Evaluation of factors that affect the spatial distribution of alien shrubs to monitor their invasion in a Pampa protected landscape in Tandil, Argentina

María Isabel Márquez , María Julia Kristensen , Juan Manuel Lavornia and Santiago Linares

Abstract
Invasive alien plants which replace native species represent a global threat that compromises biodiversity conservation by simplifying and homogenizing the landscape. The present study focuses on the problem of invasions in a mountainous area of the pampas (Tandil, Argentina) where several alien shrubs behave as invaders displacing a high diversity of native grassland. The aim of the study was to analyze, by means of geographical information system, the distribution of the most conspicuous alien shrub populations in relation to natural and anthropogenic factors in a protected area of landscape of the pampa region, in order to contribute to decision making and management based on knowledge. The selected working areas were those with spontaneous vegetation, conducting unsupervised classification of SPOT satellite images. A number of points in invaded areas were georeferenced in field to control the classification made by geographical information system. To measure the influence of the factors analyzed in the dispersal processes of the species spatial logistic regression techniques were used. Results showed that 20.40% of the study area was occupied by alien species of which 11.06% were tree plantations made by man and 9.34% corresponded to three alien shrub species distributed invading different landscape sections: Genista monspesullana occupied 307.85 ha, Rubus ulmifolius 237.82 ha and Spartium junceum 126.55 ha. In order to explain R. ulmifolius propagation all the analysed variables except quarries and pits were significant, but streets, roads and trails and stone fences had a stronger incidence. For S. junceum the significant explanatory variables were quarries and pits, altitude and slope. For G. monspesullana the explanatory variable was streets, roads and trails.

Keywords
Biological invasions; Invasive alien plants; Geographical Information System; Spatial logistic regression; Pampa grasslands.

Resumen
Evaluación de los factores que afectan la distribución espacial de arbustos exóticos para monitorear su invasión en un Paisaje Protegido de las Pampas, en Tandil, Argentina. Las plantas exóticas invasoras que sustituyen a las especies nativas representan una amenaza global que compromete la conservación de la biodiversidad al simplificar y homogeneizar el paisaje. El presente estudio se centra en el problema de las invasiones que ocurre en una zona montañosa de las Pampas (Tandil, Argentina) donde varios arbustos exóticos se comportan como invasores desplazando a la alta diversidad de los pastizales nativos. El objetivo de este estudio fue analizar mediante un sistema de información geográfica la distribución de las poblaciones más conspicuas de arbustos exóticos, en relación a factores naturales y antropogénicos en un área la región pampeana declarada Paisaje Protegido, para contribuir a la toma de decisiones y gestión basada en el conocimiento. Se llevó a cabo una clasificación no supervisada de imágenes satelitales SPOT para seleccionar las áreas invadidas con vegetación arbustiva. Una serie de puntos en áreas invadidas fueron georreferenciadas en el campo para controlar la clasificación realizada por el sistema de información geográfica. Para medir la influencia de los factores analizados en los procesos de dispersión de las especies se utilizaron técnicas de regresión logística espacial. Los resultados mostraron que el 20,40% del área de estudio ha sido ocupada por especies exóticas de las cuales el 11,06% eran plantaciones de árboles realizadas por el hombre y el 9,34% corresponde a tres especies de arbustos exóticos que invaden diferentes sectores de paisaje. Genista monspesullanaRubus ulmifolius 237,82 ha y Spartium junceum 126,55 ha. Para explicar la propagación de R. ulmifolius, todas las variables analizadas, excepto las canteras y cavas, fueron significativas, pero las calles, caminos y senderos y las pircas tuvieron una mayor incidencia. Para S. junceum, las variables explicativas significativas fueron canteras y cavas, altitud y pendiente. Para G. monspesullana la variable explicativa fue calles, caminos y senderos.

Palabras clave
Invasiones biológicas; Plantas exóticas invasoras; Sistema de Información Geográfica; Regresión logística espacial; Pastizal pampeano.


Resumo
Avaliação de fatores que afetam a distribuição espacial de arbustos exóticos para monitorar sua invasão em uma paisagem protegida do Pampa em Tandil, Argentina. Plantas exóticas, invasoras, que substituem espécies nativas representam uma ameaça global que compromete a conservação da biodiversidade simplificando e homogeneizando a paisagem. O presente estudo enfoca o problema das invasões que atinge uma área montanhosa dos Pampas (Tandil, Argentina) onde vários arbustos exóticos se comportam como invasores prejudicando a alta diversidade de pastagens nativas. O objetivo do estudo foi analisar, por meio de um sistema de informação geográfica, a distribuição das populações dos arbustos exóticas mais conspícuos, em relação a fatores naturais e antropogênicos, em uma área protegida da paisagem da Região do Pampa, a fim de contribuir para a tomada de decisões e gestão do conhecimento. As áreas de trabalho selecionadas foram aquelas com vegetação espontânea, realizando classificação não supervisionada de imagens de satélite SPOT. Vários pontos em áreas invadidas foram georreferenciados em campo para controlar a classificação feita pelo sistema de informação geográfica. Para medir a influência dos fatores analisados nos processos de dispersão das espécies, foram utilizadas técnicas de regressão logística espacial. Os resultados mostraram que 20,40% da área de estudo foi ocupada por espécies exóticas: das quais 11,06% foram plantações de árvores feitas pelo homem e 9,34% correspondem a três espécies de arbustos que invadem diferentes setores da paisagem. Genista monspesullana ocupou 307,85 ha, Rubus ulmifolius 237,82 ha e Spartium junceum 126,55 ha. Para explicar a propagação de R. ulmifolius, todas as variáveis analisadas, com exceção das pedreiras, foram significativas, mas ruas, estradas e trilhas, e cercas de pedra tiveram maior incidência. Para S. junceum, as variáveis explicativas significantes foram pedreiras e cavas, altitude e declive. Para G. monspesullana, a variável explicativa foi ruas, estradas e trilhas.

Palavras-chave
Invasões biológicas; Plantas exóticas invasoras; Sistema de Informação Geográfica; Regressão logística espacial; Prados dos Pampas.

DOI
10.21438/rbgas.061312

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ISSN 2359-1412