1Tapia-Sánchez, X*, 2Aguilar-Galván, F, 2Flores-del Castillo JA, 2Zamora-Huerta AR, 3Fuentes-
Romero, E, 3García-Calderón, NE
1Licenciatura en Ciencias de la Tierra, Ciencias Ambientales, Unidad Multidisciplinaria de Docencia e
Investigación-J, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México.
2Licenciatura en Biología, Facultad de Ciencias Naturales, Universidad Autónoma de Querétaro.
3Laboratorio de Conservación y Rehabilitación del Recurso Edáfico, UMDI-FC-UNAM, Campus Juriquilla.
* [email protected]; Blvd Juriquilla Núm. 3001, Juriquilla, Santiago de Querétaro, Querétaro. México. CP 76230; Tel +52 (044)-442-4706557
Resumen
La recuperación de los ecosistemas degradados debe tener un enfoque funcional considerando la relación suelo-planta. En este trabajo se evaluó el grado de degradación de la selva baja caducifolia (SBC) y del matorral subtropical (MSt) considerando los atributos de la vegetación y del suelo. El matorral subtropical presenta disminución en la cobertura y riqueza con valores de 166.98 a 85.3 m2, y de, 17 a 10, respectivamente. Sin embargo, indicadores
físicos del suelo reflejan una alteración moderada ya que se dan ligeros cambio en la estabilidad estructural de moderada a baja, a la vez el contenido de carbono orgánico alto (>10 g/kg, C/N entre 10-20) valores indicativos de la dinámica favorable de la mineralización- humificación. La reacción del suelo al variar de ligeramente ácido a ligeramente básico, en general queda dentro del rango donde se favorece la biodisponibilidad de la mayoría de los nutrientes. En la SBC se da una alta pérdida de la cobertura y riqueza de especies (235.9 a 30.4 m2, y de, 19 a 6, respectivamente), con alto contenido de carbono orgánico (hasta 46.8
g/kg) y alta C/N causando disminución de la tasa de mineralización de la materia orgánica. El sitio presenta una pérdida de estructuración cambiando de migajosa a subangular. Con este estudio se asume que la calidad de sitio disminuye en relación directa con la pérdida de cobertura y de riqueza de especies y con los procesos estructurales del suelo.
Palabras clave
Degradación, calidad, suelo-vegetación
Introducción
La relación suelo-vegetación tiene un papel importante en la restauración ecológica que debe de considerarse para asistir la recuperación de un ecosistema que ha sido degradado, dañado o destruido (SER 2004). Las relaciones funcionales entre ambos elementos son muy estrechas, en selvas secas se ha comprobado como la diversidad vegetal se asocia con la disponibilidad de nutrimentos (Huston 1980). Kurzmeier et al (2006) relacionan la productividad forestal en selvas con variables físicas y químicas dependientes del tipo de suelo. La relación entre ambos componentes es considerada como indicador de funcionalidad de los ecosistemas donde se considera la diversidad, riqueza y estructura vegetal, así como los procesos edáficos asociados a la edafodiversidad. Las SBC se caracterizan por presentar
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estratos arbóreos menores a 15 m que pierden casi completamente las hojas durante la sequía, tienen alta diversidad y endemismo (Miranda y Hernández 1963). Se calcula que en la región del Bajío permanece sólo el 5 % de la SBC original, y la mayor parte se encuentra en etapas sucesionales (Dirzo 1992). En el estado de Querétaro la mayor alteración se vincula al impacto antrópico transformado la SBC en diferentes tipos de matorrales (Hernández 2007). El MSt se presenta en zonas donde antes hubo SBC, en la que por disturbios continuos se establecieron diferentes especies caducifolias y crasicaules (CONANP 2015). Debido a la importancia de su cobertura y funcionalidad ecosistémica este trabajo evalúa el grado de alteración de la SBC y el MSt, considerando como indicadores de calidad la estructura de la vegetación y algunas características físicas y químicas del suelo.
Materiales y Métodos
Los sitios de estudio se ubican al norte del municipio de Santiago de Querétaro. Se localizan en las coordenadas UTM 14Q x=0349336; y=2290031, altitud 1953 msnm (S1) y x=0352942 y=2286913, altitud 1916 msnm (S2).
Se encuentran dentro de la subprovincia de Llanuras y Sierras de Querétaro e Hidalgo, dentro de la Faja Volcánica Trasmexicana, en las microcuencas Santa Rosa Jáuregui y Santa Cruz, pertenecen a la RH Lerma-Santiago. El material parental son andesitas y basaltos del Plioceno- Cuaternario, tobas ácidas del Terciario superior (CONANP 2014). Las geoformas dominantes del paisaje volcánico son mesetas y valles orientadas hacia el sur. Los suelos que se desarrollan en la zona son Vertisol pélico, Leptosol y Feozem háplico
(CONANP 2014). El clima es semiseco templado a semiseco semicálido BS1K- BS1h
(Hernández-Oria, 2007) con tma de 17.3 °C y ppma de 553 mm. Los tipos de vegetación dominantes son la SBC y MSt (CONANP 2014). Los sitios de estudio presentan diferentes grados de alteración asociados con la cobertura vegetal y la riqueza de especies, por lo que fue un criterio para su delimitación. Los polígonos de referencia de menor degradación (P1) presentaron mayor cobertura y riqueza vegetal, en tanto que la menor cobertura fue el de mayor degradación (P2 y P3). Los indicadores edáficos de degradación fueron la profundidad y las características estructurales. Cada sitio se caracterizó con un perfil y se consideró su morfología (Siebe et al. 2006) y sus propiedades físicas y químicas, analizadas de acuerdo con el manual ISRIC (2002). Se valoró el pH (1:2.5, H2O y KCl, 1M), conductividad eléctrica (C.E;
1:2.5 en H2O), el contenido de carbono orgánico (CO), contenido de nitrógeno (Nt) y la relación
C/N. Además se determinó textura, estructura, estabilidad estructural y color del suelo (Munsell, 2000, Siebe et al. 2006). El análisis de vegetación se realizó en un transecto de 50 x 1 m, en el sitio 1, y en un cuadrante de 10 x 10 m para el sitio 2, y se obtuvo la cobertura y estructura de la comunidad vegetal.
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Resultados y Discusión
Cuadro 1. Resumen de la morfología de los perfiles de suelo en los dos tipos de vegetación.
Prof cm
Color Textura Estructura
tipo/clase/grado/estabili dad Raíces finas (%) Pedregosidad (%) seco Húmedo
S1P1, zona cumbral, lomeríos bajos con matorral subtropical
0-8 7.5YR 2/0 negro 7.5YR 2/0 negro CL M/MG/F/B 50 - 8-29 7.5YR 2/0 negro 7.5YR 2/0 negro CL M/MG/F/MD 20 10 29-48 7.5YR 2/0 negro 7.5YR 2/0 negro CR M/MG/F/B 10 30 S1P2 0-10 5YR 2.5/1 negro 10YR 2/1 negro CR M/MG/F/MD 40 - 10-19 10YR 3/1 gris muy oscuro
7.5YR 2/0 negro CRA GR/MG/F/B 0 30
S1P3
0-6 5YR 2.5 /1 negro
10YR 2/1 negro CL M/MG/F/MA 60 5
6-13 7.5YR 2/0 negro
7.5YR 2/0 negro FRA M/MG/F/MD 40 20
13-23 7.5YR 2/0 negro
7.5YR 2/0 negro FRA M/MG/F/MA 10 40
S2P1, Pie de monte, lomeríos medios con selva baja caducifolia
0-7 10R3/4 rojo oscuro 10 R 2.5/1 negro rojizo FA BSA/G/MD/MA 65 40 7-27 10 R 4/4 rojo claro 10 R 3/3 rojo oscuro FLf GR/G/MD/A 40 55 27-35 10 R 4/3 rojo claro 10 R 2.5/2 rojo muy oscuro FRA GR/G/MD/B 50 50 S2P2 0-12 10 YR 4/4 pardo amarillento oscuro 10 YR 3/4 pardo amarillento oscuro FRA BSA/G/MD/MA 60 25 12-30/32 10 YR 4/3 pardo oscuro 7.5 YR 3/4 pardo oscuro FA GR/MG/D/ MD 30 35 30/32-50/51 10 YR 6/2 gris parduzco claro 10 YR 4/3 pardo oscuro FRA BSA/G/MD/MD - -
La caracterización del suelo (Cuadro 1 al 3) del S1 evidencia que la profundidad del suelo fluctúa de 48 (S1P1) a 19 cm (S1P2), con alto contenido de raíces finas cuyo límite está dado por el material parental. La estructura dominante es migajosa (S1P1 y S1P2) a granular (S1P2) bien desarrollados y estabilidad de baja a moderada (S1P1 y S1P2) con incremento en la estabilidad en S1P3. Esta estructuración se asocia a alta porosidad relacionada con su contenido de materia orgánica, aunque los cambios en la estabilidad estructural puede asociarse a su contenido de sustancias húmicas poco polimerizadas y al contenido de sustancias no húmicas (Porta et al. 2008). Los suelos tienen alto contenido de CO, sobre todo en S1P1 y S1P3, con disminución en S1P, proceso que se refleja en la intensidad de la coloración oscura (Munsell 2000). La textura de los suelos es dominada por arcilla y limos (S1P2 y S1P3), lo que favorece la formación de agregados órgano-minerales y la estabilidad (Porta et al. 2008). El pH (S1P1 y S1P2) es ligeramente ácido a ligeramente básico (Siebe et al. 2006) con tendencia de acidificación en el horizonte superficial en S1P3, asociado la pérdida de bases (Porta et al. 2008, Siebe et al. 2006). La relación C/N indica buena dinámica de mineralización-humificación (S1P1 y S1P2) donde el contenido de nitrógeno, en tanto que los
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valores ligeramente altos en S1P3, muestran una inmovilización del C. El S2 evidenció profundidad del suelo media de 51 (S2P2) y 35 cm (S2P2), con horizontes bien definidos, con mayor desarrollo del suelo ya que no se presentan limitaciones por el material parental. La estructura varía de bloques subangulares a granular con un moderado grado de desarrollo y de estabilidad estructural de alta a baja que se puede asociar a la mayor actividad de fracciones minerales que orgánicas (Porta et al. 2008). El contenido de CO y la C/N alta indican que son suelos ricos en C y pobres en N, que sugiere inmovilización de C. El pH es ligeramente ácido en S2P1 a moderadamente básico, asociado a la acumulación de bases, debido a la entrada de materiales coluviales provenientes de la parte alta de la ladera.
Cuadro 2. Propiedades químicas del suelo del MSt Cuadro3. Propiedades químicas del suelo de la SBC
Figura 1. Análisisdecobertura y riqueza del matorral subtropical (S1) y selva baja caducifolia (S2). Profundidad (cm) pH 1:2.5 H2O KCl CE (1:2.5) µS m-1 C g/kg N g/kg C/N
S1P1 - Zona cumbral de lomeríos bajos con matorral subtropical 0-8 6.9 6.3 265.0 72.8 4.9 14.9 8-29 7.8 6.6 259.0 69.6 4.9 14.2 29-48 7.6 6.6 331.0 57.9 3.5 16.6 S1P2 0-10 6.7 6.2 173.0 54.6 2.7 20.5 10-19 7.0 6.8 294.0 46.8 2.1 22.3 S1P3 0-6 5.6 5.5 195.0 81.9 5.0 16.2 6-13 6.9 6.2 153.0 50.7 3.22 15.7 13-23 6.9 6.5 136.0 54.6 2.8 19.5 Profundidad (cm) pH 1:2.5 H2O KCl CE (1:2.5) µS m-1 C g/kg N g/kg C/N
S2P1, Pie de monte de lomeríos medios con selva baja caducifolia 0-7 6.6 5.4 39.5 103.4 3.2 32.1 7-27 5.7 5.4 41.4 42.6 1.1 37.9 27-35 5.8 5.6 38.7 23.1 2.2 10.3 S2P2 0-12 7.8 6.3 47.0 46.8 0.83 56.3 4 12-30/32 42.9 0.7 61.3 8.0 6.5 91.0 30/32-50/51 - - - 8.3 6.7 141. 0 N ú mer o d e e s p e c ie s Áre a m 2
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La vegetación del S1 corresponde a un MSt. La mayor cobertura vegetal y riqueza de especies indican que el S1P1 es el menos alterado con respecto al S1P2 y S1P3 (Figura 1). Del mismo modo la cobertura y riqueza nos indican que el P2 es el más alterado. Los valores de cobertura en los tres polígonos sobrepasan los 50m2 ya que las coberturas por individuo se
traslapan. Esto nos habla de cierta estratificación vertical. La vegetación del S2 corresponde a una SBC, de acuerdo con la cobertura y riqueza se observa que el S2P1 presenta menor alteración respecto al S2P2. En el S2P1 existe un traslape de coberturas por individuos que duplica el área de muestreo, lo que indica estratificación de la vegetación. En cuanto al S2P2 la cobertura total es menor al área de muestreo, lo que indica que gran parte de la superficie está desprovista de vegetación arbórea y/o arbustiva, presentando mayor área cubierta por gramíneas (Figura 1).
Conclusiones
Los resultados obtenidos apoyan la hipótesis de que en sitios con mejor estructura vegetal, los suelos presentan propiedades morfológicas y químicas que indican mayor calidad en las dos comunidades vegetales y edafogénesis propias del sitio. El S1 es considerados como MSt donde la cobertura y riqueza de especies se relaciona con las características edáficas ya que se mantiene en los diferentes grados de perturbación la estructura y las propiedades químicas a pesar de la disminución de la cobertura y riqueza de especies . El S2 considerado como SBC se observa un cambio en la estructura y de su estabilidad junto con un incremento de pH con el aumento del grado de alteración, este proceso se asocia con la disminución de cobertura y riqueza de especies en el sitio más alterado.
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