nueva página del texto (beta)
Español (pdf)
Artículo en XML
Referencias del artículo
Traducción automática
Enviar artículo por email
Citado por SciELO 
Similares en
SciELO 
Permalink
Dioon holmgrenii De Luca, Sabato & Vázq.Torres, pertenece al orden Cycadales el cual se originó en el periodo pérmico o en el carbonífero, hace 280 a 325 millones de años (Donaldson, 2003). El orden Cycadales tiene 301 especies, agrupadas en diez géneros y dos familias (Cycadaceae y Zamiaceae), las cuales se distribuyen en zonas tropicales, subtropicales y templadas del mundo (Pérez-Farrera y Vovides, 2006; Christenhusz et al., 2011; Osborne et al., 2012). Muchas especies son endémicas, raras y de distribución restringida (Donaldson, 2003) y 82 % de ellas están amenazadas por la destrucción del hábitat y la extracción ilegal (Donaldson, 2003).
México es centro de diversidad de Cycadales neotropicales con 54 especies de los géneros Ceratozamia Brongn., Dioon Lindl. y Zamia L. correspondientes a Zamiaceae (Vovides e Iglesias, 1994; Osborne et al., 2012; Nicolalde-Morejón et al., 2014), de las cuales 88.9 % son endémicas, aunque todas están amenazadas o en peligro de extinción por la destrucción de su hábitat (Vovides e Iglesias, 1994; Nicolalde-Morejón et al., 2014). Oaxaca y Veracruz son los estados con mayor diversidad de especies de Zamiaceae (Osborne et al., 2012; Chemnick, 2013); el primero cuenta con mayor número de endemismos (Nicolalde-Morejón et al., 2014). Siete de 13 especies mexicanas del género Dioon se distribuyen en el estado de Oaxaca (Nicolalde-Morejón et al., 2014). Dioon holmgrenii es endémica del flanco externo de la Sierra Madre del Sur, del estado de Oaxaca, con 13 poblaciones que cubren una superficie estimada de 3,677 ha (De Luca et al., 1981; Vovides y Nicolalde-Morejón, 2010; Velasco-García et al., 2011). La situación de esta especie es crítica, debido a la fragmentación de su hábitat para la agricultura y el pastoreo (Chemnick et al., 2010; Vovides y Nicolalde-Morejón, 2010); aproximadamente el 80 % de la superficie tiene algún grado de perturbación (Velasco-García et al., 2011) y su diversidad genética es baja (González-Astorga et al., 2008), por lo que esta especie está listada en el apéndice II de CITES (CITES, 2013), NOM-059-SEMARNAT-2010 (SEMARNAT, 2010) y en la lista roja de la UICN (Chemnick et al., 2010).
A pesar de la situación de Dioon holmgrenii, no existen actualmente planes de manejo para su conservación (Vovides y Nicolalde-Morejón, 2010), ni hay información sobre su estructura, heterogeneidad y distribución horizontal. Asimismo, la relación entre las perturbaciones antropógenas y los parámetros poblacionales no se han estudiado en las poblaciones de D. holmgrenii, pero es de suponer que las perturbaciones debidas a actividades humanas modifican los parámetros poblacionales de D. holmgrenii. Por esta razón, el objetivo fue conocer la estructura poblacional, heterogeneidad de estadios y el patrón de dispersión espacial de D. holmgrenii en sitios sin cambio aparente de uso de suelo (SCUS) y con cambio de uso de suelo (CCUS) con diferentes grados de perturbación. Lo anterior para que sirva de base para generar, en el futuro, planes de conservación para la especie. Las hipótesis planteadas fueron: (1) tanto la densidad poblacional como los atributos estructurales y estructuras poblacionales son significativamente diferentes en los sitios SCUS y CCUS, (2) existen diferencias significativas en la heterogeneidad de estadios entre los grados de perturbación en sitios SCUS y CCUS y (3) la dispersión espacial de los individuos de D. holmgrenii se ve afectada también por las perturbaciones presentes en sitios SCUS y CCUS de las unidades de muestreo.
Materiales y métodos
Muestreo y medición de variables. El muestreo se realizó en 10 poblaciones de Dioon holmgrenii, distribuidas en las provincias fisiográficas Sierra Madre del Sur y Planicie Costera del Pacífico (Figura 1). En cada población se ubicaron dos unidades de muestreo (UM) de 50 × 50 m, una en un sitio sin cambio aparente de uso de suelo (SCUS) y otra en un sitio con cambio de uso de suelo (CCUS), salvo que en la población Cerro Caballo las dos UM se establecieron en sitios SCUS debido a que en esta población no hay deforestación.
Figura 1 Ubicación de las 10 poblaciones de Dioon holmgrenii estudiadas en el sur de Oaxaca, México.
Se identificaron cinco agentes de perturbación (incendio, pastoreo, huracán, extracción de leña y extracción de hojas de Dioon holmgrenii) en las UM SCUS. La severidad (Turner, 2010) de estos se evaluó cualitativamente (1 = nula, 2 = baja, 3 = media y 4 = alta). Para agrupar las UM SCUS por sus grados de perturbación se realizó un análisis de conglomerados, con base en la distancia euclidiana y el método de agrupación jerárquica de varianza mínima de Ward, seguido de un análisis discriminante mediante el método K-medias, usando el programa estadístico SAS (SAS Institute, 2002).
Ambos análisis permitieron agrupar a las UM SCUS en tres grados de perturbación: SCUS 1, 2 y 3. En SCUS 1 (San Bartolomé UM1, Cerro Caballo UM1) sólo se observaron algunos árboles caídos por efecto de huracán Carlotta del 15 de junio de 2012; SCUS 2 (Río Leche UM1, La Lima UM1, Ocotlán UM1, Llano de León UM1, Cieneguilla UM1, Cerro Caballo UM2) con incidencia baja o media de incendios, pastoreo y extracción de leña; y SCUS 3 (Rancho Viejo UM1, Rancho el Limón UM1, Cerro Antiguo UM1) con alta incidencia de todos agentes de perturbación, incluida la extracción de hojas en Rancho Viejo.
Las UM CCUS, de acuerdo a su uso actual, se agruparon en tres grados de perturbación: CCUS 1, 2 y 3. En CCUS 1 (La Lima UM2 y Cieneguilla UM 2) se cultiva maíz de temporal mediante el sistema roza-tumba-quema; en CCUS 2 (Ocotlán UM 2, Rancho Viejo UM 2, Rancho El Limón UM 2, Llano de León UM) se realiza pastoreo intensivo de ganado bovino; y CCUS 3 (Río Leche UM 2, Cerro Antiguo UM 2, San Bartolomé UM2) son áreas en recuperación, con tres a cinco años sin agricultura o ganadería. La estructura, heterogeneidad de estadios y el patrón de dispersión espacial se analizaron por grados de perturbación.
Las plantas de Dioon holmgrenii se enumeraron y cada individuo se ubicó mediante sus coordenadas cartesianas (X, Y) en las UM. El diámetro basal (DB), área basal (AB), altura de tallo (At), diámetro de copa promedio (DC) y el número de hojas (NH) se registraron para cada individuo en las UM. El área de copa (AC) de los estadios adultos y pre-reproductivos se determinó con la ecuación del área de la circunferencia, mientras que para los individuos juveniles y las plántulas se obtuvo con la ecuación del área de la elipse. La cobertura de copas (CC) en cada UM se obtuvo mediante la suma de las AC de todos los individuos. La densidad, AB y CC se transformó para una superficie de una ha y se obtuvo el promedio para cada grado de perturbación.
Estructura poblacional. Los individuos de Dioon holmgrenii, se clasificaron en reproductivos y no reproductivos (At <10 cm) para el estudio de la estructura; los primeros se definieron por la altura mínima con estróbilo (10 cm). Ambos se subclasificaron en estadios de desarrollo con base en la altura de tallo (At) y otras características (modificado de Lázaro-Zermeño et al., 2011). Los estadios no reproductivos fueron: plántula (At < a 2.5 cm, o esclerotesta unida a ellas y de una a dos hojas), juvenil 1 (At de 2.5 a 5.0 cm, tres o cuatro hojas), juvenil 2 (At de 5.0 a 7.5 cm, cinco o más hojas, copa no circular) y pre-reproductivos (At de 7.5 a 9.9 cm, varias hojas, copa circular). Los estadios reproductivos fueron: adultos 1 (At de 0.1 a 1.0 m), adultos 2 (At de 1.0 a 2.0 m), adultos 3 (At de 2.0 a 3.0 m) y adultos 4 (At > 3.0 m).
El supuesto de normalidad de las variables se examinó con la prueba de Shapiro-Wilks. Se realizaron análisis de varianza (ANOVA) y comparaciones de medias de Tukey para las variables (densidad, AB, CC) que cumplieron con los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianzas. Se realizaron pruebas no paramétricas de varianza y comparaciones múltiples de Kruskal-Wallis para las variables (DB, At, DC, AC, NH) que no cumplieron con el supuesto de normalidad.
La frecuencia absoluta y relativa por estadios se obtuvo para cada grado de perturbación. La curva de estructura poblacional se determinó con la frecuencia relativa. La estructura poblacional entre los grados de perturbación se comparó con la prueba de χ2. Los índices de valor de importancia (IVI = densidad relativa + dominancia relativa + frecuencia relativa; Curtis y McIntosh, 1951) y valor forestal (IVF = DB relativo + At relativa + CC relativa; Corella-Justavino et al., 2001) se calcularon considerando a los estadios como elementos diferenciados de la población en cada grado de perturbación. Las diferencias de IVI e IVF entre estadios se obtuvieron con las pruebas y comparaciones múltiples de Kruskal-Wallis con el programa InfoStat versión 2013 (Di Rienzo et al., 2013).
Heterogeneidad y semejanza de estadios. La heterogeneidad (Peet, 1974) de estadios se determinó con el índice de Shannon (H´) y también se obtuvieron la varianza de H´ y la uniformidad (Magurran, 1988, 2004). Las diferencias de la heterogeneidad de estadios entre los grados de perturbación se determinaron con la prueba de t de Hutcheson modificado (Magurran, 1988; Villavicencio-Enríquez y Valdez-Hernández, 2003). La semejanza de estadios entre los grados de perturbación se determinó con los coeficiente de Morisita-Horn (I M-H ) y cuantitativo de Sørensen (IS ct ) (Magurran, 1988).
Patrón de dispersión espacial. El patrón espacial de dispersión espacial univariado de los individuos de Dioon holmgrenii se analizó en cada UM usando la transformación L (t) de la función K (t) (Besag, 1977; Ripley, 1977). La significancia (P ≤ 0.01) de la función L (t) se determinó con simulaciones de Monte Carlo (Besag, 1977; Besag y Diggle, 1977; Marriott, 1979). La función K (t) y las simulaciones de Monte Carlo se obtuvieron usando el programa TOOLBOX (Fisher, 2000). El análisis del patrón de dispersión espacial se complementó con el índice I δ de Morisita (Morisita, 1959).
Resultados
Estructura poblacional. La densidad promedio fue de 589 ± 365 ind. ha-1, de los cuales 250 ± 156 fueron reproductivos y 339 ± 249 no reproductivos. La densidad promedio varió de 489 a 1,000 plantas ha-1 en sitios SCUS y de 229 a 532 en sitios CCUS (Figura 2).
Figura 2 Densidad de individuos de Dioon holmgrenii por grados de perturbación en sitios sin cambio aparente de uso de suelo (SCUS) y con cambio de uso de suelo (CCUS) en el sur de Oaxaca, México.
No se rechaza la hipótesis de diferencias en densidad, atributos estructurales y estructuras poblacionales entre las UM con diferentes grados de perturbación. La densidad de individuos reproductivos de Dioon holmgrenii no fue significativamente diferente (P = 0.107) entre los grados de perturbación; sin embargo, la densidad de plantas no reproductivas fue significativamente (P = 0.033) menor en sitios CCUS. Para individuos reproductivos y no reproductivos se encontraron diferencias significativas entre los grados de perturbación en todos los atributos estructurales (P ≤ 0.034) excepto en área basal (P ≥ 0.293), cobertura de copa (P ≤ 0.176), así como el número de hojas (P ≥ 0.999) en individuos no reproductivos (Tabla 1). Las estructuras poblacionales fueron estadísticamente diferentes (P ≤ 0.044) entre todos los grados de perturbación, excepto entre SCUS 2 y 3 (P = 0.115) (Figura 3). Se encontraron diferencias significativas en IVI (P ≤ 0.034) y el IVF (P ≤ 0.046) entre estadios en todos los grados de perturbación, excepto en CCUS 1 (P ≥ 0.121) para ambos índices y en CCUS 3 (P = 0.150) para el IVF (Tabla 2).
Tabla 1 Atributos estructurales de Dioon holmgrenii por grados de perturbación en sitios sin (SCUS) y con cambio de uso de suelo (CCUS), considerando por separado individuos reproductivos y no reproductivos. Medias por individuo: DB = diámetro basal (cm), At = Altura de tallo (m), DC = diámetro de copa (cm), AC = Área de copa (m2), NH = número de hojas. Medias ha-1: De = densidad (individuos), AB = Área basal (m2), CC = Cobertura de copa (m2). †Medias con distinta letra en la misma columna son estadísticamente diferentes (P ≤ 0.05).
Tabla 2 Índice de valor de importancia (IVI) e índice de valor forestal (IVF) de los estadios de Dioon holmgrenii en sitios sin cambio aparente de uso de suelo (SCUS) y con cambio de uso de suelo (CCUS). Estadios: Pl = plántula, J1 = Juvenil 1, J2 = juvenil 2, Pr = pre-reproductivos, A1 = adultos 1, A2 = adultos 2, A3 = adultos 3, A4 = adultos 4). †Medias con distinta letra en la misma columna son estadísticamente diferentes (P ≤ 0.05).
Figura 3 Densidad promedio (barras, escala izquierda) y curva de estructura poblacional (líneas punteadas, escala derecha) por estadios (Pl = plántula, J1 = juvenil 1, J2 = juvenil 2, Pr = pre-reproductivos, A1 = adultos 1, A2 = adultos 2, A3 = adultos 3, A4 = adultos 4) de Dioon holmgrenii en sitios sin cambio aparente de uso de suelo (SCUS 1, 2, y 3) y con cambio de uso de suelo (CCUS 1, 2 y 3).
Heterogeneidad y semejanza de estadios. No se rechaza la hipótesis de diferente heterogeneidad de estadios entre UM con diferentes grados de perturbación. La heterogeneidad de estadios fue significativamente mayor (P ≤ 0.038) en los sitios SCUC 1 (H´ = 1.60), 2 (H´ = 1.56) y 3 (H´ = 1.77) que en CCUS 1 (H´ = 1.35) y 2 (H´ = 1.31) (Tabla 3). No se encontraron diferencias significativas (P ≥ 0.101) entre los tres grados de perturbación SCUS con CCUS 3 (H´ = 1.48), quizás debido a que la uniformidad de ésta fue mayor (0.90) que en el resto de los grados de perturbación (SCUS 1 = 0.80, SCUS 2 = 0.77, SCUS 3 = 0.79, CCUS 1 = 0.754 y CCUS 2 = 0.73). La semejanza promedio dentro de los sitios SCUS (I M-H = 0.93, IS ct = 0.81) y dentro de los CCUS (I M-H = 0.83, IS ct = 0.61) fue mayor que entre SCUS y CCUS (I M-H = 0.70, IS ct = 0.53).
Tabla 3 Indicadores de significancia del índice de heterogeneidad H´ y los coeficientes de semejanza (I M-H : Morisita-Horn, IS ct : Sørensen cuantitativo) de estadios de Dioon holmgrenii. SCUS = sin cambio aparente de uso de suelo, CCUS = con cmabio de uso de suelo. †Valor t de tablas con grados de libertad infinito: α 0.01 = 2.236 y α 0.05 = 1.645.
Patrón de dispersión espacial. No se rechaza la hipótesis de que el patrón de dispersión espacial de los individuos de Dioon holmgrenii es afectado por las perturbaciones. Los índices L (t) de Ripley e I δ de Morisita coincidieron en que el patrón de dispersión espacial de D. holmgrenii es agregado (55 %) y aleatorio (30 %). Los valores de ambos índices fueron cercanos al límite de la dispersión espacial aleatoria en los casos donde los índices no coincidieron (15 %). El índice L (t) de Ripley indicó que el patrón de dispersión espacial fue mayoritariamente (65 %) agregado (P ≤ 0.01) tanto para los individuos reproductivos (12 de 20 UM) como para los no reproductivos (14 de 20 UM) (Figuras 4, 5).
Figura 4 Matriz del patrón de dispersión espacial de Dioon holmgrenii (A: proyección de copa de individuos reproductivos, B: ubicación de individuos no reproductivos) en tres grados de perturbación en sitios sin cambio aparente de uso de suelo (SCUS 1, 2 y 3), con índices L (t) de Ripley e I s de Morisita (ns: no significativo al patrón de dispersión aleatorio con P ≤ 0.01).
Figura 5 Matriz del patrón de dispersión espacial de Dioon holmgrenii (A: proyección de copa de individuos reproductivos, B: ubicación de individuos no reproductivos) en tres grados de perturbación en sitios con cambio de uso de suelo (CCUS 1, 2 y 3), con índices L (t) de Ripley e I s de Morisita (ns: no significativo al patrón de dispersión aleatorio con P ≤ 0.01).
Discusión
Estructura poblacional. La densidad de Dioon holmgrenii disminuyó con el grado de perturbación (Figura 2), lo cual es indicativo que estas pueden disminuir la calidad de hábitat para la especie, por tratarse de áreas bajo perturbación recurrente, dedicadas a la agricultura, ganadería o ambas. La densidad y el tamaño de plantas son atributos poblacionales que indican que los bosques perturbados representan hábitats de menor calidad (López-Gallego, 2008). Menores densidades se reportaron en ambientes perturbados donde crecen Ceratozamia matudae Lundell, Ceratozamia mirandae Vovides, Pérez-Farr. & Iglesias, Zamia melanorrhachis D.W. Stev. y Ceratozamia mexicana Brongn. (Pérez-Farrera y Vovides, 2004; Pérez-Farrera et al., 2006; López-Gallego, 2008; Rivera-Fernández et al., 2012). La densidad promedio de individuos de D. holmgrenii en los sitios SCUS fue menor a la densidad que se encontró en poblaciones de Dioon edule Lindl. (2,100 a 4,633 ind. ha-1) en el centro de Veracruz (Octavio-Aguilar et al., 2008; Vovides, 1990).
La densidad promedio de individuos de Dioon holmgrenii en sitios CCUS es mayor a la densidad que se reporta para Dioon purpusii Rose (37 plantas ha-1) y Dioon merolae De Luca, Sabato & Vázq.Torres (116 a 167 individuos ha-1) en áreas con vegetación arbórea o con aprovechamiento de hojas (Yáñez-Espinosa y Sosa-Sosa, 2007; Lázaro-Zermeño et al., 2011; Flores-Vázquez et al., 2012). Las plantas adultas y juveniles responden diferencialmente a las perturbaciones humanas (López-Gallego, 2008). La proporción de individuos no reproductivos fue mayor en sitios SCUS (60.6 a 72.5 %); mientras que esta proporción fue menor (42.9 y 33.1 %) en CCUS 1 y 2 (Figura 2), lo que indicó que la supervivencia de los individuos no reproductivos fue menor en áreas perturbadas por la agricultura y la ganadería. Una elevada proporción de individuos no reproductivos en hábitats SCUS se reportó también para Dioon edule (78.4 y 91.7 %) (Octavio-Aguilar et al., 2008). La proporción baja de individuos no reproductivos de D. holmgrenii en áreas donde se practica la agricultura y la ganadería ponen en riesgo a la población; sin embargo, esta proporción vuelve a ser similar a los sitios SCUS cuando estas actividades se suspenden. El grado de perturbación CCUS 3 debido a que anteriormente en él se realizó agricultura y ganadería intensiva, presenta la densidad promedio más baja, pero la proporción de individuos no reproductivos es mayor que la de los individuos reproductivos (Figura 2), esto último posiblemente porque al suspenderse las perturbaciones humanas, las condiciones de captación de agua y las propiedades químicas del suelo mejoran (Cruz-Ruiz et al., 2012).
Los individuos no reproductivos tuvieron, en promedio, mayor diámetro basal, altura de tallo, diámetro de copa y área de copa en sitios CCUS (Tabla 1), influenciados por la alta proporción de individuos juveniles y pre-reproductivos (53.5 a 82.6 %) en comparación con la proporción de plántulas (17.4 a 46.5 %). En cambio, los promedios en altura total, diámetro de copa y área de copa de individuos reproductivos fueron mayores en sitios SCUS, lo cual posiblemente se debe a la mayor disponibilidad de humedad en el suelo por tratarse de áreas con cobertura de copa de otras especies arbóreas (López-Gallego, 2008). González-Espinoza et al. (2012) encontraron individuos de Dioon merolae con mayores longitudes y volúmenes de tallo en condiciones de mayor humedad. Asimismo, diferencias de altura y diámetro de Ceratozamia matudae (Pérez-Farrera et al., 2000) y Dioon purpusii (Yáñez-Espinosa y Sosa-Sosa, 2007) se han encontrado por diferencias de perturbación.
Contrario a lo que ocurre con los individuos no reproductivos de Dioon holmgrenii, el número de hojas de individuos reproductivos es afectado por las perturbaciones. Las condiciones con menor grado de perturbación en sitios SCUS (SCUS 1 y 2) y CCUS (CCU 1) tuvieron menores cantidades de hojas. La cobertura del dosel influye en las características de hojas de Zamia melanorrhachis (López-Gallego, 2008). En Zamia skinneri Warsz la producción de hojas se correlacionó positivamente con la apertura del dosel (Klark y Klark, 1988), por lo que el menor número de hojas de los individuos reproductivos en SCUS 1 y 2 (Tabla 1) probablemente se debe a la mayor cobertura de dosel observada, que limita la entrada de luz provocando la muerte de hojas adultas. Diferencias de 1 a 3 % de apertura del dosel ocasionan diferencias en irradiación fisiológicamente importantes (Klark y Klark, 1988). Cantidades abundantes de hojas muertas en la parte inferior de las copas de D. holmgrenii se observaron en SCUS 1 y 2. Resultados contrarios se encontraron en SCUS 3 donde la cobertura de dosel observada es menor.
El mayor número de hojas en CCUS 2 y 3 se debe a la presencia de ramas. En promedio 18.2 % (CCUS 2) y 17.9 % (CCUS 3) de los individuos reproductivos tuvieron de una a 14 ramas, mientras que en el grado de perturbación CCUS 1 sólo 5.5 % de estos individuos tuvieron de una a seis ramas. Lázaro-Zermeño et al. (2011) encontraron mayor frecuencia de plantas con varias copas en individuos de Dioon merolae severamente defoliados. Las ramas de Dioon holmgrenii, como en Dioon edule y D. merolae, se originan por la decapitación, quemas severas recurrentes y daños mecánicos por humanos y animales (Octavio-Aguilar et al., 2008; González-Espinoza et al., 2012). En los sitios con ganadería intensiva, individuos adultos de D. holmgrenii son defoliados y decapitados para evitar que las hojas causen heridas al ganado; sólo en la población Rancho Viejo se constató la defoliación para el uso en ceremonias religiosas Chatinas; sin embargo, esta defoliación no es severa, contrario a lo que ocurre con D. edule y D. merolae donde la decapitación de plantas para su venta como plantas ornamentales y la defoliación para ceremonias constituyen una amenaza (Octavio-Aguilar et al., 2008; Lázaro-Zermeño et al., 2012).
La estructura poblacional de plantas puede ser descrita por clases de tamaños o de diámetro (Peters, 1994). En cícadas, la estructura poblacional se ha descrito por clases de diámetro basal (Pérez-Farrera et al., 2000), de altura (Vovides, 1990; Pérez-Farrera et al., 2006), número de hojas (Negrón-Ortiz y Breckon, 1989; López-Gallego, 2008), clases de tamaños o estadios (Raimondo y Donalson, 2003; Lázaro-Zermeño et al., 2011; Rivera-Fernández et al., 2012) y considerado dos o más de estas clases (Watkinson y Powell, 1997; Pérez-Farrera y Vovides, 2004; Yáñez-Espinosa y Sosa-Sosa, 2007). De acuerdo con el parámetro que se use para estudiar la estructura poblacional, se obtienen diferentes tipos de curvas de estructura (Bongers et al., 1988; Peters, 1994; Martínez-Ramos y Álvarez-Buylla, 1995). La estructura poblacional de Ceratozamia mexicana (Alejandre-Rosas et al., 1990) y Dioon spinulosum Dyer ex Eichler (Salomé-Catañeda, 2009) se estudió con base en clases de diámetro, altura, número de hojas y estadios; el tipo de curva de estructura poblacional fue el mismo en todos los casos. Sin embargo, la representatividad del estadio de plántulas no es clara y puede llevar a conclusiones erróneas cuando se usan clases de diámetro o altura (Flores-Vázquez et al., 2012).
Varios tipos estructurales se obtuvieron con el uso de estadios para los sitios SCUS y CCUS de Dioon holmgrenii (Figura 3). La curva tipo II (sensu Bongers et al., 1988; Peters, 1994) se presentó en los sitios SCUS, similar a las obtenidas para Encephalartos villosus Lem. (Raimondo y Donalson, 2003). Estas curvas estructurales se caracterizaron por alta proporción de plántulas, disminución gradual de la proporción de juveniles y pre-reproductivos, alta proporción de adultos 1 y disminución progresiva de la proporción de adultos; esto indicó reproducción adecuada pero con incorporación discontinua. Esta estructura es común en especies que dependen de claros para su repoblación, aunque también puede ser el reflejo de una interrupción temporal en la repoblación por factores físicos y biológicos (Peters, 1994).
La proporción alta de plántulas y proporción baja de juveniles y pre-reproductivos en las sitos SCUS puede ser consecuencia de incendios esporádicos que promueven la producción de conos (Negrón-Ortiz y Gorchov, 2000; Pérez-Farrera y Vovides, 2004) y ocasionan mortalidad alta de plántulas, disminuyendo la transición al estadio superior (Pérez-Farrera et al., 2006). Las cícadas presentan diferentes patrones estructurales en áreas con vegetación arbórea; Zamia debilis L.f. (Negrón-Ortiz y Breckon, 1989), Ceratozamia mirandae (Pérez-Farrera et al., 2006), Ceratozamia mexicana (Alejandre-Rosas et al., 1990; Rivera-Fernández et al., 2012) y Zamia melanorrhachis (López-Gallego, 2008) mostraron curvas tipo I (Bongers et al., 1988); Dioon edule (Vovides 1990), Ceratozamia matudae (Pérez-Farrera et al., 2000; Pérez-Farrera y Vovides, 2004) y Dioon purpusii (Yáñez-Espinosa y Sosa-Sosa, 2007) presentaron curvas tipo III (Bongers et al., 1988); Cycas armstrongii Miq. mostró ambos patrones estructurales (Watkinson y Powell, 1997).
Curvas de estructura poblacional de tipo III (sensuPeters, 1994) o su equivalente tipo II (sensuMartínez-Ramos y Álvarez-Buylla, 1995) se encontraron en sitios CCUS de Dioon holmgrenii. Estas curvas estructurales se caracterizaron por baja proporción de los primeros y últimos estadios y alta proporción de estadios intermedios como resultado de fuertes limitantes para el establecimiento y supervivencia de plántulas y juveniles (Martínez-Ramos y Álvarez-Buylla, 1995). Este tipo de estructura poblacional también se encontró para Encephalartos cycadifolius (Jacq.) Lehm. en un sitio afectado por el fuego (Raimondo y Donalson, 2003), para Zamia melanorrhachis en bosque secundario (López-Gallego, 2008) y para Dioon merolae en áreas afectadas por cosecha de hojas (Lázaro-Zermeño et al., 2011) y ganado (Flores-Vázquez et al., 2012). La elevada intensidad lumínica, evapotranspiración, quemas controladas y pastoreo interfieren en la captación de agua y nutrientes en las áreas agrícolas y de pastoreo (Alejandre-Rosas et al., 1990; Lázaro-Zermeño et al., 2012). Estos factores pudieron disminuir la supervivencia de los primeros estadios de D. holmgrenii en áreas CCUS del presente estudio. Pérez-Farrera y Vovides (2004) mencionan que insectos del género Eumaeus que consumen hojas de Ceratozamia matudae también pueden influir en la reproducción y reincorporación. Larvas de E. childrenae se observaron alimentándose de las hojas de D. holmgrenii en todas las poblaciones del presente estudio.
El estadio adultos 1 tuvo mayores IVI e IVF en todos los grados de perturbación; sin embargo, estos índices jerarquizaron de manera diferente a los demás estadios de Dioon holmgrenii, como ocurre en estudios de la estructura de vegetación arbórea (Zarco-Espinoza et al., 2010; López-Toledo et al., 2012; Carreón-Santos y Valdez-Hernández, 2014). Plántula fue el segundo estadio de mayor IVI en todas las grados de perturbación, excepto en CCUS 2 y 3; mientras adultos 2 fue el segundo estadio con mayor IVF (Tabla 2). Adultos 4 tuvo los IVI menores, excepto en CCUS 1 y 3; en cambio, plántula, juvenil 1 y juvenil 2 tuvieron los IVF menores (Tabla 2). Esto se debe a que el IVI involucra variables de tipo horizontal, mientras que el IVF incluye una variable de tipo vertical (Curtis y McIntosh, 1951; Corella-Justavino et al., 2001). Los IVI altos de adultos 1 y plántula en SCUS y CCUS 1 fue resultado de la alta densidad relativa de éstos (Figura 3); en cambio, los valores bajos y altos de IVF en plántula y adultos 2, respectivamente, se debieron a la influencia de la altura relativa. Los valores altos de IVI e IVF del estadio adultos 1 en sitios CCUS, puede favorecer a la regeneración natural de la especie, debido a que los individuos de este estadio pueden tener mayor vigor reproductivo; sin embargo, la agricultura y la ganadería deben moderarse en estos sitios para mejorar las propiedades químicas y la captación de agua en los suelos (Jamioy-Orozco, 2011; Cruz-Ruiz et al., 2012).
Heterogeneidad y semejanza de estadios. La actividad agrícola en CCUS 1 y la ganadera en CCUS 2 posiblemente disminuyó la heterogeneidad y uniformidad de estadios. La heterogeneidad y uniformidad fueron similares en CCUS 3 y en los sitios SCUS debido a la suspensión de dichas actividades en CCUS 3 (Tabla 3). Los resultados demostraron que H´ y los coeficientes de semejanza de Morisita-Horn (I M-H ) y de Sørensen cuantitativo (IS ct ), como medidas de heterogeneidad y semejanza de estadios, permitieron evaluar la relación entre los disturbios y Dioon holmgrenii.
Patrón de dispersión espacial. El patrón de dispersión agregado de Dioon holmgrenii puede deberse a múltiples factores biológicos relacionados con la dispersión de semillas y factores físico-ambientales como en otras especies del género Dioon (Vovides, 1990; Octavio-Aguilar et al., 2008; Rivera-Fernández et al., 2012). La separación de plantas reproductivas femeninas y el tamaño de las semillas pueden ser los principales factores que definen el patrón de dispersión espacial y el establecimiento de plántulas (Pérez-Farrera y Vovides, 2004). Abundancia de plántulas y juveniles de D. holmgrenii se observaron alrededor de la planta progenitora formando agregados. Los estróbilos femeninos de D. holmgrenii permanecen unidos a la planta durante el proceso pasivo de dispersión de semillas, ocasionando que una elevada proporción de ellos permanezcan a una distancia cercana a ella; además de que el tamaño de sus semillas puede reducir la distancia al progenitor (Pérez-Farrera et al., 2000; Pérez-Farrera y Vovides, 2004). La dispersión espacial en agregados y la mayor densidad de plántulas y juveniles alrededor de la planta madre de Ceratozamia matudae, Ceratozamia mirandae y Dioon edule puede deberse a deficiencias en los mecanismos de dispersión y bajos niveles de depredación de la semilla (Pérez-Farrera et al., 2000; Pérez-Farrera y Vovides, 2004; Pérez-Farrera et al., 2006; Octavio-Aguilar et al., 2008). Las semillas de las Cycadales contienen compuestos altamente tóxicos para los mamíferos (Khabazian et al., 2002; Schneider et al., 2002; Monson et al., 2003), los cuales pueden ser factores limitantes para su dispersión (Pérez-Farrera et al., 2006). Otro factor que puede determinar el patrón de dispersión agregado de D. holmgrenii es la profundidad del suelo. Por ejemplo C. matudae, C. mirandae, D. edule y Dioon spinulosum crecen en suelos someros para evitar la competencia con angiospermas de rápido crecimiento (Pérez-Farrera et al., 2000; Pérez-Farrera et al., 2006; Octavio-Aguilar et al., 2008; Salomé-Castañeda, 2009). Se ha demostrado que algunas gimnospermas tienen menor capacidad de competir en ambientes mésicos por lo que se confinan en ambientes inhóspitos (Bond, 1989; Becker, 2000). Asimismo, la pendiente del terreno define la distancia de dispersión en semillas de C. matudae y C. mirandae (Pérez-Farrera et al., 2000; Pérez-Farrera et al., 2006).
El patrón de dispersión espacial de Dioon holmgrenii fue aleatorio en individuos reproductivos y agregado en los no reproductivos en todas las UM de SCUS 1 y en una UM de SCUS 3. Octavio-Aguilar et al. (2008) encontraron un patrón agregado para adultos y aleatorio para plántulas y juveniles, es decir, un patrón de dispersión espacial entre estadios inverso al anterior, lo que puede deberse a la distinta inclinación de los terrenos la cual es de 6 a 36° en esas UM de D. holmgrenii y de 50° para Dioon edule.
La dispersión espacial aleatoria fue mayor en sitios CCUS (44.4 % de las UM) que en sitios SCUS (27.3 % de las UM) considerando individuos reproductivos y no reproductivos. Tanto los individuos reproductivos y no reproductivos presentaron un patrón aleatorio de dispersión espacial en 33 % de las UM CCUS y solo en 9 % de las UM SCUS. Las UM Llano de León 2, Río Leche 2 y Cerro Antiguo 2 de CCUS y Rancho el Limón 1 de SCUS tuvieron mayor perturbación y menor densidad de individuos; por lo que este patrón de dispersión espacial aleatorio parece ocurrir en áreas con baja densidad de individuos, ocasionada por factores de perturbación más intensos y frecuentes. Trabajos publicados sobre la relación de los factores de perturbación con el patrón de dispersión espacial no existen para Cycadales. Otro factor que puede estar generando el patrón de dispersión horizontal aleatoria es la mayor interacción entre las semillas y dispersores en sitios CCUS. En las poblaciones estudiadas se observó que las semillas de Dioon holmgrenii son consumidas y dispersadas por ardillas (Sciurus spp.) y urracas (Calocitta formosa Swaincson). Las semillas de Dioon edule son depredadas y dispersadas por Peromiscus mexicanus Saussure (González-Christen, 1990; Vovides, 1990), y las de Ceratozamia matudae y Ceratozamia mirandae por pecaríes (Pecari tajacu L.) (Pérez-Farrera et al., 2000; Pérez-Farrera y Vovides, 2004; Pérez-Farrera et al., 2006); asimismo, las semillas de Zamia pumila L. y Zamia furfuracea L. f. son dispersadas por cenzontles (Mimus polyglottos L.) (Eckenwalder, 1980).
Conclusiones
Las perturbaciones humanas disminuyen la calidad de hábitat para Dioon holmgrenii. La actividad agrícola y la ganadería intensiva disminuyen la densidad de plantas y la heterogeneidad de estadios y modifican los patrones estructurales, las curvas de estructura poblacional y el patrón de dispersión espacial. Las plántulas y los individuos juveniles son los más afectados por estas actividades, lo que pone en riesgo la persistencia indefinida de la especie en los sitios con cambio de uso de suelo. Una disminución de la agricultura e intensidad del pastoreo podrían contribuir al éxito de la repoblación natural de D. holmgrenii y reducir los riesgos de extinción local de estas poblaciones. Actualmente, ninguna de las poblaciones cuenta con planes de conservación. Los resultados del presente trabajo sugieren la urgencia de diseñar planes de manejo para D. holmgrenii, donde se consideren estrategias para la recuperación de áreas con cambio de uso de suelo y que reduzcan la actividad agrícola y el pastoreo.
