia Natural de las Especies 11 sitios 2-3 transectos/sitio 10 cuadrantes/trscto - Número de individuos - Número de flores 2m - Observación de aproximaciones a flores visitantes (5-min/cuadrante) 10m - Estimación de riqueza, diversidad y tasa de visita por planta - Cuantificación del desarrollo de frutos y número de semillas/frutos en ramilletes embolsados y no- embolsadas (10 flores·tratamiento·sitio) - Comparación de variables entre sitios invadidos y no-invadidos para cada planta
  10. 10. Resultados Análisis discriminante Pillai`s trace= 3.506 F(30,16) = 3.788 p < 0.001 Número total individuos, número total de flores, número flores/individuo
  11. 11. Resultados. Riqueza (S) S. hookeri A. ligtu % similitud = 54.3 ± 6.0 % similitud = 52.6 ± 6.2 17 (405 min) 42 (400 min) 27 (405 min) 67 (1250 min) P. secunda S. albicaulis % similitud = 56.2 ± 4.7 % similitud = 59.5 ± 4.8 17 (405 min) 38 (825 min) 18 (265 min) 64 (1280 min)
  12. 12. Resultados. Diversidad (considerando abundancias relativas de visitantes) A. ligtu S. hookeri P. secunda S. albicaulis
  13. 13. Resultados. E. vulgare E. vulgare E. vulgare % similitud = 61.4 ± 3.2 - E. vulgare presentó un incremento en la riqueza desde praderas mono- específicas a sitios donde invade 57 (570 min) 77 (1540 min) - Las plantas nativas presentaron un aumento en la riqueza (S) y de la diversidad de visitantes florales en los sitios invadidos respecto a los no- invadidos - A través del método de rarefacción se observa que las diferencias en los estimadores no son estadísticamente significativas - La planta exótica E. vulgare presentó un incremento en la riqueza y en la diversidad de visitantes, aunque no constituyen diferencias estadísticamente significativas
  14. 14. Resultados. Tasa de visitas [Flores visitadas•flores-1•hora-1] A. ligtu S. hookeri Site 1 2.675 0.0079 Site 1 1.926 0.0549 Animals (Site) 39 2.374 <0.0001 Animals (Site) 39 7.999 <0.0001 P. secunda S. albicaulis Site 1 0.225 0.8281 Animals (Sit e ) 39 5.421 <0.0001 Site 1 2.055 0.0289 Animals (Site) 39 5.388 <0.0001
  15. 15. Resultados. Tasa de visitas [Flowers visitadas•flores-1•hora-1] E. vulgare Site 1 1.170 0.2637 Animals (Sit e ) 38 20.634 <0.0001 - A. ligtu, S. hookeri y S. albicaulis presentaron una reducción en la tasa de flores visitadas en los sitios invadidos, respecto a los no-invadidos. Ni P. secunda ni la exótica E. vulgare presentaron diferencias - Todas las plantas presentaron diferencias en las tasas de visitas entre insectos, las que fueron estadísticamente significativas. - Los sitios invadidos no favorecen la presencia del polinizador exótico Bombus terrestris, excepto en P. secunda
  16. 16. Resultados. Sitios invadidos Frecuencia relativa de plantas Frecuencia relativa de visitantes - En sitios invadidos 6 polinizadores presentan una frecuencia relativa de un 85%. Cinco de estos polinizadores visitaron la exótica E. vulgare - Los 2 polinizadores más abundantes (34% del total) presentan estrategias generalistas - El animal que más visitó S. hookeri, P. secunda y E. vulgare fue el abejorro exótico B. dahlbomi. Para S. albicaulis este abejorro fue el segundo visitante más frecuente
  17. 17. Resultados
  18. 18. Resultados. Éxito reproductivo: Frutos/Flores P. secunda S. albicaulis 46.8% 13.0% Site 0.002 15.1% Site 0.006 6.8% Treatment <0.001 Treatment 0.004 Interaction 0.624 Interaction 0.831 E. vulgare Site 0.069 S. hookeri Treatment <0.001 Interaction 0.878 9.1% 6.2% Site 0.073 3.1% Treatment <0.001 4.9% Interaction 0.560
  19. 19. Resultados. Éxito reproductivo: Semillas/Fruto S. hookeri S. albicaulis Site 0.194 Site 0.001 Invaded Treatment 0.002 Treatment 0.671 Non-invaded Interaction 0.758 Interaction 0.821 E. vulgare Site 0.148 Treatment 0.117 Interaction 0.891
  20. 20. Conclusiones y discusión - En plantas nativas aumentó la riqueza y diversidad de visitantes en sitios invadidos, aunque no constituyó una diferencia estadísticamente significativa - En sitios invadidos existió una disminución de las tasas de visita, excepto en P. secunda. - La exótica E. vulgare no presentó diferencias en riqueza, diversidad y tasas de visita entre los sitios comparados. La polinización de esta planta es constante entre los sitios en que habita (Similitud entre sitios ~60%)
  21. 21. Conclusiones y discusión - Las abejas presentaron diferencias en las tasas de visitas entre sitios invadidos y no-invadidos: Chalepogenus sp. [A. ligtu (⇓), S. hookeri (⇑) y S. albicaulis (⇑ )], Alloscirtetica sp. [S. hookeri (⇓)] y B. terrestris [P. secunda(⇑)] - Los polinizadores aumentan la proporción de frutos con semillas. En P. secunda y S. albicaulis disminuyó la proporción de frutos con semillas en sitios invadidos. Este último resultado, acoplado a la observación de la redes, sugiere interferencia por polen heteroespecífico - El número de semillas/frutos aumentó en S. hookeri en presencia de polinizadores, disminuyó en S. albicaulis en los sitios no-invadidos y es constante en E. vulgare. En S. albicaulis como E. vulgare la autogamia produce el mismo número de semillas que las flores expuestas a polinizadores
  22. 22. Agradecimientos Ideas, Discusión y Terreno Marcela Cuartas, Narkis Morales, Luis Navarro, JM Gómez Identificación insectos José Montalva, Mª Soledad Muñoz Financiamiento - Beca Doctorado - CONICYT, Chile - Beca Apoyo Tesis AT-24071055 - CONICYT, Chile - Proyecto Anillo ACT 34/2006, Chile
  23. 23. Relación entre la selección de la hercogamia y el ensamble de polinizadores Clarkia xantiana Moeller & Geber 2005 Índice de similitud = 1 – ½ Σ |Pai – Pbi | (Kay & Schemske 2003) Pai: proporción de visitas del polinizador “i” a la planta “a” Pbi: proporción de visitas del polinizador “i” a la planta “b”

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