Biodiversity-productivity relationship in urban vascular flora: A comparison between wild edible and non-edible plants

Abstract

Background: Wild edible plants are species that are not cultivated but can be consumed as food. These plants may exhibit the highest taxonomic and phylogenetic diversity within urban floras, since they have a longer history of use associated with humans than non-edible plants. Also, because biodiversity is strongly associated with biomass, edible plants plant might show higher productivity (biomass per site) than non-edible plants. Questions: Is taxonomic and phylogenetic diversity of wild edible plants higher than non-edibles within urban areas? Is the alpha-biodiversity of wild edible plants positively related to biomass productivity in urban areas? Study sites and years of study: Cities of the coastal Mediterranean-type ecosystem, central Chile, 2015 and 2016. Methods: We characterized the taxonomic and phylogenetic diversity of urban flora differentiating wild edible and non-edible plants. Then, we assessed whether alpha-diversity of assemblages is related to their biomass productivity. Results: Both taxonomic and phylogenetic diversity were higher for edibles than non-edible plants. For edible plants, biomass was positively related to species richness and negatively with the mean phylogenetic diversity (MPD, a measure of evolutionary relationship among plants within an assemblage). Conclusions: Species richness is a suitable proxy to estimate wild edible plant diversity and their biomass in cities surpassing other proxies, such as phylogenetic diversity. Negative effect of MPD on biomass suggests that only a subgroup of related plants, possibly highly adapted to urban conditions, contribute to edible plant production. The distinction between wild edible and non-edible plants offers a better understanding of the assembly rules and biodiversity-biomass relationship within urban floras. Keywords: Assembly mechanism, community ecology, phylogenetic diversity, urban flora, wild edible plants. Resumen Antecedentes: Las plantas silvestres comestibles son especies no cultivadas que pueden utilizarse como alimento. Estas pueden exhibir una mayor diversidad taxonómica y filogenética dentro de las floras urbanas, debido a un historial de uso más largo asociado con los humanos que las plantas no-comestibles. Debido a la relación biodiversidad-biomasa, las plantas comestibles pueden mostrar una mayor productividad que las no-comestibles. Preguntas: ¿Es la diversidad taxonómica y filogenética de las plantas silvestres comestibles mayor que la de las no-comestibles en áreas urbanas? ¿La alfa-biodiversidad de las plantas comestibles está relacionada positivamente con la productividad de biomasa en áreas urbanas? Sitios de estudio y años: Ciudades del ecosistema mediterráneo costero, Chile central, 2015 y 2016. Métodos: Caracterizamos la diversidad taxonómica y filogenética de la flora urbana diferenciando plantas silvestres comestibles y no-comestibles, evaluando si la alfa-diversidad de los ensambles está relacionada con su productividad. Resultados: La diversidad taxonómica y filogenética fue mayor para las plantas comestibles que las no-comestibles. Para las comestibles, la biomasa se relacionó positivamente con la riqueza de especies y negativamente con la diversidad filogenética media (MPD). Conclusiones: La riqueza de especies es un proxy adecuado para estimar la diversidad de plantas silvestres comestibles y su biomasa en las ciudades. El efecto negativo de MPD sobre la biomasa sugiere que solo un subgrupo de plantas relacionadas contribuye a la producción de plantas comestibles. La distinción entre plantas silvestres comestibles y no-comestibles ofrece una mejor comprensión de las reglas de ensamblaje y la relación biodiversidad-biomasa en la flora urbana.