Plantas Acuáticas de la Orinoquía Colombiana
Citation
Fernández M, Madriñán S (2021). Plantas Acuáticas de la Orinoquía Colombiana. Version 2.1. Universidad de los Andes. Occurrence dataset https://doi.org/10.15472/tlqst0 accessed via GBIF.org on 2024-12-11.Description
Las extensas llanuras inundables de la cuenca del Orinoco constan de las condiciones adecuadas para la proliferación de vegetación acuática. Sin embargo la información sobre la riqueza y los patrones de distribución de estas especies, junto con sus comunidades, es muy reducida a pesar de su importancia ecológica en los Llanos Orientales de Colombia. Irónicamente esta región, que es una de los lugares más sobreexplotados del país, también es uno de los lugares con menos investigación y conocimiento en cuanto a su flora. Con el fin de tener una primera aproximación a la riqueza de especies de macrófitas presentes en esta vasta región, se colectaron, identificaron y fotografiaron todas las especies de plantas que se encontraron asociadas a cuerpos de agua. Durante un año y medio se cubrieron 101 localidades diferentes distribuidas en 6 departamentos (Arauca, Casanare, Guainía, Guaviare, Meta y Vichada) y 19 municipios. Se tomaron muestras estándar de herbario, de plantas hidrófitas y helófitas, en ambientes lóticos y lénticos, de las especies encontradas en cada localidad. Los 1167 especímenes colectados fueron depositados en el herbario ANDES (Universidad de los Andes, Bogotá). 95 familias de plantas vasculares, representadas por 221 géneros diferentes y 341 especies fueron encontradas asociadas al agua. De estas especies únicamente se encontraron registradas, para la zona de estudio, 151 especies con 1374 ocurrencias históricas en el Herbario nacional Colombiano (COL). Se divulgan nuevas contribuciones sobre la riqueza y patrones de distribución de las macrófitas en la Orinoquía Colombiana. Se debe tener en cuenta la riqueza de macrófitas en los cuerpos de agua de la Orinoquía con el fin de entender, proteger y proponer localidades prioritarias de conservación para estos ecosistemas de agua dulce, tan importantes como amenazados. [abstract]The vast floodplains of the Orinoco basin have the conditions for the proliferation of aquatic flora. However, information about the distribution patterns of these species and their communities composition is scarce in spite of their ecological importance for the “Llanos Orientales” in Colombia. While is one of the more recently overexploited places, this region has one of the less known floras of the country. Aquatic plants from lentic and lotic environments, as well as hydrophytes and helophytes species were collected through all the floodplains of the Orinoco basin in Colombia in 101 localities; an area that comprises more than 19 municipalities, in 6 different departments. Standard herbarium samples, of the total of aquatic species found over the place, were collected in each locality. In the ANDES herbarium (Universidad de los Andes, Bogotá) were deposited the 1167 collected vouchers; distributed into 95 families, represented by 221 different genera and 341 water-associated species. Of these species, only 151 were found reported (for the area of study) with 1374 historic occurrences on the “Herbario Nacional Colombiano” (COL) database. New contributions about the richness and distribution patterns of macrophytes in the Orinoquia Colombiana are divulgated. The distribution patterns of macrophytes richness in the water bodies of the region should be considered in order to understand, protect and propose conservation priorities for these important and threatened freshwater ecosystems.Purpose
La región de los llanos posee un complejo y amplio sistema de humedales y sabanas en los que las plantas acuáticas son diversas y abundantes (Huber et al. 2005). Estos ambientes y las macrófitas que los habitan son un recurso hidrobiológico fundamental en el llano, desempeñando importantes funciones como base de cadenas tróficas y proveyendo servicios ecosistémicos vitales (Arber, 1920). Por ejemplo muchas especies de macrófitas tienen un alto valor nutricional, sirviendo de alimento a la fauna silvestre, varios tipos de ganado y en la piscicultura (Rial, 2009). Adicionalmente las plantas acuáticas ejercen un efecto de control sobre la erosión hídrica y regulación de caudales y constituyen el refugio, sitio de reproducción, desove y guardería de diversas especies de invertebrados acuáticos, peces y aves (IAVH, 1999; Chambers et al. 2008). De igual forma, las plantas acuáticas son eficientes filtradoras de sedimentos, depuradoras y biorremediadoras de agua (sus raíces pueden absorber sustancias tóxicas y retener finas partículas en suspensión), por lo que han sido empleadas con éxito en la recuperación de ríos y lagunas contaminadas (Forni et al. 2006). Por otro lado, los usos comerciales que tienen las macrófitas son diversos (algunos no han sido desarrollados aun): son fertilizantes eficientes (liberan nutrientes y recirculan nitrógeno) ampliamente usados en la agricultura (Watanabe et al. 1977), se cultivan en la industria cosmética y se usan como plantas ornamentales en la horticultura y la acuariofilia (uno de los mayores mercados del mundo) (Azan, 2011). Por muchas razones es indispensable conocer las especies que componen las comunidades vegetales en la Orinoquía, con el fin de planificar la conservación de los ecosistemas acuáticos, hacer un adecuado manejo de sus recursos y obtener beneficios de las diversas funciones ecológicas de estas plantas. Según Posada y López (2011) las plantas acuáticas de Colombia han sido escasamente estudiadas, se conoce poco acerca de su riqueza, patrones de distribución y los efectos de las actividades antrópicas sobre su conservación. En la publicación “Planeación ambiental para la conservación de biodiversidad en áreas operativas de Ecopetrol localizadas en el Magdalena Medio y los Llanos Orientales de Colombia” se incluyen, dentro de las unidades de análisis preliminar, las sabanas inundables. Es bien conocido que los patrones de riqueza de estas sabanas (y sus comunidades vegetales) son altamente desconocidos y por ende se identifican como una prioridad para trabajos de campo e investigación (Kier et al. 2005). Actualmente se empiezan a dar los primeros pasos para obtener el “Freshwater assesment” a nivel global. La comisión de la UICN ha decidido iniciar estudios en la cuenca del Orinoco; sin embargo la información sobre plantas acuáticas en la Orinoquía colombiana continua siendo críticamente escasa (Arbeláez-Cortés, 2013; Posada & López, 2011). En la actualidad la exploración y explotación petrolera en la región de la Orinoquía colombiana presenta un gran reto para la conservación de los ecosistemas de esta región. Adicionalmente la expansión de la frontera agrícola está transformando, de manera acelerada, una extensa área de ecosistemas prístinos en esta región del país. Por ende, es importante establecer prioridades de conservación de los ecosistemas representativos de la región, que en gran parte, están constituidos por humedales. Como se menciona en la “Política Nacional de Gestión de Recursos Hídricos” (MADS, 2010), la protección de acuíferos y humedales es un objetivo primordial, y para ello es indispensable conocer la información de línea base de las plantas acuáticas y sus comunidades en las regiones de estudio. En este orden de ideas, dentro del lineamiento “Planeación ambiental para conservación de la biodiversidad en áreas operativas de Ecopetrol del Magdalena Medio y los Llanos Orientales de Colombia”, nace el presente trabajo; enmarcado dentro del objetivo específico “Inventario y estado actual de conocimiento y conservación de la biodiversidad acuática de la Orinoquía”, el cual estipula realizar un inventario de los principales recursos hidrobiológicos (e.g., macrófitas acuáticas) de la región. En este contexto, el presente estudio da a conocer información inédita sobre la taxonomía y distribución de las plantas acuáticas de la Orinoquía Colombiana, sentando una base para futuros proyectos sobre conservación de estos organismos y los ambientes acuáticos que habitan.
Sampling Description
Study Extent
Se considero la cuenca del Orinoco Colombiano como área de estudio; específicamente los planos de inundación de sus principales afluentes como lo son el Río Meta, El Guaviare y todos sus tributarios. Los páramos y las zonas por encima de los 1000 metros sobre el nivel del mar no fueron tenidos en cuenta en el estudio; pues, a pesar de ser muchas veces los nacimientos y cabeceras de varios ríos, están considerados dentro de la región Andina y corresponden a coberturas vegetales y ecosistemas diferentes. De esta forma se colectó en 101 localidades diferentes, distribuidas en seis departamentos (Arauca, Casanare, Guainía, Guaviare, Meta y Vichada) y cubriendo 20 municipios: Amanaven, Arauca, Arauquita, Fortul, Inírida, La Macarena, Maní, Orocué, Paz de Ariporo, Pto. Carreño, Pto. Gaitan, Puerto López, Pto. Rondon, San José del Guaviare, San Martín, Santa Rosalía, Saravena, Tame Y Villanueva. Los ecosistemas muestreados fueron tanto lóticos como lénticos e incluyeron: Ríos andinos, Ríos de aguas negras "amazónicos", caños-charcos sobre afloramientos rocosos (inselbergs y tepuys), lagunas, morichales y sabanas inundables.Sampling
Los muestreos se realizaron durante los años 2010, 2012 y 2013, con un espacio promedio de 2 meses entre cada salida de campo para poder procesar e identificar el material y las fotografías. Generalmente las salidas fueron de 5 días de duración en cada localidad. La georreferenciación se llevó a cabo en el momento de la colecta mediante un GPS Garmin de datum WGS-84. En varias ocasiones fue necesario el uso de botes (Kayak, canoas, etc), equipo de snorkelling (Caretas, Snorkel, aletas etc.) y una camara subacuática (Pentax, Optio) para acceder a algunos ambientes y lograr una mejor cobertura espacial en la colecta.Quality Control
Se colectaron y fotografiaron todas las macrófitas disponibles en campo, siempre y cuando estuvieran fértiles (con flores y/o frutos). Todo el material se procesó siguiendo los procedimientos estandarizados para herbarios descritos por Bridson, D. & Forman, L. (1989). Los nombres científicos y toda la validación taxonómica se manejo de acuerdo a los estándares de The Plant List (http://www.theplantlist.org) y APGIII (http://www.mobot.org/MOBOT/research/APweb/). Ajuste de vocabularios controlados en: Elementos de registros: collectionID, basisOfRecord y type de acuerdo a la naturaleza de los datos; Elemento geográfico: county.Method steps
- Durante los muestreos de campo, siempre se trabajó en grupos de por lo menos tres personas. Lo primero que se hacía al encontrar una especie era tomarle buenas fotografías por fuera y/o dentro del agua mediante una cámara subacuática. Después se tomaba el punto de GPS y se hacían las respectivas notas de campo de los caracteres importantes de la misma (Ej: Hábito, colores, olores, especies asociadas etc.). Cada espécimen posteriormente se guardaba en una bolsa de plástico individual donde permanecía hasta terminar la jornada de colecta. De cada colecta se tomó una muestra, de partes vegetativas jóvenes, en sílica gel para futuros análisis moleculares (ADN). Durante las noches, al llegar con todo el material al campamento (o lugar de hospedaje) se realizaba el prensado del material; asignándole un número de campo-colector a la muestra. Seguidamente se tomaban y marcaban las muestras de tejido (sílica) y se complementaban las anotaciones de campo. Cuando las salidas duraban más de una semana se procedía a alcoholizar el material en campo, antes de su secado y posterior ingreso al herbario, con el fin de evitar hongos y pudrición en los tejidos de las muestras. Una vez en el herbario de la Universidad las muestras se secaron en un horno especial a 60ºC durante tres a cuatro días y se manipularon siguiendo procedimientos estándar de herbario (Bridson & Forman, 1989). Posterior a esto el material ingreso a ser identificado y etiquetado en el herbario y las fotos debidamente organizadas en carpetas por rango taxonómico y localidades. Para complementar los registros obtenidos en campo y llenar algunos vacíos de muestreo, se accedió a la base de datos del “Herbario Nacional Colombiano” (COL). Los registros de COL fueron amablemente facilitados por la doctora Dr. Lauren Raz, directora del programa “Informática de la Biodiversidad”. Todos los “vouchers” registrados en COL (desde 1836 en adelante), de las especies colectadas en el proyecto PAO, se tuvieron en cuenta si presentaban ocurrencias en la zona de estudio. En total se encontraron 1374 ejemplares de la base de datos de COL, correspondientes a 151 Spp. de las 341 identificadas durante el proyecto. La validez de la información geoespacial de los ejemplares de COL se verificó y depuró hasta obtener 1258 registros que se usaron para complementar los registros de PAO. Los 748 ejemplares de PAO (identificados hasta especie) más las 1258 ocurrencias obtenidas de COL, dan un total de 2006 ocurrencias de las 341 especies de macrófitas colectadas y usadas en los análisis con SIG (Figura 1). El análisis de afinidad florística entre los distintos cuerpos de agua se realizo mediante un Análisis de Componentes Principales (PCA) con una transformación “Hellinger” y un algoritmo RDA (ver Legendre & Legendre, 2012), usando el paquete “Vegan” del software estadístico R (© RStudio, Inc. 2009-2013). Además, la riqueza de especies fue estimada y comparada entre diferentes entidades hidrológicas: cuencas de ríos Andinos (“aguas blancas”) vs. cuencas de ríos de tierras bajas (“aguas negras”) y tipos de cuerpos de agua (Lénticos vs. Lóticos). El software utilizado para el análisis estadístico fue EstimateS 9.1.0, que ha demostrado ser adecuado para la estimación estadística de la riqueza de especies (Gotelli & Colwell, 2001). Siguiendo recomendaciones anteriores (IAVH, 2006) el índice Chao de riqueza de especies fue calculado mediante un análisis basado en individuos, con 1000 iteraciones para cada una de las unidades geográficas mencionadas (ver Gotelli & Cowell, 2001). Cuando se compararon las curvas de acumulación del número estimado de especies (corregido por rarefacción) para cada entidad geográfica, se identificaron las diferencias significativas comparando los intervalos de confianza del 95% del índice Chao estimado para las especies.
Additional info
[discusion]Los ecosistemas acuáticos de la Orinoquía presentan una considerable riqueza de especies de macrófitas asociadas (Huber et al. 2005). Dentro de estos ambientes en la Orinoquía colombiana, se pueden destacar ríos Andinos (e.g., Ríos Arauca, Meta y Guaviare), ríos de aguas negras (e.g., Río Atabapo, Inírida, Tomo, Tuparro), caños rocosos (e.g., Caño cristales, La Lindosa), charcos en formaciones rocosas de Inselbergs y Tepuyes (e.g., Cerros de Mavicure y Sierra de la Macarena respectivamente), Lagunas (e.g., Wisirare, La Venturosa, El Tinije), Morichales (e.g., La Portuguesa, Caño Barrulia) y sabanas inundables (e.g., Sabanas de arenas blancas del Atabapo, bajos del río meta, zurales) (ver Lasso et al. 2010-2011). De todos estos hábitats, las (aparentemente homogéneas) sabanas inundables son el ecosistema que presentó más especies de macrófitas reportadas; contribuyendo directamente a la producción primaria de alimento y recursos hídricos en los humedales de la región (Mera, 2007; Ramia, 1977; Velásquez, 1994). Mediante cambios metodológicos sencillos en la fase de campo, con respecto a los inventarios florísticos tradicionales, se lograron contribuciones importantes a la flora colombiana y específicamente a la desconocida flora de los Llanos Orientales (Arbeláez-Cortés, 2013). Se reportaron 4 nuevos registros de plantas para la flora colombiana: Syngonanthus acephalus, Melananthus ulei, Luziola fragilis y Murdannia keisak, además de alrededor de 180 especies que no aparecen reportadas para el área de estudio en los registros de “La Informática de la Biodiversidad” de COL. Todo parece indicar que en los inventarios florísticos tradicionales muy poca atención se presta a las macrófitas. Además, colectar dentro del agua con caretas y realizar muestreos subacuáticos parece ser una técnica poco usada, pero indispensable para obtener un mejor panorama de las especies de plantas acuáticas de una región. En el caso de la familia Podostemaceae, que es estrictamente acuática, se obtuvo muy pocos registros tanto en número como abundancia de especies. Durante el estudio se destacó esta familia por la restringida distribución de sus especies (i.e., Macarenia clavigera y Marathrum squamosum). Teniendo en cuenta que un patrón de distribución restringido, casi microendémico, es poco común de encontrar en las plantas acuáticas (Arber, 1920; Velásquez, 1994). A pesare de esto, las especies de la familia Podostemaceae parecen obedecer a distribuciones muy estrechas; quizá debido a su ecología y hábitat tan particular, que corresponde a cascadas y rápidos con muchas piedras para poder aferrarse (Berry et al. 1995). De cualquier modo vale la pena profundizar y refinar los patrones de distribución de las especies de esta familia y conocer su grado de amenaza. Los patrones de riqueza encontrados, muestran que la mayor diversidad de especies de macrófitas, corresponde a familias de monocotiledóneas, especialmente dentro del orden Poales. Las familias más representativas en cuanto al número de especímenes colectados durante el estudio fueron: Cyperaceae (156), Poaceae (92) y Onagraceae (73). Otras familias relevantes en cuanto a número de colectas fueron Alismataceae, Araceae, Eriocaulaceae, Fabaceae, Lentibulariaceae y Xyridaceae. Adicionalmente las familias con mayor número de especies fueron Poaceae, Cyperaceae y Eriocaulaceae respectivamente (ver Tabla 1.) Respecto a la riqueza estimada de especies, la información existente (i.e., el número de registros georreferenciados) es insuficiente para permitir analizar a escalas muy finas los patrones de distribución de las especies (e.g., celdas, ecosistemas). Sin embargo, a escalas más gruesas, se logró estimar la riqueza esperada de macrófitas para la Orinoquía colombiana; por ejemplo a nivel de cuencas (i.e., “Aguas Blancas” vs. “Aguas Negras”) (Figura 2) y de tipos de cuerpos de agua (Lóticos vs. Lénticos) (Figura 3) se lograron obtener resultados referentes a este aspecto. A nivel de cuencas, los ríos de “aguas negras”, que nacen en tierras bajas, presentaron una riqueza estimada significativamente mayor que la de los ríos de “aguas blancas”, de origen Andino (Figura 4). Es bien conocido que las macrófitas necesitan una intensidad lumínica adecuada en el agua para poder prosperar; además también prefieren cuerpos de agua con poco movimiento (Colonello, 1996). Este patrón de condiciones es consistente con los resultados obtenidos, porque los ríos que nacen en tierras bajas permiten una mayor incidencia lumínica sobre las plantas (debido a los escasos nutrientes que portan sus aguas), además de ser menos torrenciales que los ríos de origen Andino (Colonello, 1997). Por otra parte, se obtuvo que la riqueza estimada de especies no es significativamente diferente entre cuerpos de agua lóticos y lénticos (Figura 5), a pesar de que el análisis de afinidad florística sugiere que cada uno de estos ambientes presenta una composición de especies muy diferente (Figura 6). Definitivamente la biología de las plantas acuáticas y sus patrones ecológicos de distribución, hasta ahora empiezan a ser dilucidados en esta extensa región, y pueden refinarse o incluso modificarse cuando se tenga un panorama detallado y completo con más registros de campo de las especies. Considerando los grandes beneficios que tienen para el hombre y otras especies asociadas al agua, las macrófitas son un grupo de plantas con muy poco estudio en Colombia. Sus comunidades, distribución y riqueza han sido muy inexploradas tanto a nivel mundial como regional; siendo las sabanas inundables los ecosistemas menos estudiados en cuanto a su composición florística (Kier et al. 2005). Especialmente en Colombia existe un gran desconocimiento de estos ecosistemas acuáticos y su flora. Debido a la gran importancia de estos ambientes y sus especies (en términos ecológicos y de servicios ecosistémicos), y el poco conocimiento que se tiene sobre ellos, se deben volver una prioridad de investigación y trabajo de campo en los Llanos colombianos. Con el conocimiento suficiente, estos organismos y su ambiente pueden ser uno de los ejes centrales en la toma de decisiones referentes a planes de desarrollo y ordenamiento territorial en la Orinoquía Colombiana. [agradecimientos]Este proyecto fue realizado gracias a la financiación de Ecopetrol (Convenio 5211419 de 2011) y de la Universidad de los Andes (proyectos semilla y financiación para estudios a estudiantes de Maestría MF y AMB). Ana María Moncaleano nos brindó importante estímulo y acompañamiento. Agradecemos a WWF, la Fundación Omacha, y en especial a Diego Trujillo por colaboración logística y financiera en dos de las salidas de campo que se realizaron a lo largo del proyecto. Queremos agradecer especialmente a todas las personas e instituciones que ayudaron al proyecto durante su fase de campo: David Espinosa, Manuel Espinosa, Otoniel Espinosa, Salomón Niño, Ecoturismo Macarena, Alexander Fandiño, Javier Alberto Melo, la comunidad de Playa Güio, Fransisco Ordoñez Salcedo, Jorge Armando Ordoñez Salcedo, Alfredo Navas, Orlando Patiño, César Barrera, Chicuaco, Isidro González, Bernal Medina, Omar Lino, Carlos Lasso, Fernando Reyes, Carlos Montenegro, José Moncaleano Díaz, Fundación Palmarito, Rafael Antelo, Luis Alberto Roa, Diego Giraldo-Cañas, Lisa Campbell, Claudia Alejandra Medina, Claudia Múnera y María Paula Contreras.Taxonomic Coverages
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Acanthaceaerank: family
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Adiantaceaerank: family
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Alismataceaerank: family
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Amaryllidaceaerank: family
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Annonaceaerank: family
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Apocynaceaerank: family
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Aquifoliaceaerank: family
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Araceaerank: family
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Araliaceaerank: family
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Asteraceaerank: family
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Begoniaceaerank: family
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Bignoniaceaerank: family
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Bonnetiaceaerank: family
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Boraginaceaerank: family
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Bromeliaceaerank: family
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Cabombaceaerank: family
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Caryophyllaceaerank: family
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Chrysobalanaceaerank: family
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Cleomaceaerank: family
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Commelinaceaerank: family
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Convolvulaceaerank: family
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Costaceaerank: family
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Cyclanthaceaerank: family
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Cyperaceaerank: family
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Dilleniaceaerank: family
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Dioscoreaceaerank: family
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Droseraceaerank: family
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Eriocaulaceaerank: family
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Erythroxylaceaerank: family
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Euphorbiaceaerank: family
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Fabaceaerank: family
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Gentianaceaerank: family
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Gesneriaceaerank: family
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Gnetaceaerank: family
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Haemodoraceaerank: family
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Haloragaceaerank: family
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Heliconiaceaerank: family
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Humiriaceaerank: family
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Hydrocharitaceaerank: family
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Hydroleaceaerank: family
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Ixonanthaceaerank: family
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Juncaceaerank: family
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Lamiaceaerank: family
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Linderniaceaerank: family
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Lythraceaerank: family
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Bibliographic Citations
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