GlobalTreeSearch – la primera base de datos global completa de especies de árboles y distribuciones por países

Foto: Qué Jardinería

Para este estudio GlobalTreeSearch utiliza la definición de árbol acordada por el Grupo Global de Especialistas en Árboles (GTSG) de la UICN: una planta leñosa con generalmente un solo tallo que crece a una altura de por lo menos dos metros, o si es de troncos múltiples, entonces al menos un tallo vertical de cinco centímetros Diámetro a la altura del pecho.

Algunas especies de plantas tienen formas de vida variables, pero todas las especies que se registran como de crecimiento natural como un árbol en algún lugar se han incluido, con la referencia citada.

Aclaración

Como un servicio a autores e investigadores estamos proporcionando esta versión de un manuscrito aceptado (AM). La edición de textos, la tipografía y la revisión de las pruebas resultantes se realizarán en este manuscrito antes de la publicación final de la Versión de Registro (VoR). Durante la producción y la preprensa, se pueden descubrir errores que podrían afectar el contenido, y todas las renuncias legales que se aplican a la revista se refieren también a estas versiones.

Presentación

Este documento presenta por primera vez una visión general de todas las especies de árboles conocidas por nombre científico y distribución a nivel de país y describe una base de datos en línea, GlobalTreeSearch, que proporciona acceso a esta información. Sobre la base de nuestro amplio análisis de las fuentes de datos publicados y la opinión de los expertos, el número de especies de árboles actualmente conocidas por la ciencia es de 60.065, lo que representa el 20 por ciento de todas las especies de angiospermas y gimnospermas. Casi la mitad de todas las especies de árboles (45%) se encuentran en sólo diez familias, siendo las tres familias más ricas en árboles Leguminosae, Rubiaceae y Myrtaceae. Geográficamente, Brasil, Colombia e Indonesia son los países con mayor número de especies arbóreas. Los países con las especies más endémicas reflejan tendencias más amplias de diversidad de plantas (Brasil, Australia, China) o islas donde el aislamiento ha resultado en especiación (Madagascar, Papua Nueva Guinea, Indonesia). Casi el 58 por ciento de todas las especies de árboles son endémicas de un solo país. Nuestra intención es que GlobalTreeSearch sea utilizado como una herramienta para monitorear y manejar la diversidad de especies arbóreas, los bosques y las reservas de carbono a nivel global, regional y / o nacional. También se utilizará como base de la Evaluación Mundial de Árboles, que tiene como objetivo evaluar el estado de conservación de todas las especies de árboles del mundo para 2020.

INTRODUCCIÓN

Los árboles se desarrollaron por primera vez hace más de 300 millones de años, y la “woodiness” ha evolucionado desde entonces en las familias de plantas a través de la matriz taxonómica (Fitzjohn et al., 2014 Fitzjohn, RG , Pennell, MW , Zanne, AE , Stevens, PF , Tank, DC y Cornwell, WK ( 2014 ). ¿Cuánto del mundo es leñoso? Journal of Ecology , 102 (5), 1266 – 1272 . Doi: 10.1111 / 1365-2745.12260 [CrossRef] , [Web of Science ®] ,  [Google Académico] ; Kenrick & Crane, 1997Kenrick, P. , y Crane, PR ( 1997 ). El origen y la evolución temprana de las plantas en tierra . Nature , 389 , 33 – 39 . Doi: 10.1038 / 37918[CrossRef] , [Web de la Ciencia ®] ,  [Google Scholar] ). Los árboles nos proporcionan alimento, madera y medicina, y son componentes principales de los ecosistemas más diversos biológicamente en la tierra, incluyendo bosques y bosques (FAO, 2014FAO. ( 2014 ). El estado de los recursos genéticos forestales del mundo . Roma : FAO . [Google Scholar] ). Las especies arbóreas individuales juegan un papel crucial en sus ecosistemas, apoyando a una multitud de otras especies debido a su posición en la base de la pirámide trófica (eg Kennedy & Southwood,1984Kennedy, CEJ y Southwood, TRE ( 1984 ). El número de especies de insectos asociadas con árboles británicos: Un re-análisis . Journal of Animal Ecology , 53 , 455 – 478 . Doi: 10.2307 / 452 8[CrossRef] , [Web de la Ciencia ®] , [CSA] ,  [Google Scholar] ). En las negociaciones sobre cambio climático en París en 2015, se reconoció la conservación de los árboles, el cese de la deforestación y la ordenación sostenible de los bosques como actividades que abordan el cambio climático (Poorter, Van Der Sande y Thompson et al., 2015Poorter, L. , Van Der Sande, MT , Thompson, J. , et al. ( 2015 ). La diversidad mejora el almacenamiento de carbono en los bosques tropicales . Ecología Global Biogeografía , 24 , 1314 – 1328 . Doi: 10.1111 / geb.12364 [CrossRef] , [Web of Science ®] ,  [Google Académico] ). Sin embargo, la conservación efectiva de los bosques requiere acción específica de la especie, ya que las especies de árboles individuales enfrentan amenazas que son únicas para esa especie.

A pesar de la importancia de los árboles y de sus servicios ecosistémicos, hasta ahora no ha habido una lista global autorizada de árboles. De hecho, nuestro conocimiento del número de especies arbóreas ha permanecido sorprendentemente escaso a nivel nacional e internacional. En 1753, en la especie Plantarum , Linnaeus describió 9.000 especies de plantas y marcó las especies leñosas con el símbolo de Saturno (Simpson, 2010 Simpson, N. ( 2010 ). Símbolos botánicos: Un nuevo conjunto de símbolos para nuevas imágenes. Revista Botánica de la Sociedad Linneana , 162 , 117 – 129 . Doi: 10.1111 / boj.2010.162.issue-2 [CrossRef] , [Web of Science ®] ,  [Google Scholar] ). Desde la época de Linnaeus, la exploración y descubrimiento botánico se ha expandido enormemente, pero el número exacto de especies de plantas sigue siendo incierto, con estimaciones actuales que sugieren que hay 370.495 plantas de semillas (Lughadha et al., 2016Lughadha, EN , Govaerts, R. , Belyaeva, I. , Black, N. , Lindon, H. , Allkin, R. , … Nicolson, N. ( 2016 ). Recuentos de recuento: Estimaciones revisadas del número de especies aceptadas de plantas con flores, plantas de semillas, plantas vasculares y plantas terrestres con una revisión de otras estimaciones recientes . Phytotaxa , 272(1), 82 – 88 . Doi: 10.11646 / phytotaxa.272.1[CrossRef] , [Web of Science ®] ,  [Google Scholar] ). Las estimaciones del número de especies arbóreas oscilan entre 45.000 y 100.000 (Fine & Ree, 2006Fine, PV , & Ree, RH ( 2006 ). Evidencia de un efecto de área de especies integrado en el tiempo en el gradiente latitudinal en la diversidad de árboles . El Naturalista Americano , 168 (6), 796 – 804 . Doi: 10.1086 / 508635[CrossRef] , [PubMed] , [Web de la Ciencia ®] ,  [Google Scholar] ; Oldfield, Lusty, y MacKinven, 1998Oldfield, S. , Lusty, C. , y MacKinven, A. ( 1998 ). La lista mundial de árboles amenazados . Cambridge : Prensa Mundial de la Conservación . UNEP-WCMC. [Google Scholar] ; Savolainen,2000Savolainen, O. ( 2000 ). Desarrollo de criterios e indicadores para la silvicultura genéticamente sostenible.En Turok & Gerubek (Eds.) 2000. Colaboración internacional sobre los recursos genéticos forestales: El papel de Europa . Actas de la Segunda Reunión del Comité Directivo de EUFORGEN, Viena, Austria , Roma : IPGRI . Obtenido del 26 al 29 de noviembre de 1998 . [Google Scholar] ; Tudge,2006Tudge, C. ( 2006 ). El árbol: Una historia natural de lo que son los árboles . Estados Unidos : Crown Publishers . [Google Scholar] ), con informes que sugieren que hay 21.000 especies en regiones templadas (Hunt,1996Hunt, DR ( 1996 ). Los géneros de árboles frondosos templados . Láminas , 2 , 4 – 5 . [Google Scholar] ) y 40.000-53.000 en los trópicos (Slik et al.,2015Slik, JWF , Arroyo-Rodríguez, V. , Aiba, S.-I. , Alvarez-Loayza, P. , Alves, LF , Ashton, P. , … Venticinque, EM ( 2015 ). Estimación del número de especies de árboles tropicales . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. , 112 (24), 7472 – 7477 . Doi: 10.1073 / pnas.1423147112[CrossRef] , [PubMed] , [Web of Science ®] ,  [Google Scholar] ). La mayoría de estas cifras se basan en estimaciones amplias o números modelados de árboles; Ninguno de ellos se ha derivado de una lista global autorizada de árboles.

Aquí, por primera vez, presentamos un resumen de la lista completa de todas las especies de árboles conocidas por nombre científico y distribución a nivel de país, y describimos una base de datos en línea llamada GlobalTreeSearch ( https://www.bgci.org/globaltree_search. Php ), que proporciona acceso a esta información. GlobalTreeSearch ha sido diseñado como una herramienta para evaluar, monitorear y manejar la diversidad de especies de árboles, bosques y reservas de carbono a nivel global, regional y / o nacional.

METODOLOGÍA

Definición de Árbol

Como los hábitos de crecimiento del tipo de árbol han evolucionado muchas veces en diferentes familias de plantas, hay muchas definiciones de un árbol. Para los propósitos de este proyecto, utilizamos la definición de árbol acordada por el Grupo Global de Especialistas en Árbol (GTSG) de la UICN: una planta leñosa con un solo tallo que crece a una altura de al menos dos metros, Un tallo vertical de cinco centímetros de diámetro a la altura del pecho . Se excluyeron de nuestra lista cícadas, helechos arbóreos, Poaceae arbóreos, Bromeliaceae y Musaceae. La Lista Mundial de Familias de Plantas Seleccionadas (WCSP, por sus siglas en inglés) y varias otras bases de datos taxonómicas utilizan el sistema de Raunkiær para categorizar las formas de vida, siendo los árboles más frecuentemente clasificados como fanerófitos. Sin embargo, este sistema excluye los árboles más pequeños y también incluye algunos arbustos más grandes. Se han hecho esfuerzos para incluir los árboles más pequeños incorporando listas de árboles a nivel nacional y regional además de las especies de WCSP. Los arbustos se eliminaron manualmente sobre una base de especie por especie. Algunas especies de plantas tienen formas de vida variables, pero todas las especies que se registran como que crecen naturalmente como un árbol en algún lugar se han incluido.

Compilación y gestión de datos

Se accede a los datos de especies arbóreas a partir de una serie de fuentes, entre ellas: la Lista Mundial de Familias Vegetales Seleccionadas (WCSP, 2016WCSP. ( 2016 ). Lista de control mundial de familias de plantas seleccionadas . Facilitado por el Royal Botanic Gardens, Kew . Obtenido el 31 de diciembre de 2016 , dehttps://apps.kew.org/wcsp/qsearch.do Flora de China (Wu Zhengyi, et al (Eds.), 1994-2013), Base de Datos de Plantas Africanas (Conservatorio y Jardín Botánico Ville de Genève, 2016), FloraBase (Herbario de Australia Occidental,1998)Herbario de Australia Occidental. ( 1998). FloraBase-La flora australiana occidental. Departamento de parques y vida silvestre . Recuperado el 01 de septiembre de 2016 , desdehttps://florabase.dpaw.wa.gov.au/ [Google Scholar] ), Plantas de África del Sur (SANBI,2014SANBI. ( 2014 ). Plantas del sur de África – una lista de verificación en línea . Recuperado el 01 de septiembre de 2016 , dehttps://posa.sanbi.org/searchspp.php [Google Scholar] ), la base de datos de PLANTAS (USDA,2016USDA, NRCS. ( 2016 ). La base de datos PLANTS . Obtenido el 7 de diciembre de 2016 dehttps://plants.usda.gov [Google Scholar] ), Flora brasileña 2020 (Jardín Botánico de Río de Janeiro,2016Jardín Botánico de Río de Janeiro. ( 2016 ). Flora brasileña 2020 en construcción . Obtenido el 01 de febrero de 2017 , dehttps://floradobrasil.jbrj.gov.br [Google Scholar] ), y Tropicos (Missouri Botanical Garden,2016Jardín Botánico de Missouri (MBG). ( 2016 ). Tropicos.org. Obtenido el 07 de diciembre 2016 dehttps://www.tropicos.org [Google Scholar] ).

Además de estas importantes fuentes publicadas, hemos ampliado la convocatoria de información a la comunidad botánica y hemos contactado a más de 80 expertos en el GTSG y las instituciones miembros de Botanic Gardens Conservation International (BGCI), recibiendo una amplia gama de regional, taxonómico, Listas de verificación de árboles específicas. Se consultaron más de 500 fuentes publicadas, todas las cuales se hacen referencia en las Fuentes de Referencia de Bases de Datos que se enumeran en el Apéndice A. La intercalación y compilación de los datos ha tomado más de dos años de trabajo a tiempo completo.

Descripción de la base de datos

La base de datos de GlobalTreeSearch se compiló en Microsoft Access y consta de cuatro tablas interrelacionadas. La primera tabla de nombres de taxones contiene todos los nombres recibidos durante la compilación de GlobalTreeSearch. Esta tabla contiene actualmente 180.000 entradas. Cada nombre de taxón de árbol único vincula por número de ID a la fuente de ese nombre. Esta larga lista de nombres de árboles ha sido refinada sólo para contener los nombres de nombres de especies de árboles aceptados (es decir, las 60.065 especies de árboles finales). Para esta lista refinada de especies de árboles aceptadas, se registró la información geográfica asociada. Cada ocurrencia de país para cada especie tiene su propia fuente única. Esta tabla contiene actualmente más de 195.500 entradas.

Taxonomía

Se registraron todos los nombres de taxones recibidos, pero sólo los nombres taxonómicamente aceptados (o nombres no resueltos) se incluyen en el GlobalTreeSearch publicado. La versión actual de GlobalTreeSearch se centra en los nombres de las especies y no contiene taxones infraespecíficos. La opinión taxonómica sigue al WCSP para sus familias publicadas. Las familias que no están incluidas en WCSP siguen la Lista de Plantas (TPL, 2013)La Lista de Plantas (TPL). ( 2013 ). La lista de plantas versión 1.1 . Obtenido el 7 de diciembre de 2016 , dehttps://www.theplantlist.org/ [Google Scholar] ). Otras fuentes regionales (Euro + Med, Reflora) y fuentes taxonómicas (ILDIS) han sido consultadas cuando se requiere. Como La Lista de Plantas (TPL,2013)La Lista de Plantas (TPL). ( 2013 ). La lista de plantas versión 1.1 . Obtenido el 7 de diciembre de 2016 , dehttps://www.theplantlist.org/ [Google Scholar] ) fue actualizado por última vez en mayo de 2012, cualquier especie publicada desde entonces ha sido provisionalmente aceptada en nuestra lista a menos que se encuentre sinónimo de especies de otras fuentes publicadas más recientes, como en una monografía publicada. En tales casos, se registra la fuente del estado taxonómico, lo que permite actualizaciones a medida que evoluciona la opinión taxonómica.

Información de distribución

La información de distribución a nivel de país se registró siguiendo la norma ISO 3166 de nombres de países. Los datos de distribución se obtuvieron de diversas referencias publicadas incluyendo las fuentes nomenclaturales mencionadas anteriormente, así como monografías adicionales, listas de verificación, y floras, algunas electrónicamente y otras mediante revisión manual. La información de distribución ha sido registrada a nivel de país para todos los taxones, con distribución en ciertos países (Brasil, Estados Unidos, Sudáfrica, Australia y China) registrados en el estado o provincia. Estos países fueron elegidos porque son geográficamente expansivos, y las distribuciones a nivel de sub-país generalmente se obtuvieron fácilmente.

Las distribuciones de los países también se correspondieron con ocho biomas (Oceanía, Neotropical, Neártico, Afrotropical, Antártico, Paleártico, Australasia, Indo-Malayo), siguiendo a Olson et al. ( 2001Olson, DM , Dinerstein, E. , Wikramanayake, ED , Burgess, ND , Powell, GVN , Underwood, CE , … Kassem, KR ( 2001 ). Ecorregiones terrestres del mundo: un nuevo mapa de la vida en la Tierra . Bioscience , 51 (11), 933 – 938 . Doi: 10.1641 / 0006-3568 (2001) 051 [0933: TEOTWA] 2.0.CO; 2[CrossRef] , [Web of Science ®] , [CSA] ,  [Google Scholar] ). Para el propósito de nuestro análisis, Indonesia se considera completamente dentro del bioma Indo-Malayo y China dentro del bioma Paleártico.

Opinión de Expertos

GlobalTreeSearch ha sido revisado por más de 30 expertos elegidos por su experiencia taxonómica o regional. Estos expertos revisaron la lista de taxones omitidos y los datos de distribución modificados cuando era necesario. Sin embargo, GlobalTreeSearch no es una entidad estática, es decir que las adiciones, las revisiones taxonómicas y las supresiones se seguirán llevando a cabo para asegurar que la lista continúe siendo la lista más completa y actualizada de las especies de árboles del mundo. La base de datos será mantenida y administrada por BGCI a través de su sitio web https://www.bgci.org/globaltree_search.php . Se establecerá una dirección de correo electrónico para que las personas puedan sugerir revisiones que se verifican mediante la revisión de expertos antes de la modificación. Además, si una revisión sugerida no puede verificarse o resolverse fácilmente, un campo de comentarios registrará la naturaleza de la consulta recibida.

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