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Entender los factores que regulan la estructura y funcionamiento de las comunidades vegetales es en la actualidad uno de los retos más importantes de la ecología. Una de las principales herramientas utilizadas para analizar estos aspectos es la aproximación funcional, basada en la variación de rasgos funcionales a lo largo de gradientes ambientales. Esto nos permite discernir los mecanismos de filtrado de especies que están teniendo lugar y nos ayuda a comprender mejor, dichos patrones de las comunidades.
El IRNAS-CSIC ha colaborado con la Universidad de Córdoba en un estudio a escala local (Sierra Morena), donde se analiza la variación funcional de nueve comunidades de especies leñosas a lo largo de un gradiente de nutrientes y humedad. Para ello se han tomado muestras de rasgos funcionales tanto aéreos (tamaño de la planta, área específica foliar, contenido en materia seca de tallo y hoja, etc.) como subterráneos (contenido de materia seca y longitud específica radicular) de 38 especies leñosas mediterráneas. Los objetivos fueron i) determinar qué factores abióticos del suelo (principalmente humedad y nutrientes) condicionan la variación de rasgos funcionales de la comunidad y ii) discernir si la variación de estos rasgos es consecuencia de un cambio en la composición de especies (turnover), de los cambios en las abundancias de las mismas o como consecuencia de la variación intraespecífica. Para esta última cuestión se ha desarrollado una nueva fórmula (basada en el modelo propuesto por Leps y colaboradores en 2011) que permite diferenciar las causas de estos cambios entre comunidades.
La variación de los rasgos funcionales en las comunidades estuvo muy relacionada con la disponibilidad de agua en el suelo, mientras que la disponibilidad de los nutrientes tuvo un papel secundario. A su vez los cambios en la estructura de las comunidades fueron consecuencia de la variación en la composición de especies. Estos resultados ponen de manifiesto la importancia del agua en ecosistemas mediterráneos (algo bien conocido), si bien en este estudio destaca como novedoso que dicha variación de agua a escala local puede dar lugar a grandes cambios en la estructura de la comunidad. Estos cambios no solo son debidos a un reemplazo en la composición de especies de la comunidad, sino también a la composición funcional de las mismas. Estos resultados son especialmente relevantes en el marco actual de cambio climático, donde se espera un aumento generalizado de la aridez, que puede tener consecuencias negativas para las comunidades asociadas a zonas más húmedas, tanto por la desaparición de algunas especies, como por la alteración de los diferentes procesos ecosistémicos asociados a las mismas.
Este trabajo forma parte de la Tesis Doctoral de Enrique G. de la Riva y ha sido publicado en la revista Oikos.
Los datos están depositados en la base DRYAD. Doi:10.5061/dryad.dr275[:en]
Understanding which factors govern the processes in plant communities constitutes one of the main challenges in ecology. The functional approach is a broadly-known key tool to better understand these issues; is based on the functional trait variation along environmental gradients. Thus, the functional approach allows as to discern the filtering mechanisms and the community patterns that take place.
The IRNAS-CSIC has collaborated with the University of Córdoba in a study at local scale (Sierra Morena Mountains), analysing the functional trait variation on nine woody plant communities along moist and nutrient gradients. For this approach, several functional traits at aboveground (plant size, specific leaf area, leaf and stem dry matter content, etc.) and belowground (root dry matter content and specific root length) level were taken on 38 Mediterranean woody species. The main objectives were i) identify which environmental soil drivers (mainly nutrient and moist) were associated with functional trait variation at the community level and ii) discern if trait variation was the results of changes on species composition (turnover), changes on species abundance or such a consequence of intraspecific variability. For this last question we have developed a new formula (based on Leps et al. 2011 equation), which allows to disentangling the causes of these processes between communities.
Our results showed that the functional trait variation on the community was highly determined by soil water storage. In contrast, soil nutrient availability did not have any significant role. In addition, changes on community structures were the result of changes in species occurrence. These results highlighted the importance role of water availability on Mediterranean ecosystems (already well-known), however this study also highlighted that soil water variations at local scale may promote large changes in the community structure. These changes are not only due to species replacement on the community, but also to changes on their functional composition. These results are especially relevant on the global change context, which predict the increase of the aridity, being able to cause a strong alteration in species composition, especially on moisture sites, promoting the disappearance of species and the alteration of the ecosystem processes associated with them.
This work is part of the Ph. D. dissertation of Enrique G. de la Riva and has been published in the journal Oikos.
Data deposited at Dryad: doi:10.5061/dryad.dr275
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