Plant communities as bioclimate indicators on Isla Navarino, one of the southernmost forested areas of the world Translated title: Las comunidades vegetales como indicadores bioclimáticos en isla Navarino, una de las áreas forestales más australes del planeta

Abstract

ABSTRACT Variation in climactic vegetation with altitude is widely used as an ecological indicator to identify bioclimatic belts. Tierra del Fuego is known to undergo structural and functional changes in forests along altitudinal gradients. However there is still little knowledge of the changes in plant-community composition and plant diversity -including both forests and tundra and their area of contact (krummholz)- and their relation to climatic factors along an altitudinal gradient. This study focuses on Isla Navarino (Chile), at the eastern part of Beagle Channel, included in the Cape Horn Biosphere Reserve. Numerical analysis revealed four community types along the cited gradient: a) mixed forest of Nothofagus betuloides and Nothofagus pumilio distributed at lower altitudes (0-300 masl); b) pure forests of Nothofagus pumilio distributed at higher altitudes (350-550 masl); c) krummholz forest of Nothofagus pumilio near the tree line (500-550 masl); and d) pulvinate-cushion vegetation -tundra- of Bolax gummifera and Abrotanella emarginata at altitudes above 600 masl. Species turnover showed that the most abrupt change in plant composition occurs from 550 to 600 masl, producing a drastic landscape change when the high-altitude tree limit formed by dwarf forest of deciduous N. pumilio yields to tundra at a calculated biotemperature of 2.9 ºC. Two other minor changes occur in the understory of pure Nothofagus pumilio forests: a transition from a thermophilous element to a more orophilous element at a calculated biotemperature of 4.3 ºC, and a drop in the number of species as the erect forest changes to low krummholz forest at a calculated biotemperature of 3.3 ºC. The identification of bioclimatic belts based on changes in vegetation and the calculation of biotemperature along the altitudinal gradient suggests that the following plant communities are reliable regional bioclimatic bioindicators: lower- middle-oroantiboreal mixed forest of Nothofagus betuloides-Nothofagus pumilio; oroantiboreal pure forest of Nothofagus pumilio; hemi oroantarctic krummholz of Nothofagus pumilio; and oroantartic tundra of Bolax gummifera and Abrotanella emarginata.

Translated abstract

RESUMEN La variación de la vegetación climática con la altitud es ampliamente utilizada como indicador ecológico para identificar pisos bioclimáticos. En bosques de Tierra del Fuego se han estudiado los cambios estructurales y funcionales a lo largo de gradientes altitudinales. Sin embargo, poco se conoce sobre la composición de las comunidades vegetales, su diversidad y su relación con factores climáticos en gradientes altitudinales que incluyan bosques, tundra y su área de contacto (krummholz). Este estudio se centró en la Isla Navarino (Chile), situada en la parte oriental del canal de Beagle, incluida en la Reserva de la Biosfera Cabo de Hornos. El análisis numérico determinó cuatro comunidades vegetales tipo a lo largo del gradiente de estudio: a) bosques mixtos de Nothofagus betuloides y Nothofagus pumilio, localizados en las zonas bajas (0-300 m s.n.m.); b) bosques puros de Nothofagus pumilio, ubicados en altitudes medias (350-550 m s.n.m); c) krummholz de Nothofagus pumilio en el límite altitudinal del bosque (500-550 m s.n.m.); y d) matorrales bajos en cojín -tundra- de Bolax gummifera y Abrotanella emarginata, ubicadas a altitudes por encima de los 600 m. El mayor recambio de especies se produjo entre los 550 y 600 metros de altitud, a una biotemperatura calculada de 2,9 ºC, con un drástico cambio en el paisaje en el que el krummholz de Nothofagus pumilio da paso a la tundra. Dentro de la banda forestal, se observaron dos recambios menores en la composición florística del sotobosque. Uno, entre los 300-350 m s.n.m, a una biotemperatura de 4,3 ºC, donde hay un recambio entre el elemento más termófilo y el más orófilo. Y otro, entre los 400-500 m s.n.m, a una biotemperatura de 3,3 ºC, basado en un descenso en el número de especies cuando el bosque da paso al krummholz. La sectorización bioclimática basada en los cambios en la vegetación y el cálculo de la biotemperatura a lo largo del gradiente altitudinal revela las siguientes comunidades vegetales como bioindicadores bioclimáticos fiables para la región de estudio: bosques mistos del piso inferior-medio antiboreal de Nothofagus betuloides y Nothofagus pumilio; bosques supra-oroantiboreales puros de Nothofagus pumilio; krummholz oroantárctico de Nothofagus pumilio; y tundra oroantártica de Bolax gummifera y Abrotanella emarginata.