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Plant invasions and land-use in tropical regions: The case of bracken fern invasion in southern Yucatan Peninsular region. Schneider, Laura*,1, 1 Rutgers University, Piscataway, NJ, USA ABSTRACT- Plant invasions, affecting ecosystem recovery and household economics, are an important part of land-use change in the southern Yucatan peninsular region, closely related to ecosystem function and homogenization of landscapes. Remote sensing analysis shows an increase of bracken fern from a total 60 km2 to almost 250 km2 in this region during the last 20 years (patch size up to 30 ha). The presence of bracken fern impedes regular succession of the vegetation and affects the amount of areas under forest opened for cultivation. The spatial distribution of bracken fern and its relation with land use suggests a complex process involving fire regimes, land management practices and environmental constraints. Biological strategies, such as a boom in bracken fern colonization just after fires and the increase in flammable biomass floor, show the dependency of bracken fern on continuous fires. In terms of land practices, results show low density of bracken in land-sparse areas characterized by intensive cultivation (swidden cultivation coupled with commercial chili production), and a high density in land-surplus areas characterized by less intensive cultivation (former large-scale agricultural and cattle projects). Large clearings of land promote the invasion, alternatively, where land is scarce and the household economy dependent largely on cultivation, the fern is attacked through labor. Finally, the invasion could have longer term ecological implications, analysis of soil nutrients show a decrease of Phosphorous in fields that have been invaded the longest. A nutrient that limits growth in the vegetation in the region is P, such decrease in P could make it more difficult for secondary vegetation to compete successfully with bracken fern. This understanding of the invasion dynamics is facilitated by linking biophysical, socio-economic, and remote sensing/GIS analysis and would not necessarily follow from a more specialized study. SPANISH ABSTRACT- Invasión del helecho Pteridium aquilinum ha resultado en un cambio importante en el paisaje de la la región sur de la península de Yucatán que afecta el recuperamiento de ecosistemas y las economías de familia. Análisis de sensores remotos muestran un incremento de 50 km2 a casi 250 km2 en los últimos 20 años en la región. La presencia de esta invasora impide procesos de sucesión de la vegetación y afecta la cantidad de área deforestada para propósitos de cultivo. La distribución espacial del helecho y su relación con usos del suelo sugiere dinámicas que involucran regimenes de fuegos, manejos de la tierra para cultivo y limitantes ambientales. Estrategias biológicas del helecho como rápida colonización después de fuegos e incremento en su biomasa (propensa a quemas) muestra la dependencia del proceso de invasión a continuas quemas. En términos de prácticas de manejo, resultados muestran áreas con densidad baja de invasión en sitios donde predominan actividades de agricultura intensa y áreas con alta densidad donde las actividades agrícolas son de tipo extenso, como la ganadería. La invasión es promovida por falta de bosque, es decir por áreas abiertas de gran tamaño para cultivo y/o ganaderia sin embargo áreas donde la economía de familia depende en gran parte de la agricultura de subsistencia y la disponibilidad de tierra para cultivo es un limitante, los agricultores tratan de erradicarla como parte de sus prácticas diarias de cultivo. Finalmente, el proceso de invasión tiene implicaciones ecológicas a largo plazo, análisis de nutrientes del suelo muestran una reducción en fósforo en áreas que han sido invadidas por largo tiempo, P es un nutriente limitante para el crecimiento de vegetación secundaria. La disminución en este nutriente podría limitar procesos de sucesión haciendo la erradicación de la invasión aun mas difícil. El entendimiento de las dinámicas de esta invasión se facilita cuando se conectan estudios ecológicos con información socio-económica y datos provenientes de imágenes de satélite y analizados en sistemas de información geográfica y no necesariamente se entenderían a través de estudios especializados. |
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