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Keywords:

  • matrix population models;
  • population viability analysis
  • análisis de viabilidad poblacional;
  • modelos poblacionales matriciales

Abstract: A joint demographic and population genetics stage-based model for a subdivided population was applied to Gentiana pneumonanthe, an early successional perennial herb, at a regional (metapopulation) scale. We used numerical simulations to determine the optimal frequency of habitat disturbance (sod cutting) and the intensity of gene flow among populations of G. pneumonanthe to manage both population viability and genetic diversity in this species. The simulations showed that even small populations that initially had near-equal allele frequencies could, if managed properly through sod cutting every 6 to 7 years, sustain their high genetic variation over the long run without gene flow. The more the allele frequencies in the small populations are skewed, however, the higher the probability that in the absence of gene flow, some alleles will be lost and within-population genetic variation will decrease even under proper management. This implies that although local population dynamics should be the major target for management, regional dynamics become important when habitat fragmentation and decreased population size lead to the loss of local genetic diversity. The recommended strategy to improve genetic composition of small populations is the introduction of seeds or seedlings of nonlocal origin.

Resumen: Aplicamos un modelo combinado de demografía y genética poblacional basado en etapas a una población subdidivida de Gentiana pneumonanthe, una hierba perenne de sucesión temprana, a una escala regional (metapoblacional). Utilizamos simulaciones numéricas para determinar la frecuencia óptima de perturbación de hábitat (corte de césped) y la intensidad de flujo genético entre poblaciones de G. pneumonanthe para manejar tanto la viabilidad poblacional como la diversidad genética de esta especie. Las simulaciones mostraron que, manejadas adecuadamente mediante cortes cada 6-7 años, aun las poblaciones pequeñas que inicialmente tenían frecuencias alélicas casi iguales podían mantener su alta variación genética a largo plazo sin deriva génica. Sin embargo, a mayor sesgo en las frecuencias alélicas de las poblaciones pequeñas, es mayor la probabilidad de que se pierdan algunos alelos y disminuya la variación genética intrapoblacional, aun bajo condiciones de manejo adecuadas. Esto implica que, aunque la dinámica poblacional local debiera ser el principal objetivo de manejo, la dinámica regional es importante cuando la fragmentación del hábitat y la reducción del tamaño poblacional conducen a la pérdida de diversidad genética local. La introducción de semillas o plántulas de origen fuereño es la estrategia recomendada para mejorar la composición genética de poblaciones locales.