PUYA HAMATA DEMOGRAPHY AS AN INDICATOR OF RECENT FIRE HISTORY IN THE PÁRAMO OF EL ÁNGEL AND VOLCÁN CHILES, ECUADOR-COLOMBIA

La demografía de Puya hamata como indicador de la historia de fuegos recientes en el páramo de El Ángel y Volcán Chiles, Ecuador-Colombia

High-altitude páramo grasslands are important for their biodiversity and the ecosystem services that they provide to Andean people, but they are sensitive to disturbances, such as fire. Understanding the ecological impacts of disturbance is critical for the effective management of páramos. Indicator species studies can provide a relatively efficient way to gain such understanding. Puya hamata is a flagship giant rosette plant and has potential as an indicator of recent páramo fire history. To determine population size structure, mortality, recruitment and growth rates of Puya hamata rosettes, all Puya plants in 400 m² plots were surveyed in 2008 and again one year later. Sixteen plots were recorded in both years, containing exactly 1000 plants. Mortality was very low during this period (0.6%). Only 27 new plants were recruited. Three different size distribution patterns were observed in the plots: (1) low plant numbers across all size ranges; (2) a single dominant peak in numbers at a particular size; (3) two dominant peaks in numbers at distinct sizes. Estimated life span of Puya hamata was 28 years based on growth rates, and growth rate declined beyond the size at which most rosettes reproduce. To investigate the impact of different fire intensities on Puya hamata mortality, 400 m² plots within a mosaic of unburned and burned patches of different fire intensities were surveyed one month after the fire. Fire mortality was low in the medium and high intensity plots, and fires selectively killed smaller plants rather than larger ones. No mortality was observed in the unburned and low intensity fire plots. It is proposed that Puya responds to burning with pulses of seedling recruitment during periods of open vegetation after fires and very little recruitment at other times. Therefore, surveys of Puya plants can reveal past fire events in their population size structure. The combination of sensitivity to fire at recruitment, low fire mortality rates afterwards, and a 28-year lifespan makes Puya hamata an ideal indicator species of recent fire history in páramos.

Los páramos son importantes por su biodiversidad y los servicios ecosistémicos que proporcionan a los pueblos andinos, pero son sensibles a los disturbios como las quemas. El entendimiento de los impactos ecológicos de los disturbios es crucial pare al manejo efectivo de los páramos. El estudio de especies indicadoras puede contribuir de manera eficiente a este entendimiento. Puya hamata es una roseta gigante, considerada como especie bandera que tiene el potencial de actuar como indicador de la historia reciente de quema dentro de los páramos. Para determinar la estructura de tamaño de la población, la mortalidad, reclutamiento y tasa de crecimiento de Puya hamata, se midieron todas las plantas de Puya dentro de cuadros de 400 m² en 2008 y un año más tarde. Se registraron 16 parcelas en ambos años donde se encontraron exactamente 1000 plantas. La mortalidad fue bastante baja durante este periodo (0.6%). Se reclutaron solamente 27 plántulas. Se encontraron tres diferentes patrones de distribución en las parcelas monitoreadas: 1) bajo número de plantas de todos tamaños; 2) un solo pico dominante de un tamaño en particular; 3) dos picos dominantes de dos distintas categorías de tamaño. La duración estimada de vida de Puya hamata basada en la tasa de crecimiento, fue de 28 años la cual disminuyó al sobrepasar el tamaño en que la mayoría de las rosetas se reproducen. Para investigar el impacto de las quemas sobre la mortalidad de Puya hamata, se registraron, un mes después de la quema, parcelas de 400 m² dentro de un mosaico de parches no quemados y quemados a diferentes intensidades. En los cuadros de baja y media intensidad de fuego, la mortalidad fue baja y los fuegos mataron selectivamente plantas pequeñas más que grandes. No se observó mortalidad en las parcelas sin quema y de baja intensidad. Se propone que Puya responde a las quemas con pulsos de reclutamiento de plantas durante periodos cuando la vegetación está abierta después de las quemas y muy bajo reclutamiento en otras ocasiones. Por lo tanto, el seguimiento de Puya puede revelar eventos de quemas pasadas dentro de su estructura poblacional. La combinación de la sensibilidad a las quemas al momento del reclutamiento, la baja tasa de mortalidad después de las quemas y su duración de vida hace a Puya hamata una especie ideal que funciona como indicador de la historia de fuegos recientes en los páramos.