Composición y diversidad vegetal de dos sistemas de pastoreo en el matorral espinoso tamaulipeco del Noreste de México
Vegetation composition and diversity in two grazing systems in the Tamaulipan thornscrub of northeast Mexico
Víctor Manuel Molina-Guerraª, Marisela Pando-Morenoª, Eduardo Alanís-Rodríguezª, Pamela Anabel Canizales-Velázquezª, Humberto González Rodríguezª, Javier Jiménez-Pérezª
ª Universidad Autónoma de Nuevo León, UANL, Facultad de Ciencias Forestales, Carretera Linares-Cd. Victoria Km 145. Apartado Postal 41. 67700 Linares, Nuevo León, México. vmmolinaguerra@gmail.com. Correspondencia al primer autor.
]]> Recibido el 8 de febrero de 2012.
Resumen
El matorral espinoso tamaulipeco (MET) del noreste de México ha enfrentado una extensa deforestación producto de actividades antrópicas. En las últimas décadas, el establecimiento de pastizales para ganadería intensiva y extensiva se ha visto incrementado notablemente en la región. Para analizar el efecto de las actividades pecuarias en la vegetación del MET, se seleccionaron dos áreas con diferente sistema de pastoreo: 1) pastoreo continuo y 2) pastoreo Savory. Se evaluó la fitodiversidad, indicadores ecológicos de abundancia (Ar), dominancia (Dr), frecuencia (Fr), e índice de valor de importancia (IVI) y la diversidad a y p. Se registraron 42 especies para ambos sistemas de pastoreo, 35 se presentaron en el sistema de pastoreo Savory y 30 en el pastoreo continuo. El género con mayor número de especies, en ambos sistemas, fue Acacia, con A. berlandieri, A. farnesiana y A. rigidula. De acuerdo al coeficiente de Jaccard, las áreas evaluadas presentan un 47 % de similitud. En el sistema Savory, la especie con mayor IVI fue Cenchrus ciliaris (59.31 %) y en el sistema de pastoreo continuo, Panicum texanum (37.76 %). En este estudio encontramos que especies nativas, preferidas por el ganado vacuno, como Bouteloua barbata y Panicum texanum son aún abundantes en el área después de 22 años de estar bajo pastoreo continuo.
Palabras clave: Pastoreo continuo, Pastoreo Savory, Acacia, Diversidad α, Diversidad β, IVI.
Abstract
Tamaulipan thorn scrub (TTS) of Northeastern Mexico has faced widespread deforestation due to human activities. In recent decades, the establishment of pastures for intensive and extensive livestock has notoriously increased in the region. To analyze the effect of livestock activities in the TTS, we selected two areas with different livestock management system 1) continuous grazing and 2) Savory grazing. We evaluated: (1) phytodiversity, (2) ecological indicators such as abundance (Ar), dominance (Dr), frequency (Fr), and index of importance value (IVI), and (3) diversity a and p. Forty two species were recorded for both grazing systems: 35 in the Savory system, and 30 in the continuous grazing system. The genus with the largest number of species in both systems was Acacia, with A. berlandieri, A. farnesiana and A. rigidula. According to the Jaccard coefficient, the assessed areas had a 47 % similarity. In the Savory system, the species with the highest IVI was Cenchrus ciliaris (59.31 %) and in the continuous grazing system, Panicum texanum (37.76 %). In this study we found that native species, preferred by cattle, such as Bouteloua barbata and Panicum texanum are still abundant in the area after 22 yr of continuous grazing.
Key words: Continuous grazing, Savory grazing, Acacia, Diversity α, Diversity β, Importance value index.
]]>La fragmentación de los ecosistemas representa una de las causas principales de pérdida de diversidad biológica a nivel globaK1,2) y se ha comprobado que la pérdida de ésta tiene implicaciones en el funcionamiento de los ecosistemas(3,4).El matorral espinoso tamaulipeco (MET) del noreste de México ha enfrentado una extensa deforestación resultado de las actividades antrópicas(5,6,7,8), entre ellas la ganadería. La ganadería extensiva a gran escala ha sido practicada durante los últimos 350 años(7). En las últimas décadas, la agricultura y el establecimiento de pastizales para la ganadería se han incrementado notoriamente en el noreste de México(9) y no siempre con un buen manejo. El mal manejo pecuario ocasiona la pérdida de especies forrajeras nativas, disminuye la capa vegetal que cubre y protege el suelo(10,11,12) y provoca cambios en la estructura del ecosistema, así como en su diversidad florística(13-16).
El MET tiene un largo historial de uso silvoagropecuario y ha jugado un papel relevante en la economía del noreste de México desde fines del siglo XVI(17). De acuerdo al último Inventario Nacional Forestal, el área con cubierta vegetal nativa (sin actividad productiva) del MET cubre una superficie aproximada de 32,188 km2, y disminuye a una tasa promedio anual de 600 km2(9). Lo anterior, podría derivar en una serie de efectos negativos en la vegetación, como: pérdida de especies y material genético, la invasión de especies generalistas y la interrupción en la polinización y dispersión de semillas(18). A consecuencia de esta deforestación, el MET del noreste de México se ha fragmentado y transformado en una matriz de potreros y cultivos anuales, que retienen cobertura arbórea nativa dispersa en forma de pequeños parches remanentes.
Los sistemas pecuarios más utilizados en el NE de México son el pastoreo continuo(19) y el pastoreo holístico planificado o pastoreo Savory(20). El primer sistema es el más utilizado entre los ganaderos del país, se caracteriza porque los animales hacen uso constante de un área determinada durante todo un ciclo de producción o al menos durante una estación. Fundamentalmente, se distingue de otros tipos de manejo porque el pastoreo ocurre durante el periodo de crecimiento activo de las plantas y presenta la ventaja de que el animal ejerce una amplia selectividad sobre estructuras específicas de la planta o las plantas que desea consumiK21). La desventaja principal es que el pastoreo no es uniforme, lo que ocasiona que existan áreas con sobreutilización de especies y una distribución heterogénea de las mismas(22).
El pastoreo Savory se planifica con cuatro dimensiones: tiempo (del año, de periodo de pastoreo, de recuperación, del estado fisiológico de los animales), área (disponibilidad de área o estacional del terreno), volumen (de forraje utilizado por el número y tamaño de los hatos y por la asociación entre ellos) y el comportamiento de los animales, así como las reservas para la sequía y otros usos del suelo (fauna, cultivos, bosques) que tienen que tomarse en cuenta simultáneamente(23).
A pesar de la larga tradición de utilización de tierras para fines pecuarios en el norte de México, existe escasa información sobre los efectos que los diferentes sistemas de pastoreo producen en estos ecosistemas. Por lo anterior, esta investigación estuvo dirigida a estimar variables relevantes de la vegetación que nos permitan evaluar los efectos que los sistemas de pastoreo tienen en la vegetación. Las variables estimadas fueron: 1) riqueza específica, 2) parámetros ecológicos de abundancia (Ar), dominancia (Dr), frecuencia (Fr) e índice de valor de importancia (IVI) y 3) diversidad α y β, en dos sistemas de manejo pecuario (pastoreo continuo y Savory). La información generada contribuirá a la toma de decisiones de manejo pecuario en áreas de matorrales semiáridos.
La investigación se desarrolló en el municipio de Anáhuac, ubicado en el norte de Nuevo León (Noreste de México). Las coordenadas de ubicación de los predios evaluados son 27° 08' y 27° 13' N, y 99° 45' y 99° 47' O, con una altitud de 150 msnm (Figura 1). El tipo de vegetación es MET, característico de la Planicie Costera del Golfo de México, considerado exclusivo de esta región(5). Las especies leñosas que destacan por su abundancia y cobertura son: Acacia rigidula, A. farnesiana, Pithecellobium pallens, Cordia boissieri, Karwinskia humboldtiana y Prosopis glandulosa(6,16,24,25).
Para este estudio se seleccionaron dos áreas de matorral espinoso tamaulipeco con diferente uso agropecuario: 1) pastoreo continuo y 2) pastoreo Savory. El área de pastoreo continuo ha estado bajo ese sistema durante los últimos 22 años. La otra área se ha manejado con pastoreo Savory durante 12 años y se encuentra dividida en 64 potreros, los cuales son pastoreados en periodos de 3 a 6 días. La distancia entre los dos sistemas es de 14.5 km. Ambos presentan tanto vegetación arbustiva nativa como zacate buffel (Cenchrus ciliaris) introducido, el cual es utilizado en épocas de escasa precipitación para consumo del ganado. Los potreros del sistema Savory cuentan con bebederos o represas para que el ganado consuma agua, y así reducir el gasto de energía al no tener que trasladarse a lugares lejanos para ello. En ambos sistemas se realiza ocasionalmente la práctica de chamuscado de nopal en épocas de sequía. Según COTECOCA(26), los sitios de estudio producen 335 kg de biomasa aprovechable por hectárea, en condiciones óptimas y años de precipitación normal.
]]> Con el propósito de determinar el tamaño de muestra adecuado, se realizó un premuestreo, m ediante el m étodo de la línea de Canfield(27,28). Se establecieron al azar líneas de 15 m para mayor representatividad de las áreas, y se registraron las especies vegetales interceptadas. Se identificaron los individuos y se determinó la cobertura del dosel vegetal de cada uno de ellos para determinar la dominancia. La fórmula utilizada para determinar el tamaño de muestra(29) fue:
Donde n= número de transectos necesarios, t= valor de t de Student, a nivel de probabilidad determinado (P=0.05) y con el número de grados de libertad igual a n-1, S = desviación estándar y E= error tolerado.
De acuerdo a la información obtenida del muestreo previo; se realizó un muestreo con 20 transectos en el área con pastoreo continuo y 50 en el área con pastoreo Savory.
Se estimaron los indicadores ecológicos relativos de abundancia (Ar), dominancia (Dr), frecuencia (Fr) e Índice de Valor de Importancia (IVI), con base en la metodología de Mueller y Ellenberg(30). Para la estimación de la diversidad alfa (a) se utilizó el índice de diversidad de Shannon(31). Para evaluar si existe diferencia significativa en la diversidad-abundancia entre los sitios muestreados se calculó t de Hutchesonk(32) dada por la ecuación [1] y con los grados de libertad estimados por la ecuación [2].
Donde: Hi= índice de Shannon del área i; Var Hi = varianza del índice de Shannon del área i. Ni = número total de individuos en i- ésima área.
La varianza se estimó a partir de la ecuación [3]
Donde S= total de especies del área i; pi = proporción de la especie i en el área i; y N = número total de individuos.
]]> La diversidad beta (ß) se calculó mediante el coeficiente de similitud de Jaccard(33) mediante la ecuación 4.
Donde a= número de especies presentes en el sitio A; b= número de especies presentes en el sitio B; c= número de especies presentes en ambos sitios A y B.
Se registraron 16 familias de especies vegetales. Las familias con mayor número de especies fueron Fabaceae (8), Poaceae (8), Euphorbiaceae (4), Rhamnaceae (3) y Asteraceae (3). Las familias Cactaceae, Chenopodiaceae, Solanaceae, Verbenaceae y Zygophyllaceae presentaron dos especies cada una; las restantes 6 familias presentaron una especie. Se registraron 26 géneros, Acacia fue el más numeroso, con A. berlandieri, A. farnesiana y A. rigidula, aún cuando la abundancia de éstas fue muy baja; mientras los géneros Bouteloua, Crotón, Hilaria, Opuntia y Prosopis presentaron dos especies cada uno (Cuadro 1). De las 42 especies registradas, 35 se presentaron en el pastoreo Savory y 30 en el continuo.
Las especies más abundantes en el sistema de pastoreo Savory fueron Cenchrus ciliaris (A=26.63 %), Sporobolus asper (A,= 19.35 %), Dalea sp. (A,= 13.05 %) y Bouteloua trifida (Ar= 13.03 %). En el área con pastoreo continuo fueron Bouteloua barbata (Ar= 25.76 %), Cynodon dactylon (Ar= 22.19 %) y Panicum texanum (A,=22.03 %), representadas en la Figura 2.
Los resultados de la prueba t de Hutcheson mostraron que, aún cuando se trató de sistemas de pastoreo diferentes, las áreas presentaron la misma diversidad-abundancia (t=1.61; g.l.=1159). La diversidad beta, presentó un valor de Ij= 0.47, lo que indica que las áreas con diferente sistema de pastoreo difieren de manera intermedia en su composición florística.
Para el género Acacia, se registraron tres especies en el sistema de pastoreo continuo (A. berlandieri, A. farnesiana y A. rigidula) y dos en el sistema Savory (A. farnesiana y A. rigidula). Estos resultados concuerdan con los de otros autores(6,16,34) quienes han reportado que Acacia es el género más abundante en áreas con historial de uso silvoagropecuario. De forma general, algunos autores han mencionado los mismos resultados sobre la presencia de leguminosas para otros tipos de ecosistemas(35).
De las 42 especies registradas, 35 se presentaron en el sistema Savory y 30 en el pastoreo continuo. Esta información concuerda con Whittaker(36) quien sugirió que la historia de milenios de evolución bajo disturbio por pastoreo explica la alta diversidad en comunidades vegetales, la cual se maximiza a altas intensidades de pastoreo(37).
]]> El índice de Shannon mostró valores de 2.22 y 2.11, para el sistema Savory y el pastoreo continuo respectivamente. Valores similares, ligeramente menores, han sido reportados en diversos estudios realizados en áreas del centro-sur del estado de Nuevo León(25,34,38). Por otra parte, Whittaker(36) y Nai-Bregaglio et aX15) sustentan que la riqueza de especies y la diversidad florística alcanzan valores máximos en sitios pastoreados, aspecto que se mostró en el presente estudio.Las áreas presentan una similitud intermedia en su composición florística (47 %). El área de pastoreo Savory se encuentra conformada principalmente por la especie introducida Cenchrus ciliaris y por Sporobolus asper, la primera de éstas con el mayor IVI (59.31 %) para esta área. En el sistema de pastoreo continuo, la especie con el mayor IVI fue Panicum texanum (37.76 %), seguida de Bouteloua barbata (36.76 %), ambas especies nativas y apetecibles para el ganado. Cenchrus ciliaris, presentó baja abundancia (0.98 %) a pesar de que fue sembrada en esta área. Todas estas especies son fuente importante de alimento para el ganado doméstico aprovechado en ranchos de doble propósito en el trópico seco de México(39), como es la situación de las áreas evaluadas.
En ambos sitios, la vegetación natural se encuentra alterada debido a la condición de pastoreo. Las especies que caracterizan al MET se encuentran pobremente representadas o están ausentes en alguna de las áreas evaluadas, tal es el caso de Acacia berlandieri (0.21 %) que presentó una baja abundancia en el sistema de pastoreo continuo y no se presentó en el sistema Savory. Otras especies representativas del MET que presentaron bajas abundancias fueron A. rigidula (1.11 % y 1.64 %) y A. farnesiana (0.26 % y 0.1 %); así como la especie Karwinskia humboldtiana, que presentó una baja abundancia en el área de pastoreo continuo (0.32 %), y no fue registrada en el pastoreo Savory (Cuadro 1). Manzano y Návar(40) identificaron el cambio en la composición de especies y en la cubierta vegetal como una de las primeras respuestas al pastoreo excesivo dentro del ecosistema de MET.
Las áreas evaluadas, con distinto sistema de pastoreo, demostraron ser similares en relación a su diversidad-abundancia; sin embargo, difirieron en su composición florística (Ij= 0.47) y ambas mostraron una alta diversidad de acuerdo al índice de Shannon.
En el sistema de pastoreo continuo el ganado hace uso constante del área durante todo el ciclo de producción o por lo menos durante una estación. En esta área existen especies como Bouteloua barbata y Panicum texanum que presentan alta abundancia, son nativas y han mostrado ser tolerantes al pastoreo a que son sometidas, aún después de 22 años de pastoreo continuo. Estas especies son altamente apetecidas por el ganado y, pueden presentar mayor dispersión que otras especies consumidas en menor proporción.
El sistema de pastoreo Savory tuvo mayor número de especies que el sistema de pastoreo continuo; sin embargo, la especie más abundante es introducida para la región.
En general, existe una modificación del MET como resultado del pastoreo de ganado bovino, donde las especies nativas se encuentran escasamente presentes.
Contrario a la opinión generalizada, de que el pastoreo continuo puede conducir a la degradación de las áreas, al favorecer el consumo diferenciado de las especies y la desaparición de las más apetecibles por el ganado, en este estudio se encontró una alta abundancia de especies nativas altamente apetecidas por el ganado aún después de 22 años de pastoreo continuo.
Si bien, cada sistema de pastoreo presenta ventajas y desventajas, es evidente que las actividades pecuarias tienen un impacto en los ecosistemas y éste podría ser negativo si las acciones comprometen la sustentabilidad de los recursos naturales presentes.
]]> AGRADECIMIENTOS
A los propietarios de los ranchos El Estribo y La Calavera, ubicados en el municipio de Anáhuac, Nuevo León, a la Asociación Nacional de Ganaderos Diversificados Criadores de Fauna Sede Nacional, al Ing. Alejandro Treviño Ruíz y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología por las becas otorgadas al primer y cuarto autor.
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