Biogeodiversity and pedodiversity islands in arid lands of Europe (Almería Province, Spain)

Pérez Gomez, Rufino and Ibáñez Martí, Juan José and Oyonarte, Cecilio and Zinck, Alfred (2019). Biogeodiversity and pedodiversity islands in arid lands of Europe (Almería Province, Spain). "Spanish Journal of Soil Science (SJSS)", v. Vol 9 (n. 3); pp. 148-168. ISSN 2253-6574. https://doi.org/10.3232/SJSS.2019.V9.N3.01.

Description

Title: Biogeodiversity and pedodiversity islands in arid lands of Europe (Almería Province, Spain)
Author/s:
  • Pérez Gomez, Rufino
  • Ibáñez Martí, Juan José
  • Oyonarte, Cecilio
  • Zinck, Alfred
Item Type: Article
Título de Revista/Publicación: Spanish Journal of Soil Science (SJSS)
Date: November 2019
ISSN: 2253-6574
Volume: Vol 9
Subjects:
Freetext Keywords: Soil geography; plant geography; soil diversity; vegetation biodiversity; spatial pattern analysis; nested subset theory = Geografía de suelos; geografía de plantas; edafodiversidad; biodiversidad vegetal; análisis de patrones espaciales; teoría “Nested subset” = Geografia de suelos; geografia de plantas; edafodiversidade; biodiversidade vegetal; análise de padrões espaciais; teoria “Nested subset”
Faculty: E.T.S.I. en Topografía, Geodesia y Cartografía (UPM)
Department: Ingeniería Cartográfica y Topografía
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Plant and soil landscapes across bioclimatic belts and drainage basins were studied using georeferenced databases in arid lands of SE Spain, the driest area of Europe. The syntaxonomic system was used to analyze phytocenoses and bioclimatic belts, as well as the concept of potential natural vegetation (PNV), a common approach in many countries of continental Europe. Soil types included in pedological databases were classified using the World Reference Base for Soil Resources international system (FAO 1998). Both bioclimatic belts and drainage basins effectively discriminate soil and plant assemblages in the study area of the Almeria province. The syntaxonomic perspective permits distinguishing between PNV dependent on (i) climate (climatophylous), (ii) climate and lithology, and (iii) soils (edaphophylous). Richness-area relationships of plant and soil assemblages fit well to power law distributions, showing few idiosyncratic differences. PNV, lithological associations, and soil richness are clearly correlated with the area of each climatic belt and watershed. PNV and pedotaxa richness (understood as a number of taxa at a given hierarchical level) increases from the mountain tops to the coastal lands. Around 59% of the PNV units are edaphophylous and 87% of these are edaphohygrophylous that require water supply or tolerate water excess in riverbed ramblas (dry watercourses). Edaphohygrophylous PNV are distributed in small patches within a very arid matrix. They can be considered as plant “biodiversity islands”, a concept different from that of “fertility islands” used by ecologists in arid land studies. The spatial dispersion of these phytocenoses prevents adequate preservation in the frame of conservation biology policies. At landscape level, the extent of plant communities is as follows: PNV climate dependent > PNV climate-lithology dependent > PNV soil dependent. The diversity of plant communities follows an opposite trend: PNV soil dependent > PNV climate-lithology dependent > PNV climate dependent. The PNV most conditioned by soil properties are located along the streambeds of ramblas. These fluvial sediments are not reported as soil materials in soil maps. PNV, soils and lithological associations by drainage basins conform to the predictions of the statistical tool termed nested subsets theory. However, lithological associations by climatic belts depart from this spatial pattern. ---------- RESUMEN---------- Mediante bases de datos georreferenciadas y herramientas SIG se han estudiado los paisajes edáficos y fitocenóticos del SE de la Península Ibérica, el espacio geográfico más desértico de Europa. Para el análisis de le vegetación se siguieron las escuelas fitosociológica y sintaxonómica, ampliamente utilizadas en la Europa continental, así como el concepto de vegetación potencial (PNV) inherente a las mismas. La base de datos de suelos fue construida usando el sistema internacional World Reference Base for Soil Resources (FAO 1998). Tanto los pisos bioclimáticos como las cuencas de drenaje discriminan adecuadamente los ensamblajes de suelos y comunidades vegetales del área estudiada (Provincia de Almería). El enfoque sintaxonómico permite discernir entre PNV dependientes de (i) el clima -climatófilas-, (ii) la asociación clima-litología y (iii) los suelos -edafófilas-. Las relaciones riqueza/área de las comunidades vegetales y ensamblajes de suelos se ajustan a leyes potenciales, mostrando escasas diferencias entre ambas. La riqueza de taxones de las PNV, suelos y asociaciones litológicas se correlacionan tanto con el área de cada piso bioclimático como con la de cada cuenca de drenaje. La variedad de tipos de suelos y PNV se incrementen desde las cimas montañosas a los espacios litorales. Alrededor del 59% de las PNV son edafófilas, de las cuales el 87% se ajusta al criterio de edafohigrófilas, es decir, que requieren exceso de agua o son tolerantes al mismo en el lecho de las ramblas. En el paisaje, las PNV edafohigrófilas se distribuyen como pequeños parches en el seno de una matriz de vegetación extremadamente árida, pudiendo denominarse “islas de biodiversidad”, concepto diferente al de “islas de fertilidad” usado por los ecólogos estudiosos de los ambientes semiáridos, áridos y desérticos. La distribución espacial observada de las comunidades vegetales debe ser preservada en el contexto de las políticas concernientes a la biología de la conservación. A nivel de paisaje, la extensión de los grandes grupos de comunidades vegetales disminuye conforme a la siguiente secuencia decreciente: PNV climatófilas > PNV climático-litológico dependientes > PNV edafófilas. Sin embargo, su riqueza y diversidad muestran la tendencia opuesta: PNV edafófilas > PNV climáticolitológico dependientes > PNV climatófilas. La mayor riqueza de comunidades edafófilas se ubica en los lechos pedregosos de las ramblas, ambientes que no son muestreados en las cartografías edafológicas. Tanto los ensamblajes de suelos como los litológicos y fitocenóticos estimados por cuencas de drenaje, siguen las predicciones estadísticas de la teoría de conjuntos anidados. La única excepción a esta regla acaece para las asociaciones litológicas estimadas por pisos bioclimáticos. ---------- RESUMO---------- Estudaram-se paisagens edáficas e fitocenóticas do SE da Península Ibérica, a área mais seca da Europa, através de bases de dados georreferenciados e ferramentas de SIG. Para a análise da vegetação seguiram-se as escolas fitosociológica e sintaxonómica, amplamente utilizadas na Europa continental, bem como o conceito de vegetação potencial (PNV) inerente às mesmas. A base de dados de solos foi construída usando o Sistema Internacional World Reference Base for Soil Resources (FAO 1998). As cinturas bioclimáticas e as bacias de drenagem discriminam efetivamente os conjuntos de solos e plantas na área de estudo (Província de Almería). A perspetiva sintaxonómica permite distinguir entre as unidades PNV dependentes de (i) clima - climatófilas), (ii) clima e litologia e (iii) solos - edafófilas. As relações riqueza/área das comunidades vegetais e conjuntos de solos ajustam-se a leis potenciais, mostrando poucas diferenças entre si. A riqueza dos táxones das unidades PNV, solos e associações litológicas correlacionam-se tanto com a área de cada cintura bioclimática como com a de cada bacia de drenagem. A variedade de tipos de solos e as PNV aumentam do topo da montanha para os espaços costeiros. Cerca de 59% das unidades PNV são edafófilas, das quais 87% se ajustam ao critério de edafohigrófilas, ou seja, requerem excesso de água ou são a ela tolerantes no leito das ramblas. Na paisagem, as unidades PNV edafohigrófilas distribuem-se como pequenas manchas no seio de uma matriz de vegetação extremamente árida, podendo ser consideradas “ilhas de biodiversidade”, um conceito diferente do de “ilhas de fertilidade” usado pelos ecólogos estudiosos dos ambientes semiáridos, áridos e desérticos. A distribuição espacial das comunidades vegetais deve ser preservada no âmbito das políticas de conservação biológica. Ao nível da paisagem, a extensão dos grandes grupos de comunidades vegetais diminui na seguinte sequência: PNV climatófilas > PNV climático-litológico dependentes > PNV edafófilas. A sua riqueza e diversidade apresentam tendência oposta: PNV edafófilas > PNV climático-litológico dependentes > PNV climatófilas. A maior riqueza de comunidades edafófilas está localizada nos leitos pedregosos das ramblas, ambientes que não são amostrados nas cartografias edafológicas. Quer os conjuntos de solos quer os litológicos e fitocenóticos estimados por bacias de drenagem seguem as previsões estatísticas da teoria dos conjuntos aninhados. A única exceção a essa regra ocorre para as associações litológicas estimadas por cinturas bioclimáticas.

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Item ID: 57876
DC Identifier: http://oa.upm.es/57876/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:57876
DOI: 10.3232/SJSS.2019.V9.N3.01
Official URL: https://sjss.universia.net/article/view/3879/biogeodiversity-pedodiversity-islands-arid-lands-europe-almeria-province-spain-
Deposited by: Memoria Investigacion
Deposited on: 11 Feb 2020 09:51
Last Modified: 11 Feb 2020 09:51
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