Regeneración de especies exóticas en sitios post-tala en plantaciones de Pinus pinaster en el Área Protegida Cabo Polonio, Uruguay : factores ambientales y análisis para su manejo

Abstract

Las especies vegetales exóticas invasoras configuran un problema que presenta impactos sociales y ecológicos significativos a nivel global. En muchas áreas protegidas es necesario realizar manejos dirigidos a disminuir las poblaciones de estas especies para cumplir objetivos de conservación. En Uruguay, la zona costera se plantó extensivamente con especies como pino (principalmente pino marítimo, Pinus pinaster) y acacia trinervis (Racosperma longifolium) con el fin de fijar el movimiento de las dunas y evitar el avance sobre áreas productivas, lo cual generó una amplia dispersión y procesos de invasión de estas especies. El área protegida de Cabo Polonio presenta actualmente esta problemática, con afectaciones en los sistemas dunares, originado por plantaciones principalmente de Pinus pinaster de aproximadamente 80 años. En el marco de su plan de manejo, uno de los objetivos de conservación es liberar áreas forestadas y así devolver movilidad al sistema dunar. Para generar un manejo adecuado, es importante conocer los factores ambientales locales que inciden en la regeneración natural. Por lo que, con el objetivo de identificar las variables ambientales que inhiben o facilitan la regeneración de especies exóticas, se analizó la regeneración de leñosas en un predio privado dentro del área protegida en los dos primeros años luego de la tala rasa de plantaciones de pino con fines comerciales. Se seleccionaron dos sitios con características ambientales diferentes: uno cuya cobertura original (antes de las plantaciones) correspondía a pastizales húmedos (S1) y otro caracterizado por dunas costeras (S2). Se realizaron muestreos de campo en 2022 y 2023, para caracterizar la regeneración de leñosas y condiciones asociadas al suelo: profundidad de materia orgánica, cobertura de mantillo y cobertura de herbáceas. Se establecieron en total 35 parcelas donde se midieron la regeneración de individuos y diferentes variables explicativas. A su vez se utilizaron bases de datos fotogramétricas y satelitales para obtener variables topográficas de micro escala como el Índice de Posición Topográfica multiescalar (TPI), el Índice Topográfico de Humedad (TWI) y variables asociadas a la productividad, como el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) y el Índice de Productividad y Variabilidad (IPV). Para el análisis de las variables se utilizaron modelos generalizados de regresión lineal (GLM) y para determinar las diferencias entre ambos años se utilizaron pruebas de significancia estadísticas (Suma de rangos de Wilcoxon). Además, se utilizaron imágenes satelitales para evaluar la expansión de la cobertura arbórea observada en campo en el S2. Finalmente, se realizaron entrevistas semiestructuradaspara analizar las implicancias de los resultados obtenidos para el manejo del área protegida. Los resultados indican para el S1, que la cobertura arbórea se mantuvo densa y cerrada, con nula regeneración de acacias. Durante el primer año, la regeneración se relacionó positivamente con el índice TWI, indicativo de mayor disponibilidad de agua. Por otro lado, en el S2, la densidad estuvo compuesta por acacias y pinos, este último en menor densidad. En este sitio la densidad de los renuevos fue mayor en zonas con menor cobertura de mantillo y en áreas bajas interdunares (bajo TPI). Asimismo, se identificó para el segundo año post-tala un aumento en la cobertura de acacias (30-80%). En ambos años y sitios, se observó el desarrollo de especies nativas, en S1 asociadas a un parche de matorral psamófilo próximo y en S2, se encontraron presentes en zonas próximas a claros de vegetación nativa dispersa. Los resultados obtenidos brindan aportes para la gestión de la invasión de las especies exóticas analizadas y sugieren que sería conveniente concentrar los esfuerzos de control de la regeneración en el primer año post-tala, en particular en zonas libres de mantillo, con mayores aportes de agua por escorrentía y en depresiones interdunares. De no ser posible el control el primer año post-tala, asegurarse de ejecutarlo previo a que los renovales de especies invasoras lleguen a la edad reproductiva, con el objetivo de evitar un aumento del banco de semillas. Además, en línea con lo relevado con gestores locales, se recomienda retirar los residuos de la corta de pino, ya que estos aportan materia orgánica y brindan la posibilidad de un mayor aporte de semillas. A su vez, se deberá evaluar o considerar el control de la regeneración de especies nativas en zona de dunas móviles, en función de los objetivos y capacidades de manejo del área.

Invasive alien species constitute a problem that has significant social and ecological impacts globally and in Uruguay. In many protected areas, management is necessary to reduce the populations of these species in order to meet conservation objectives. In Uruguay, the coastal area was planted extensively with species such as pine(mainly maritime pine, Pinus pinaster)and acacia trinervis (Racosperma longifolium) in order to fix the movement of the dunes and prevent the advance on the fields, which generated a wide dispersion and processes of invasion of these species in this ecosystem. The protected area of Cabo Polonio currently presents these problems, with effects on the dune systems, caused by Pinus spp. plantations that are approximately 80 years old. Within the framework of its management plan, one of the conservation objectives is to reduce forested areas, to restore mobility to the dune system. To generate appropriate management, it is important to know the local environmental conditions that affect natural regeneration in plantations that have been subject to clear cutting. Therefore, with the objective of identifying the environmental conditions that inhibit or facilitate the regeneration of the alien species. The regeneration of woody species was analyzed in a private property within the protected area in the two first years after a clear cutting of pine plantations was carried out for commercial purposes. Two sites with different environmental characteristics were selected: one whose original cover (before plantations) corresponded to wet grasslands (S1) and another characterized by coastal dunes (S2). A total of 35 plots were established where plant regeneration, as well as different explanatory variables, were measured in the two years following the clear cutting (2022-2023). Field sampling was carried out to determine the regeneration of woody species and conditions associated with the soil: depth of organic matter, mulch cover and herbaceous cover, among others. In turn, photogrammetry and satellite databases were used to obtain micro-scale topographic variables such as the multiscale Topographic Position Index (TPI), the Topographic Wetness Index (TWI) and variables associated with productivity, such as the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and the Productivity and Variability Index (PVI). For the analysis of the variables, generalized linear regression models (GLM) were used and to determine the differences between both years, statistical significance tests (Wilcoxon rank sum) were used. Likewise, satellite images were used to evaluate the expansion of tree cover. Finally, semi-structured interviews were conducted to analyze the implications of the results obtained for the management of the protected area. The results indicate that for S1, the tree cover remained dense and closed, without regeneration of acacias. During the first year, regeneration was positively related to the TWI index, indicative of greater water availability. On the other hand, in S2, the density was composed of acacias and pines, the latter in lower density. At this site, the density of alien species was higher in low areas such as interdune spaces (low TPI) and in areas without mulch cover. Likewise, an increase in acacia cover (30-80%) was identified for the second year after clear cutting. In both years and sites, the development of native species was observed, in S1 associated with a patch of psammophilous scrub nearby and in S2, they were found present in areas close to clearings of dispersed native vegetation. The results obtained provide input for the management of the invasion of the alien species analyzed and suggest that it would be convenient to concentrate the efforts to control regeneration in the first year after clear cutting, particularly in areas free of mulch, with greater contributions of water by runoff and in zone interdune depressions. If control is not possible in the first year after clear cutting, make sure to carry it out before the saplings of invasive species reach reproductive age, in order to avoid an increase in the seed bank. Furthermore, in line with Página | 4what has been reported by local managers, it is recommended to remove pine cutting waste, since this provides organic matter and offers the possibility of a greater contribution of seeds. In turn, the control of the regeneration of native species in the mobile dune zone must be evaluated or considered, based on the objectives and management capacities of the protected natural area.