2007 creaf uab pino

Fragmentació i invasions relació real o espúria?

Joan Pino, Ferran Rodà Maria Guirado Corina Basnou Xavier Font Joan Marull

Sessió conjunta CREAF-SCB-ICHN UAB, 3 de desembre de 2007

Camins alternatius per a les invasions?

Fragmentació + accessibilitat +relació perímetre/àrea

Freqüentació antròpica + pertorbació + pressió de propàguls

Invasions

Què condiciona una invasió?

Característiques de les espècies

Característiques del procés d’invasió

Biologia i ecologia Climate matching

Mecanisme d’introducció Esforç d’introducció Temps transcorregut

Característiques dels hàbitats

Característiques del context

Invasibilitat intrínseca

Pautes del paisatge Pautes del context geogràfic Pressió antròpica

Exòtiques (invasores recents)

Qui són els invasors?

Nadiues d’altres hàbitats

Domesticades i ruderals (invasores antigues) Altres

Escala de regió: patrons generals Distribució de la riquesa d’espècies de plantes vasculars exòtiques a Catalunya, per UTM de 10x10 km Font: Base de dades FLORACAT

Nombre d’espècies 0-25 25-50 50-75 >75

Índex de connectivitat ecològica de Catalunya 1. Índex quantitatiu, continu i homogeni 2. A escala de pla (>1:50.000) 3. Coarse –filter 4. Orientat a la gestió 5. Part d’un sistema d’índexs per a l’AAE 6. Basat en la CHC

Índex de connectivitat ecològica Connectivitat molt baixa

Connectivitat molt alta

Bases conceptuals i metodològiques de l’ICE 1. Definim unes àrees focals a connectar -> àrees ecològiques funcionals (AEF), en funció de criteris topològics (mida i compacitat) que presumiblement sustenten la majoria dels processos ecològics i la biodiversitat i que en tot cas, representen una selecció del prioritari a conservar 2. Definim unes regles de connexió de les AEF: Afinitat dels hàbitats que contenen Efecte de les barreres antròpiques

Dos elements per al test Fragmentaci贸: AEF Connectivitat: ICE

AEF

ICE

Relacions febles, però significatives AEF (fragmentació)

140 120 100 80 60 40 20 0 30

40

50

60

70

80

90

100

Superfície de la UTM ocupada per AEF (%)

ICE (connectivitat)

120

Exòtiques per UTM

Exòtiques per UTM

160

100 80 60 40 20 0 0

2

4

6

ICE mitjà per UTM

8

10

140

140

120

120 Riquesa d'espècies

Riquesa d'espècies

Però…. la relació també és significativa amb la temperatura, l’heterogeneïtat del paisatge i l’antropització

100 80 60 40 20

100 80 60 40 20

0 0

5

10

15

0

20

0,0

Temperatura mitjana anual (ºC)

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

Diversitat de cobertes (I Shannon) 140

•les més calentes •les més antropitzades •les més heterogènies

120 Riquesa d'espècies

… i les àrees més fragmentades de Catalunya (costa) coincideixen amb

100 80 60 40 20 0 0,0

0,1

0,2

0,3 Proporció d'urbà

0,4

0,5

0,6

Escala de paisatge: fragmentació i freqüentació als boscos de la plana del Vallès Contribució relativa de: •les variables físiques i biològiques •l’acció antròpica •l’estructura del paisatge •la història del paisatge

Sant Celoni

sobre la riquesa i composició de: • plantes de sotabosc • formigues • ocells Sabadell

N

0

5 km

Els invasors del bosc (I) 1. Espècies sinantròpiques o antropòfiles (plantes nadiues, domèstiques naturalitzades, exòtiques, ocells agro-urbans)

Els invasors del bosc (II) 2. Plantes nadiues no estrictament de bosc ni ruderals, ocells de medis arbrats oberts

3. L’espècie humana

Mostreig de les clapes de bosc aïllades 252 parcel·les situades a l’atzar

Buffer 10 m

M. Guirado (2005). Fragmentation and human disturbance in peri.-urban forests. Effects on vascular flora (tesi doctoral)

Mètodes de camp

Plantes Formigues 50 m 10 m

• 252 parcel·les distribuïdes a l’atzar Ocells

Enregistrar: dades de presència-absència de • Plantes vasculars del sotabosc (parcel·la 100 m2) • Formigues (parcel·la 100 m2) • Ocells, estacions d’escolta durant l’època de cria (parcel·la 0,8 ha) Recollir dades in situ de Cobertura de les principals espècies arbòries (Pinus spp, Quercus spp) Evidència de freqüentació (baixa, mitjana, alta) Evidència de gestió forestal (recent, no recent)

1. Tractament factor per factor, utilitzant categories discretes de mida de clapa

SuperfĂ­cie (ha)

Nombre de clapes

% sobre el nombre total de clapes

% sobre la superfĂ­cie total de clapes

<7

2494

96,1

33,5

7-35

81

3,1

27,1

35-250

19

0,7

39,4

2594

100

100

Total

Fragmentació: Respostes de la riquesa d’espècies per parcel·la a la mida de la clapa de bosc

Canvi relatiu en clapes grans vs. petites (%)

70 50 30

**

Ocells de bosc: + 33% Ocells de mosaic: - 24% Ocells agro-urbans: - 57%

**

15

*

11

56

*

14

10 -10 -30

P=0,065 Ocells

Plantes (totes)

Plantes de Plantes de bosc matollars-prats -23 Plantes sinantròpiques

Freqüentació

Augment relatiu en parcel·les de freqüentació alta vs. baixa (%)

0

10

20

Ocells de mosaics agroforestals

30

40

50

60

70

80

90

64 *** ***

Ocells agro-urbans Totes les plantes Plantes de bosc Plantes de matollars i prats Plantes sinantròpiques

320 ***

10 ** ns 7 ns 69 ***

** 78 **

La freqüentació varia amb la mida de la clapa de bosc 80

Les clapes grans són menys freqüentades

% de les parcel·les

70

χ2: P = 0.013

Freqüentació humana

60

Freqüentació baixa “Baixa”

50

Freqüentació “Mitjana” mitjana Freqüentació alta “Alta”

40 30 20 10 0

<7

7-35

Mida de la clapa de bosc (ha)

35-218

2. Tractament continu i multifactorial per al cas de les plantes Variables

Condicions de lloc (parcel·la)

Estructura del paisatge (clapa i paisatge)

Altitud (m)

Àrea de la clapa de bosc (ha)

UTM X

Dimensió fractal (forma)

UTM Y

Distància al marge del bosc (m)

Percentatge de cobertura de Quercus spp

Connectivitat (I): quantitat de bosc en un radi de 500 m (ha)

Freqüentació antròpica (baixa=1, alta=2)

Connectivitat (II): àrea total dels boscos (ha) a 500 m o menys

Gestió forestal recent (recent=1, no recent=2)

Perímetre de bosc ocupat per carreteres (%) Perímetre de bosc ocupat per àrees urbanes (%) Perímetre de bosc ocupat per matollars i prats (%) Perímetre de bosc ocupat per conreus (%) Distància a les vies principals (m) Distància a les vies secundàries (m) Distància a vials no asfaltats (pistes, m) Pressió humana potencial

Dinàmica del paisatge (clapa) Canvis en les clapes de bosc entre 1956 i2000 (fragmentació, manteniment, nova clapa)

Espècies nadiues: riquesa per parcel·la (models lineals generals) Variables dependents (r2 ajustada i significació del model)

β

t

P

Espècies estrictament de bosc (F(2,242)=2.967, r2=0.0659, P <0.001) Cobertura (%) de Quercus spp

0.149

2.391

*

Distància a vies no asfaltades

0.131

1.984

*

Cobertura (%) de Quercus spp

-0.300

-5.089

***

Distància a les vies principals

0.228

4.826

***

Espècies de brolla-prat (F(7,244)=8.259, r2=0.168, P <0.05)

Espècies sinantròpiques: riquesa per parcel·la (model lineal general) Variables dependents (r2 ajustada i significació del model)

β

t

P

-0.300

-5.304

***

0.288

3.797

***

Gestió forestal recent

-0.235

4.264

***

Connectivitat: quantitat de bosc en 500 m

-0.230

-3.174

**

Pressió humana potencial

0.215

3.848

***

Freqüentació

0.145

2.514

*

-0.211

-3.418

***

Espècies sinantròpiques (F(12,239)=9.043, r2=0.278, P <0.001) Cobertura (%) de Quercus spp Mida del bosc

Distància al marge

Freqüentació antròpica (regressió logística múltiple) Variable

Estadístic de Wald

P

Estructura de clapa i paisatge Àrea de la clapa

0.187

0.662

Distància al marge

(-) 11.259

<0.001

Distància a les vies principals

2.401

0.119

Distància a les vies secundàries

2.676

0.099

Distància a les pistes

(-) 4.604

0.026

Pressió humana potencial

0.841

0.340

UTMX

(-) 15.008

<0.001

UTMY

5.946

0.013

Cobertura de Quercus

2.254

0.132

Cobertura de Pinus

1.278

0.257

***

**

Condicions de lloc ***

Comparació de clapes aïllades amb grans àrees forestals adjacents 10 en 2 grans àrees (> 18000 ha) 20 localitats

10 Zones urbanes 10 Conreus

10 clapes (8-90 ha)

Comparació de clapes aïllades amb grans àrees forestals adjacents 10 en 2 grans àrees (> 18000 ha)

10 Zones urbanes

20 localitats

10 Conreus 10 clapes (8-90 ha)

A

bosc

B C D

cultiu o urbà

C

B A

100 m 50 m 10 m

A

D

B

100

500 m

m2

C

D

3 transectes

Plantes vasculars Æ classificació en grups Freqüentació (alta-baixa)

Les clapes de bosc difereixen de les grans àrees forestals en la composició florística del sotabosc Ordenació (NMS) de les parcel·les en funció de la composició florística

Bosc continu

Eix 2

Espècies sinantròpiques

Clapes

Clapes de bosc: + riquesa spp. sinantròpiques - riquesa spp. de bosc rares = riquesa total

Eix 1 Espècies de matollars-prats

Efectes combinats del tipus de bosc, de la distància al marge i dels usos adjacents sobre la riquesa de sinantròpiques

3

a ab

2

b

1

Interacció de l’ús de sòl adjacent i el tipus del bosc

0 10 m

50 m

100 m

Distància al marge

À Àrees urbanes Conreus

Riquesa d'espècies sinantròpiques

Riquesa d'espècies sinantròpiques per parcel·la

Efecte marge en la distribució de plantes sinantròpiques

3

b b

b

2

1

a

0

Grans boscos

Clapes

La freqüentació antròpica reprodueix els patrons de la riquesa de sinantròpiques La freqüentació alta disminueix en augmentar la distància a zones urbanes La freqüentació alta és més petita en boscos adjacents a conreus

20 15 10

100

5

80

Àrees urbanes Conreus

0 10 m

50 m

100 m

Distància al marge

Nº de parcel·les

Nº de parcel·les freqüentació alta

25

60 40 20 0 Baixa

Alta

Freqüentació

Resum: fragmentació, freqüentació i invasió 1. Quan s’examinen només les taques aïllades de la plana: Efectes de la fragmentació fortament modulats per la freqüentació i la transformació antròpica del paisatge Anàlisis multifactorials

Fragmentació Plantes sinantròpiques

Mida Connectivitat Dist. marge

Plantes de brolla i prat

Transformació antròpica del paisatge

Freqüentació antròpica

Condició de lloc

Pressió humana potencial

Freqüentació Gestió recent

Quercus

Distancia a vies

Quercus

Ocells agro-urbans

Mida Dist. marge

nd

Freqüentació

Ocells agroforestals

Mida Dist. marge

nd

Freqüentació

Freqüentació antròpica

Dist. marge

Distància a pistes

UTMx

2. Quan es comparen les taques aïllades de la plana i les grans àrees forestals de les serres adjacents: El grau de fragmentació apareix com un factor determinant, però … l’estudi engloba dues realitats territorials diferents, amb la transformació antròpica i la freqüentació com a trets diferencials Riquesa de plantes sinantròpiques: •Més alta a les clapes aïllades •Relació negativa amb la distància al marge •Efecte del context immediat (freqüentació) Riquesa de plantes de brolla i prat: •Relació nul·la amb el tipus de bosc

Freqüentació antròpica: Reprodueix els mateixos patrons que la riquesa de sinantròpiques (relació causa-efecte?)

Una hipòtesi per a territoris metropolitans Fragmentació del bosc

Transformació antròpica del paisatge

+ accessibilitat +relació perímetre/àrea - connectivitat

+ accessibilitat +pressió potencial +artificialització

Freqüentació antròpica + pertorbació + pressió de propàguls

Invasions