Dinámica poblacional y manejo de Leonotis nepetifolia (L.) R. Br. (Lamiaceae), especie exótica invasora en México

Abstract

Leonotis nepetifolia (Lamiaceae), es una planta exótica invasora originaria de África, introducida como ornamental, actualmente presente en 29 estados de la República Mexicana. Es capaz de desplazar a especies nativas y ser hospedera de virus que ocasionan enfermedades en cultivos de importancia económica. En una población de L. nepetifolia en el estado de Hidalgo, México, se evaluaron y describieron algunas características reproductivas: fenología, comportamiento floral, visitantes florales, sistema de cruza y apareamiento, porcentaje de germinación, tiempo medio de germinación e índice de sincronía de la germinación de las semillas, para uno y dos años de edad. Asimismo, para dos años de estudio (2017 y 2019-2020), se determinaron y describieron algunas características poblacionales como: la densidad, la tasa finita de crecimiento poblacional, la estructura estable de tamaños, el valor reproductivo, las categorías de tamaño y los procesos demográficos más importantes para la dinámica poblacional. También, se realizaron simulaciones numéricas de reducción sobre los procesos demográficos más importantes para el crecimiento de la población con la finalidad de simular un control y reducir la tasa finita de crecimiento poblacional. Además, se presenta la evaluación del riesgo de invasión de la especie para México. Leonotis nepetifolia fue reproductiva gran parte del año y la mayor cantidad de estructuras reproductivas se produjeron en otoño. La antesis duró 36 horas, se presentó protoginia, sin hercogamia. Los visitantes florales pertenecieron a los Ordenes Apodiformes, Hymenoptera, Lepidoptera y Thysanoptera. El sistema de apareamiento fue mixto y el sistema de cruza fue xenógamo facultativo. Las semillas de un año de edad germinaron ligeramente más tarde (2.6 días) que las semillas de dos años (1.9 días), ambas sincrónicamente (IS = 0.88 y IS = 0.82, para uno y dos años respectivamente). El porcentaje de germinación para las semillas de un año de edad fue más bajo (55.33%) que para aquellas de dos años de edad (94.18%). La densidad poblacional fue de 14 ind/m2 para el primer año y de 16 ind/m2 para el segundo año. Las tasas finitas de crecimiento poblacional promedio fueron de 1.61 y 1.28, primer y segundo año respectivamente. En general, para los dos años de estudio, las estructuras observadas difirieron de las estructuras estables, los valores reproductivos aumentan conforme aumenta el tamaño de las plantas. Los procesos demográficos más importantes son la supervivencia seguido del crecimiento y la categoría Adultos 4 es la que mayormente contribuye con estos procesos. Las acciones de control poblacional para L. nepetifolia deben estar enfocadas en reducir la supervivencia y el crecimiento, a partir de la remoción de un 75%, de los individuos de la categoría A4 (individuos mayores a 120 cm) simultáneamente con cualquier otra categoría de adultos (A1 = 22.1-50 cm; A2 = 50.1-80 cm; A3 = 80.1-120 cm). La evaluación de riesgo de invasión indicó que se debe de impedir la introducción de la especie a los ecosistemas naturales de México.

Leonotis nepetifolia (Lamiaceae) is an invasive exotic plant native to Africa, introduced as an ornamental, which currently has a presence in 29 states of the Mexican Republic. It is capable of displacing native plant species and being the host of various viruses that cause diseases in econo- mically important crops. In a population of L. nepetifolia in the state of Hidalgo, Mexico, some of the reproductive characteristics were evaluated and described such as: phenology, flower behavior, flower visitors, breeding and mating system, the germination percentage, the mean germination ti- me and the seed germination synchrony index, for one and two years old. Likewise, for two years of study (2017 and 2019-2020), some population characteristics were determined and described, such as: density, finite population growth rate (λ), stable size structure (w), reproductive value (v), size categories and the most important demographic processes for population dynamics. Also, nu- merical reduction simulations were performed on the most important demographic processes for population growth in order to simulate a control and reduce the finite rate of population growth. In addition, the evaluation of the invasion risk of the species for Mexico is presented. Leonotis nepetifolia was reproductive for most of the year and the largest number of reproductive structures occurred in autumn. The anthesis lasted 36 hours, there was protogyny, without hercogamy. The floral visitors belonged to the Orders: Apodiformes, Hymenoptera, Lepidoptera and Thysanoptera. The mating system was mixed and the breeding system was facultative xenogamous. The one-year- old seeds germinated slightly later (2.6 ±0.11 days) than the two-year-old seeds (1.9 ±0.02 days), both synchronously (SI = 0.88 ± 0.03 y SI = 0.82 ± 0.02, for one and two years respectively). The germination percentage for one year old seeds was lower (55.33 ±4.40 %) than for those two years old (94.18 ±0.59 %). The population density was 14 ±5 ind/m2 for the first year and 16 ± 5 ind/m2 for the second year. The finite mean population growth rates were λ = 1.61 and λ = 1.28, first and second year respectively. In general, for the two years of study, the observed structures differed from the stable structures, the reproductive values increase as the size of the plants increa- ses. The most important demographic processes are survival followed by growth and the category Adults 4 is the one that contributes the most to these processes. Population control actions for L. nepetifolia must be focused on reducing the survival and growth, from the removal of 75 %, of in- dividuals in category A4 (individuals greater than 120 cm) simultaneously with any other category. The invasion risk assessment indicated that the introduction of the species to the natural ecosystems of Mexico should be rejected.