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Factors Controlling Compositional Changes in a Northern Andean Páramo (La Rusia, Colombia)

Authors


Abstract

In this study, we aimed to assess the processes controlling compositional change in a Northern Andean páramo highly affected by human-induced disturbances over the last few decades (La Rusia, Colombia). Along the 3000–3800 m asl altitudinal range, we randomly sampled fifty 10 × 10 m plots. Therein, we measured altitude and variables related to soil conditions (i.e., moisture, nutrient contents, bulk density, and texture), occurrence of human-induced disturbances (i.e., fire, vegetation clearing, potato cultivation, and cattle grazing), and land-use history. We also recorded richness and abundance of plant species, identifying them as exotic or native. We differentiated four groups of plots according to their species composition. The groups had significant differences in altitude, soil conditions, land-use history, and particularly, in richness of exotic species and exotic/native cover ratio. They could be ascribed to shrub- and grass-páramo vegetation types based on their relative dominance of woody and herbaceous species; however, these groups were not arranged according to the hypothetical composition of altitudinal belts, but rather formed a mosaic of patches. This mosaic was determined not only by altitude but also by soil conditions and disturbance history of sites. Our results corroborate recent findings which highlight shrub- and grass-páramo vegetation types as patches of contrasting species composition and structure that depend on local environmental variables, as well as human-induced disturbances as a major determinant of compositional discontinuities in these ‘high mountain’ tropical ecosystems.

Resumen

Este trabajo fue realizado con el objetivo de evaluar los procesos que controlan los cambios composicionales en un páramo fuertemente afectado por las perturbaciones de origen humano durante las últimas décadas (La Rusia, Colombia). A lo largo del gradiente altitudinal entre los 3000 y los 3800 m s.n.m., se muestrearon de forma aleatoria 50 parcelas de 10 × 10 m. En estas se midió la altitud y las variables ambientales relacionadas con la humedad, el contenido en nutrientes, la densidad aparente y la textura del suelo, la ocurrencia de perturbaciones humanas como el fuego, la tala, el cultivo de papa y el pastoreo, y la historia de uso humano. También se registró el número y la abundancia de especies vegetales, determinando el origen exótico o nativo de las mismas. Se diferenciaron cuatro grupos de parcelas en función de su composición específica. Estos mostraron diferencias significativas en altitud, condiciones del suelo, historia de uso humano, y especialmente, en riqueza de especies exóticas y cociente especies exóticas/nativas. Dichos grupos podían estar relacionados con los tipos de vegetación asociados habitualmente al sub-páramo y al páramo en función de la dominancia relativa de leñosas y herbáceas en los mismos, sin embargo, no parecían estar distribuidos según el esquema hipotético de los cinturones vegetales, sino formando un mosaico de parches. Dicho mosaico estaba determinado no sólo por la altitud, sino también por las condiciones del suelo y la historia de uso humano de las diferentes zonas del páramo. Nuestros resultados corroboran los de estudios recientes que sugieren que los tipos de vegetación asociados al sub-páramo y al páramo normalmente no aparecen formando cinturones, sino mosaicos de parches en función de variables ambientales locales, y también los de aquellos que señalan a las perturbaciones humanas como el principal determinante de las discontinuidades composicionales en los ecosistemas de alta montaña tropical.

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