Ni el número ni el peso: la medida adecuada de la abundancia de semillas para el cálculo de índices de diversidad es intermedia | Neither numbers nor weight: the appropriate measure of seed abundance for calculating diversity indices is in between

Trabajo presentado en el XVII Congreso de la Sociedad Española de Malherbología, celebrado en Vigo del 8 al 10 de octubre de 2019.

[ES] Las medidas de diversidad (p.e. índice de Shannon, media ponderada a nivel de comunidad de un carácter funcional o CWM, etc.) se basan en la abundancia relativa de las especies. Cuando las unidades de información son las semillas como, por ejemplo, en estudios de diversidad de malas hierbas en los bancos de semillas, en las “impurezas” presentes en el grano de cereal cosechado, etc., la forma más intuitiva de medir la abundancia de una especie i es el peso de las semillas, i.e. el número de semillas (ni) multiplicado por el peso medio (wi) de una semilla (ni.wi1), o bien el número de semillas, que puede expresarse también como ni.wi0. Sin embargo, estas medidas sobreestiman las especies que producen semillas muy grandes (peso) o las que producen muchas semillas (número), por lo que pueden imponer fuertes limitaciones al significado de las métricas de diversidad y a su uso en análisis posteriores. En esta contribución justificamos que existe un valor del exponente de w (b, 0<b<1) que corrige estas limitaciones y que resulta de la relación de compensación (tradeoff) que se observa en las plantas entre número y peso de las semillas. Utilizamos los resultados de un trabajo publicado para concretar este valor. De esta forma, las abundancias se expresan en una “moneda común” que permite comparar directamente las especies. A modo de ejemplo, utilizando datos propios correspondientes a un estudio sobre presencia de semillas de malas hierbas en la cosecha de cereal, analizamos las consecuencias de no corregir las abundancias en un análisis de respuesta de distintos caracteres funcionales (valores CWM) a diversos factores ambientales y de manejo agrícola.

[EN] Diversity measures (e.g. Shannon index, community-weighted mean values of functional traits, etc.) are based on relative species abundances. When seeds are the information units as, for instance, in studying weed diversity in the soil seed bank or in the “impurities” in harvested cereal grain, the most intuitive measures of abundance of a species i are either the total seed weight, i.e. the number of seeds (ni) multiplied by the mean weight (wi) of a seed (ni.wi1), or directly seed number, which can also be expressed as ni.wi0. However, these measures tend to overestimate heavy-seeded species (weight) or species producing large amounts of seeds (number) and thus, they can severely limit the significance of diversity metrics or their use in subsequent analyses. In this contribution we argue that these limitations can be overcome through the use of an appropriate exponent of w (b, 0<b<1) which takes into account the trade-off observed in plants between seed numbers and weight. We used published literature to specify this value. In this way, abundances are expressed in a “common currency” allowing direct species comparison. As an example, using an unpublished dataset on the identity and abundance of weed seeds present in recently harvested cereal grain, we analysed the consequences of not correcting seed abundances when testing responses of different functional traits (CWM values) to environmental and management factors.

Peer reviewed