Phytoplankton Biodiversity in Two Tropical, High Mountain Lakes in Central Mexico

Lakes El Sol and La Luna, inside the crater of the Nevado de Toluca volcano, Central Mexico, are the only two perennial high mountain lakes [HML] in the country. HML are considered among the most comparable ecosystems worldwide. These lakes are “extreme” environments with diluted, oligotrophic, and cold waters exposed to high UV radiation doses. In this paper, we document the phytoplankton species inhabiting these two extreme tropical ecosystems. The phytoplankton diversity of Lakes El Sol and La Luna is low compared to the global phytoplankton diversity from other Mexican inland waters. Nonetheless, the phytoplankton diversity turned out to be high compared to other HML worldwide, both temperate and tropical. The phytoplankton community in Lake El Sol was formed by 92 morphospecies and in Lake La Luna by 63; in both, the most diverse groups were Bacillariophyceae and Chlorophyceae. All species found in Lake La Luna were present in Lake El Sol, but 29 species present in Lake El Sol were absent in Lake La Luna. Nevertheless, 57% of the most frequent and abundant taxa in Lake El Sol were rare in La Luna, and 47% of the most frequent and abundant taxa in Lake La Luna were rare in Lake El Sol. Associated with their shallowness and polymictic thermal pattern, 87.5% of the Bacillariophyceae morphospecies are tychoplantonic, while the remaining 12.5% are truly planktonic. Dominant taxa were Chlorophyceae in Lake El Sol and Cyanobacteria in Lake La Luna. The most extreme conditions of Lake La Luna (ultraoligotrophy, very low pH, high ultraviolet radiation) most likely explained the differences in the dominant species composition and lower species richness compared to Lake El Sol. Herein, we provide for the first time a taxonomic list of the phytoplankton community of Lakes El Sol and La Luna. This information constitutes a baseline needed to use these HML as sentinels of global and climate change.

Anillos de crecimiento de Pinus hartwegii como indicadores de fluctuaciones climáticas y de la influencia de fenómenos océano-atmósfera en la Faja Volcánica Transmexicana

El presente estudio evalúa la respuesta climática y la influencia de fenómenos océano-atmósfera sobre el crecimiento radial de Pinus hartwegii Lindl en el Nevado de Colima (NEC), Nevado de Toluca (NET) y Pico de Orizaba (POR). Se fecharon 78 núcleos de crecimiento, a los cuales se les midió el ancho de anillo total. La calidad del fechado y generación de cronologías se realizaron en los programas dendrocronológicos. Los análisis de respuesta entre series dendrocronológicas y variables climáticas e índices del Niño Oscilación del Sur (ENOS), Oscilación Decadal del Pacífico (ODP) y Oscilación Multidecadal del Atlántico (OMA) se realizaron a través de correlaciones Bootstrap. Mediante análisis de regresión se generaron, calibraron y verificaron modelos lineales, con los cuales se logró reconstruir 57% y 53% de la variabilidad instrumental de la precipitación de noviembre-mayo para NEC (1940-2016) y diciembre-mayo para NET (1928-2016). Los años de sequías intensas de 1930, 1949, 1955, 1959, 1960, 1991, 1998 y 1999 y de humedad extrema de 1992, coinciden con las reconstrucciones de precipitación para NEC y NET. La temperatura máxima tuvo un efecto negativo significativo en el crecimiento radial de P. hartwegii de los tres sitios. La influencia de ENOS sobre el crecimiento arbóreo fue significativo (p < 0.05) solamente en NEC. La influencia de ODP y OMA fue significativo en los tres sitios (p < 0.05). Las condiciones microambientales locales donde se desarrolla P. hartwegii en los tres sitios de estudio modifican la respuesta fisiológica al clima y modulan el efecto de los fenómenos océano-atmosféricos.

Modeling Spatial Landslide Probability in Volcanic Terrains Through Continuous Neighborhood Spatial Analysis and Multiple Logistic Regression in La Ciénega Watershed, Nevado de Toluca, Mexico

Little work has been done on the effect of the pixel neighborhood information when modeling landslide susceptibility using Multiple Logistic Regression (MLR). This research uses in situ and neighborhood cartographic information to evaluate how pixel distance of sampling sites affects the precision and accuracy of the MLR landslide susceptibility model. Two landslide susceptibility models are used: MLR-in situ, calibrated and validated by using variables that are collected at the site of the sampling point; and MLR in combination with Continuous Neighborhood Spatial Analysis (CNSA) to incorporate a search radius to extract pixel values for each cartographic variable based on a distance ratio. La Ciénega watershed on the eastern flank of the volcano Nevado de Toluca is selected as a study area. Its climate, topography, geomorphology, and geology predispose it to episodic landslides. The resulting susceptibility maps are validated in terms of the area under the curve (AUC) of the receiver operating characteristic (ROC), and they are compared with an inventory map in a contingency table; the MLR-CNSA model yields the better spatial prediction and representation of landslide susceptibility. The AUC evaluation indicates a predictive capability for the MLR-CNSA model of 0.969.

INDICADORES REPRODUCTIVOS EN DOS POBLACIONES NATURALES DE Pinus hartwegii LINDL

Pinus hartwegii Lindl. crece entre 2500 y 4300 msnm en las montañas de México y América Central. Información sobre indicadores reproductivos en una población es útil para describir el estado reproductivo de una especie y éstos pueden estar influenciados por variables ambientales. El objetivo del presente estudio fue evaluar la variación de indicadores reproductivos entre altitudes en poblaciones de Pinus hartwegii. Los conos se recolectaron entre 3600 y 4100 msnm en el Monte Tláloc (MT) y el Nevado de Toluca (NT) en México. En cada cono se determinó el número de semillas potenciales (NSP), óvulos abortados en el año 1 (NOAA1), óvulos abortados en el año 2 (NOAA2), semillas vanas (NSV), semillas llenas (NSLL), peso promedio de una semilla (PPS), eficiencia reproductiva (ER), eficiencia en la producción de semillas (EPS) e índice de depresión endogámica (IDE). Las variables ambientales se obtuvieron con el programa Spline. Los coeficientes de correlación (r) se calcularon entre indicadores reproductivos y variables ambientales. Se encontraron diferencias significativas entre poblaciones y entre altitudes en NSP, NOAA2, NSV, NSLL, PPS y ER, mientras que no hubo diferencias significativas entre poblaciones para EPS e IDE, aunque sí entre altitudes; tampoco se encontraron diferencias significativas entre poblaciones ni entre altitudes para NOAA1. El coeficiente de correlación fue alto (r = 0.929) entre NOAA2 y precipitación en septiembre y octubre; también éste fue alto (r = -0.829) entre ER y heladas tardías en primavera. Algunos valores de r fueron moderados entre indicadores reproductivos y variables ambientales; por ejemplo, el coeficiente de correlación fue 0.786 entre NSV y temperatura media anual, de 0.714 entre el NSLL y temperatura máxima media del mes más caliente y r = -0.642 entre NSP y temperatura media mínima del mes más frio. Los valores de los indicadores reproductivos mostraron variación entre las poblaciones y entre altitudes dentro de poblaciones de Pinus hartwegii.

A Salamander tale: Relative abundance, morphometrics and microhabitat of the critically endangered Mexican salamander Pseudoeurycea robertsi (Taylor, 1939)

Roberts’ False Brook Salamander (Pseudoeurycea robertsi) is a critically endangered plethodontid salamander, endemic to the Nevado de Toluca Volcano (NTV), Mexico. Little is known about the biology and ecology of this species, including its microhabitats. Thus, this study aimed to collect basic information about P. robertsi. We sampled fourteen forested sites in the NTV; to corroborate the correct identification of the species we used genetic data, we assessed the variation in head morphometric measurements and dorsal colouration patterns amongst localities and the microhabitat features associated with P. robertsi presence. Of the four potential salamander species, P. robertsi was the most abundant (89.80%) and widely distributed (approximately within 130 km2) salamander in the NTV. We did not find significant variations in morphometry; however, we found significant differences in dorsal patterns between populations (in the number and size of segments of the dorsal stripe). The average total length for 185 adults was 89.15 mm (38.7–117.9 mm); we found seven patterns of dorsal stripe. We found 98% of P. robertsi individuals under the bark of fallen logs in Abies religiosa and A. religiosa-Pinus sp. forests, with a higher number of detected salamanders in naturally-fallen logs than in cut logs (34% vs. 10%). Thus, keeping well-preserved A. religiosa forests and retaining fallen logs is essential to P. robertsi conservation.