Model of self-organizational dynamics in a semi-deciduous microphyllous forest in eastern Cuba: a restoration approach

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Published: Apr 17, 2023
Keywords:
System dynamics models, disturbances, functional types, structure, nonlinear interactions.

Main Article Content

Arturo Salmerón López
Centro Oriental de Ecosistemas y Biodiversidad (BIOECO), Santiago de Cuba.
http://orcid.org/0000-0001-7591-8965
Gretel Geada López
University of Pinar del Río "Hermanos Saíz Montes de Oca"
http://orcid.org/0000-0002-8421-0624

Abstract

The use of systems modeling as a tool to simulate the dynamics in vegetal communities as responses to disturbances constitutes an alternative for management in protected areas. The objective of this study is to develop a model to simulate the possible self-organizing dynamics in the composition and functional structure of the microphyllous semi-deciduous forest under different disturbance scenarios. Population change equations for dynamogenetic species were determined based on the Leslie matrix, considering functional type and age structure. A conceptual model of the system is defined, that integrates the previous information available on functional composition, structure and interactions. The results of the simulations showed that disturbances occurred in some sectors of the area led the system to equilibrium states very different from the conserved states. The composition, structure, and functional interactions defined in the forest, together with local disturbances, condition the self-organizing dynamics of the system, which can lead to more than one state of equilibrium through different successional trajectories. These aspects facilitate the taking of actions for ecological restoration.

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How to Cite
Salmerón López, A., & Geada López, G. (2023). Model of self-organizational dynamics in a semi-deciduous microphyllous forest in eastern Cuba: a restoration approach. Cuban Journal of Forest Science, 11(1), e786. Retrieved from https://cfores.upr.edu.cu/index.php/cfores/article/view/786
Issue
Vol. 11 No. 1 (2023): January-April
Section
Scientific articles
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This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Author Biography

Gretel Geada López, University of Pinar del Río "Hermanos Saíz Montes de Oca"

Dr. en Ciencias Biológicas (Ph.D) e Investigador Titular Académico Joven de la Academia de Ciencias de Cuba 2006-2012.Categoría Académica: Profesor Titular, Universidad Pinar del Río. Cuba. Secretaria del Tribunal Nacional de Grados Científico en Ciencias Forestales. 2012-actual Educación: Postdoctoral. Genética y evolución de los pinos en América Central y el Caribe. Instituto de Ecología. Universidad Autónoma de México. UNAM (2006-2008).Environmental-oriented agriculture for increase food production. Universidad de Agricultura y Veterinaria de Obihiro, Japón. JICA 2011. Ph.D. Forest Resource Biology (en Biología de los Recursos Forestales: Especialidad Genética poblacional). Ehime University. Japón (Marzo 2000-2003). HOMOLOGADO EN CUBA en Doctorado en Ciencias Biológicas.M.Sc. Master en Ciencias Forestales (Mención Biotecnología Forestal). Universidad de Pinar del Río. Cuba. (Septiembre 1997-1999).Septiembre 2008- Actual. Profesor de Genética Forestal. Doctorado en Ciencias Forestales y Maestría en Ciencias Forestales. Universidad de Pinar del Río. Cuba. Septiembre 2011-Actual. Profesor de Mejoramiento Forestal. Especialidad de Silvicultura. Universidad de Pinar del Río. Cuba.Secretaria del Tribunal Nacional en Ciencias Forestales 2006-2012 Asociado Joven de la Sección Agrarias y Pesca de la ACC 2009 Comité Doctoral en Ciencias Forestales. 2005 Miembro del Consejo Científicos de la Universidad de Pinar del Río 2004 Consejo Editorial de la Revista Forestal BARACOA. Profesor adjunto del Doctorado conjunto Universidad de Alicante-Universidad de Pinar del Río (Conservación de recursos fitogenéticos). Profesor de Genética de la Conservación. Maestría en Ciencias Biológicas, Universidad de Panamá. Panamá.

References

BIALIC-MURPHY, L., KNIGHT, T.M., KAWELO, K. y GAOUE, O.G., 2022. The Disconnect Between Short- and Long-Term Population Projections for Plant Reintroductions. Frontiers in Conservation Science [en línea], vol. 2. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 2673-611X. Disponible en: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcosc.2021.814863.

CHIRAKKAL, H. y GERBER, L.R., 2010. Short- and long-term population response to changes in vital rates: implications for population viability analysis. Ecological Applications [en línea], vol. 20, no. 3, pp. 783-788. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 1939-5582. DOI 10.1890/09-0560.1. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1890/09-0560.1.

DAMGAARD, C., 2004. Evolutionary Ecology of Plant-plant Interactions: An Empirical Modelling Approach [en línea]. S.l.: Aarhus University Press. ISBN 978-87-7934-116-6. Disponible en: https://books.google.com.cu/books/about/Evolutionary_Ecology_of_Plant_plant_Inte.html?id=8JjwAAAAMAAJ&redir_esc=y.

GILLISON, A.N., BIGNELL, D.E., BREWER, K.R.W., FERNANDES, E.C.M., JONES, D.T., SHEIL, D., MAY, P.H., WATT, A.D., CONSTANTINO, R., COUTO, E.G., HAIRIAH, K., JEPSON, P., KARTONO, A.P., MARYANTO, I., NETO, G.G., VAN NOORDWIJK, M., SILVEIRA, E.A., SUSILO, F.-X., VOSTI, S.A. y NUNES, P.C., 2013. Plant functional types and traits as biodiversity indicators for tropical forests: two biogeographically separated case studies including birds, mammals and termites. Biodiversity and Conservation [en línea], vol. 22, no. 9, pp. 1909-1930. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 1572-9710. DOI 10.1007/s10531-013-0517-1. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s10531-013-0517-1.

KOOYMAN, R. y ROSSETTO, M., 2008. Definition of plant functional groups for informing implementation scenarios in resource-limited multi-species recovery planning. Biodiversity and Conservation [en línea], vol. 17, no. 12, pp. 2917-2937. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 1572-9710. DOI 10.1007/s10531-008-9405-5. Disponible en: https://doi.org/10.1007/s10531-008-9405-5.

MAESTRE, F.T., CALLAWAY, R.M., VALLADARES, F. y LORTIE, C.J., 2009. Refining the stress-gradient hypothesis for competition and facilitation in plant communities. Journal of Ecology [en línea], vol. 97, no. 2, pp. 199-205. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 1365-2745. DOI 10.1111/j.1365-2745.2008.01476.x. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2745.2008.01476.x.

NAVARRO CANO, J., GOBERNA, M. y VERDÚ, M., 2019. Plant facilitation as a tool to restore diversity and ecosystem functions. Ecosistemas [en línea], vol. 28, pp. 20-31. DOI 10.7818/ECOS.1747. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/334846896_Plant_facilitation_as_a_tool_to_restore_diversity_and_ecosystem_functions.

OSTERTAG, R., WARMAN, L., CORDELL, S. y VITOUSEK, P.M., 2015. Using plant functional traits to restore Hawaiian rainforest. Journal of Applied Ecology [en línea], vol. 52, no. 4, pp. 805-809. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 1365-2664. DOI 10.1111/1365-2664.12413. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1365-2664.12413.

PAINE, C.E.T., BARALOTO, C., CHAVE, J. y HÉRAULT, B., 2011. Functional traits of individual trees reveal ecological constraints on community assembly in tropical rain forests. Oikos [en línea], vol. 120, no. 5, pp. 720-727. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 0030-1299. Disponible en: https://www.jstor.org/stable/29783565.

REYES, J. y ACOSTA, F. 2005. Vegetación Terrestre en Cuba: Siboney-Juticí. Rapid Biological Inventories, Report 10. The Field Museum, Chicago. 73 p., [sin fecha].

RUIZ, A., 2005. Rapid Biological Inventories Report 10. Cuba: Siboney-Juticí. [en línea]. S.l.: s.n., pp. 47-50. ISBN 978-0-914868-58-3. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/257921577_Rapid_Biological_Inventories_Report_10_Cuba_Siboney-Jutici.

SALMERON LÓPEZ, A. 2016. Dinámica funcional del bosque semideciduo micrófilo en la Reserva ecológica Siboney Juticí, zona núcleo de la Reserva de la Biosfera Baconao. Tesis de Doctorado. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISBN 978-0-444-64130-4. Disponible en: https://rc.upr.edu.cu/jspui/handle/DICT/1952.

SALMERON LÓPEZ, A. y GEADA LÓPEZ, G., 2016. Estructura regenerativa funcional en el bosque semideciduo micrófilo de la Reserva Ecológica Siboney Juticí. Revista Forestal Baracoa [en línea], vol. 35, pp. 83-91. Disponible en: https:// https://rc.upr.edu.cu/jspui/handle/DICT/2571.

SALMERÓN LÓPEZ, A., GONZÁLEZ RODRÍGUEZ, A. y GEADA LÓPEZ, G., 2016. Tipos funcionales de plantas según su respuesta a las perturbaciones en un bosque semideciduo micrófilo costero de Cuba Oriental. Bosque (Valdivia) [en línea], vol. 37, no. 1, pp. 135-145. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 0717-9200. DOI 10.4067/S0717-92002016000100013. Disponible en: http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0717-92002016000100013&lng=es&nrm=iso&tlng=es.

SALMERÓN LÓPEZ, A., y GEADA LÓPEZ, G., 2018. Interacciones entre plantas en un bosque semideciduo micrófilo de Cuba Oriental. Bosque (Valdivia) [en línea], vol. 39, no. 2, pp. 347-356. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 0717-9200. DOI 10.4067/S0717-92002018000200347. Disponible en: http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0717-92002018000200347&lng=es&nrm=iso&tlng=es.

SOLIVERES, S., ELDRIDGE, D.J., MAESTRE, F.T., BOWKER, M.A., TIGHE, M. y ESCUDERO, A., 2011. Microhabitat amelioration and reduced competition among understorey plants as drivers of facilitation across environmental gradients: Towards a unifying framework. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics [en línea], vol. 13, no. 4, pp. 247-258. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 1433-8319. DOI 10.1016/j.ppees.2011.06.001. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1433831911000370.

VALIENTE-BANUET, A. y VERDÚ, M., 2008. Temporal Shifts from Facilitation to Competition Occur between Closely Related Taxa. Journal of Ecology [en línea], vol. 96, no. 3, pp. 489-494. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 0022-0477. Disponible en: https://www.jstor.org/stable/20143487.

VASQUEZ VALDERRAMA, M. y SOLORZA-BEJARANO, J., 2017. Agrupación funcional de especies vegetales para la restauración ecológica de ecosistemas de montaña, Bogotá, Colombia. Colombia forestal [en línea], vol. 21, no. 1, pp. 5. DOI 10.14483/2256201X.11730. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/322014614_Agrupacion_funcional_de_especies_vegetales_para_la_restauracion_ecologica_de_ecosistemas_de_montana_Bogota_Colombia.

VERHEIJEN, L.M., AERTS, R., BROVKIN, V., CAVENDER-BARES, J., CORNELISSEN, J.H.C., KATTGE, J. y VAN BODEGOM, P.M., 2015. Inclusion of ecologically based trait variation in plant functional types reduces the projected land carbon sink in an earth system model. Global Change Biology [en línea], vol. 21, no. 8, pp. 3074-3086. [Consulta: 6 marzo 2023]. ISSN 1365-2486. DOI 10.1111/gcb.12871. Disponible en: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.12871.