Does disturbance determines the prevalence of dwarf mistletoe (Arceuthobium, Santalales: Viscaceae) in Central Mexico?

Abstract

Large vegetation disturbance rates have been reported in the "Zoquiapan y Anexas" Protected Natural Area in Central Mexico. Arceuthobium globosum and A. vaginatum coexist within this area and have a deleterious impact on Pinus hartwegii. This study seeks to understand the relationship between this disturbance and the two dwarf mistletoe species prevalent in this zone. Twenty-four plots measuring 60 × 55 m containing P. hartwegii trees were selected. Within these plots, the physical features of the land, the density of host and non-host trees, the prevalence of each mistletoe species, and six disturbance indicators were recorded. We found that A. vaginatum infests up to 47 % of P. hartwegii trees and that its prevalence is affected positively by the slope, non-host tree density, and the proportion of stump and dead trees, but is negatively affected by the prevalence of A. globosum, fi re incidence, waste deposit, and the distance to the nearest disturbance. Arceuthobium globosum infests up to 37 % of the trees and is affected positively by altitude, the density of non-host trees, waste deposit and the distance to the nearest disturbance, but is negatively affected by the prevalence of A. vaginatum and the proportion of dead trees. The prevalence of both mistletoe species within the study area is governed by the physical environment, the anthropogenic disturbance and the negative interaction between these mistletoe species. Disturbance has an important impact on mistletoe populations, modifying their prevalence; so it is primordial to understand this relationship in order to propose control methods.Key words: disturbance indicators, interactions, logging, parasitic plants, Pinus hartwegii. RESUMENAltas tasas de disturbio han sido reportadas en el Área Natural Protegida "Zoquiapan y Anexas" en el Centro de México. Arceuthobium globosum y A. vaginatum coexisten en esta área y tienen un impacto negativo sobre Pinus hartwegii. Este estudio busca entender la relación entre el disturbio y las dos especies de muérdago enano que prevalecen en esta zona. Se seleccionaron 24 parcelas de 60 × 55 m con presencia de P. hartwegii. Dentro de estas parcelas, las características físicas del terreno, la densidad de árboles hospederos y no hospederos, la prevalencia de cada especie de muérdago y seis indicadores de disturbio fueron registrados. Se encontró que A. vaginatum infesta hasta 47 % de los árboles de P. hartwegii y que su prevalencia está afectada positivamente por la pendiente, la densidad de árboles no hospederos, y la proporción de árboles muertos y de tocones; pero es negativamente afectado por la presencia de A. globosum, el área quemada, los tiraderos de basura y la distancia al disturbio más cercano. Arceuthobium globosum infesta hasta 37 % de los árboles y es afectado positivamente por la altitud, la densidad de árboles no hospederos, los tiraderos de basura y la distancia a los disturbios; pero es negativamente afectado por la presencia de A. vaginatum y la proporción de árboles muertos. La prevalencia de a...

Dwarf mistletoes as a relevant component in temperate forest: an integral view

“…17 This has management implications, as it suggests that system simplification can enhance dwarf mistletoes parasitism. Dwarf mistletoe infection depends on several factors, both biotic and abiotic, where altitude and slope define its distribution, 17,18 and host availability affects their prevalence (incidence and severity) as well as an aggregated distribution pattern. 19 Mostly, the prevalence is strongly affected by stand structure and hosts' size, as there is a clear preference for hosts with greater diameter and crown cover as well as there is a positive correlation with pines density, being more frequent in denser stands that are in regeneration process.…”

“…19,20 However, different disturbance factors can influence their incidence, such as waste deposits, logging and fire incidence. 18 Fire incidence seems to be a natural way to control dwarf mistletoes, and population sizes of these two species fluctuate in response to fires. 17,21 The above shows that dwarf mistletoe ecology is complex, and many factors should be considered.…”

Factores asociados con la distribución espacial de muérdagos enanos en dos poblaciones de Pinus hartwegii del centro de México

“…Se realizaron gráficos descriptivos para analizar si existe una tendencia de establecimiento de muérdago por altitud (tabla 1) y con una prueba de regresión simple se analizó si la presencia de muérdago está relacionada con factores abióticos (presencia de caminos, extracción, incendios, pastoreo y/o tinas ciegas). Con una prueba de Anova y diferencias mínimas significativas de Fisher (LSD), se analizó si el nivel de infestación difiere por especie de muérdago, se espera que el mayor nivel de infestación sea para A. vaginatum, por ser la especie que tiene mayor distribución y también más hospederos (Queijeiro-Bolaños et al, 2013); para esta prueba se utilizaron los niveles de infestación por muérdago bajo 3 condiciones: muérdago amarillo (A. globosum), muérdago negro (A. vaginatum) y ambos (cuando en un mismo árbol se presentaron las 2 especies de muérdago) (Hawksworth, 1983). Se realizó una prueba de regresión simple para determinar si la densidad del bosque influye en el nivel de infestación por especie de muérdago (tabla 2).…”

“…Sin embargo, estos bosques se encuentran sometidos a constante presión antrópica debido a la cercanía con grandes complejos urbanos; esto ocasiona entre otras problemáticas, contaminación de suelo y cuerpos de agua, aumento de la tala ilegal, que reduce la variabilidad genética, además de que, como sugieren algunos estudios, facilita la dispersión de las semillas de muérdago (Endara y Herrera, 2017;Heredia Bobadilla et al, 2018). Las respuestas del bosque ante estos disturbios son cambios en la dinámica de las poblaciones de muérdagos enanos, por ejemplo, el incremento de los niveles de infestación (Endara et al, 2012;Queijeiro-Bolaños et al, 2013). Por otro lado, se conoce que los requerimientos ecológicos de Arceuthobium globosum Hawksworth et Wiens.…”

“…En términos de infestación, Queijeiro-Bolaños y Cano-Santana (2016) reportan que A. vaginatum es más agresivo que A. globosum, aunque ambos provocan elevados niveles de infestación y presentan una distribución agregada. Queijeiro-Bolaños et al (2013) reportan que factores fisiográficos como la altitud están relacionados positivamente con la distribución de A. vaginatum y A. globosum, mientras que los disturbios de origen antropogénico, como el desarrollo de basureros, actividades ganaderas e incendios, favorecen su presencia. La información sobre la distribución espacial de muérdagos en bosques de alta montaña es escasa debido a la complejidad de estos ecosistemas y las grandes superficies de distribución de estas plantas parásitas, por lo que el objetivo de este estudio fue conocer la distribución espacial de de A. vaginatum y A. globosum en los bosques de P. hartwegii del APFFNT y MT e identificar aquellos factores que estén correlacionados directamente con niveles de infestación por muérdagos; en este sentido se plantearon the factors associated with the presence and levels of infestation of such mistletoes in 2 mountains of Mexico.…”