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Keywords:

  • biodiversity conservation;
  • climatic gradient;
  • El Niño Southern Oscillation (ENSO);
  • La Niña;
  • lomas ;
  • species distribution models;
  • species richness model;
  • tropical plant diversity

Abstract

Tropical arid to semi-arid ecosystems are nearly as diverse as more humid forests and occupy large parts of the tropics. In comparison, however, they are vastly understudied. For instance, fog precipitation alone supports a unique vegetation formation, locally termed lomas, on coastal mountains in the Peruvian desert. To effectively protect these highly endemic and threatened ecosystems, we must increase our understanding of their diversity patterns in relation to environmental factors. Consequently, we recorded all vascular species from 100 random 4 × 4 m plots on the fog-exposed southern slope of the mountain Mongón. We used topographic and remotely sensed covariates in statistical models to generate spatial predictions of alpha diversity and plant species' distribution probabilities. Altitude was the most important predictor in all models and may represent fog moisture levels. Other significant covariates in the models most likely refer also to water availability but on a finer spatial scale. Additionally, model-based clustering revealed five altitudinal vegetation zones. This study contributes to a better spatial understanding of the biodiversity and spatial arrangement of vegetation belts of the largely unknown but highly unique lomas formations. Furthermore, mapping species richness and plant species' distributions could support a long-needed lomas strategic conservation scheme.

Resumen

Los ecosistemas tropicales áridos a semiáridos son tan diversos como los bosques húmedos y ocupan gran parte de los trópicos. Sin embargo, comparativamente, los primeros están poco estudiados. Por ejemplo, la precipitación de niebla estacional solamente es compatible con una formación vegetal característica, en las montañas costeras más elevadas del desierto peruano, localmente denominadas lomas. Para proteger eficazmente estos ecosistemas altamente endémicos y amenazados por diversos factores, debemos incrementar nuestro entendimiento de sus patrones de diversidad en relación con los factores ambientales. Consecuentemente, se registran todas las especies vasculares existentes en 100 parcelas efectuadas al azar en la ladera sureña expuesta a la niebla de la montaña Mongón. El uso topográfico y de covariables de teledetección en los modelos estadísticos estuvo dirigido a la predicción espacial de la diversidad alfa y las probabilidades de distribución de especies de plantas. La altitud fue la variable independiente más importante de todos los modelos, y puede representar diversos niveles de humedad producida por la niebla. Otras covariables significativas en los modelos de referencia más probable también es la disponibilidad de agua, pero en una escala espacial más fina. Además, el modelo basado en la agrupación reveló cinco zonas de vegetación en relación con la altitud. Este estudio contribuye a una mejor comprensión espacial de la biodiversidad y la disposición espacial de los pisos de vegetación de las formaciones lomales en gran parte desconocidos pero muy singular. Por otra parte, la cartografía de la riqueza de especies y la distribución de las especies de plantas podrían apoyar un esquema muy necesario para definir estrategias de conservación de éstos frágiles ecosistemas.