Calidad del agua, composición y diversidad de macrófitas acuáticas en el valle alto del río Cauca.

COMPOSICIÓN Y DIVERSIDAD DE LA COMUNIDAD DE MACRÓFITAS ACUÁTICAS Y SU RELACIÓN CON LA CALIDAD DEL AGUA EN LOS HUMEDALES EL AVISPAL Y EL CHUCHAL.

X SIMPOSIO DE INVESTIGACIONES EN CIENCIAS BIOLOGICAS: “BIOLOGÍA Y CONSERVACIÓN”.

COMPOSICIÓN Y DIVERSIDAD DE LA COMUNIDAD DE MACRÓFITAS ACUÁTICAS Y SU RELACIÓN CON LA CALIDAD DEL AGUA, EN LOS HUMEDALES EL AVISPAL Y EL CHUCHAL

Universidad del Cauca Popayán, septiembre 24-27 de 2013.

COMPOSICIÓN Y DIVERSIDAD DE LA COMUNIDAD DE MACRÓFITAS ACUÁTICAS Y SU RELACIÓN CON LA CALIDAD DEL AGUA, EN LOS HUMEDALES EL AVISPAL Y EL CHUCHAL

Camilo Arturo1, Diomar Esmeralda Casilimas2 y Leonidas Zambrano Polanco3 1,2Estudiantes,

Programa de Biología, Universidad del Cauca, Popayán (Cauca). camiarturo@gmail.com - dekf_@hotmail.com 3Profesor Titular, Departamento de Biología, Grupo de Estudios Ambientales (GEA), Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la Educación, Universidad del Cauca, Popayán, Colombia. lpolanco@unicauca.edu.co

INTRODUCCIÓN

¿Qué son los humedales?  "Extensiones de marismas, pantanos y turberas, o superficies cubiertas de agua, sean éstas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluidas las extensiones de agua marina cuya profundidad en marea baja no exceda de seis metros“.

Ramsar (1971).

VALOR E IMPORTANCIA DE LOS HUMEDALES (Hecker et al, 1996)

LA IMPORTACIA DE LOS HUMEDALES

LA VEGETACIÓN DE LOS HUMEDALES

La flora de los humedales está conformada por:



Macrófitas acuáticas: Viven en el agua o en la interfase agua-tierra, ya sea flotantes, sumergidas o emergentes (halófitas), como el buchón, la lechuga, la Azolla, los lotos, las Typhas o eneas y los juncos.



Vegetación riparia o ribereña: aquella de hábitos terrestre, de naturaleza arbórea, arbustiva o herbácea que vive bordeando los humedales, como los chamburos, cachimbos, los chiminangos, matarratones, frutales y las gramíneas de los potreros.

FORMAS BIOLÓGICAS O BIOTIPOS DE LAS PLANTAS ACUÁTICAS I.

HIDRÓFITAS ENRAIZADAS O FIJAS AL SUSTRATO.

1. EMERGENTES. 2. PLANTAS DE HOJAS FLOTANTES.

3. HIDRÓFITAS SUMERGIDAS.

II. FLOTANTES LIBRES.

IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS ACUÁTICAS Constituyen un componente biológico importante los ecosistemas acuáticos, por su aporte a biodiversidad, a la productividad primaria de cuerpos de agua, por su valor ecológico y por proceso aportan y generan en dichos ecosistemas.

de la los los

OBJETIVOS El presente estudio fue realizado en los humedales El Avispal y El Chuchal, con los siguientes propósitos:  Determinar la composición, riqueza y diversidad de la vegetación acuática.  Caracterizar la principales variables fisicoquímicas en los ambientes estudiados.

 Elaborar los perfiles idealizados de la vegetación de los humedales.

METODOLOGÍA El trabajo de campo y los muestreos se realizaron entre mayo de 2011 y abril de 2013, aplicando el siguiente protocolo:  Localización de los humedales y de las áreas de muestreo.  Colecta de especies, en transectos de 10 m2, divididos en unidades básicas de 1 m2, utilizando un cuadrante de PVC.

 Georreferenciación de muestras y registro de la altura sobre el nivel del mar, utilizando un GPS (Garmin Colorado 300).  Preparación del material colectado e identificación e inclusión en el herbario CAUP-UNICAUCA.  Identificación de sus formas de vida y valoración de la importancia de las especies presentes en términos del porcentaje de cobertura aérea mediante apreciación visual.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

VARIABLES HIDROLÓGICAS

Humedal Variables Hidrológicas El Avispal El Chuchal Tamaño del espejo de agua Alto Bajo Profundidad Alta Baja Conectividad con el río Cauca Si No Sedimentación y Colmatacion Baja Alta Eutroficación Media Alta

VARIABLES FISICOQUÍMICAS: EL AVISPAL Parámetro

Valor

Conductividad

225 µS/cm

Temperatura

27.8 °C

Oxigeno disuelto

5.5 mg/L

Acidez

0.6 mmol/L (valor p)

Nitratos

25 mg/L

Amonio

0.5 mg/L

Dureza

4 mg/L

Hierro

Fe +2 = 0.3 Fe +3 = 7.2

Turbidez

73 UNF

VARIABLES FISICOQUÍMICAS: EL CHUCHAL Parámetro

Valor

Conductividad

249 µS/cm

Temperatura

25.5 °C

Oxigeno disuelto

4.6 mg/L

Saturación de oxigeno

60 %

Acidez

1 mmol/L (valor p)

Nitratos

10 mg/L

Amonio

0.1 mg/L

Dureza

100 mg/L

Hierro

Fe +2 = 2.5 Fe +3 = 0

Turbidez

73 UNF

VARIABLES FISICOQUÍMICAS Y VEGETACIÓN El estado Hidrológico de los humedales, su profundidad, el tamaño del espejo de agua, su conectividad con el rio Cauca, las variables fisicoquímicas y las interacciones ecológicas (fauna, vegetación y componente antrópico), influyen directamente en el establecimiento y diversidad de la vegetación flotante y emergente, así como en la zonación de los biotipos.

Las condiciones hidrobiológicas de los dos humedales no favorecen el establecimiento y desarrollo de macrófitas sumergidas.

VEGETACIÓN: EL AVISPAL

COMPOSICIĂ“N FLORĂ?STICA

Los resultados indican la presencia de 52 especies agrupadas en 24 familias en el humedal El Avispal.

Las familias mejor representadas en esta madrevieja son: Cyperaceae, Onagraceae, Poaceae y Fabaceae.

MACRÓFITAS DOMINANTES EN EL HUMEDAL “EL AVISPAL” Composición y formas biológicas de la vegetación acuática colectada en el humedal “El Avispal”. EE = Enraizada emergente, EHF = Enraizada con hojas flotantes, SE = Sumergida enraizada, SL = Sumergida libre. F = Flotante, T = Tolerante.

Familia Apiaceae Asteraceae

Commelinaceae Convolvulaceae

Especie Hydrocotyle bonplandii Emilia coccinea Melanthera nivea Asteraceae sp1 Asteraceae sp2 Commelina diffusa Ipomoea sp Cuscuta sp Merremia sp

Nombre común Formas biológicas EE T Botón blanco T T T Canutillo T Batatilla T Cúscuta T T

Cyperaceae

Fabaceae

Limnocharitaceae Lythraceae Malvaceae Marantaceae Nymphaeaeceae Menyanthaceae

Cyperus luzulae Cyperus papyrus Cyperus digitatus Eleocharis acutangula Eleocharis elegans Eleocharis retroflexa Eleocharis sp Killinga pumila Rhynchospora corimbosa Aeschynomene sensitiva Mimosa pigra Zarza Mimosa pudica Dormidera Limnocharis flava Patico Cuphea sp Pavonia sp Thalia geniculata Nymphaea sp Nymphoides indica

EE EE EE EE EE EE EE EE EE T EE T EE T T EE EHF EHF

Onagraceae

Poaceae

Polygonaceae Pontederiaceae Rubiaceae Salviniaceae Solanaceae Typhaceae Verbenaceae Vitaceae Zingiberaceae

Ludwigia decurrens Ludwigia erecta Ludwigia octovalvis Ludwigia peploides Ludwigia peruviana Ludwigia sp1 Hymenachne amplexicaulis Gynerium sagittatum Panicum polygonatum Panicum sp.

Clavito

Cynodon nlemfuensis

Pasto estrella Tabaquillo Oreja de ratón

Persicaria punctata Heteranthera reniformis Spermacoce sp Azolla filiculoides Salvinia sp Solanum sp Typha latifolia Stachytarpheta cayennensis Cissus erosa Hedychium coronarium

Clavito

Pasto Caña brava

Azola o colorado Helecho acuático Pepo o cucubo Enea Verbena Agraz Lirio blanco

EE EE EE EHF EE EE EE T EE EE T EE EHF EE F F T EE T T T

VEGETACIÓN RIPARIA O RIBEREÑA MÁS CONSPICUA EN EL HUMEDAL EL AVISPAL Familias Anacardiaceae Annonaceae

Arecaeae Bignoniaceae Caricaceae Euphorbiaceae Fabaceae

Nombre común Mango Guanábano Chirimoyo Palmiche Totumo Papaya Yuca Matarratón Chamburo Cachimbo Carbonero Guamo macheto Guamo rabo de mico Samán Chiminango Leucaena

Nombre científico Mangifera indica L Annona muricata L Annona cherimola Mill.

Sabal mauritiiformis (H. Karst.) Griseb. & H. Wendl.

Crescentia cujete Carica papaya L Manihot esculenta Crantz Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp.

Erythrina fusca Lour.

Erythrina poeppigiana (Walp.) O.F. Cook Calliandra pittieri Standl.

Inga densiflora Benth.

Inga edulis Mart.

Samanea saman (Jacq.) Merr.

Pithecellobium dulce (Roxb.) Benth.

Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit

Malvaceae

Cacao

Theobroma cacao L.

Guásimo

Guazuma ulmifolia Lam.

Sapote

Matisia cordata Bonpl.

Moraceae

Árbol del pan

Artocarpus altilis (Parkinson) Fosberg

Myrtaceae

Guayabo común

Psidium guajava L.

Musaceae

Plátano

Musa paradisica L

Banano

Musa sapientum L

Cañabrava

Gynerium sagittatum (Aubl.) P. Beauv.

Guadua

Guadua angustifolia Kunth

Limón

Citrus limon (L.) Burm. f.

Mandarina

Citrus reticulata Blanco

Naranja

Citrus sinensis (L.) Osbeck

Chambimbe

Sapindus saponaria L

Mamoncillo

Melicocca bijuga L

Tomate

Lycopersicum esculentum Mill.

Poaceae Rutaceae

Sapindaceae Solanaceae

MACRÓFITAS ACUÁTICAS REPRESENTATIVAS DEL HUMEDAL EL AVISPAL

A

B

C

D

A) Loto (Nymphaea sp) Nymphaeaeceae; B) Enea (Typha latifolia) Typhaceae; C) Pasto acuático (Hymenachne amplexicaulis) Poaceae; D) Azola (Azolla filiculoides). Salviniaceae.

EVOLUCIÓN DE LA COBERTURA EN LA MADREVIEJA EL AVISPAL

COMPOSICIĂ“N FLORĂ?STICA

Los resultados indican la presencia de 25 especies agrupadas en 11 familias en el humedal El Chuchal.

Las familias mejor representadas en esta madrevieja son: Cyperaceae, Fabaceae y Poaceae.

MACRÓFITAS DOMINANTES EN EL HUMEDAL “EL CHUCHAL”.

Familias Cyperaceae

Fabaceae

Malvaceae Menyanthaceae Nymphaeaceae Poaceae

Polygonaceae Rubiaceae Solanaceae Sphenocleaceae Verbenaceae

Especies Cyperus digitatus Cyperus luzulae Cyperus sp1 Cyperus sp2 Zarza (Mimosa pigra) Dormidera (Mimosa pudica) Frijolito morado (Phaseolus sp) Aeschynomene sensitiva Senna sp Escoba (Sida sp) Pavonia sp Lotico (Nymphoides indica) Loto (Nymphaea sp) Pasto (Hymenachne amplexicaulis) Pasto (Paspalum polygonatum) Pasto (Panicum maximun) Pasto o grama (Paspalum conjugatum) Pasto gusanito (Setaria parviflora) Pasto estrella (Cynodon nlemfuensis) Pasto sp1 Pasto sp2 Persicaria sp Spermacoce sp Hierba mora (Solanum nigra) Pepo o cucubo (Solanum sp) Mazorquita (Sphenoclea zeylanica) Verbena morada (Stachytarpheta cayennensis)

VEGETACIÓN RIBEREÑA MÁS CONSPICUA EN EL HUMEDAL EL CHUCHAL Familia

Nombre común

Acanthaceae Nacedero Arecaeae Palmiche Fabaceae

Iguá Cachimbo o búcaro.

Chiminango sp1

Poaceae

Chiminango sp2 Carbonero Samán Cañabrava

Piperaceae

Guadua Cordoncillo

Nombre científico Trichanthera gigantea (Bonpl.)

Nees.

Sabal mauritiiformis (H. Karst.)

Griseb. & H. Wendl.

Pseudosamanea guachapele (Kunth) Harms Erythrina fusca Lour.

Pithecellobium dulce (Roxb.)

Benth.

Pithecellobium sp Calliandra pittieri Standl.

Samanea saman (Jacq.) Merr.

Gynerium sagittatum (Aubl.) P. Beauv.

Guadua angustifolia Kunth Piper sp

MACRÓFITAS ACUÁTICAS REPRESENTATIVAS DEL HUMEDAL EL CHUCHAL

A

B

C

D

A) Loto (Nymphaea sp) Nymphaeaeceae; B) Mazorquita (Sphenoclea zeylanica) Sphenocleaceae; C) Pasto acuático (Hymenachne amplexicaulis) Poaceae; D) Lotico (Nymphoides indica) Menyanthaceae.

RIQUEZA Y DIVERSIDAD DE LAS MACRÓFITAS ACUÁTICAS EN LOS HUMEDALES: EL AVISPAL Y EL CHUCHAL

Humedal

Riqueza (S´)

Diversidad: Índice de Shannon (H´)

El Avispal

52

1.70

El Chuchal

25

1.35

PERFIL IDEALIZADO DE VEGETACIÓN HUMEDAL EL AVISPAL

PERFIL IDEALIZADO DE VEGETACIÓN HUMEDAL EL CHUCHAL

PROBLEMATICA AMBIENTAL Los principales tensores que afectan el sistema de humedales de esta sección de la cuenca alta del río Cauca son:         

Actividades agrícolas.

Actividades ganaderas.

Pérdida de cobertura vegetal de la franja protectora.

Construcciones civiles (Vías, canales, etc.).

Captación de agua para riego (caña , arroz, potreros, entre otros).

Pérdida de espejo de agua y potencial hidrológico.

Introducción de especies exóticas.

Deficiente participación comunitaria.

Inadecuada gestión por parte de las de autoridades ambientales.

CONCLUSIONES  La mayor riqueza de especies en los dos sistemas estudiados se encontró en las familias: Cyperaceae, Poaceae, Asteraceae y Fabaceae. En general, los géneros más diversos fueron: Cyperus y Ludwigia.  La diversidad fue un poco mayor en El Avispal (1.70), que en El Chuchal (1.35).  En los humedales estudiados se presentó dominancia de las especies de vegetación emergente sobre las especies acuáticas ya sea flotantes o sumergidas.

 De acuerdo con la capacidad bioindicadora de las macrófitas acuáticas y el desarrollo de las sucesiones observadas, la calidad del agua, de los sustratos y calidad ambiental de los humedales es: El Avispal>El Chuchal.  Las actividades antrópicas observadas afectan en diversos grados la estructura, diversidad y funcionamiento de los humedales, al introducir tensores que alteran significativamente los servicios ambientales originados y aportados naturalmente por estos cuerpos de agua.

AGRADECIMIENTOS 

A la Universidad del Cauca, Vicerrectoría de Investigaciones y Departamento de Biología.



Al Herbario CAUP-UNICAUCA por su apoyo logístico y científico en la determinación del material vegetal.



Al señor Carlos González y colaboradores en FUNECOROBLES por el interés y acompañamiento brindado durante el trabajo realizado.



Al Biólogo Alejandro López Anaya por su aporte en el trabajo de campo y herbario.



A los estudiantes del programa de Biología UNICAUCA, Énfasis en RHC y Maestría en RHC por su interés y aportes al trabajo.

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