Low deciduous forests (LDF) are communities dominated by small trees (≤ 15 m), with a dry period during which the vegetation loses its leaves. The composition of these communities often presents various types of floristic and structural arrangements, as an adaptive response to the environmental complexity of Mexico. The objective of this study was to determine the floristic composition, structure, and diversity of the vegetation of a LDF and its relationship with some abiotic variables (e.g., altitude, slope, and soil properties) present on "La Cazuela" hill, Tlaucingo, Municipality of Teotlalco, Puebla, Mexico. Sampling was carried out using the point-centered quarter method, with a sampling point located every 10 m (11 points per transect), established along 10 transects (T) of 100 m each (11 points per transect x 10 transects = 110 points in total); eight in a base-to-summit direction (two per slope) and two at the summit. The work consisted of a census, measurement of biometric data, and collection of reference specimens of trees and shrubs, with a minimum diameter of >1 cm and a minimum height of >30 cm. The botanical specimens were taxonomically identified and incorporated into the Metropolitan Herbarium (UAMIZ). The strata were classified based on height. Likewise: Importance Value Index (IVI), species frequency, density (individuals/ha), dominance by basal area (m²/ha), coverage (m²/ha), Shannon-Wiener Diversity, Simpson Dominance, Jaccard Similarity, and Morisita-Horn were determined; species accumulation curves and occurrence analysis were also generated. Additionally, changes in altitude and slope variables were measured at each sampling point, where composite soil samples of 500 g were also collected and processed to analyze their physical and chemical properties; the soil analyses were carried out at the Soil Laboratory of the Institute of Ecology (INECOL-Xalapa). Vegetation data and environmental variables were analyzed using descriptive statistics, and comparisons were made with an ANOVA or Kruskal-Wallis test, depending on whether the assumptions of normality and homoscedasticity were met, followed by post-hoc tests to determine differences in these variables among the 10 transects. Similarly, comparisons were made between slopes to determine, in this case, the existence of a "slope exposure" effect on vegetation and soil. Using vegetation variables, scatter plots, correlation analyses, and regression analyses were carried out in relation to altitude and slope variables to determine their relationship. Ultimately, a Canonical Correspondence Analysis (CCA) was conducted to determine the existence of an ordination pattern due to edaphic properties and vegetation based on their location on the hill. A total of 214 species were recorded, belonging to 158 genera and 52 families of angiosperms. The best-represented families were Fabaceae, Asteraceae, Malvaceae, Acanthaceae, Burseraceae, Euphorbiaceae, and Cactaceae. The genera with the highest number of species were Bursera (10) and Mimosa (6); 78 endemic species were detected, and the rest occur in Mexico and widely distributed in the American tropics. By growth form, 108 are trees, 96 shrubs, 7 arborescent, and 3 rosette-forming. In the IUCN Red List, 101 species are in the least concern category, three are nearly threatened, five are vulnerable, and four are endangered; additionally, five are listed under NOM-059-SEMARNAT-2010, three as threatened and two as endangered. Regarding the structure, a total of 850 individuals were recorded, including 425 trees (40% concentrated mainly in a medium tree stratum, 4-6 m in height) and 425 shrubs (57.4% in a tall shrub stratum, >2 m). The most abundant and frequent tree species were Euphorbia schlechtendalii and Lysiloma tergeminum, and as a shrub, Acalypha filipes. Furthermore, according to their IVI, the most important trees were (T1-T10): Bursera submoniliformis, B. xochipalensis, Cnidoscolus rostratus, Haematoxylum brasiletto, Jatropha elbae, B. linanoe, Sideroxylon capiri, Swietenia humilis, and E. schlechtendalii; and for shrubs: A. filipes (T2, 3, 7, and 8), Mimosa mollis (T5, 6, and 10), Randia thurberi (T1), Adelia oaxacana (T4), and Echinopterys eglandulosa (T9). The highest density values were 2,961 trees/ha (T3) and 4,750 shrubs/ha (T4). The highest tree dominance was 52.4 m²/ha (T5), and the highest shrub dominance was 64.8 m²/ha (T3). By presence/absence, 1,933 individuals were recorded; the tree diversity was H’ >4 in all transects, and shrub diversity ranged from H’=3.2 to H’=4.1. Jaccard similarity between transects was low to intermediate, while Morisita-Horn similarity was higher, showing a clustering of sampling units by slope. The relationships of vegetation with altitude and slope were: altitude positively correlated to shrub height and distance, and negatively to dominance. Slope was negatively correlated to shrub height, basal area, cover abundance and richness. Tree structure and diversity showed no correlation. The occurrence analysis revealed changes in the floristic composition: species adapted to aridity were found in the upper position of the hill (-summit- with greater sun exposure) and shade-loving species in the lower position. Through variance analysis by slopes and CCA, it was determined that the North and East slopes have a higher density of individuals, taller shrubs, and greater abundance, richness, and diversity. Likewise, associated with these slopes, higher moisture, organic matter, organic carbon, total carbon, total nitrogen, total phosphorus, exchangeable cations, and cation exchange capacity were recorded, as well as lower soil pH and density. Regarding the West and South slopes, and the Summit, these are directly related to the effect of slope exposure to radiation. Finally, it is important to highlight that this is the first floristic and ecological study carried out on “La Cazuela” hill. The vegetation is typical of a LDF on the Mexican Pacific slope, with structural characteristics of more arid regions, such as a greater presence of a low tree layer, a mostly tall shrub layer, and the enrichment of elements adapted to arid conditions, such as cacti and rosette plants. For these reasons, the results of this thesis are an essential contribution for the implementation of conservation, management, and restoration plans for LDFs in our country.
Las selvas bajas caducifolias (SBC) son comunidades dominadas por árboles de baja altura (≤ 15 m), con un período de sequía en el cual los elementos vegetales pierden las hojas. La conformación de estas comunidades suele presentar diversos tipos de arreglos florísticos y estructurales, como resultado adaptativo a la complejidad ambiental de México. El objetivo de este estudio fue determinar la composición florística, estructura y diversidad de la vegetación de una SBC y su relación con algunas variables abióticas (p. ej. altitud, pendiente y propiedades edáficas) presentes en el cerro “La Cazuela”, Tlaucingo, Municipio de Teotlalco, Puebla, México. El muestreo se realizó siguiendo el método de cuadrantes centrados en un punto, con un punto de muestreo ubicado cada 10 m (11 puntos por transecto), establecidos en 10 transectos (T) de 100 m cada uno (11 puntos por transecto x 10 transectos = 110 puntos en total); ocho con dirección Base-Cima (dos por ladera) y dos en la Cima. El trabajo consistió en el censo, medición de datos biométricos y colecta de ejemplares de referencia de árboles y arbustos, con un diámetro mínimo >1 cm y una altura mínima >30 cm. Los ejemplares botánicos se determinaron taxonómicamente y se incorporaron al Herbario Metropolitano (UAMIZ). Los estratos se clasificaron con base en la altura. De igual forma, se determinaron: Índice de Valor de Importancia (IVI), frecuencia de especies, densidad (individuos/ha), dominancia por área basal (m2 /ha), cobertura (m2 /ha), Diversidad de Shannon-Wiener, Dominancia de Simpson, Similitud de Jaccard y Morisita-Horn; asimismo, se generaron curvas de acumulación de especies y análisis de ocurrencia. Además, el cambio en las variables de altitud y pendiente se midieron en cada punto de muestreo, donde, también, se colectaron muestras compuestas de suelo de 500 g que fueron procesadas para analizar sus propiedades físicas y químicas; los análisis edáficos se realizaron en el Laboratorio de Suelos, del Instituto de Ecología (INECOL-Xalapa). Los datos de la vegetación y las variables ambientales se analizaron con estadística descriptiva y se realizaron comparaciones con una ANOVA o Kruskal-Wallis, según se cumplieran los supuestos de normalidad y homocedasticidad, seguidas por pruebas post-hoc para conocer las diferencias de dichas variables entre los 10 transectos. Igualmente, se realizaron comparaciones entre las laderas para determinar la existencia, en este caso, del efecto de “exposición de ladera” sobre la vegetación y el suelo. Con las variables de vegetación, se realizaron diagramas de dispersión, y análisis de correlación y regresión respecto de las variables de altitud y pendiente para determinar su relación. Por último, se llevó a cabo un Análisis de Correspondencia Canónica (ACC) para determinar la existencia de un patrón de ordenación debido a las propiedades edáficas y la vegetación por su ubicación en el cerro. Se registraron 214 especies, pertenecientes a 158 géneros y a 52 familias de angiospermas. Las familias mejor representadas fueron Fabaceae, Asteraceae, Malvaceae, Acanthaceae, Burseraceae, Euphorbiaceae y Cactaceae. Los géneros con mayor número de especies fueron Bursera (10) y Mimosa (6); se detectaron 78 especies endémicas y el resto son de amplia distribución en el trópico americano. Por su forma de crecimiento, 108 son árboles, 96 arbustos, 7 arborescentes y 3 rosetófilas. En la Lista Roja de la IUCN, 101 especies se encuentran en la categoría de preocupación menor, tres como casi amenazadas, cinco vulnerables y cuatro en peligro de extinción; además, cinco se encuentran listadas en la NOM-059-SEMARNAT-2010, tres amenazadas y dos en peligro de extinción. Con relación a la estructura, en total se registraron 850 individuos, 425 árboles (40% concentrados principalmente, en un estrato arbóreo medio, 4-6 m de altura) y 425 arbustos (57.4% en un estrato arbustivo alto, >2 m). Las especies arbóreas más abundantes y frecuentes fueron: Euphorbia schlechtendalii y Lysiloma tergeminum; y como arbustiva, Acalypha filipes. Además, por su IVI, las arbóreas más importantes fueron (T1-T10): Bursera submoniliformis, B. xochipalensis, Cnidoscolus rostratus, Haematoxylum brasiletto, Jatropha elbae, B. linanoe, Sideroxylon capiri, Swietenia humilis, y E. schlechtendalii; y en el caso de las arbustivas: A. filipes (T2, 3, 7 y 8), Mimosa mollis (T5, 6 y 10), Randia thurberi (T1), Adelia oaxacana (T4) y Echinopterys eglandulosa (T9). Los mayores valores de densidad fueron: 2,961 árboles/ha (T3) y 4,750 arbustos/ha (T4). La dominancia arbórea más elevada fue de 52.4 m2 /ha (T5), y la arbustiva de 64.8 m2 /ha (T3). Por presencia/ausencia, se contabilizaron 1,933 individuos; la diversidad arbórea fue H’ >4 en todos los transectos y la arbustiva osciló entre H’=3.2 a H’=4.1. La Similitud de Jaccard entre los transectos, fue de baja a intermedia, y con Morisita-Horn fue más elevada y se presentó un agrupamiento de las unidades de muestreo por laderas. La relación de la vegetación con la altitud y pendiente fue: altitud positiva con la altura arbustiva y distancia; así como negativa con la dominancia. La pendiente se correlacionó negativamente con la altura, área basal y cobertura arbustivas; y con la abundancia y la riqueza. La estructura arbórea y la diversidad no presentaron correlación. El análisis de ocurrencia expuso cambios en la composición florística: especies adaptadas a la aridez en la posición alta del cerro (-Cima- mayor exposición al sol) y especies umbrófilas en la posición baja. A través del análisis de varianza por laderas y del ACC, se determinó que las laderas Norte y Este presentan una mayor densidad de individuos, mayor altura de los arbustos, mayor abundancia, riqueza y diversidad. Asimismo, asociadas a dichas laderas, se registraron: una mayor humedad, materia orgánica, carbono orgánico, carbono total, nitrógeno total, fósforo total, cationes intercambiables y capacidad de intercambio catiónico; así como menor pH y densidad del suelo. Con respecto a las laderas Oeste y Sur, y la Cima, éstas están relacionadas directamente con el efecto de exposición de ladera a la radiación. Finalmente, es importante resaltar que éste es el primer estudio florístico y ecológico que se ha llevado a cabo en el cerro “La Cazuela”. La vegetación es típica de una SBC de la vertiente del Pacífico Mexicano, con características estructurales de las regiones con más aridez, como una mayor presencia de un estrato arbóreo bajo, estrato arbustivo mayormente alto y el enriquecimiento de elementos adaptados a las condiciones áridas como cactáceas y rosetófilas. Por lo anterior, los resultados de esta tesis son un aporte esencial para la implementación de planes de conservación, manejo y restauración de las SBC de nuestro país.
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