Floristic and phytogeographic analysis of the Sabanas Miravalles in Costa Rica

Abstract

Background and Aims: The savanna ecosystem in Costa Rica, which covers small areas along the Pacific slope (100-1500 m a.s.l.), and particularly the Sabanas Miravalles, on the western flank of Volcán Miravalles (Cordillera de Guanacaste), remain floristically understudied. The aims of this study are to inventory the vascular flora of Sabanas Miravalles, assess its ecological importance, evaluate spatial heterogeneity's impact on composition, and compare their phytogeographic affinities with other Neotropical savannas. Methods: We identified the vascular flora within 25 plots of 50 × 10 m, classified by life form following Raunkiær, and divided into woody and herbaceous (graminoid and non-graminoid herbs) species. We analyzed the composition and floristic affinity with species accumulation curves, Chao1 index, Relative Importance Value (RIV), Bray-Curtis and Sørensen indices. Key results: A total of 54 families, 161 genera, and 228 species were documented. Fabaceae was the most diverse family, and Polygala and Rhynchospora were the most diverse genera. Non-graminoid herbs and hemicryptophytes were dominant. Miconia sericea, Polygala glochidata, and Trachypogon plumosus were the most abundant in their growth form. Floristic composition exhibited clear elevation-driven shifts, with three main groups identified. Most species exhibited wide Neotropical distributions. The flora of the Sabanas Miravalles showed the greatest similarity to the Venezuelan Llanos, with 70% of species in common. Conclusions: The flora of the Sabanas Miravalles represents 2.1% of Costa Rica's ~10,712 vascular plant species. Although its origin is uncertain, Pleistocene floristic exchanges, volcanic eruptions, and fire have likely shaped its composition. Understanding its origin, phytogeographic affinities, and physical drivers is essential for effective management and conservation.

Antecedentes y Objetivos: El ecosistema de sabana en Costa Rica, el cual cubre áreas pequeñas en la vertiente del Pacífico (100-1500 m s.n.m.), y particularmente las Sabanas de Miravalles, ubicadas en el flanco occidental del Volcán Miravalles (Cordillera de Guanacaste), permanecen florísticamente no estudiadas. Los objetivos de este estudio fueron inventariar la flora vascular de las Sabanas de Miravalles, describir su importancia ecológica, evaluar el impacto de la heterogeneidad espacial en la composición de especies y comparar sus afinidades fitogeográficas con otras sabanas neotropicales. Métodos: Se identificó la flora vascular en 25 parcelas de 50 × 10 m, clasificando las especies por forma de vida según Raunkiær y dividiéndolas en especies leñosas y herbáceas (graminoides y no graminoides). Analizamos la composición y afinidad florística con curvas de acumulación de especies, índice Chao1, Valor de Importancia Relativa (VIR), e índices Bray-Curtis y Sørensen. Resultados clave: Se documentaron 54 familias, 161 géneros y 228 especies. Fabaceae fue la familia más diversa, y Polygala y Rhynchospora los géneros más diversos. Las hierbas no graminoides y las hemicriptófitas fueron dominantes. Miconia sericea, Polygala glochidata y Trachypogon plumosus fueron las especies más abundantes en su respectiva forma de crecimiento. La composición florística mostró claros cambios asociados a la altitud, identificándose tres grupos principales. La mayoría de las especies presentaron amplia distribución neotropical. La flora de las Sabanas de Miravalles mostró mayor similitud con los Llanos Venezolanos, compartiendo 70% de las especies. Conclusiones: La flora de la Sabana de Miravalles representa 2.1% de las ~10712 especies de plantas vasculares de Costa Rica. Aunque su origen es incierto, intercambios florísticos durante el Pleistoceno, las erupciones volcánicas y los incendios influyeron en su composición. Comprender su origen, afinidades fitogeográficas y los factores físicos es esencial para mejorar su manejo y conservación.