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Tipos Funcionales De Plantas En Humedales De La Planicie De Inundación Del Bajo Río Paraná (Entre Ríos, Argentina) Y Su Observación Con Datos Polarimétricos De Radar

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Tipos Funcionales De Plantas En Humedales De La Planicie De Inundación Del Bajo Río Paraná (Entre Ríos, Argentina) Y Su Observación Con Datos Polarimétricos De Radar Tesis Doctoral Tipos funcionales de plantas en humedales de la planicie de inundación del Bajo Río Paraná (Entre Ríos, Argentina) y su observación con datos polarimétricos de radar Morandeira, Natalia Soledad 2014 Este documento forma parte de la colección de tesis doctorales y de maestría de la Biblioteca Central Dr. Luis Federico Leloir, disponible en digital.bl.fcen.uba.ar. Su utilización debe ser acompañada por la cita bibliográfica con reconocimiento de la fuente. This document is part of the doctoral theses collection of the Central Library Dr. Luis Federico Leloir, available in digital.bl.fcen.uba.ar. It should be used accompanied by the corresponding citation acknowledging the source. Cita tipo APA: Morandeira, Natalia Soledad. (2014). Tipos funcionales de plantas en humedales de la planicie de inundación del Bajo Río Paraná (Entre Ríos, Argentina) y su observación con datos polarimétricos de radar. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Cita tipo Chicago: Morandeira, Natalia Soledad. "Tipos funcionales de plantas en humedales de la planicie de inundación del Bajo Río Paraná (Entre Ríos, Argentina) y su observación con datos polarimétricos de radar". Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. 2014. Dirección: Biblioteca Central Dr. Luis F. Leloir, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Contacto: [email protected] Intendente Güiraldes 2160 - C1428EGA - Tel. (++54 +11) 4789-9293 UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Tipos funcionales de plantas en humedales de la planicie de inundación del Bajo Río Paraná (Entre Ríos, Argentina) y su observación con datos polarimétricos de radar Tesis presentada para optar al título de Doctora de la Universidad de Buenos Aires en el área Ciencias Biológicas Lic. Natalia Soledad Morandeira Directores de tesis: Dra. Patricia Kandus Dr. Francisco Grings Consejero de Estudios: Dr. Rubén Quintana Lugar de trabajo: Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (3iA), Universidad Nacional de San Martín (UNSAM). Buenos Aires, 2014 Tipos funcionales de plantas en humedales de la planicie de inundación del Bajo Río Paraná (Entre Ríos, Argentina) y su observación con datos polarimétricos de radar RESUMEN Los humedales subtropical-templados de la planicie de inundación del Bajo Río Paraná están sometidos a un régimen fluvial y presentan mosaicos de vegetación herbácea. En un sector de 3650 km2 de extensión, encontré 124 especies de plantas herbáceas y pocas especies dominantes por sitio. Identifiqué 26 grupos florísticos distribuidos en zonas de vegetación con límites bien definidos. A partir de una matriz de 15 rasgos funcionales, clasifiqué a 95 poblaciones (de 44 especies) en 12 Tipos Funcionales de Plantas (TFP). Cada TFP tendría una particular respuesta a las condiciones ambientales de acuerdo a su estrategia de vida. El nicho de once de las especies dominantes, así como de dos de los TFP, estaba asociado con la posición topográfica, la unidad geomorfológica, las condiciones edáficas y el funcionamiento hidrológico. Analicé y discutí la relación entre la diversidad específica, la diversidad funcional y un gradiente de restricciones ambientales. Para discriminar áreas dominadas por distintos TFP, realicé clasificaciones con datos polarimétricos de los satélites de radar de apertura sintética ALOS/PALSAR-1 (Banda L) y RADARSAT-2 (Banda C). Las clasificaciones no supervisadas Wishart, basadas en descomposiciones de las matrices de coherencia y en los parámetros H y Alfa, presentaron mayor exactitud que las clasificaciones supervisadas, especialmente para ángulos de incidencia rasantes (43º, en comparación con 27º) y para las escenas de Banda C. Los mapas con los que estimé la cobertura de los principales TFP permitieron establecer un nexo entre la información recabada a escala local y su expresión a escala de paisaje. La estrategia de vida ruderal era aquella con mayor cobertura a escala de paisaje. En el marco de las reglas de ensamble y filtros ambientales, discutí la respuesta de las especies dominantes y de los TFP frente a las condiciones ambientales de los humedales de la planicie de inundación. Palabras clave: diversidad, filtros ambientales, humedales, indicadores biológicos, planicie de inundación, polarimetría, rasgos funcionales, nutrientes foliares, reglas de ensamble, teledetección con datos SAR, tipos funcionales de plantas, zonación. II Plant Functional Types in the wetlands of the Lower Paraná River floodplain (Entre Ríos, Argentina) and their detection with polarimetric SAR data ABSTRACT The subtropical-temperate wetlands of the Lower Paraná River floodplain are subjected to a fluvial hydrological regime and have mosaics of herbaceous vegetation. In an area of 3650 km2, I found 124 herbaceous plant species and few dominant species per site. I identified 26 floristic groups, distributed in vegetation zones with well defined limits. I constructed a matrix of 15 functional traits and classified 95 populations (belonging to 44 species) into 12 Plant Functional Types (PFT). Each PFT would have a particular response to the environmental conditions according to its life strategy. The distribution of eleven of the dominant species, as well as the distribution of two of the PFT and of the mean values of some of the traits was related to the topographical position, the geomorphological unit, the soil features and the hydrological functioning. I analyzed and discussed the relation between species diversity, functional diversity and a gradient of environmental constraints. To discriminate areas dominated by different PFT, I carried out classifications with polarimetric data from the Synthethic Aperture Radar systems ALOS/PALSAR-1 (L-Band) and RADARSAT-2 (C-Band). The unsupervised Wishart classifications based on the coherency matrices and on the H and Alpha parameters had higher accuracy than supervised classifications, especially for shallow incidence angles (43º, in comparison with a steeper angle of 27º) and for C Band. The maps that estimate the coverage of the main PFT allowed me to link the information that I recorded at local scale with their pattern at landscape scale. The ruderal strategy had the highest coverage at landscape scale. In the framework of assembly rules and environmental filters, I discussed the response of dominant species and of the PFT to the environmental conditions of the floodplain wetlands. Keywords: assembly rules, biological indicators, diversity, environmental filters, floodplains, functional traits, plant functional types, polarimetry, SAR remote sensing, wetlands, zonation. III AGRADECIMIENTOS A Patricia Kandus, por contagiarme de su entusiasmo y amor por los humedales, por invitarme a usar una herramienta tan linda como la teledetección, por la compañía y la confianza, por su compromiso con la investigación y la gestión, y por cada una de las enseñanzas de estos años. Gracias por hacerme sentir que esta tesis es una pieza más en un rompecabezas que estamos armando entre muchos. A Francisco Grings, por su inmensa ayuda para comprender y analizar los datos satelitales de radar, por su capacidad de hacer que algo tan complejo parezca sencillo y por acompañarme durante el último año de la tesis. A Haydee Karszenbaum, por recibirme en el Grupo de Teledetección (Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE), UBA-CONICET), por codirigirme en las becas de Postgrado de CONICET, por las orientaciones y discusiones sobre mi investigación y sobre el sistema científico y por su compromiso constante con la investigación. A los compañeros del Laboratorio de Ecología, Teledetección y Ecoinformática (3iA - UNSAM) Marta Borro, Facundo Schivo, Gabriela González Trilla, Jonatan Hojman y Priscilla Minotti; por las horas de trabajo compartidas y por las discusiones sobre los humedales y el sistema científico. En particular, quiero agradecer a Marta Borro por las campañas que compartimos, por su ayuda durante los muestreos y por el pre-procesamiento de una enorme cantidad de datos satelitales ópticos, muchos de los cuales utilicé para comprender e interpretar al área de estudio. También agradezco a Facundo Schivo por su colaboración con el trabajo de campo y por la ayuda para elaborar los mapas; a Gabriela González Trilla por la colaboración con la interpretación de datos de NDVI; y a Jonatan Hojman por el pre- procesamiento de datos satelitales ópticos. A los compañeros del Grupo de Teledetección (IAFE - UBA - CONICET) Mercedes Salvia, Pablo Perna y Federico Carballo; por su ayuda con el procesamiento de los datos y su predisposición para ayudarme a resolver problemas. En particular, agradezco a Mercedes Salvia por su colaboración constante con el trabajo con datos satelitales ópticos y de microondas activas. A las pasantes de la Maestría del Instituto en Altos Estudios Espaciales “Mario Gulich” (CONAE – Universidad Nacional de Córdoba) por su colaboración con el pre-procesamiento y procesamiento de los datos satelitales. Agradezco especialmente a Claudia Facchinetti (pasante en el IAFE), por la puesta a punto de protocolos de pre-procesamiento y procesamiento de los datos SAR polarimétricos. También a Diana Brito (pasante en el 3iA - UNSAM) por su colaboración con el pre-procesamiento de datos SAR. A numerosos colegas de distintas instituciones, por colaborar con distintos aspectos de esta tesis. A Nora Madanes (Grupo de Investigación en Ecología de Humedales, FCEN – UBA), por las discusiones y aportes sobre la ecología de la vegetación
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