Variáveis abióticas e espécie nativa competidora relacionadas ao sucesso de uma macrófita submersa invasora em diferentes escalas espaciais.

Abstract

The success of invasive species depends on the overcoming of physiological and biotic filters as these species pass through the invasion stages. Abiotic variables likely have greater relative importance over invasive at large spatial scales, while biotic interactions are more important on fine scales. Anthropogenic disturbances, such as reservoirs, may facilitate the process of invasion by submerged aquatic macrophytes. In this study, we evaluated the relative importance of the abiotic factors and of a competitive native species on the performance of the invasive submerged macrophyte Hydrilla verticillata. Samplings were conducted in two spatial scales (macrophytes patch and quadrat) to evaluate how the relative importance of the abiotic factors and the competitive native vary between scales. The relative abundance (large scale) and biomass (fine scale) of hydrilla and the competing species were collected along with environmental variables in a large subtropical reservoir. Bayesian Generalized Linear Models and a selection of models using the Akaike Information Criterion were used. At large scale, the abiotic variables maximum fetch (positive correlation), turbidity and conductivity (negative correlation) were the most important to explain the hydrilla abundance, while littoral slope and competitive native species (positive correlation) presented less relative importance. At fine scale, both abiotic variables, alkalinity and total organic matter of the sediment, and competitive native species (negative correlation) were the most important. Depth, turbidity and maximum fetch exhibited less relative importance. Our results suggest that at the large scale the strength of biotic interactions decreases as the variation of environmental conditions increases, indicating greater importance of abiotic factors. At the small scale, most individuals have the potential to interact directly with each other, evidencing the importance of biotic interactions. However, in aquatic environments, biotic resistance is generally less important than environmental resistance, indicated in this study by the great importance of abiotic variables even in fine scale. Environmental heterogeneity may explain the positive correlation between native and invasive on a large scale, while the negative correlation in restricted scale suggests the effect of competition. In synthesis, we show that the abiotic factors that explain the invasion success of a submerged invasive macrophyte are basically the same in two spatial scale, but the importance of biotic interactions changed with scale. Thus, our data suggest that spatial scales must be taken into account in models to explain the success of invasive macrophytes.

O sucesso de uma espécie invasora depende da superação de filtros fisiológicos e bióticos através das etapas da invasão. Espera-se que variáveis abióticas tenham maior importância relativa sobre a invasora em amplas escalas espaciais, enquanto interações bióticas são mais importantes em escalas restritas. Distúrbios antrópicos, como reservatórios, podem facilitar esse processo de invasão por macrófitas aquáticas submersas. Avaliou-se a importância relativa entre os fatores abióticos e uma espécie nativa competidora sobre o desempenho da submersa invasora Hydrilla verticillata. As amostragens foram conduzidas em duas escalas espaciais (banco de macrófitas e quadrado) para avaliar como a importância relativa dos fatores abióticos e da nativa competidora varia entre escalas. A abundância (escala ampla) e a biomassa (escala restrita) de hydrilla e da espécie competidora foram coletadas juntamente com as variáveis ambientais em um grande reservatório subtropical. Utilizaram-se Modelos Lineares Generalizados Bayesianos e uma seleção de modelos utilizando o Critério de Informação Akaike. Em escala ampla, as variáveis abióticas fetch máximo (correlação positiva), turbidez e condutividade (correlação negativa) foram as mais importantes para explicar a abundância de hydrilla, enquanto a declividade e a espécie nativa competidora (correlação positiva) apresentaram menor importância relativa. Em escala restrita, tanto as variáveis abióticas, alcalinidade e matéria orgânica total do sedimento, quanto a espécie nativa competidora (correlação negativa) foram igualmente importantes. Profundidade, turbidez e fetch máximo exibiram menor importância relativa. Os resultados obtidos demonstram que em escala ampla, a importância das interações bióticas locais diminui com o aumento da variação das condições ambientais, indicando maior importância dos fatores abióticos. Em escala restrita, a maioria dos indivíduos tem potencial de interagir diretamente uns com os outros, evidenciando a importância das interações bióticas. Entretanto, em ambientes aquáticos a resistência biótica geralmente é menos importante do que a resistência ambiental, como demonstrado nesse estudo pela grande importância das variáveis abióticas até mesmo em escala restrita. A heterogeneidade ambiental pode explicar a correlação positiva entre nativa e invasora em ampla escala, enquanto a correlação negativa em escala restrita sugere o efeito da competição. Demonstrou-se que praticamente os mesmos fatores abióticos explicam o sucesso de uma macrófita invasora em duas diferentes escalas, mas que a importância das interações bióticas muda com a escala. Assim, os dados demonstram que as escalas espaciais devem ser consideradas em modelos que tentam explicar o sucesso de plantas invasoras.