Biodiversidad y densidad de arañas (Araneae) en un sistema agropastoril, tendientes a mejorar el impacto de los enemigos naturales sobre insectos plaga

Abstract

La biodiversidad es una característica compleja de los sistemas biológicos que se manifiesta a distintas escalas espaciales y temporales. En la actualidad, la fragmentación del hábitat es considerada una de las mayores amenazas para la biodiversidad y es un proceso complejo, donde la acción antrópica produce transformación de comunidades originales, introducción de cultivos generando sistemas homogéneos y más espacios en sucesión, afectando la composición de especies y las frecuencias de las mismas. Un sistema agropastoril, donde se combinan actividades agrícolas y ganaderas en un mismo sitio con fines productivos, impactan sobre la diversidad, donde ambos sistemas traen aparejado una serie de actividades y generan constantes cambios al ambiente (como aplicación de insecticidas, actividades de laboreo y labranzas en los sistemas de cultivos, pastoreo y pisoteo en sistemas con ganado). Estos constituyen disturbios que alteran la estructura de poblaciones y comunidades, cambiando los niveles de recursos disponibles y el ambiente físico. Las arañas son utilizadas como indicadores de hábitat, ya que sus comunidades han mostrado ser fuertemente influenciadas por el tipo de hábitat y el patrón en el uso de la tierra. Son unos de los grupos dominantes de los sistemas terrestres y su entera dependencia de la depredación como estrategia trófica las convierte en organismos excepcionales, cumpliendo una destacada función en la regulación de las poblaciones de artrópodos. Se estima que sistemas de cultivos complejos albergan más especies que los hábitats agrícolas simplificados. Los sistemas con asociaciones heterogéneas de plantas poseen más biomasa y recursos alimenticios, tendiendo hacia ambientes permanentes en el tiempo y estableciendo comunidades más estables, que le confieren la propiedad de ser ambientes que pueden recuperarse después de una perturbación. Frente a los escasos estudios sobre la diversidad de arañas en sistemas agropastoriles para la región, se plantearon los siguientes objetivos e hipótesis a lo largo de la investigación: a) Realizar un inventario de arañas lo más completo posible asociadas a diferentes cultivos y pasturas en un sistema agropastoril en la provincia de Santa Fe, b) Evaluar la diversidad alfa y beta de la comunidad de arañas asociada a un sistema agropastoril en término de abundancia y riqueza de especies, c) Comprobar si existe un gradiente de cambio en la comunidad de arañas en áreas naturales sin disturbio (relictos de bosque), en parcelas cultivadas y con ganado en sistemas agropastoriles y d) Determinar qué diseños de parcelas cultivadas y con ganado favorecería a mantener una elevada diversidad de arañas útiles para la agricultura. Para ello se postularon tres hipótesis: 1) Ambientes agrícolas altamente perturbados (áreas de pastura) tienen una diversidad y densidad de arañas menores que áreas naturales sin disturbio o parcelas cultivadas en un sistema agropastoril. 2) Existe un gradiente de diversidad y densidad de arañas desde áreas naturales sin disturbio (relictos de bosque) hacia áreas cultivadas y de pasturas en un sistema agropastoril. 3) La diversidad de arañas en una parcela cultivada en un sistema agropastoril es mayor dependiendo de la heterogeneidad de las parcelas circundantes. Los muestreos se llevaron a cabo en el predio de la Estación Experimental Agropecuaria (EEA) Reconquista (Dpto. General Obligado) del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), (29°11´S - 59°52´W), Santa Fe, Argentina. Se seleccionaron 20 lotes entre aquellos con agricultura (compuestos principalmente por cultivos de algodón, soja, girasol, entre otros) y ganadería. En cada lote se trazaron dos transectas de 100 m de longitud, separadas entre sí por 100 m; definiéndose 12 lotes con transectas de orientación Norte-Sur, 8 lotes con transectas de orientación Este-Oeste, y una transecta en un bosque nativo utilizado como control (representada por árboles y arbustos como: chañar, algarrobo, jacarandá, paraíso, duraznillo, etc.). Los muestreos se realizaron estacionalmente durante un año, iniciando en la primavera de 2009 y finalizando en el invierno de 2010, mediante dos técnicas de muestreo para recolectar las arañas del suelo y sobre la vegetación: trampas de caída (pitfall) y aspiraciones con un G-Vac (garden-vaccum), respectivamente. En cada transecta se realizaron 10 aspiraciones y se colocaron 10 trampas de caída separadas por 10 m en cada transecta, manteniéndose activas por 7 días. El material recolectado fue conservado con alcohol etílico al 70% y trasladado al laboratorio para su acondicionamiento, donde se generó una base de datos de imágenes digitales y se registraron mediante planillas electrónicas cada una de las especies/morfoespecie reconocidas. Se analizó la riqueza de especies mediante curvas de acumulación y de rarefacción basadas en muestras e individuos y se evaluó la riqueza de especie estimada por medio de diferentes estimadores no paramétricos. Se estimó la diversidad verdadera para cada tratamiento y se analizó la estructura de la comunidad en términos de la abundancia proporcional de cada especie mediante modelos matemáticos; para los análisis se utilizaron los programas BioDiversity Pro versión 2, EstimateS 8.2.0 y PAST versión 2.16. Se consideraron variables de la estructura horizontal y vertical, y climáticas para los análisis de ordenación por medio de un escalamiento no métrico multidimensional por medio del programa PC-ORD versión 6.0. Para el gradiente de cambio se utilizó un análisis de ordenación polar y para testear la hipótesis 3, se evaluaron cuatro casos diferentes entre los lotes. Además se analizó la estructura de gremios para cada tratamiento y a nivel estacional. En total se recolectaron 15.451 arañas pertenecientes a 29 familias, de las cuales 14.752 pudieron ser analizadas y pertenecieron a 222 especies/morfoespecies. El inventario obtenido fue muy completo, superando el 90% de completitud en todo el sistema estudiado. La familia Araneidae constituyo el grupo más abundante de todo el sistema agropastoril, seguido por las familias Lycosidae, Philodromidae, Oxyopidae y Salticidae en sistemas cultivados y ganaderos, mientras que en el control protagonizaron las familias Tetragnathidae y Anyphaenidae. De acuerdo a la diversidad verdadera, los sistemas ganaderos y control mostraron la mayor riqueza y diversidad de especies. La densidad de individuos y de especies fue significativamente mayor en ambientes naturales (control), seguida en sistemas con presiones de disturbio menores (ganado) y menor densidad en sistemas cultivados. A nivel estacional, la densidad de individuos y de especies se diferenció significativamente entre la mayoría de las estaciones indicando como las características de cada estación condicionan a la comunidad de arañas. Cada técnica de muestreo registró porciones diferentes de la comunidad de arañas, mostrando diferencias más marcadas en el caso de los sistemas con ganado, donde el estrato herbáceo fue más rico y abundante. Estos resultados podrían estar indicando que ambientes naturales contienen una mejor diversidad de arañas ya que las presiones de disturbio son casi nulas, seguido de sistemas ganaderos y por último sistemas cultivados, donde las prácticas de laboreo entre otras acciones de disturbio impactan sobre las especies de arañas. Los análisis de ordenamiento indicaron que los lotes con diferentes tratamientos (ganado vs. agrícola) tienen comunidades de arañas particulares y diferentes entre ellos, pudiendo algunas variables de la vegetación y climáticas explicar algunos de estos ensambles. Al descomponer la diversidad total (gamma), se obtuvieron valores de recambios más altos a nivel estacional, seguido por el tipo de lote y estrato (de suelo y herbáceo); indicando que estas mediciones de partición son apropiadas para conocer como la diversidad es distribuida geográficamente dentro del sistema y ser base para futuros programas de conservación regional. Se obtuvo un gradiente de cambio de la diversidad y abundancia de las comunidades de arañas, desde ambientes con mayor heterogeneidad ambiental (ambientes naturales) a aquellos más homogéneos (ganado y cultivos), presentando el gradiente dos orientaciones, uno de Este a Oeste y otro de Norte a Sur. Los perfiles de diversidad para los casos analizados, mostraron que lotes con ganado obtuvieron mayor diversidad que sitios cultivados, y los análisis de similitud arrojaron valores altos para el caso 2 (sistemas homogéneos con cultivo) diferenciándose estadísticamente de los otros casos. El mismo patrón sucedió a nivel de gremios entre los casos 2 y 4. En total se registraron ocho gremios, donde los gremios “Otras cazadoras”, “Tejedoras de telas orbiculares” y “Cazadoras corredoras de suelo” estuvieron altamente representados en los tratamientos. Los resultados demostraron que los valores de densidad de individuos y de especies obtenidos en el sistema agropastoril no comprueban la primera hipótesis propuesta, debido a que los sistemas con ganado presentaron una mayor diversidad de especies que el sistema agrícola. Se demostró que existió un gradiente de cambio de la comunidad de arañas en el sistema agropastoril estudiado, cambiando la comunidad desde ambientes heterogéneos hacia homogéneos, es decir desde ambientes naturales (control) hacia lotes con ganado y finalmente a lotes agrícolas. Finalmente, la última hipótesis fue comprobada al evidenciar que lotes cultivados rodeados por lotes ganaderos o mixtos, presentan una alta diversidad y mayor abundancia de arañas, asegurando una mayor diversidad de especies en diseños que presentan mayor heterogeneidad del paisaje. Podemos concluir que los sistemas agropastoriles presentan una comunidad de arañas abundante, rica y diversa en especies, condicionada por los diferentes disturbios que acontecen en cada sistema productivo. Ello nos lleva a proponer que diseños que involucren lotes cultivados y con ganado, y otras combinaciones, van a lograr aumentar la complementariedad entre los sistemas, generando diseños espaciales heterogéneos y permitiendo el desarrollo de una comunidad de arañas más diversa y abundante que posiblemente tenga un mejor impacto sobre el control de los artrópodos plaga.