POSGRADO EN CIENCIAS AMBIENTALES PROCESO DE INVASIÓN DEL PIRUL (SCHINUS MOLLE L., ANACARDIACEAE) EN MÉXICO Tesis que presenta M. EN C. JORGE ENRIQUE RAMÍREZ ALBORES Para obtener el grado de Doctor en Ciencias Ambientales Co-directores de tesis Dr. Ernesto Iván Badano, División de Ciencias Ambientales del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A.C. Dr. Ramiro O. Bustamante, Instituto de Ecología y Biodiversidad y Departamento de Ciencias Ecológicas, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile. San Luis Potosí, México, Agosto de 2016 I II Créditos Institucionales Esta tesis fue elaborada en la División de Ciencias Ambientales del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A.C., bajo la co-dirección del Dr. Ernesto Iván Badano. Durante sus estudios, el autor recibió una beca académica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Beca # 120563). Este proyecto fue financiado mediante Recursos Propios del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A.C., asignados al Dr. Ernesto I. Badano. III Dedicatoria A mi esposa Marlín por su amor, cariño, apoyo, paciencia, comprensión, consejos, sacrificios, y por todos los momentos que vivimos a lo largo de esta etapa…simplemente gracias por todo y por estar siempre a mi lado. A mi abuela Martha por su cariño y por darme siempre mucha fuerza para salir adelante. A mi mamá (Noemí, q.e.p.d) por ser mi motor, ejemplo de vida y por todas sus enseñanzas. A mis suegros Tomás y Elodia por su apoyo y cariño. A mi familia y amigos. V Agradecimientos Al Dr. Ernesto I. Badano por su paciencia, apoyo, consejos y amistad. Le agradezco por permitirme haber realizado este proyecto. Por sus comentarios, sugerencias y regaños a lo largo de este periodo. Al Dr. Ramiro O. Bustamante por sus enseñanzas, consejos y amistad. Por sus valiosos comentarios y sugerencias a lo largo de este periodo. Al Comité Tutoral del Doctorado: Dr. Joel Flores, Dr. José Luis Flores Flores y Dra. Laura Yañez Espinosa por su apoyo durante la realización del doctorado. Al Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica A.C. Al CONACyT por las becas otorgadas durante este tiempo de investigación. A mis amigos y compañeros por su amistad y por hacer más amena y agradable mi estancia en el IPICYT: Renato, José Luis, Carlos, Abraham, Josue, Erick, Nathalie, Romeo, Alicia, Mauricio, Víctor, Ernesto, Angélica, Rodolfo y Nayelli; así como mi estancia en la Universidad de Chile: Gustavo, Kike, Pancho, Loreto, Camila, Milen, y María José. VI Contenidos Constancia de aprobación de la tesis II Créditos institucionales III Acta de exámen IV Dedicatoria V Agradecimientos VI Resumen y palabras clave XIII Abstract and keywords XVII Capítulo 1. Introducción General 1 Referencias 7 Capítulo 2. El Estado del Arte de las Invasiones Biológicas en México 12 Resúmen 12 Introducción 13 Materiales y Métodos 16 Criterios de clasificación de las especies objeto 16 Fuentes de información 17 Clasificación de especies en exóticas e invasoras 18 Resultados 19 Referencias bibliográficas sobre especies invasoras 19 en México Especies exóticas e invasoras en México 23 Discusión 26 Conclusiones 30 Referencias 31 Capítulo 3. Predicción de la Distribución Geográfica del Pirul (Schinus 37 molle L.) Usando Modelos de Nicho Climático Resumen 37 Introducción 37 Materiales y Métodos 42 VII Especie de estudio 42 Datos de ocurrencia y variables climáticas 42 Modelación del nicho climático 45 Comparación de los modelos de nicho 47 Resultados 48 Modelos de nicho climático 48 Comparación de los modelos de nicho climático 52 Discusión 53 Modelos de nicho climático 53 Modelos de nicho y dispersión del Pirul 54 Conclusiones 57 Referencias 58 Capítulo 4. Conservación de Nicho y Equilibrio Biogeográfico del Pirul 63 (Schinus molle L.) en México Resumen 63 Introducción 64 Materiales y Métodos 67 Datos de ocurrencia 67 Variables ambientales 71 Conservación del nicho 72 Equilibrio biogeográfico 74 Resultados 76 Conservación del nicho 76 Equilibrio biogeográfico 77 Discusión 80 Conclusiones 82 Referencias 82 Capítulo 5. Discusión General 89 Referencias 94 Anexo 1. Referencias Bibliográficas Sobre Estudios Relacionados con 96 VIII Invasiones Biológicas en México Anexo 2. Listado de Especies Exóticas e Invasoras Presentes en México 145 Anexo 3. Bases de Datos y Colecciones donde fueron Extraídos los Datos 221 de Ocurrencia del Pirul en su Rango Nativo (Perú y Bolivia) e Invadido (México) IX Lista de Tablas Tabla 3.1 Variables ambientales retenidas para modelar los nichos 49 climáticos del Pirul en México X Lista de Figuras Figura 1.1 Árbol de Pirul (Schinus molle L.) 3 Figura 1.2 Distribución geográfica de Schinus molle L. en su rango nativo 3 (Altiplano Andino de Bolivia y Perú) Figura 1.3 Estados de México en los que se ha reportado la presencia de 4 Schinus molle L. Figura 2.1 Curva acumulativa del número de publicaciones sobre 20 invasiones biológicas en México Figura 2.2 Número de publicaciones sobre invasiones biológicas según el 21 grupo taxonómico estudiado Figura 2.3 Número de referencias sobre invasiones biológicas según el 21 tipo de publicación Figura 2.4 Número de referencias sobre invasiones biológicas según el 22 tópico de estudio Figura 2.5 Número de especies exóticas e invasoras presentes en 24 México según el grupo taxonómico al que pertenecen Figura 2.6 Número de especies exóticas e invasoras presentes en 24 México según su origen biogeográfico Figura 2.7 Número de especies exóticas e invasoras presentes en 25 México según el año o período de introducción Figura 2.8 Número de especies exóticas e invasoras presentes en 26 México según el uso o causas por las que fueron introducidas Figura 2.9 Clasificación de las especies introducidas en México (exóticas 28 e invasoras) en base a los resultados de este estudio en comparación con las clasificaciones de la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO) y el Grupo de Especialistas en Especies Invasoras de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (ISSH- IUCN) Figura 3.1 Distribución de los datos de ocurrencia de Pirul registrados en 44 México Figura 3.2 Modelos de nicho climático para el Pirul en México 51 XI Figura 3.3 Relaciones entre las predicciones del modelo de nicho 53 generalizado contra las del modelo de nicho de regeneración y del modelo de nicho de adultos Figura 4.1 Ocurrencias depuradas del pirul en su ámbito de distribución 69 nativo (Bolivia y Perú) Figura 4.2 Datos de ocurrencias registradas del Pirul en el rango de 70 distribución invadido (México) Figura 4.3 Datos de ausencias reales registradas del Pirul en el rango de 70 distribución invadido (México) Figura 4.4 Resultado del PCA realizado con las densidades de 77 ocurrencia del Pirul Figura 4.5 Proyección del modelo de distribución del Pirul ajustado en 78 MaxEnt desde la región nativa hacia la región invadida Figura 4.6 Proyección del modelo de distribución del Pirul ajustado en 79 MaxEnt desde la región invadida (i.e., distribución predicha en México con datos tomados en este país) hacia la región nativa XII Resumen El presente proyecto planteo realizar una investigación con una especie exótica que lleva más de 450 años en México, es el caso de Schinus molle L., comúnmente conocido como Pirul. Esta especie arbórea originaria de la región Andina (Perú y Bolivia) de Sudamérica, actualmente se encuentra ampliamente distribuido en el territorio nacional, pero también ha sido introducida en regiones del mundo. Dada la antigüedad y la extensión de esta invasión biológica en México, la efectividad de las acciones de prevención y/o control que se pueden plantearse para el Pirul dependerán de la información científica disponible sobre su distribución en el país. Sin embargo, a pesar de los esfuerzos de las agencias gubernamentales y de las instituciones científico-académicas, la información sobre el número de especies exóticas e invasoras en México sigue siendo incompleta. Por tanto, es necesario generar conocimientos sobre las especies exóticas que se encuentran en el país con el objetivo de tener información de referencia para identificar las causas y consecuencias de su introducción. Esto permitiría diseñar estrategias y medidas de control eficaces para aquellas con impactos negativos sobre la biota nativa o las actividades humanas. Por tal motivo, se realizó una revisión del estado del arte en materia de las invasiones biológicas en México, incluyendo un listado actualizado de las especies exóticas e invasoras que hay en el país. Para ello se recopiló un total de 582 referencias bibliográficas, incluyendo desde la referencia más antigua de la cual se tuvo registro hasta julio de 2016. La temática principal en estos estudios es la historia natural y patrones de distribución de las especies exóticas, seguidos por estudios de perspectivas y análisis de riesgo, mientras que solo una minoría XIII analiza el impacto de estas especies sobre la biota y los ecosistemas nativos. Estas publicaciones reportan un total de 2192 especies exóticas para México, de las cuales menos del 40% son consideradas como especies invasoras. Los principales motivos por los cuales estas especies exóticas fueron introducidas en México son su uso alimenticio, ornamental o mascotas, aunque muchas de ellas también fueron introducidas de forma accidental. Estos datos muestran que las especies exóticas continúan invadiendo el país, sugiriendo que hay una necesidad imperiosa de desarrollar estrategias para minimizar su impacto sobre la biota nativa, como también desarrollar acciones de educación ambiental para aumentar la conciencia pública sobre este problema. Posteriormente, el presente proyecto se centró en la modelación y comparación de los nichos climáticos del Pirul en México y Sudamérica centrándose en dos objetivos principales, los cuales nos permitirán determinar si esta especie ha sufrido cambios en las dimensiones de su nicho dentro del rango introducido, y a su vez, se podrá determinar cuáles sitios en México son más susceptibles de ser invadidos por esta especie.