Soil macroinvertebrate communities: a world-wide assessment

Abstract

Los macroinvertebrados constituyen un conjunto muy diverso de taxones con gran potencial como indicadores de la calidad del suelo. Se tomaron muestras de comunidades en 3.694 lugares distribuidos por todo el mundo. El objetivo era analizar los patrones de abundancia, composición y características de la red, así como sus relaciones con la latitud, la temperatura media anual y las precipitaciones, la cubierta vegetal, la textura del suelo y las prácticas agrícolas. Los lugares están distribuidos en 41 países, en un rango de latitud de 55° S a 57° N, de 0 a 4.000 m de altitud, con precipitaciones anuales que van de 500 a >3.000 mm y temperaturas medias de 5-32°C. Todos los macroinvertebrados del suelo: Haplotaxida; Coleoptera; Formicidae; Arachnida; Chilopoda; Diplopoda; Diptera; Isoptera; Isopoda; Homoptera; Hemiptera; Gastropoda; Blattaria; Orthoptera; Lepidoptera; Dermaptera; y "otros". En todos los sitios se aplicó el protocolo de muestreo estándar ISO 23611-5. En el tratamiento de los datos se utilizó un conjunto de análisis multivariantes, el análisis de componentes principales (ACP) sobre los datos de macrofauna transformados por el método de Hellinger, el análisis de correspondencia múltiple para los datos ambientales (latitud, elevación, temperatura y precipitación media anual, tipo de cobertura vegetal) transformados en clases discretas, el análisis de coinercia para comparar estos dos conjuntos de datos y las pruebas bootstrap corregidas por sesgo y aceleradas para evaluar la parte de la varianza de los datos de macrofauna atribuible a cada uno de los factores ambientales. Se realizó un análisis de redes. Cada asociación por pares de unidades taxonómicas se contrastó con un modelo nulo que consideraba las escalas local y regional, con el fin de evitar correlaciones espurias. Las comunidades se separaron en cinco clusters que reflejan sus densidades y riqueza taxonómica. Las condiciones climáticas, la textura del suelo y la cobertura vegetal influyeron significativamente en ellas. La abundancia y la diversidad, más altas en los bosques tropicales (1.895 ± 234 individuos/m2) y en las sabanas (1.796 ± 72 individuos/m2), disminuyeron progresivamente en los sistemas de cultivo tropicales (cultivos asociados a árboles, 1.358 ± 120 individuos/m2; pastos, 1.178 ± 154 individuos/m2 y cultivos anuales, 867 ± 62 individuos/m2), pastizales templados (529 ± 60 individuos/m2), bosques (232 ± 20 individuos/m2) y cultivos anuales (231 ± 24 individuos/m2) y bosques secos templados y arbustos (195 ± 11 individuos/m2). La gestión agrícola disminuyó la abundancia global en un ≤54% en las zonas tropicales y en un 64% en las zonas templadas. La conectividad varió con los taxones, con conexiones positivas dominantes en los transformistas de la hojarasca y conexiones negativas con los ingenieros de ecosistemas y los arácnidos. La conectividad y la modularidad fueron mayores en las comunidades con baja abundancia y riqueza taxonómica. Las comunidades de macroinvertebrados del suelo responden a las condiciones climáticas, del suelo y de la cobertura del terreno. Todos los taxones, excepto las termitas, se encuentran en todas partes, y las comunidades de los cinco grupos cubren una amplia gama de condiciones geográficas y ambientales. Las prácticas agrícolas disminuyen significativamente la abundancia, aunque la presencia de componentes arbóreos mitiga este efecto.