Distribucion de liquenes corticolas en el campus Omar Dengo, Universidad Nacional, Heredia.
Jose Lopez1, Victor Montoya1
5 de noviembre de 2015
Direccion: Universidad Nacional1 Contacto: joselatran@gmail.com
Resumen
La cobertura de liquenes corticolas en arboles de la zonas urbanas tiene una importancia a nivel ecologico y ambiental. Se busco conocer los porcentajes de covertura de este tipo de liquenes en el campus Omar Dengo de la Universidad Nacional en Heredia, para asi mismo determinar esta misma esta relacionada a factores especificos que creen diferencias de mayor y menor cobertura. Se midieron los liquenes de arboles seleccionados al azar segun dos categorias basicas: centrico y periferico, se utilizo una tabla transparente con 100 puntos aleatorios para determinar el porcentaje de liquenes sobre un arbol. Las mediciones realizadas fueron tratadas con pruebas de normalidad, de comparacion de varianzas y de relacion de las variables n respecto al porcentaje de liquenes. No existieron diferencias significativas entre las muestras, se comprobo una igualdad de varianzas, asi mismo como la normalidad de los datos. En el campus la poblacion de liquenes corticolas no se ve afectada por las especies de arboles, por la ubicacion de estos mismos, por diametro del tronco, por la sombra, por la vegetacion que este a su alrededor ni por la infraestructura aleda??a al mismo.
Introduccion:
Un liquen es una asociacion de dos individuos de distinto reino taxonomico, siendo estos: un alga (fotobionte) y un hongo (micobionte). Se ha creido que los dos forman una simbiosis de mutualismo, pero estudios actuales han mostrado que la relacion se da mas del tipo parasitismo por parte del hongo hacia el alga, ya que esta puede sobrevivir sin necesidad del mismo si se logra separar. (Brodo et al, 2001). Los hay de diferentes tipos, estos pueden ser: foliosos, crustaceos, fructiculosos y ademas, pueden crecer en diferentes estratos y por el mismo se les clasifica de manera diferente, para efectos de este estudio las muestras constan unicamente de liquenes corticolas, los cuales viven en la corteza de los arboles (Umana, 2002). Los liquenes son ampliamente usados como medidores de contaminacion (Neurohr et al, 2011). Tambien pueden utilizarse para determinar el estado de un bosque y de zonas en regeneracion (Roberto et al), con el fin de conocer estos datos se debe de identificar las especies de liquenes, ya que unos pueden ser mas resistentes que otros segun las caracteristicas de la zona, el grado de contaminacion y el clima, a pesar de diferenciarse por su amplio rango de resistencia a la temperatura (Neurohr et al, 2011), la identificacion de liquenes requiere un amplio esfuerzo y tiempo, por lo tanto para efectos de este estudio se toma en cuenta solamente la cobertura de liquenes sin hacer diferenciaciones entre los mismos, a pesar de muchas parecer notorias a simple vista.
Materiales y metodos:
Sitio de estudio.
Este estudio se realizo en el canton de Heredia de la provincia de Heredia en las instalaciones del campus Omar Dengo de la Universidad Nacional (9??59???55.71???N y los 84?? 6???35.78???O) a 1151msnm en un clima tropical lluvioso. Esta zona se encuentra completamente urbanizada, con una gran cantidad de trafico constante durante el dia y una densidad demografica de 169 hab/km2 (Brenes et al, 2013).
Imagen 1. Vista satelital del campus Omar Dengo. (Google earth).
Metodo de muestreo.
Se escogieron 42 arboles de manera aleatoria distribuidos por todo el campus Omar Dengo. Se midio el diametro a nivel del pecho (DAP) en centimetros con una cinta metrica de 150cm. Se realizo un conteo de vegetacion de mas de 1.5m de altura alrededor del arbol escogido, debido a que la cobertura de vegetacion en el campus es muy reducida; ademas se determino la proximidad a edificaciones de minimo una planta de altura: como 5m o menos siendo (Si) y mas de 5m de distancia siendo (No). Se tomo en cuenta el nivel de sombra que cubria el tronco de cada arbol como (Si) para sombra, (No) para falta de sombra. Se determinaron las coordenadas de cada arbol escogido utilizando el software de computadora Google Earth Version 7.1.5.1557.
Muestreo de liquenes.
Para determinar el porcentaje de liquenes se siguio la metodologia establecida por (Gruninger et al, 1988), se utilizo una tabla de 10x20cm marcada con 100 puntos aleatorios (Monge-Najera et al, 2002), sobre el punto cardinal y la parte de la corteza con mayor cobertura de liquenes a 1.5m sobre el nivel del suelo.
Imagen 2. Muestreo de liquenes.
Analisis de datos.
Se realizaron las pruebas estadistica de normalidad, T student para comparacion de medias, Chi-cuadrado, regresion y correlacion y ANDEVA con el programa estadistico para computadora R Version 0.99.465.
Resultados:
Para la muestra de los porcentajes de liquenes corticolas se obtuvo una media de 41.8 y una desviacion estandar de 20.52. Se demostro una distribucion normal (W = 0.98251, p-value = 0.7815). Los datos se dividieron en dos muestras segun la posicion centrica o periferica que tenian con respecto al campus.
qqplot(centro,periferia, col=c("chocolate4","cadetblue4"),main="Distribucion \nLiquenes corticolas UNA",ylab="Perifericos", xlab = "Centricos")
abline(0,1)
Figura 1. Comparacion de la distribucion de liquenes corticolas segun su posicion geografica. Cafe: centricos, azul:perifericos.
Estas dos muestras de liquenes presentaron varianzas iguales, es decir, pertenecen a la misma poblacion a un 95% de confianza (F = 0.9644, df = 19, p-value = 0.9379).
t.test(centro,periferia,var.equal=T) #sirve para aceptar o rechazar la hipotesis nula##
## Two Sample t-test
##
## data: centro and periferia
## t = -0.10648, df = 38, p-value = 0.9158
## alternative hypothesis: true difference in means is not equal to 0
## 95 percent confidence interval:
## -14.00872 12.60872
## sample estimates:
## mean of x mean of y
## 41.45 42.15La distribucion de liquenes corticolas no varia segun la distribucion geografica dentro del campus Omar Dengo a un 95% de confianza (t = -0.11333, df = 19, p-value = 0.911).
Se compararon los datos de dos tipos de arboles diferentes: roble sabana y guachipelin. Estas dos muestras demostraron normalidad: roble sabana (W = 1, p-value = 1), guachipelin (W = 0.9, p-value = 0.4).
boxplot(roblesabana,guachipelin, col=c("antiquewhite","burlywood3"),main="Comparacion \nRoble sabana y Guachipelin",names = c("Roble sabana","Guachipelin"))
Figura 2. Comparacion de muestras de roble sabana y guachipelin.
Imagen 3. Liquenes corticolas sobre un arbol periferico roble sabana.
Imagen 4. Liquenes corticolas sobre un arbol periferico guachipelin.
Se busco si la covertura de liquenes corticolas es mayor sobre los robles sabana.
t.test(roblesabana,guachipelin,alernative="g",var.equal=T)##
## Two Sample t-test
##
## data: roblesabana and guachipelin
## t = 1.0371, df = 8, p-value = 0.33
## alternative hypothesis: true difference in means is not equal to 0
## 95 percent confidence interval:
## -16.15064 42.55064
## sample estimates:
## mean of x mean of y
## 52.4 39.2La distribucion de liquenes corticolas es menor o igual en un roble sabana que en un guachipelin a un 95% de confianza (t = 1.2058, df = 4, p-value = 0.2943).
Ademas con fines de comprobar la distribucion de los liquenes se elaboro una comparacion entre la cobertura en palmeras y cedros, esto apesar de que la cantidad de individuos de los que se tomaron las muestras fue menor de palmeras que de cedros, pero el porcentaje de liquenes obtenido fue alto para ambas muestras con una media de 48 y una desviacion estandar de 10.4 para las palmeras y una media de 55.3 y una desviacion estandar de 18.6 para los cedros.
wilcox.test(palmera,cedro,alternative = "greater",correct = F)## Warning in wilcox.test.default(palmera, cedro, alternative = "greater", :
## cannot compute exact p-value with ties##
## Wilcoxon rank sum test
##
## data: palmera and cedro
## W = 6, p-value = 0.7817
## alternative hypothesis: true location shift is greater than 0La distribucion de liquenes corticolas disminuye o es igual en una palmera que en un cedro a un 95% de confianza (W = 2, p-value = 0.8659).
Imagen 5. Liquenes corticolas en palmera.
Imagen 6. Liquenes corticolas en cedro.
chisq.test(medialiquenes)##
## Chi-squared test for given probabilities
##
## data: medialiquenes
## X-squared = 0.0058612, df = 1, p-value = 0.939Se encontro que las poblaciones de liquenes en arboles centricos y perifericos son independientes entre si (X-squared = 0.006, df = 1, p-value = 0.9).
## [1] 23 48 35 43 5 53 63 68 8 88 35 25 42 62 43 20 25 51 52 34 48 40 2
## [24] 60 32 42 57 13 36 47 76 26 5 55 59 48 51 40 81 25## [1] 107.7 123.3 150.0 57.2 63.2 63.3 127.0 115.4 187.0 89.6 102.0
## [12] 43.7 46.1 104.0 118.2 64.1 102.2 87.7 63.3 149.5 73.5 53.3
## [23] 51.2 83.3 61.1 81.2 184.6 113.5 56.3 69.5 110.5 177.7 61.3
## [34] 80.3 185.5 92.3 167.9 149.7 254.1 141.6
Figura 3. Correlacion entre los liquenes en la corteza y DAP del arbol hospedero.
## [1] 0.2452735##
## Pearson's product-moment correlation
##
## data: liquenestodo$Liquenes and liquenestodo$DAP
## t = 1.5596, df = 38, p-value = 0.1271
## alternative hypothesis: true correlation is not equal to 0
## 95 percent confidence interval:
## -0.07171521 0.51726152
## sample estimates:
## cor
## 0.2452735No existe una correlacion entre los datos de DAP y cantidad de liquenes (t=-0.045, gl=19, P>0.05)
##
## Call:
## lm(formula = Liquenes ~ DAP, data = liquenestodo)
##
## Residuals:
## Min 1Q Median 3Q Max
## -42.102 -13.248 3.304 12.055 47.977
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) 30.75167 7.68081 4.004 0.000279 ***
## DAP 0.10348 0.06635 1.560 0.127143
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
##
## Residual standard error: 20.16 on 38 degrees of freedom
## Multiple R-squared: 0.06016, Adjusted R-squared: 0.03543
## F-statistic: 2.432 on 1 and 38 DF, p-value: 0.1271
Figura 4. Relacion entre el porcentaje de liquenes y el DAP del arbol.
##
## Call:
## lm(formula = Liquenes ~ Arboles, data = liquenestodo)
##
## Residuals:
## Min 1Q Median 3Q Max
## -37.145 -15.427 0.561 12.296 46.538
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) 37.3681 5.0857 7.348 8.37e-09 ***
## Arboles 0.6824 0.6249 1.092 0.282
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
##
## Residual standard error: 20.48 on 38 degrees of freedom
## Multiple R-squared: 0.03042, Adjusted R-squared: 0.004905
## F-statistic: 1.192 on 1 and 38 DF, p-value: 0.2818
Figura 5. Relacion entre el porcecntaje de liquenes y la ubicacion del arbol en el campus.
lm(Liquenes~Ubicacion,data=liquenestodo)->reg3
summary(reg3)##
## Call:
## lm(formula = Liquenes ~ Ubicacion, data = liquenestodo)
##
## Residuals:
## Min 1Q Median 3Q Max
## -40.15 -16.15 1.35 12.10 46.85
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) 41.150 4.649 8.851 9.07e-11 ***
## UbicacionPeriferia 1.000 6.575 0.152 0.88
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
##
## Residual standard error: 20.79 on 38 degrees of freedom
## Multiple R-squared: 0.0006083, Adjusted R-squared: -0.02569
## F-statistic: 0.02313 on 1 and 38 DF, p-value: 0.8799lm(Liquenes~Sombra,data=liquenestodo)->reg4
summary(reg4)##
## Call:
## lm(formula = Liquenes ~ Sombra, data = liquenestodo)
##
## Residuals:
## Min 1Q Median 3Q Max
## -40.00 -16.11 0.78 12.06 46.56
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) 42.000 5.370 7.821 1.96e-09 ***
## Sombrasi -0.560 6.792 -0.082 0.935
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
##
## Residual standard error: 20.8 on 38 degrees of freedom
## Multiple R-squared: 0.0001788, Adjusted R-squared: -0.02613
## F-statistic: 0.006797 on 1 and 38 DF, p-value: 0.9347lm(Liquenes~DAP+Ubicacion,data=liquenestodo)->reg5
summary(reg5)##
## Call:
## lm(formula = Liquenes ~ DAP + Ubicacion, data = liquenestodo)
##
## Residuals:
## Min 1Q Median 3Q Max
## -42.401 -13.511 3.557 11.833 47.749
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) 30.91373 8.09077 3.821 0.000492 ***
## DAP 0.10421 0.06798 1.533 0.133779
## UbicacionPeriferia -0.47930 6.53316 -0.073 0.941912
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
##
## Residual standard error: 20.43 on 37 degrees of freedom
## Multiple R-squared: 0.0603, Adjusted R-squared: 0.009501
## F-statistic: 1.187 on 2 and 37 DF, p-value: 0.3165lm(Liquenes~Sombra+DAP,data=liquenestodo)->reg6
summary(reg6)##
## Call:
## lm(formula = Liquenes ~ Sombra + DAP, data = liquenestodo)
##
## Residuals:
## Min 1Q Median 3Q Max
## -43.059 -14.019 3.747 11.744 47.386
##
## Coefficients:
## Estimate Std. Error t value Pr(>|t|)
## (Intercept) 29.27238 9.71892 3.012 0.00466 **
## Sombrasi 1.73302 6.82843 0.254 0.80106
## DAP 0.10724 0.06879 1.559 0.12756
## ---
## Signif. codes: 0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
##
## Residual standard error: 20.42 on 37 degrees of freedom
## Multiple R-squared: 0.06179, Adjusted R-squared: 0.01108
## F-statistic: 1.218 on 2 and 37 DF, p-value: 0.3073Relaciones entre el porcentaje de liquenes y la ubicacion centrica o periferica, la sombra y el diametro a la altura del pecho. Ninguna relacion tuvo un efecto significativo sobre la cobertura del porcentaje de los liquenes corticolas o al menos bajo este modelo no se explico tal relacion.
Discusion:
Se hayo una igualdad en la covertura de liquenes en los arboles del campus sin importar las discriminaciones establecidas entre ellas, las cuales a el criterio de la literatura y algunos profesionales que apoyaron el establecimiento de tales variables, fueron las mas correctas, debido a que son las que podrian generar un efecto (Neurohr et al, 2012) y a que otras fueron imposibles de efectuar debido al corto tiempo dispuesto para el estudio y la falta de equipo (Brodo, 2001). La igualdad de varianzas obtenidad y la igualdad en la distribuci??n de los liquenes por todo el campus se le atribuye a que no hay una concentracion con gran densidad de arboles en ninguna parte del campus, sino que todos se distribuyen de a pocos a lo largo y ancho del mismo, as?? que el viento y la contaminaci??n llega a influir en todos de una manera similar, porque como se ha mencionado antes, la universidad se encuentra en medio de un gran terrorio fuertemente urbanizado. Otro factor por el que se obtuvo la igualdad en los resultados fue que las mediciones se realizaron en epoca lluviosa, la misma que causa mayor cremiento en los liquenes, ya que estos mismos al no contar con una estructura a manera de raiz dependen completamente del agua que escurra por el tronco (Umana, 2002). Es posible que la cantidad de l??quenes c??ntricos y de la periferia sean independientes porque no interact??an ni se mezclan en ning??n momento. Los arboles centricos adem??s estaban muy alejados de las secciones consideradas perifericas como para que los cambios en alguna de las areas afectaran a la otra. La cantidad de l??quenes por arbol esta determinada por factores ajenos a la ubicacion, la humedad por ejemplo, las poblaciones de l??quenes varian en areas con edificios y sin ellos, pero su cantidad esta relacionada con la contaminaci??n asociada a con urbanizacion (Najera-Monge, et al, 2002). Es posible que la cantidad de l??quenes c??ntricos y de la periferia sean independientes porque no interactuan ni se mezclan en ningun momento. Los arboles centricos ademas estaban muy alejados de las secciones consideradas perifericas como para que los cambios en alguna de las areas afectaran a la otra. La cantidad de l??quenes por arbol esta determinada por factores ajenos a la ubicacion, la humedad por ejemplo, las poblaciones de l??quenes varian en areas con edificios y sin ellos, pero su cantidad esta relacionada con la contaminaci??n asociada a con urbanizacion (Najera-Monge, et al, 2002).
Conclusiones:
1.Se encontro una media cosiderablemente alta de cobertura de liquenes corticolas en el campus Omar Dengo, esto considerando el que se encuentre en una zona muy urbanizada.
2.Se determino que dentro del campus, la poblacion de liquenes corticolas no varia entre posicion geografica dentro del campus.
3.Las especies de arboles a las cuales se asocian los liquenes corticolas no son influyentes en cuanto a la distribucion y cobertura de los mismos.
Las poblaciones de liquenes en arboles centricos y de la periferia son independientes entre si (Xsq=0.157, gl=1, P>0.05).
Luego de la construccion de 6 modelos lineales se descubrio que ninguno de los parametros medidos guardaba relacion con la cantidad de liquenes en los arboles, es decir, la relacion no existe.
Referencias:
Brenes, G., Rosero, L., Robles, A. & Barquero, J. 2013. Evaluacion demografica del X Censo Nacional de Poblacion de Costa Rica 2011 y de otras fuentes de informacion. San Jose, Costa Rica: INEC.
Brodo, I., Sharnoff, S., Sharnoff, S. 2001. Lichens of North America. New Heaven, USA: Yale University Press.
Cordero, R., Garrido, A., Perez-Molina, J., Ramirez, O., Chavez, J. Lichen community structure and diversity for three tropical montane forest covers with contrasting restoration modes in Costa Rica. No publicado.
Wayne, D. 2012. Bioestadistica. Base para el analisis de las ciencias de la salud. Mexico:LimusaWiley
Gruninger,W. & J.Monge-Najera. 1988. Use of the temperate lichen Hypogymnia physodes (Parmeliaceae) to evaluate air pollution in the tropics. Rev. Biol. Trop. 36: 545-547.
Monge-Najera, J., Gonzalez, I., Rivas, M. & Mendez-Estrada, V. 2002. Twenty years of lichen cover change in a tropical habitat (Costa Rica) and its relation with air pollution. Rev. Biol. Trop. Vol. 50: 309-319.
Neurohr, E., Monge-Najera, J., Gonzalez, M. 2011. Air pollution in a tropical city: the relationship between wind direction and lichen bio-indicators in San Jose, Costa Rica. Rev. Biol. Trop. Vol. 59: 899-905
Neurohr, E., Monge-Najera, J. & Mendez-Estrada, V. 2013. Use of a Geographic Information System and lichens to map air pollution in a tropical city: San Jose, Costa Rica. Rev. Biol. Trop. Vol. 61: 557-563.
Umana, L. & Sipman, H. 2002. Liquenes de Costa Rica. Lichens. Santo Domingo de Heredia, Costa Rica: Instituto Nacional de Biodiversidad (INBio).