Análisis de la biodiversidad funcional de enemigos naturales de plagas de un paisaje vitícola mediterráneo

Resumen

La agricultura está ocupando en la actualidad una importante proporción de la tierra fértil del Planeta, habiendo reemplazado a enormes superficies de hábitats naturales diversos. De entre las diferentes plantas que cultiva el ser humano, la vid está considerada como una de las más importantes a nivel mundial, de España y de La Rioja, debido a su enorme repercusión económica, social, cultural y ambiental-paisajística. La agricultura y, más concretamente, la viticultura que se viene practicando de modo generalizado en los últimos decenios ha traído consigo, entre otros efectos, el establecimiento de grandes zonas de monocultivo, la práctica generalizada del laboreo intensivo, el uso de maquinaria pesada, el empleo de pocos genotipos de vid y el uso recurrente y masivo de productos fitosanitarios. La aplicación de esta forma de viticultura ha acarreado, entre otras consecuencias, una importante reducción de la biodiversidad de los agroecosistemas vitícolas y, dentro de ella, de la del grupo funcional de los enemigos naturales de las plagas, particularmente, de los pertenecientes al Phylum Arthropoda. En una situación como la descrita, los hábitats seminaturales integrados en los paisajes vitícolas tienen un gran valor al representar reservorios para la biodiversidad, incluida la de aquellos artrópodos que brindan el servicio ecosistémico del control biológico de plagas. En este contexto, en la presente tesis se planteó el objetivo de evaluar, a nivel taxonómico de familia, la biodiversidad de enemigos naturales depredadores y parasitoides presentes en viñedo y en otros cuatro hábitats principales (olivar, pradera, matorral mediterráneo y bosque mediterráneo) que, junto al viñedo, forman parte de un paisaje vitícola mediterráneo situado en La Rioja (España), así como ampliar conocimientos sobre las interacciones que se producen en el paisaje entre los diferentes tipos de hábitats y las comunidades de artrópodos enemigos naturales presentes en ellos. Para conseguir dicho objetivo se llevaron a cabo muestreos sistemáticos de artrópodos pertenecientes a familias que incluyen especies del grupo funcional de los enemigos naturales de plagas (depredadores y parasitoides) en el área de estudio, mediante parejas de trampas pitfall y combi. Los muestreos se llevaron a cabo en el año 2011 en cinco puntos de cada uno de los cinco hábitats más significativos antes mencionados, y en 2012 y 2013 en 17 puntos, todos ellos en viñedo. Para determinar el nivel de completitud de los inventarios obtenidos se construyeron las correspondientes curvas de acumulación de familias. Además, mediante la determinación de los estimadores no paramétricos Chao 1 y Chao 2 se evaluó la eficiencia de los muestreos realizados, a la vez que se estimaba la riqueza potencial de familias en los hábitats correspondientes. También se determinó la diversidad verdadera de familias en todos esos hábitats. Con los datos recogidos en 2011 se utilizaron índices o métricas de paisaje para analizar el efecto de la heterogeneidad del paisaje sobre las comunidades de familias de enemigos naturales recolectadas en los distintos hábitats. Finalmente, con los datos correspondientes a los años 2012 y 2013, se estimaron diferencias y similitudes entre los puntos de muestreo de los viñedos, basadas en datos de abundancia de las familias de enemigos naturales utilizando la medida de distancias no euclidianas que ofrece el índice de similitud de Bray-Curtis. Además, se evaluó el posible efecto de la vegetación circundante sobre la abundancia y diversidad de esas familias en esos mismos puntos de muestreo estableciendo zonas de influencia a las distancias de 50, 100 y 150 m alrededor de cada uno de ellos. Considerando el conjunto de todas las capturas recolectadas en 2011 en viñedo, olivar, pradera, matorral mediterráneo y bosque mediterráneo, se identificaron, hasta el nivel taxonómico de familia, 28 647 ejemplares de artrópodos pertenecientes a 27 familias que contienen especies depredadoras y parasitoides. Estas familias están incluidas, a su vez, en los 10 órdenes siguientes: Araneae, Coleoptera, Dermaptera, Diptera, Hemiptera, Hymenoptera, Mantodea, Neuroptera, Solifugae y Thysanoptera. La pradera fue el hábitat en el que se recolectó la mayor abundancia de individuos, con casi el 71% del total, mientras que en olivar y viñedo se capturó, aproximadamente, el 8% en ambos hábitats, en bosque mediterráneo el 7%, y en matorral mediterráneo el 6%. Sin considerar las capturas de la familia Formicidae, que fueron ampliamente mayoritarias (19 396 ejemplares), las diferencias de abundancia entre hábitats fueron mucho menos marcadas (pradera: 30,5%, bosque mediterráneo: 22,5%, olivar: 17%, viñedo: 18% y matorral mediterráneo: 12%). Las curvas de acumulación de familias obtenidas en los cinco hábitats estudiados considerando el total de ejemplares capturados en los dos tipos de trampas, alcanzaron la zona de aproximación progresiva a una asíntota, lo que indica que el esfuerzo de muestreo realizado fue suficiente para obtener una adecuada completitud del inventario en todos los casos. En esta misma línea, la obtención en todos los hábitats de valores superiores al 92 % para los estimadores no paramétricos Chao 1 y Chao 2 indicó una elevada eficiencia de los muestreos realizados en todos ellos. El bosque mediterráneo mostró el valor más alto de diversidad verdadera, seguido del viñedo, olivar, matorral mediterráneo y pradera, por este orden. La pradera mostró una correlación significativa solo con familias de depredadores, mientras que la mayoría de las familias de parasitoides la tuvieron con el bosque mediterráneo. Los dos agroecosistemas estudiados (viñedo y olivar) y el matorral mediterráneo presentaron una correlación significativa con las mismas familias de enemigos naturales. La abundancia de las familias Lycosidae, Aeolothripidae, Carabidae, Tachinidae, Braconidae, Ichneumonidae, Coccinellidae, Staphylinidae, Formicidae, Forficulidae y Cecidomyiidae tuvo correlación con diversos índices de paisaje y, por tanto, con la heterogeneidad del mismo, cuantificada a través de dichos índices. La familia de arañas Lycosidae mostró el mayor nivel de correlación observado en el presente trabajo y lo hizo con la métrica de agregación o contagio “Distancia euclidiana al vecino más cercano” que mide el grado de agregación o agrupamiento de los tipos de parches. Esta correlación resultó, además, ser positiva. La familia Aeolothripidae estuvo fuerte y positivamente correlacionada con tres índices de grupos de métricas diferentes: “Círculo circunscrito relacionado” que pertenece al grupo de métricas de área y borde, “Percentil de la distribución ordenada por rango de todos los parches de una misma clase para la métrica número de zonas de núcleo” que es una métrica de núcleo e “Índice de proximidad” que es una métrica de agregación. También la familia Carabidae mostró una fuerte correlación, en este caso negativa, con índices de paisaje de tres grupos de métricas distintos: con el de área y borde “Área del parche”, con el de forma “Ratio perímetro-área del parche” y con el de agregación “Distancia euclidiana al vecino más cercano”. Esta familia también se correlacionó fuerte y negativamente con el índice de paisaje “Altitud”. Considerando el conjunto de todas las capturas recolectadas en 2012 y 2013 en el agroecosistema viñedo integrado en el paisaje estudiado, se identificaron, hasta el nivel taxonómico de familia, 8 159 ejemplares de artrópodos pertenecientes a 27 familias que contienen especies depredadoras y parasitoides. Estas familias están incluidas, a su vez, en los 9 órdenes siguientes: Araneae, Coleoptera, Dermaptera, Diptera, Hemiptera, Hymenoptera, Mantodea, Neuroptera y Thysanoptera. Con diferencia, La familia más abundante fue Formicidae que incluyó el 60,1% del total de individuos capturados. La abundancia de la segunda familia más numerosa (Carabidae) descendió ya al 12,1%. A nivel de orden, si se excluyen los ejemplares de la familia Formicidae, destacó por su abundancia Coleoptera con el 27,5% del total de individuos recolectados, mientras que varios de los órdenes representados resultaron ser muy poco abundantes (Dermaptera, Neuroptera y Mantodea con el 0,2%, 0,1% y < 0,1% del total de ejemplares capturados, respectivamente). El extremo superior de la curva de acumulación de familias obtenida cuando se considera el total de ejemplares capturados llega a ser paralelo al eje x, lo que indica que la completitud del inventario obtenido en este caso fue del 100%. En esta misma línea, los estimadores Chao 1 y Chao 2 fueron superiores al 92%, lo que indica que el muestreo realizado fue eficiente. El número efectivo de familias obtenido en este caso fue de 4,44, diversidad que resultó ser 1,45 veces superior a la encontrada en viñedo en el año 2011. El dendrograma de similitud del índice de Bray-Curtis mostró tres grupos de puntos de muestreo, existiendo subgrupos con índices de similitud superiores a 0,8 dentro de dos de ellos. Sin embargo, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los tres grupos de puntos de muestreo, ni en relación con la abundancia de individuos ni en relación con la riqueza de familias. Tampoco se encontraron diferencias cuando los datos se compararon entre años de muestreo. En el paisaje vitícola estudiado, la proporción de usos del suelo en las tres zonas de influencia establecidas alrededor de cada punto de muestreo (50, 100 y 150 m de radio) no provocó la aparición de diferencias estadísticamente significativas entre los tres grupos de puntos ni en relación con la abundancia de individuos ni en relación con la riqueza de familias.