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Abstract

Vegetation surveys at Zion National Park (Zion), Utah, have contributed to our understanding of plant community patterns and their relationship to environmental factors. Previous authors used vegetation plot data to characterize vegetation types at Zion following conventional procedures that emphasize spatial discreteness and dominant species. We developed and applied an alternative approach for community characterization that emphasizes nondiscrete presence-absence patterns and is compatible with the individualistic concept. We reanalyzed existing plot data from Zion using coalition clustering, an algorithm that identifies groups of positively-associated species referred to as coalition groups. Each species and plot in the data set was linked to each coalition group via an “affinity” value obtained through weighted averaging. Affinity values were used to characterize environmental affinities of coalition groups through regression tree modeling and predictive mapping. We also identified species that frequently co-occurred with coalition groups (affiliate species) and those that frequently co-occurred with high cover (dominant-affiliates), viewing these as alternatives to conventional prevalent and dominant species. Following this approach, we identified 10 coalition groups at Zion that overlapped compositionally and spatially to differing degrees. Mesic environments on a gradient from low-elevation riparian zones through mid-elevation narrow canyons to high-elevation plateaus were represented by 3 overlapping groups. Two groups occupying slickrock and sand environments were detected on the Navajo Sandstone, as well as 2 on mesa tops above it. At lower elevations, 3 intergrading xeric coalition groups were distinguished. When previously classified associations of the National Vegetation Classification were clustered based on shared affinities to coalition groups, the arrangement differed from existing classification schemes but was environmentally interpretable. Although these patterns are contingent on conditions at the time of data collection, they provide a baseline that could be used for evaluating and predicting plant community change in the park. With proper attention to sampling and analysis issues, our community characterization approach could be applied in other settings as an alternative or supplement to conventional vegetation classification.


Monitoreos de la vegetación en el Parque Nacional Zion (Zion), Utah, han contribuido a nuestro entendimiento de los patrones de las comunidades de plantas y su relación con factores ambientales. En estudios anteriores, los autores utilizaron datos de terrenos con vegetación para caracterizar tipos de vegetación en Zion, siguiendo procedimientos convencionales que enfatizan estados discretos espaciales y especies dominantes. Desarrollamos y aplicamos un enfoque alternativo para la caracterización de la comunidad que enfatiza los patrones de presencia-ausencia no-discreta y es compatible con el concepto individualista. Reanalizamos datos gráficos de vegetación de Zion utilizando agrupamiento de coalición, un algoritmo que identifica grupos de especies positivamente asociadas, llamados grupos de coalición. Cada especie y terreno en el conjunto de datos estaba unido a cada grupo de coalición por medio de un valor de “afinidad” obtenido a través de un promedio ponderado. Los valores de afinidad se emplearon para caracterizar afinidades ambientales de grupos de coalición a través de árboles de regresión y mapeo predictivo. También identificamos especies que frecuentemente coexistían con grupos de coalición (especies afiliadas) y aquellas que frecuentemente coexistían con cubiertas altas (afiliados dominantes), considerándolas como alternativas a las especies prevalentes y dominantes. Siguiendo este enfoque, identificamos diez grupos de coalición en Zion que se superponían en composición y espacialmente en diversos grados. Ambientes relativamente húmedos en un gradiente de baja elevación, zona riparia, a elevación media, cañones estrechos, hasta elevación alta, meseta, estuvieron representadas por tres grupos sobrelapados. Dos grupos que ocupaban medios arenosos y con dunas fueron detectados en Navajo Sandstone, así como dos en la cima de la meseta por encima de esa zona. En elevaciones más bajas, se distinguieron tres grupos de coalición de interacción árida. Cuando se agruparon las asociaciones previamente clasificadas de la Clasificación Vegetal Nacional basándose en las afinidades compartidas con los grupos de coalición, la disposición se diferenció de los esquemas de clasificación existentes, pero eran interpretables según el ambiente. A pesar de que estos patrones dependen de las condiciones al momento de la recolección de datos, proporcionan un punto de referencia que se podría utilizar para evaluar y predecir cambios en la comunidad vegetal en el parque. Con la atención adecuada a las cuestiones del muestreo y análisis, nuestro enfoque de caracterización de la comunidad se podría aplicar en otros ambientes como una alternativa o suplemento a la clasificación de vegetación convencional.

COinS