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Higher Taxa as Surrogates of Plant Biodiversity in a Megadiverse Country

Authors

  • JOSE L. VILLASEÑOR,

    Corresponding author
    1. Departamento de Botánica, Instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de México Apartado Postal 70-233, 04510 México, D. F. México
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  • GUILLERMO IBARRA-MANRÍQUEZ,

    1. Centro de Investigaciones en Ecosistemas, Universidad Nacional Autónoma de México. Antigua Carretera a Pátzcuaro 8701, Col. San José de la Huerta, 58190 Morelia, Michoacán, México
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  • JORGE A. MEAVE,

    1. Departamento de Ecología y Recursos Naturales, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México, 04510 México, D. F. México
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  • ENRIQUE ORTÍZ

    1. Departamento de Botánica, Instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de México Apartado Postal 70-233, 04510 México, D. F. México
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§ email vrios@ibiologia.unam.mx

Abstract

Abstract: An important question in conservation biology is the extent to which the number of taxonomic supraspecific categories can serve as surrogates of species richness. This issue has been little explored in highly diverse areas. We used 113 floristic inventories from throughout Mexico, a megadiverse country, to evaluate the potential of higher-taxon richness for predicting local species richness of vascular plants. This large biodiversity data set includes the main vegetation types found across the country. In all, 247 families, 2,398 genera, and 11,890 species were used for the analysis, representing 99.6%, 90.2%, and 53.2% of the respective totals recorded in the country. We hypothesized that the number of genera and species would be accurately predicted by the richness of the higher taxon. To avoid getting spurious regressions resulting from the logical increase in lower-taxon richness as a higher taxon becomes richer, we calculated new response variables by subtracting from the number of elements in the lower taxon group the number of those in the higher taxon; these variables were “excess species” (number of species minus number of genera or families) and “excess genera” (number of genera minus number of families). Our results indicate that genera provide very effective surrogates for estimation of local species richness (R2= 0.85), whereas families have a more limited potential for this purpose (R2= 0.64). The predictive capacity of the diversity of higher taxon increased when the analyses were constrained to particular vegetation types (maximum R2= 0.95 for genera). This surrogate method may be a valuable tool in locating and designing representative systems of protected areas for vascular plant diversity, especially in megadiverse countries, where conservation efforts are hindered by the lack of complete inventories and insufficient resources.

Abstract

Resumen: Una pregunta importante en biología de la conservación es el grado en que el número de categorías taxonómicas supraespecíficas puede servir como indicador indirecto de la riqueza de especies. Este tema ha sido poco explorado en áreas de alta diversidad. Utilizamos 113 inventarios florísticos de todo México, un país megadiverso, para evaluar el potencial de la riqueza de taxa mayores para predecir la riqueza local de especies de plantas vasculares. Este gran conjunto de datos incluye los principales tipos de vegetación presentes en el país. Para el análisis se utilizó un total de 247 familias, 2,398 géneros y 11,890 especies, representando 99.6%, 90.2%, y 53.2% de los respectivos totales registrados en el país. Planteamos la hipótesis de que el número de géneros y especies serían predichos con precisión por la riqueza del taxón mayor. Para evitar regresiones falsas debido al incremento lógico en la riqueza de un taxón inferior a medida que un taxón superior es más rico, calculamos nuevas variables de respuesta sustrayendo el número de elementos en el taxón menor del número de elementos en el taxón inferior; estas variables fueron “especies excedentes” (número de especies menos número de géneros o familias) y “géneros excedentes” (número de géneros menos número de familias). Nuestros resultados indican que los géneros son indicadores eficientes para la estimación de riqueza local de especies (R2= 0.85), mientras que las familias tienen un potencial más limitado para este propósito (R2= 0.64). La capacidad predictiva de la diversidad de taxa mayores incrementó cuando los análisis se restringieron a tipos particulares de vegetación (R2 máxima = 0.95 para géneros). Este método de indicadores indirectos puede ser una herramienta valiosa para localizar y diseñar sistemas representativos de áreas protegidas para diversidad de plantas vasculares, especialmente en países megadiversos, donde los esfuerzos de conservación son obstaculizados por la carencia de inventarios completos y la insuficiencia de recursos.

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