Estudios bióticos (Plantas, Fauna Edáfica, Anfibios y Aves) en los Complejos de páramos Guantiva - La Rusia

Study Extent

El estudio fue realizado en seis transectos altitudinales, correspondientes al complejo de páramo Guantiva-La Rusia, en los departamentos de Boyacá y Santander. Estos se definieron a partir de salidas de reconocimiento junto a investigadores del Instituto Alexander von Humboldt y miembros del grupo de investigación Sistemática Biológica de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Se seleccionaron tres transectos en el flanco oriental y tres en el occidental, con el fin de evaluar si la precipitación y humedad relativa influye en el ascenso o descenso de la vegetación de bosque y páramo. Los transectos se realizaron en los municipios de Cerinza, Tipacoque, Onzaga, Belén, Duitama (Virolín-Rusia) y Paipa (Ranchería).

Sampling

En el presente estudio se pretendió tomar como punto de trabajo el complejo de Páramos Guantiva-La Rusia, con el fin de identificar cambios en la franja de transición entre el bosque altoandino y páramo teniendo como parte de referencia la composición y estructura de la flora (vascular y no vascular), aves, anfibios y la edafofauna epígea (orden Araneae, familias Carabidae y Scarabaeidae) presente en el área de interés dentro de un gradiente de condiciones ecológicas relacionadas con la altitud.

Quality Control

La presente metodología se realizó siguiendo los parámetros propuestos por Marín (2013) y Salgado et al. (2014) del Instituto Alexander von Humboldt, el cual busca conocer la zona de transición entre el páramo y el bosque. Esta información se consolidó en la base de datos propuesta por el Instituto Alexander von Humboldt, para que desde allí se realizaran los análisis necesarios.

Method steps

1. PLANTAS: Se buscó Se buscaron a lo largo del complejo Guantiva – La Rusia, zonas que presentaran el menor grado de intervención humana, estuvieran distantes de fuentes hídricas y que evidenciara en el gradiente altitudinal una variación de coberturas vegetales (herbazal, arbustal y bosque). La evaluación de la flora en el gradiente recibió el nombre de transecto, los cuales fueron seis a lo largo del complejo; en cada uno se realizaron de cuatro a cinco estaciones de muestreo, distanciados altitudinalmente entre 80 y 100 m (Marín 2013). La ubicación de las estaciones se realizó teniendo como referente la cobertura de herbazal (parte alta de la montaña) desde donde se empezó a descender hasta cuando se registró vegetación de bosque. Caracterización florística. Para el muestreo de composición y estructura, en bosque se realizaron parcelas de 4 x 25 m, divididas en subparcelas de 4 x 5 m. Para el componente funcional únicamente se muestrearon las primeras dos subparcelas de cada parcela (área total de 40 m2). En herbazales y arbustales se realizaron parcelas de 4 x 12.5 m, divididas en subparcelas de 2.5 x 4 m. Para el componente funcional únicamente se muestreo la primera subparcela de cada parcela, (área total de 10 m2). En cada estación de muestreo se registraron datos de localidad (departamento, municipio, vereda, sector) coordenadas geográficas, altitud e inclinación. Composición y estructura. De cada individuo con un diámetro basal ≥ 2 cm a 30 cm del suelo, se registró la siguiente información: forma de crecimiento, altura total, altura a la primera ramificación (para árboles), diámetro del tallo a 30 cm de altura, cobertura de copa y estado fenológico. Para aquellos individuos herbáceos que fueron difíciles de individualizar se registró información sobre: forma de crecimiento, altura total, cobertura, porcentaje de cobertura respecto a cada subparcela y estado fenológico. De cada especie botánica se recolectaron de 2 a 3 muestras, preferiblemente con estructuras reproductivas para así favorecer su proceso de determinación. Determinación del material vegetal. La determinación se realizó en el herbario UPTC, apoyada en información bibliográfica (floras y monografías), colecciones de herbario, bases de datos y corroboración con especialistas. Análisis de datos. Con los datos registrados en campo se realizó un análisis por estación y uno entre las estaciones dentro del mismo transecto. El primero de ellos presenta una desripción de la estación, la riqueza de familias, géneros y especies, forma de crecimiento dominante según valores de abundancia y cobertura, densidad, índice de valor de importancia y el perfil de vegetación. En el segundo se evalúa la distribución altitudinal de las especies, a partir de una matriz de presencia-ausencia con el fin de establecer especies exclusivas en algún rango altitudinal y especies generalistas de amplia distribución. A su vez, se presentan las formas de crecimiento por estación, con el fin de determinar la estructura y el tipo de cobertura que predomina en cada una. Se calcularon los índices de equidad de Shannon-Wiener y dominancia de Simpson, a partir del programa de uso libre PAST (Hammer 2001). Para cada estación se elaboró la curva de acumulación de especies con el programa estadístico EstimateS 9.1.0, con ella se interpretó el comportamiento de las curvas de especies observadas, frente a los estimadores no paramétricos Chao 2 y Bootstrap; de igual manera, se analizaron los valores de Singletons y Doubletons.
2. AVASCULARES: Definición de los sitios de muestreo: Se dividió el complejo en seis transectos altitudinales, y en cada uno de ellos se establecieron entre cuatro y cinco estaciones, a partir del límite entre el bosque y el páramo, dependiendo de la disponibilidad de las coberturas vegetales. En cada estación de las tres parcelas realizadas para flora vascular, se evaluó una de ellas. En el complejo se realizaron 29 estaciones de muestreo. Recolecta de material vegetal: se realizaron colectas generales de briófitas en todos los sustratos (rocas, suelo desnudo, hojarasca, epifilos, materia orgánica, árboles y arbustos hasta 2 m de alto). Se realizaron registros fotográficos y descripciones de características morfológicas que pueden perderse en el proceso de secado; además, se tomaron datos de la localidad, georeferenciación, número de colección, colectores, fecha y forma de crecimiento. Determinación del material: se utilizaron claves descriptivas, monografías y floras, se realizó comparación del material del área de estudio con los depositados en las colecciones de los Herbarios UPTC y la colección virtual del herbario COL; así mismo, en algunos casos se envió material o fotografías de alta resolución a especialistas para confirmar las determinaciones. Análisis: se hicieron descripciones de los organismos avasculares y se interpretó su distribución de acuerdo a sus preferencias ecológicas, de tal manera que se pudiera interpretar su ubicación en cada una de las coberturas vegetales. Adicional a esto, se realizó un análisis de Jaccard para cada uno de los transectos, donde se analizó la similaridad en cada una de las estaciones de muestreo.
3. INSECTOS: Para el desarrollo de este estudio se estableció la captura de tres grupos estratégicos: Orden Araneae y las familias Carabidae y Scarabaeidae. La evaluación de la edafofauna epígea se realizó usando dos métodos complementarios de colecta, trampas pitfall con cebo y captura manual, enfocados a obtener la mayor información de la artropofauna del suelo en cada estación altitudinal, ajustándose a las condiciones de cada sitio. El muestreo se realizó en las mismas estaciones altitudinales establecidas para la flora. En la primera fase (primeros seis transectos altitudinales: Siachoque, Viracachá, Toca, Pesca Cerinza y Paipa) y con el fin de hacer más efectiva la captura de estos grupos se utilizaron trampas pitfall con diferentes cebos: pitfall sin cebo, pitfall con fruta en descomposición, con atún y con excremento humano. Los recipientes se instalaron en dos transectos lineales de 100 m sobre los que se ubicaron en cada uno diez recipientes plásticos separados entre sí por 5 m Estas trampas se retiraron después de 48 horas de su instalación, tiempo en el cual se estimó que había una alta representatividad de la fauna de artrópodos epigeos. En cada uno de los transectos lineales se registró una coordenada. Para la segunda fase de muestreo (siguientes seis transectos altitudinales: Tipacoque, Onzaga, Belén, Duitama, Mongua y Aquitania) se modificó la metodología teniendo en cuenta la información obtenida en el Taller “Páramos” sin límites y nuestra experiencia con las salidas anteriores. De esta manera se redujo a un transecto lineal con un total de diez trampas y los cebos utilizados fueron atún y excremento humano. La captura manual consistió en la búsqueda activa de los individuos en la vegetación presente sobre el transecto, en depósitos de detritus y al interior de troncos en descomposición, utilizando pinzas entomológicas. La búsqueda se realizó con un esfuerzo de muetsreo de una hora/hombre y se dirigió principalmente a los grupos de interés. Los ejemplares colectados fueron preservados en alcohol al 96%, en frascos de vidrio y/o montados en alfiler entomológico debidamente etiquetados. Todo el material colectado se encuentra depositado en la Colección Entomológica del Instituto Humboldt - IAvH-I, Laboratorio de Entomología del Museo de Historia Natural “Luis Gonzalo Andrade” de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia- UPTC, Colección de Escarabajos Coprófagos de Colombia - CALT-ECC y Colección de Arácnidos del Instituto de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional de Colombia – ICN.
4. AVES: Para la caracterización de aves en el complejo Guantiva-La Rusia se seleccionaron seis sitios de estudio, que corresponden a los transectos de muestreo. En cada transecto se ubicaron tres estaciones de muestreo distanciadas entre 117 y 200 m altitudinales; esto dependio del área de distribución de cada una de las coberturas vegetales de los sitios. En cada una de las estaciones se establecieron tres puntos de conteo, en los cuales, en un periodo de 12 h/día/hombre, (entre las 6:00 h y las 18:00 horas, entre 1 a 3 días por estación), se hicieron observaciones con binoculares (Nikon Monarch) y se registraron cantos mediante una grabadora digital (Olympus VN-702PC), durante 15 min por punto, y en un radio de 25 m (Ralph et al. 1996, Bibby et al. 1998, Hill et al. 2005). La distancia entre los centros de cada punto fue mayor a 150 m (Ralph et al. 1996). Adicionalmente, se hicieron observaciones ad libitum para obtener una mejor aproximación a la riqueza de especies de las áreas de estudio (Ralph et al. 1996). Por otra prate, entre los puntos de conteo se establecieron dos grupos de tres redes de niebla (cuatro redes de 12x2.5 m y dos redes de 4 x2.5 m) para la captura de aves (Villareal et al. 2006). Estas estuvieron separadas entre sí aproximadamente 100 m y se revisaron cada 15 a 30 minutos, dependiendo de las condiciones atmosféricas y de la hora de muestreo (la actividad de las aves varía durante el día; entre las 6:00 y 10:00 horas, y las 15:00 y 17:00 horas la actividad era alta, por lo que se debían hacer revisiones cada 15 min; caso contrario para las horas de menor actividad) (Russell & Russell 2003). La configuración de los métodos de muestreo fue diseñada para facilitar el muestreo para dos investigadores; así mientras un investigador hacia puntos de conteo, el otro estaba atento de las capturas. Revisión de información secundaria. Se hizo una revisión de la información histórica de las aves registradas en el complejo Guantiva-La Rusia. Primero, se accedió a las bases de datos del Sistema de Información sobre Biodiversidad de Colombia (SIB), y se hicieron búsquedas de artículos científicos a través de la web (Anexo 20). Análisis de datos. Para comprobar la representatividad del muestreo se realizaron curvas de acumulación de especies, ya sea usando datos de presencia-ausencia para determinar la eficacia a nivel del complejo, o las abundancias por punto de conteo, para estimar los parámetros por estación, en cada transecto altitudinal. Para tales casos, se corrieron los estimadores Chao 2, Jack 2 y Uniques (presencia-ausencia), y Ace, Chao 1, Bootstrap y Singletons (abundancias). Los análisis fueron hechos mediante el programa EstimateS 7.52, mientras que las curvas fueron obtenidas en Excel (Office 2010).
5. HERPETOFAUNA:Para la búsqueda de anfibios, se realizaron recorridos diurnos y nocturnos utilizando la técnica de búsqueda por encuentro visual (VES) (Crump & Scott 2001) combinada con la técnica de remoción utilizando azadón y rastrillo (Mueses-Cisneros& Yañez-Muñoz, 2009). La mismas técnicas de muestreo se utilizaron en cada una de las estaciones de los transectos definidos, con el objetivo de cubrir todas la coberturas; este método es utilizado para registrar cambios en gradientes altitudinales en hábitats heterogéneos (Jaeger 2001 & Lovich et al., 2012) como el de la transición Bosque Altoandino a Páramo. Los muestreos nocturnos se realizaron entre las 18:00 y 23:00 horas mientras los diurnos entre las 9:00-11:00 y las 16:00-18:00 horas. Se hizo énfasis en los muestreos nocturnos, debido a que ofrecen más posibilidades de observar ejemplares. Además, se realizaron búsquedas en cuerpos de agua y microhábitats, como por ejemplo cerca de quebradas que tuvieran una corriente lenta, pozos, entre colchones de hepáticas, macollas, hojarascas, debajo de rocas, entre la necromasa de frailejón, puyas, troncos caídos y en general material orgánico en descomposición. Estos muestreos los realizaron dos profesionales con experiencia en trabajos de herpetología, realizando un esfuerzo de muestreo de 8 horas/hombre diurnas y 10 horas/hombre nocturnas por cada una de las estaciones evaluadas por transecto. Captura de individuos Una vez se realizó la toma de datos, cada individuo fue colectado manualmente en bolsas plásticas transparentes, marcadas con su respectivo código y/o serial en el orden de muestreo. Los ejemplares colectados se prepararon según lo establecido por Simmons (1987) & Mc Diarmid (2001), lo cual consistió en realizar una inmersión en alcohol al 10%, posteriormente fijados en solución de formol 10% y finalmente depositados en frascos de vidrio con alcohol al 70%. Fase de laboratorio Identificación de los ejemplares: se realizó en campo en el momento de la captura hasta donde fue posible; posteriormente, se observó el material en laboratorio con ayuda de estereoscopios. El registro en campo se llevó a cabo mediante el uso de un número serial y una etiqueta con el respectivo número, fijada a la extremidad posterior izquierda. Todos los individuos colectados se depositarán en la colección del Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt (IAvH) sede Villa de Leyva y en el Museo de Historia Natural “Luis Gonzalo Andrade” de la UPTC. ANÁLISIS DE DATOS Para realizar la caracterización de la franja de transición, los análisis fueron realizados para cada transecto con sus respectivas estaciones. La composición, la estructura, la representatividad del muestreo, los índices de equidad de Shannon y dominancia de Simpson, los patrones de distribución de la riqueza de especies y el porcentaje de complementariedad, se calcularon y graficaron en el programa R versión 3.1.2.

La flora vascular registrada es de 81 familias, 199 géneros y 420 especies, donde la familia Asteraceae es la más diversa con 24 géneros y 79 especies, seguido de Orchidaceae (11/34), Melastomataceae (8/28), Ericaceae (13/27) y Poaceae (13/20). El género más diverso es Miconia con 16 especies, seguido de Ageratina, Elaphoglossum, Hypericum y Pentacalia con nueve especies cada una. Los organismos avasculares (briófitos y líquenes) registraron 60 familias, 112 géneros y 193 especies, siendo las familias más diveras Leucobryaceae y Parmeliaceae con 16 especies cada una. Las aves registradas en 360 horas de observación y 1020 m/red, fue de 14 órdenes, en 33 familias y 130 especies, con una representatividad de muestreo entre 74% y el 83%. Las familias más representativas fueron Thraupidae y Trochilidae con 19 especies cada una, seguidas por Tyrannidae y Emberizidae con 13 y 10 especies respectivamente. Dentro de los registros hechos para el presente complejo, se destacan 15 especies con distribución restringida, 13 taxa migratorias y cuatro taxones en alguna categoría de amenaza. Adicionalmente, se amplía la distribución tanto en el rango altitudinal y latitudinal de nueve especies. La riqueza de anfibios fue de tres familias, cuatro géneros y nueve especies, con un esfuerzo de muestreos de 216 horas/hombre diurnas y 270 horas/hombre nocturnas. La familia Craugastoridae es la mejor representada con el 73.58%, seguido de Hylidae (25.47%) y Plethodontidae (0,95%). El género más representativo fue Pristimantis con el 58.49%, seguido de Dendropsophus (25.47%), Niceforonia (15.48%) y Bolitoglossa (0,56%). La especie más abundante para el complejo fue Pristimantis lynchi con el 30.18%. Se hallaron como taxa amenzadas en la categoría Vulnerable (Vu) Bolitoglossa adspersa, Pristimantis elegans y Pristimantis nervicus. La edafofauna epígea registró la mayor riqueza en arañas (Aranea) con 51 morfotipos, seguido de la familia Carabidae con 16 y los escarabajos coprófagos (Scarabaeinae) con siete. La abundancia registrada fue de 865 individuos.

1. Plantae
   rank: kingdom
2. Aves
   rank: class
3. Amphibia
   rank: class
4. Insecta
   rank: class
5. Aranea
   rank: order

El complejo de páramos Guantiva – La Rusia, forma parte de un corredor extenso de páramos y bosques ubicado en el flanco occidental de la cordillera Oriental, entre los departamentos de Boyacá y Santander.