Demografía, movimiento y diversidad genética de Ceroglossus chilensis en el bosque maulino fragmentado

Abstract

La fragmentación del hábitat es una de las mayores amenazas a la biodiversidad. En Chile, el bosque Maulino es uno de los bosques más amenazados y subsiste actualmente como fragmentos pequeños y aislados rodeados por plantaciones de Pinus radiata. Ceroglossus chilensis, carábido no volador endémico de los bosques de Nothofagus, está en mayor densidad en los fragmentos pequeños de bosque Maulino que en el bosque continuo y en las plantaciones de pino. En esta tesis estudiamos la demografía, el movimiento y la genética de C. chilensis, para identificar los mecanismos responsables de su patrón de distribución y para conocer el estado de conservación de sus poblaciones en el paisaje del bosque Maulino fragmentado. Entre el 2006 y el 2009 estudiamos las poblaciones de C. chilensis en el bosque continuo, fragmentos y plantaciones de pino. Estimamos parámetros demográficos a partir de datos de captura-recaptura y evaluamos la relación del microclima, factores bióticos y configuración del paisaje con la densidad. Además, estudiamos el movimiento de C. chilensis mediante observación directa y radiotelemetría y su genética usando Citocromo Oxidasa I. La concentración de C. chilensis en los fragmentos se asoció a una mayor sobrevivencia y crecimiento poblacional. La riqueza de árboles, la cobertura de laurel y lingue en el sotobosque y la densidad de bordes se relacionaron positivamente con la densidad de C. chilensis. Por otro lado, C. chilensis permaneció más tiempo inmóvil y se movió a tasas menores en el bosque nativo que en las plantaciones de pino y las áreas cosechadas, moviéndose de manera similar en el bosque continuo y los fragmentos. Además, C. chilensis solo percibió los bordes entre áreas sin y con cobertura arbórea, a las que prefiere. Esto podría aumentar la permanencia y la inmigración en los fragmentos, lo que aumentaría la densidad allí, particularmente cuando están al lado de áreas sin cobertura. Además, la diversidad genética de C. chilensis es similar entre el bosque continuo y los fragmentos, siendo mayor en los bosques menos aislados y más alejados de los caminos, probablemente porque evitan cruzarlos. La diferenciación genética fue menor entre bosques separados por una mayor área de plantaciones de pino, lo que podría estar asociado a las altas tasas de desplazamiento allí. la Por lo tanto, la mantención del sotobosque nativo en las plantaciones de pino permitiría mantención de poblaciones viables y disminuiría los posibles efectos negativos del empaquetamiento en los fragmentos, ayudando a la conservación de C. chilensis en el bosque Maulino fragmentado. Un análisis integrado de los aspectos conductuales, demográficos y genéticos, como el que se adoptó en esta tesis, ha sido escasamente realizado en ecología de la fragmentación y es esencial para avanzar en el entendimiento de las causas y consecuencias biológicas de la fragmentación del hábitat.

Habitat fragmentation is one of the highest threats to biodiversity. The Maulino forest is one of the most threatened forests in Chile, and it remains as a mosaic of small fragments surrounded by pine plantations. Ceroglossus chilensis, is an endemic no flying carabid beetle associated with Nothofagus Forest. In small forests fragments this specie subsists in higher densities than in continuous Maulino forest and pine plantations. We studied demography, movement and genetics of C. chilensis to identify mechanisms responsible of its distribution patterns and to know its population conservation status in the fragmented Maulino forest landscape. We collected information in continuous and fragmented Maulino forest and in pine plantations between 2006 and 2009. Demographic parameters were estimated using mark-recapture methods and we assessed the relationship between microclimatic, biotic elements and landscape structure with the population density. C. chilensis movement data was obtained through direct observation and radio telemetry. Genetics of C. chilensis populations was evaluated using cytochrome oxidase I. High population density of C. chilensis in fragments was associated to higher individual survival rate and population growth rate. Understory tree richness, specially laurel and lingue, and edge density were positively related with C. chilensis density. Ceroglossus chilensis movement was similar in fragments and continuous forest, and its remained more time immobile and it shown a slower rate of movement there than in pine plantations and harvested sites. C. chilensis showed preference for tree cover areas and edges were perceived only between areas with and without tree cover. This preference might increase the time residence in the fragments and also the immigration from open areas which ultimately might increase population density in Maulino fragments surrounded by harvested areas. Genetic diversity of C. chilensis was similar in fragments and continuous forest, being higher when forests were less isolated and distant from roads, probably due its rejection to cross roads. Also, genetic differentiation was lower when fragments were separated by a bigger area of pine plantation and this might be consequence of the higher rate of movement in that habitat. Our results suggest that maintenance of the native understory in pine plantations allows supporting viable populations, reducing negative effects of high densities in fragments and therefore promotes conservation of C. chilensis in the fragmented Maulino forest. An integrated analysis of behavior, demographic and genetics aspect, as we develop in this study, has rarely been done in ecology and it is essential to understand the biological mechanism of population's trends in fragmented ecosystems.