Sobre el proyecto

ESPECIFICIDAD DE LAS INTERACCIONES ADULTO-JUVENIL DURANTE EL RECLUTAMIENTO DE PLANTAS LEÑOSAS: COMPLEMENTARIEDAD DE CARACTERES FUNCIONALES E INTERACCIONES PLANTA-ANTAGONISTAS (código: CGL2015-69118-C2-1-P)
(Information in english is provided below) 
Marco conceptual
Comprender los mecanismos ecológicos que posibilitan la coexistencia de distintas especies vegetales en una comunidad y que sostienen la diversidad local de plantas es uno de los grandes desafíos que afronta la ecología de comunidades, más aún dada la urgente necesidad de conservar y recuperar las comunidades naturales amenazadas, o ya impactadas, por procesos de cambio global.
A lo largo del tiempo se han propuesto un sinfín de posibles mecanismos que pueden permitir la coexistencia que se pueden sintetizar en mecanismos equiparadores (que hacen que distintas especies tengan una fitness equivalente) y mecanismos estabilizadores (que permiten a una especie aumentar su abundancia si se vuelve más escasa, o disminuir su densidad si se vuelve demasiado abundante). Parece probable que la coexistencia en cualquier comunidad dependa tanto de unos como de otros. Sin embargo, aún no está clara su importancia relativa, ni cuáles son los agentes causantes de tales mecanismos.
Para abordar estas cuestiones es necesaria la combinación explícita de estudios teóricos y empíricos de la dinámica de comunidades vegetales naturales que se ha abordado generando el concepto de redes de reemplazamiento (Alcántara y Rey 2012, 2014, Alcántara et al. 2015; empleado ya en proyectos anteriores). En líneas generales este concepto asume que cuando un ejemplar adulto muere, es reemplazado por alguna de las especies que se encuentren reclutándose bajo su copa. En la figura de abajo se ejemplifica una de estas redes.

Hipótesis de partida
El establecimiento de interacciones entre los individuos adultos y los individuos que se reclutan bajo ellos viene determinado tanto por las características funcionales de las especies de plantas que interactúan como por las interacciones entre las plantas y sus comunidadesde asociadas de mutualistas (hongos micorrícicos) y antagonistas (hongos patógenos e insectos plaga).

Objetivos generales
Discernir la existencia de caracteres funcionales complementarios entre adultos y reclutas.
Analizar las redes de interacción entre plantas y hongos micorrícicos.
Determinar la red de interacciones entre plantas y sus principales hongos e insectos antagonistas.


Ejemplo de un evento de reemplazamiento. Euphorbia echinus (la especie con aspecto de cactus) y Kleinia anteuphorbium (la especie con aspecto dendroide) coexisten en matorrales áridos del sur de Marruecos. En este ejemplo, un individuo joven de Kleinia se recluta bajo la cobertura de un ejemplar adulto de Euphorbia (A). Con el tiempo el ejemplar de Euphorbia muere y el espacio que ocupaba (y los recursos que contiene) queda totalmente a disposición del recluta (B). Posiblemente, con el tiempo un ejemplar de Euphorbia puede reclutarse bajo el adulto de Kleinia (C) con lo que se establece un ciclo de reemplazamiento entre ambas, lo que permite a estas dos especies coexistir de forma indefinida en la comunidad.

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In project COEXMED-I we explored two mechanisms of coexistence of woody plants: intransitiviy of the interactions between adult plants and the saplings recruiting under their crown (replacement networks) and negatively density-dependent recruitment (NDD). Our results suggest that both mechanisms operate in mixed pine-oak forests of Southern Spain. But these results are based on the analysis of patterns. To understand the origin of such patterns, in this project we will explore the mechanisms that may cause the intransitive structure of replacement networks and the NDD distribution of saplings. To this end we will address three mechanisms that may affect the adult-recruit interaction: adult-recruit competition, plant-mycorrhizal fungi mutualism and plant-antagonist interactions. Thus, our working hypothesis states that the establishment of adult-recruit interactions depends both on functional traits of the interacting species and on the outcomes of interactions between plants and mutualists (mycorrhizal fungi) and antagonists (pathogenic fungi and insect pests).

We will address this hypothesis through three general objectives: (1) Ascertaining the functional plant traits complementary between adult and recruits; (2) Analysing the plant-mycorrhizal fungi networks; and (3) Estimating the interaction network between plants and their antagonistic fungi and insects.

The broad spectrum of interactions that will be addressed requires the coordination of researchers from 5 institutions, co-leaded by the University of Jaén and Estación Experimental del Zaidín (CSIC-Granada). Our group at the University of Jaén, in collaboration with Estación Biológica de Doñana (CSIC-Sevilla), will focus on trait complementarity and antagonistic interactions. The group at Estación Experimental del Zaidín (CSIC-Granada) will collaborate with the Instituto de Ciencias Agrarias (CSIC-Madrid) and Institute National de la Recherche Agronomique (Nancy-France) in the study of endo- and ecto-mycorrhizal fungi. Both plant trait complementarity, antagonistic interactions and mutualistic fungi will be studied in the same set of 50 woody plant species and in the same localities, so we will be able to combine directly these three types of information.