La construcció de les comunitats vegetals de maresma al delta del Llobregat. Gradients ambientals, trets funcionals i interaccions biòtiques

Abstract

L’objectiu general d’aquesta tesi és aprofundir en el coneixement de les regles de construcció de comunitats vegetals de les maresmes costaneres mediterrànies, prenent com a cas d’estudi les maresmes del delta del Llobregat. Concretament, al llarg de quatre capítols intentem determinar quins són els gradients ambientals que condicionen la distribució de les espècies i les comunitats vegetals, i com aquests afecten la distribució dels trets funcionals de les plantes i les relacions interespecífiques. Per fer-ho hem instal·lat 45 punts de mostreig sobre les tres comunitats de maresma dominants al delta del Llobregat (canyissars, jonqueres i salicornars). Aquests punts de mostreig s’han repartit en quatre localitats diferents, que pretenen recollir tot el ventall de situacions on viuen aquestes comunitats. A cada punt de mostreig hem realitzat un inventari fitosociològic, hem mostrejat periòdicament paràmetres de l’aigua freàtica (conductivitat i alçada) i del sòl (concentració de sals). Per cada planta trobada en el conjunt dels inventaris hem obtingut un seguit de trets funcionals (àrea foliar específica, producció de llavors, etc...). A més, en 20 d’aquests punts de mostreig hem realitzat un experiment de competència interespecífica entre Juncus acutus i Phragmites australis.

Les comunitats de maresma estudiades són pauciflores i altament monoespècifiques. Es tracta de comunitats dominades per cinc espècies; J. acutus, J. maritimus, Spartina versicolor, P. australis i Arthrocnemum fruticosum. La presència d’aquestes espècies bé determinada principalment per la capacitat de tolerar de forma eficaç els estressos biològics imposats per tres gradients ambientals; alçada de l’aigua freàtica, conductivitat de l’aigua freàtica i balanç iònic del sòl. Aquestes gradients determinen també la presència i abundància de certs trets funcionals de les plantes de maresma, concretament l’àrea foliar especifica i el pes de les llavors. Si més d’una espècie pot tolera unes condicions abiòtiques concretes, aquestes espècies coexisteixen temporalment i trobem interaccions interespecífiques. En la majoria d’aquests casos, s’imposen les relacions de tipus competitiu i aquella espècie que és capaç de créixer més i més ràpid acaba excloent combativament a les altres. En algunes situacions concretes, les espècies trobem fenòmens de facilitació o exclusió mútua i les espècies poden coexistir juntes llargs períodes de temps . Per bé que no ho hem estudiat directament, els resultats obtinguts en aquesta tesi ens fan pensar que en la majoria de casos la coexistència d’espècies és poc estable al llarg del temps. Factors com l’atzar, l’efecte fundador o la herbívora determinen, que una de les espècies acabi excloent a la resta.

The objective of this thesis is to improve the knowledge of plant community assembly rules in Mediterranean coastal marshes, taking as a case study of the Llobregat delta marshes. Specifically, over four chapters, we try to determine the environmental gradients that determine the distribution of species and plant communities, and how these affect the distribution of plant functional traits and the interspecific relationships. To do this we have installed 45 sampling points on the three dominant salt marsh communities in the Llobregat delta (reeds, rushes and shrubby chenopods formations). These sampling points were distributed in four different locations, which aim to collect the full range of situations in which these communities live. At each sampling point, we done a phytosociological relevé, we periodically measured groundwater parameters (conductivity and height) and soil (salt concentration). For each plant found in all the inventories we have obtained a series of functional traits (specific leaf area, seed production, etc...). In addition, 20 of these points we have performed a sampling of interspecific competition between Phragmites australis and Juncus acutus.

Marsh communities studied show species paucity and are highly monospecific. These communities dominated by five species; J. acutus, J. maritimus, Spartina versicolor and P. australis Arthrocnemum fruticosum. The presence of these species either mainly determined by the ability to effectively tolerate the stresses imposed three biological environmental gradients; height of the water table, groundwater conductivity and soil ionic balance. These gradients determine the presence and abundance of certain plant functional traits of marsh plants, more exactly specific leaf area and seed weight. If more than one species can tolerate a set of abiotic conditions, these species coexist and they experience interspecific interactions. In most of these cases, these relationships are competitive, and the species that is able to grow faster excludes competitively the others. In some situations, the interspecific interactions are facilitative or lead to a mutual exclusion, therefore species can coexist together for long periods of time. Although we have not directly studied, the results obtained in this thesis suggest that in most cases the coexistence of species is not stable over time. Factors such as founder effect, herbivorous or stochasticity determine which one species excludes the other end.

El objetivo general de esta tesis es profundizar en el conocimiento de las reglas de construcción de comunidades vegetales de las marismas costeras mediterráneas, tomando como caso de estudio las marismas del delta del Llobregat. Concretamente, a lo largo cuatro capítulos, intentamos determinar cuáles son los gradientes ambientales que condicionan la distribución de las especies y las comunidades vegetales, y cómo estos afectan a la distribución de los rasgos funcionales de las plantas y las relaciones interespecíficas. Para ello hemos instalado 45 puntos de muestreo sobre las tres comunidades de marisma dominantes en el delta del Llobregat (carrizales, juncales y salicorniares). Estos puntos de muestreo se han repartido en cuatro localidades diferentes, que pretenden recoger todo el abanico de situaciones donde viven estas comunidades. En cada punto de muestreo hemos realizado un inventario fitosociológico, hemos muestreado periódicamente parámetros del agua freática (conductividad y profundidad) y del suelo (concentración de sales). Por cada planta encontrada en el conjunto de los inventarios hemos obtenido una serie de rasgos funcionales (área foliar específica, producción de semillas, etc...). Además, en 20 de estos puntos de muestreo hemos realizado un experimento de competencia interespecífica entre Juncus acutus y Phragmites australis. Las comunidades de marisma estudiadas son paucifloras y altamente monoespecíficas. Se trata de comunidades dominadas por cinco especies; J. acutus, J. maritimus, Spartina versicolor, P. australis y Arthrocnemum fruticosum. La presencia de estas especies bien determinada principalmente por la capacidad de tolerar de forma eficaz los estreses biológicos impuestos por tres gradientes ambientales; produndidad del agua freática, conductividad del agua freática y balance iónico del suelo. Estas gradientes determinan también la presencia y abundancia de ciertos rasgos funcionales de las plantas de marisma, concretamente el área foliar específica y el peso de las semillas. Si más de una especie puede tolera unas condiciones abióticas concretas, estas especies coexisten temporalmente y encontramos interacciones interespecíficas. En la mayoría de estos casos, se imponen las relaciones de tipo competitivo y aquella especie que es capaz de crecer más y más rápido termina excluyendo combativament a las otras. En algunas situaciones concretas, las especies encontramos fenómenos de facilitación o exclusión mutua y las especies pueden coexistir juntas largos períodos de tiempo. Aunque no lo hemos estudiado directamente, los resultados obtenidos en esta tesis nos hacen pensar que en la mayoría de casos la coexistencia de especies es poco estable a lo largo del tiempo. Factores como el azar, el efecto fundador o la herbívora determinan, que una de las especies termine excluyendo al resto.