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Keywords:

  • arthropods;
  • biodiversity surrogates;
  • complementarity;
  • Convention on Biological Diversity;
  • higher taxa;
  • morphospecies;
  • ordination;
  • rarefaction curves
  • Artrópodos;
  • complementariedad;
  • Convención de Diversidad Biológica;
  • curvas de rarefacción;
  • morfoespeies;
  • ordenación;
  • sustitutos de biodiversidad;
  • taxa superiores

Abstract: Invertebrates provide the majority of ecosystem services; thus, it is important that they be inventoried, monitored, and protected. Nevertheless, inventories, monitoring, and management generally focus on vertebrates and flowering plants. Consequently, there are few guidelines or case studies for invertebrates. We present a procedure for developing a monitoring program for species-rich invertebrates that entails (1) characterizing the community; (2) identifying surrogates for biodiversity; and (3) establishing efficient methods to monitor surrogates and any ecologically important or sensitive taxa. We used these procedures, biodiversity-based statistical advances, and a survey of arthropods to develop a monitoring plan for the forests of Shenandoah National Park, Virginia (U.S.A.). Our case study revealed that mixed hardwood and hemlock forests had significantly different compositions of arthropods in their soil and understory strata. Of the 10 orders tested Coleoptera and Hymenoptera were the only two to pass most of the five surrogate tests, and their combination improved predictions of overall arthropod diversity. Because arthropods represent the majority of macroscopic species in most ecosystems, the ability of this assemblage to predict overall arthropod diversity makes it a powerful surrogate. Of the 11 collecting methods used, the beat-sheet method was the most efficient for monitoring this surrogate assemblage. To complement this coarse-filter approach to monitoring at-risk, invasive, or other important taxa (fine filter), we used ordination analyses to match 66 taxa with the methods that most effectively sampled them. Our methods serve as a model for developing an invertebrate monitoring plan and should facilitate linking such monitoring with ecosystem functions and management.

Resumen: Los invertebrados proporcionan la mayoría de los servicios ecosistémicos; por lo tanto, es importante que sean inventariados, monitoreados y protegidos. Sin embargo, los programas de inventarios, monitoreo y gestión generalmente se concentran en vertebrados y plantas con flores. Consecuentemente, hay pocas directrices o estudios de caso para invertebrados. Presentamos un procedimiento para el desarrollo de un programa de monitoreo para invertebrados que implica (1) caracterización de la comunidad; (2) identificación de sustitutos de la biodiversidad y (3) establecimiento de métodos eficientes para el monitoreo de sustitutos y cualesquier taxa sensible o ecológicamente importante. Utilizamos estos procedimientos, avances estadísticos basados en biodiversidad, y un muestreo de artrópodos para desarrollar un plan de monitoreo para los bosques del Parque Nacional Shenandoah (E.U.A.). Nuestro estudio de caso reveló que los bosques mixtos de maderas duras y abetos tenían composiciones de artrópodos significativamente diferentes en el suelo y en el sotobosque. De los 10 órdenes evaluados, Coleoptera e Hymenoptera fueron los únicos 2 que aprobaron la mayoría de las cinco pruebas de sustitutos, y su combinación mejoró las predicciones de la diversidad total de artrópodos. Debido a que los artrópodos representan la mayoría de las especies macroscópicas en casi todos los ecosistemas, la habilidad de este ensamble para predecir la diversidad total de artrópodos lo hace un sustituto poderoso. De los 11 métodos de recolecta utilizados, el método de la sábana fue el más eficiente para el monitoreo de este ensamble sustituto. Para complementar este enfoque de filtro grueso para el monitoreo de taxa en riesgo, invasivos (filtro fino), utilizamos análisis de ordenación para comparar 66 taxa con los métodos que los muestrearon más efectivamente. Nuestros métodos sirven como modelo para el desarrollo de un plan de monitoreo de invertebrados y deberá facilitar la vinculación de tal monitoreo con los servicios ecosistémicos y la gestión.