EL BANCO DE DATOS DE SUELOS FOREDAF: UNA
HERRAMIENTA PARA LA CARACTERIZACIÓN
PARAMÉTRICA DE LAS ESPECIES FORESTALES
PENINSULARES
Alfredo Blanco Andray1y Victor H. Acosta2
1 Universidad Politécnica de Madrid. E.T.S. de Ingenieros de Montes. Ciudad Universitaria s/n. 28040-MADRID (España). Correo electrónico: [email protected]
2 Facultad de Ciencias Forestales. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Avda. Belgrano(S) 1912. 4200-SANTIAGO DEL ESTERO (Argentina)
Resumen
El banco de datos de suelos FOREDAF es una base de datos con formato ACCES diseñada y ges-tionada por la U.D. de Edafología y Ecología del Dpto. de Silvopascicultura de la Universidad Politécnica de Madrid. Incorpora 2.280 registros georeferenciados y distribuidos por todo el territo-rio español, asimilables a parcelas de muestreo, con información multivariada, en general, referida a sistemas forestales. Suministra datos de tipo cualitativo y cuantitativo sobre aspectos de la fisiogra-fía, clima y suelos de cada uno de dichos registros, incluyendo datos de los diferentes horizontes de cada perfil, así como índices complejos que procesan información combinada. Aunque la base se nutre de información que comenzó a recabarse hace más de treinta años, muestra una extraordinaria homogeneidad en la confección y presentación de dicha información, debido a que ha sido objeto de sucesivas actualizaciones (la última de éstas en el 2005). En la actualidad, cada registro contiene 70 campos de información ecológica parametrizada y, en su mayor parte, son datos de expresión numé-rica, por lo que es susceptible de ser procesada y manipulada para objetivos muy diversos. Una de las utilidades más significativas del banco de datos consiste en obtener caracterizaciones paramétri-cas de los hábitats de las principales especies arbóreas españolas.
Palabras clave: Suelos forestales, Ecología paramétrica, Parámetros ecológicos, Especies forestales, Hábitats
INTRODUCCIÓN
Los bancos de datos de suelos, que se nutren tanto de datos descriptivos de campo como de datos de laboratorio, proporcionan un volumen de información que, en general, trasciende de su exclusiva utilización en Edafología. Y esto es así, porque al ser los suelos un componente más de los sistemas ecológicos, en su estudio se genera infor-mación multivariada de tipo fisiográfico,
mapas georeferenciados vinculados a bases de datos de suelo tabulares, para originar finalmente bases de datos de suelos geográficas. Una amplia información sobre sistemas normalizados de infor-mación edáfica territorial puede encontrarse acce-sible en Internet (www.itc.nl/%7Erossiter) (ROSSI
-TER, 2004). Vale la pena destacar la base de datos del Servicio de Conservación de Recursos Natura-les (NRSC), del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) que, a su vez, com-pendia tres bases de datos georeferenciadas: SSURGO (Soil Survey geographic), STATSGO (State Soil Geographic) y NATSGO (National Soil Geographic). Las tres bases están vinculadas a un archivo de datos del NRI (National Resources Inventory) que provee la información de los atri-butos de los suelos para cada uno de los compo-nentes unitarios de los mapas, generalmente, fases de series de suelos. El NRI incluye alrededor de 800.000 puntos de muestreo.
En España, la base de datos multilingüe de perfiles de suelos SDBm Plus, ha sido desarro-llada por el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con FAO (FAO, 1998). Esta base, que gestiona datos morfológicos y analíticos de suelos y provee información en cuatro idiomas (inglés, francés, español y ale-mán), constituye una versión muy ampliada y mejorada de la original SDB, inicialmente des-arrollada por FAO e ISRIC (FAO, 1989), y la SDBm, desarrollada conjuntamente por FAO, ISRIC y CSIC (FAO, 1995). La SDBm Plus incluye, además, prestaciones especiales referi-das al tratamiento estadístico, gráfico y de trans-ferencia de datos implementados por el Ministerio de Medio Ambiente a través del pro-yecto SEIS.net (Sistema Español de Información de Suelos sobre Internet) (DE LA
ROSAet al., 2000) y el proyecto SIDAS (HORN
et al., 1999, citado por DELAROSA, 2001).
Merece la pena citar también a la base de datos de suelos del CREAF (Centro de Investigación Ecológico y Aplicaciones Forestales, dependiente de la Universidad Autónoma de Barcelona) (M.M.A., 2004). Esta base fue creada para sumi-nistrar información relacionada con la fijación del carbono en España, a partir de determinaciones del carbono edáfico. Se sustentó en información
extra-ída de revistas científicas, libros, tesis, etc., de los últimos treinta años. Además, ha sido completada en una parte muy importante con información suministrada por FOREDAF, el banco de datos de suelos de la ETS de Ingenieros de Montes de Madrid, para paliar la deficiencia de datos en amplias zonas de la España continental y atlántica (las dos Castillas incluidas), y por datos edáficos superficiales de suelos provenientes de la Red de Seguimiento de los Daños a los Bosques Españo-les (Ministerio de Medio Ambiente). En total, la base da datos del CREAF dispone de 20.402 pun-tos de muestreo con información codificada.
A un nivel más modesto existen bases de datos de suelos de carácter regional. Así, la base datos de suelos de Andalucía consta de informa-ción analítica colectada partir de 55 perfiles dis-tribuidos en las sietes provincias andaluzas. Es un sistema interactivo que permite llegar a los perfiles tipo mediante un índice de clasificación de suelos, aportando también información gráfi-ca tanto del perfil como del paisaje circundante.
EL BANCO DE DATOS DE SUELOS FORESTALES FOREDAF
El banco de datos FOREDAF, nace y se des-arrolla en la Unidad de Edafología y Ecología del Departamento de Silvopascicultura, integra-do en la ETS de Ingenieros de Montes de Madrid. Una descripción detallada del mismo puede encontrarse en ACOSTA(2005). Por el tipo
otros tantos perfiles muestreados en todo el territorio español y distribuidos por casi todas las provincias (Tabla 1), si bien, lógicamente por estar especializada en el ámbito forestal, los per-files se suelen concentrar geográficamente en las regiones más forestales del país (Figura 1).
Los registros han sido recopilados a partir de diversas fuentes. El conjunto más numeroso pro-viene de trabajos de investigación desarrollados tanto en el seno del desaparecido Instituto Forestal de Investigaciones y Experiencias (IFIE), hoy absorbido por el Instituto Nacional de Investigación Agraria y Tecnología Alimentaria, (INIA), como de la Cátedra (hoy Unidad Docente) de Edafología de la ETS de Ingenieros de Montes; también se nutre de trabajos realizados por
alum-nos de Ingeniería de Montes, supervisados por dicha Cátedra y, en menor número, trabajos de procedencia diversa. FOREDAF está disponible al público como base de datos de consulta indivi-dualizada (suele recibir un media de veinte con-sultas por mes), pero no es accesible para el volcado masivo de información, puesto que su explotación principal es la investigación científica (generación de estudios, proyectos, Tesis, etc.)
ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE FOREDAF
La mayoría de los puntos de muestreo que nutren la base de datos fueron seleccionados
apo-PROVINCIA REGISTROS PROVINCIA REGISTROS
Álava 37 La Rioja 32
Albacete 35 León 52
Alicante 18 Lérida 33
Almería 23 Lugo 89
Asturias 155 Madrid 159
Ávila 92 Málaga 24
Badajoz 12 Murcia 13
Baleares 1 Navarra 123
Barcelona 58 Orense 12
Burgos 60 Palencia 17
Cáceres 55 Pontevedra 19
Cádiz 9 Salamanca 21
Cantabria 98 Segovia 120
Castellón 22 Sevilla 11
Ciudad Real 19 Soria 57
Córdoba 6 Tarragona 16
Cuenca 94 Tenerife 1
Gerona 63 Teruel 49
Granada 33 Toledo 36
Guadalajara 136 Valencia 15
Guipúzcoa 42 Valladolid 35
Huelva 27 Vizcaya 50
Huesca 29 Zamora 24
Jaén 53 Zaragoza 32
La Coruña 32
TOTAL 2.249
Tabla 1. Distribución de los registros que componen el banco de datos FOREDAF en las provincias españolas.
yándose en los ámbitos de distribución de las prin-cipales especies forestales arbóreas, tratando de que fueran estaciones representativas de las con-diciones de vida de cada tipo de árbol. Esta cir-cunstancia concede un valor añadido a la base, en cuanto a su utilización para estudios sobre ecolo-gía y autoecoloecolo-gía de dichas especies forestales.
Cada registro presenta información referida a la ubicación geográfica del punto de muestreo, especies vegetales arbóreas y arbustivas, fisio-grafía del entorno y características físicas y quí-micas del suelo. Todo ello dispuesto en dos tablas vinculadas por el número de orden que identifica a cada registro, dentro de una base de datos ACCESS.
En la primera tabla se encuentran datos de tipo geográfico (provincia, término municipal, finca, coordenadas geográficas y coordenadas UTM), fisiográfico (altitud, pendiente y orienta-ción), botánico (especie/s arbórea/s, arbustiva/s y, a veces también, herbácea/s) y litológico (tipo de litofacies superficial). En la segunda tabla, se incluyen los datos del perfil del suelo, individua-lizado por horizontes: tipo de horizonte (según nomenclatura de FAO, 1990), espesor del hori-zonte (con un límite inferior de 125 cm, salvo en los casos en que aparece roca consistente y con-tinua a menor profundidad), tierra fina (% de
partículas menores de 2 mm, en tierra natural), arena (% de partículas entre 2000 y 50 µm, en tierra fina), limo (% de partículas entre 50 y 2 µm, en tierra fina), arcilla (% de partículas menores de 2 µm, en tierra fina), materia orgá-nica (% de carbono orgánico oxidable multipli-cado por el coeficiente de Waksman, WALKLEY, 1946), acidez actual (en una dispersión tierra/agua, en la proporción 1/2,5), acidez de cambio (en una dispersión tierra/sal neutra, en la proporción 1/2,5), carbonato inactivo (% de car-bonatos en la fracción gruesa), carbonato activo (% de carbonatos en la fracción limo+arcilla), nitrógeno (ppm), fósforo (ppm), potasio (ppm), calcio (ppm), magnesio (ppm), sodio (ppm), óxidos de hierro (% de hierro libre), capacidad total de cambio (miliequivalentes.100-1.g-1de
tie-rra), conductividad (mmhos.cm-1) y color (según
el código MUNSELL).
EXPLOTACIÓN DE FOREDAF
Ya se ha comentado que FOREDAF consti-tuye un compendio de datos sistematizados que, en origen, ha recibido la información provenien-te de los estudios autoecológicos provenien-territoriales. Pero también se ha comentado que incluye
Figura 1. Distribución de las parcelas de todas las especies en el territorio peninsular español. (Actualizado hasta el
muchos otros registros procedentes de trabajos e investigaciones diversas, por lo que, hoy se con-figura como un banco complejo, susceptible de ser explotado para otras muchas utilidades: pro-yectos fin de carrera de alumnos, tesinas, DEAs, tesis doctorales (ACOSTA, 2005) y estudios varios de suelos (RUBIO YESCUDERO, 2005), etc. En general, una de las líneas de explotación del banco de datos más frecuente es la caracteri-zación paramétrica de especies forestales, ya sea en ámbitos geográficos locales, regionales o peninsulares. El concepto de autoecología para-métrica, se aplica a la caracterización ecológica de los hábitats de ciertas especies vegetales (en la mayoría de los casos) o animales, valiéndose de datos numéricos extraídos del medio ambien-te en el que viven éstas. Esambien-te enfoque metodoló-gico se fundamenta en establecer relaciones paramétricas. Para ello, se apoyan en los llama-dos modelos de “caja negra”, basallama-dos en estu-diar relaciones estadísticamente significativas entre parámetros ambientales y extraer conclu-siones, sin profundizar en la relación causa-efecto que se deriva de la interacción paramétrica. Así, la información suministrada puede ser altamente operativa y práctica para el manejo de una especie vegetal, pero, por el con-trario, informar muy poco de los mecanismos ecofisiológicos que explican las relaciones entre parámetros. Lo que realmente importa es que, el tipo de parámetros ambientales manejados, deben ser fácilmente objetivables, cuantificables y trasladables al contexto de la gestión y mane-jo de las especies estudiadas. Es un enfoque genuinamente autoecológico (REMMERT, 1988; KIMMINS, 1997), dado que uno de los productos finales de la investigación consiste en definir o caracterizar hábitats ecológicos (mediante valo-res edáficos, fisiográficos, climáticos, climo-edáficos, etc.) de unas especies vegetales que manifiestan afinidades o preferencias ambienta-les específicas. Además, la cuantificación para-métrica del hábitat de una especie, permite no solo saber dónde vive una especie, si no, “cuán-to de bien vive” o, en otros términos, la calidad de la estación. Y es en este sentido, por el que los datos contenidos en FOREDAF, que en la mayoría de los casos son de carácter numérico, cobran especial valor. Pero, la explotación direc-ta de FOREDAF, que suministra datos de
carác-ter esencialmente edáfico, no es suficiente para cubrir las necesidades de información de un estudio autoecológico, por lo que ha de comple-tarse con información climática y climoedáfica procedente de otras fuentes.
Este obstáculo se ha subsanado a partir de otras aplicaciones informáticas que admiten y procesan con comodidad la información prove-niente del banco de datos. Tres herramientas perfectamente adaptadas a FOREDAF son el programa de estimaciones climáticas ESTCLI-MA (SÁNCHEZet al., 1999), el programa PINA-RES (GANDULLO Y SÁNCHEZ, 1994) y el programa CLIMAMOD (SÁNCHEZPALOMARES, 2005), los tres desarrollados también en la U.D. de Edafología y Ecología de la ETS de Ingenieros de Montes de Madrid.
El programa ESTCLIMA, proporciona valo-res medios muy ajustados de temperaturas y pre-cipitaciones en cualquier punto del territorio peninsular español, mediante la introducción de tres datos base: altitud, coordenadas X e Y en la proyección UTM y cuenca hidrográfica. Los parámetros de salida son: precipitación media anual (mm), precipitaciones medias mensuales (mm), temperaturas medias mensuales (ºC), temperatura media anual (ºC), temperatura media de las máximas (ºC) y temperatura media de las mínimas (ºC).
Así mismo, el programa PINARES, que requiere el ingreso de un número variable de datos (que pueden, a su vez, proceder del banco de datos FOREDAF, del programa ESTCLIMA, o de cualquier otra fuente), calcula hasta un máximo de 32 parámetros de índole fisiográfica, climática, edáfica y edafoclimática, todos ellos, como es lógico, referidos al punto geográfico analizado. La mayor parte de estos parámetros aportan información compleja o elaborada a par-tir de los datos básicos de origen. Así, por ejem-plo, en cuanto a la fisiografía del lugar, incorpora el dato de insolación, según el índice de GANDULLO(1974); como parámetros climáti-cos más interesantes, citaremos la oscilación tér-mica anual (ºC), evapotranspiración potencial (mm), suma de superávits (mm), suma de défi-cits (mm), índice hídrico (estos tres últimos, según THORNTHWAITE& MATTER, 1957),
WALTER& LIETH, 1960); como parámetros edá-ficos, los mismos que incluía FOREDAF para cada uno de los horizontes del suelo, pero en este caso, promediados para el conjunto del per-fil, a los que también añade la humedad equiva-lente (%) (SÁNCHEZ Y BLANCO, 1985) y
capacidad de retención de agua (mm) (GANDULLO, 1994); y como parámetros edafo-climáticos, citaremos la evapotranspiración real (mm), sequía fisiológica (mm) y drenaje profun-do (mm) (THORNTHWAITE& MATTER, 1957).
Por fin, el programa CLIMAMOD es una versión más avanzada de ESTCLIMA, que per-mite, a partir de FOREDAF, calcular algunos parámetros climáticos y edafoclimáticos de forma más cómoda que el programa PINARES. De hecho, tanto la información proveniente del programa ESTCLIMA, como la procedente del programa PINARES y de CLIMAMOD, puede georeferenciarse sobre los mismos puntos
contenidos en FOREDAF, completando la infor-mación del banco de datos hasta constituirse en un banco de datos paramétricos de amplio espec-tro, o lo que podría llamarse, un banco de datos “multiecológico” (ACOSTA, 2005). Por ello, en la
actualidad cada registro contiene 70 campos de información ecológica parametrizada, y en su mayor parte, son datos de expresión numérica.
La manipulación integral de todo este volu-men de datos admite múltiples vertientes y obje-tivos. Así, el análisis estadístico de relaciones, tanto multivariables como univariables, de mane-ra tmane-ransversal o vertical, y con unos objetivos de búsqueda definidos, puede dar lugar a investiga-ciones que arrojen luz sobre la autoecología de especies arbóreas en nuestro país (BLANCO, 2005;
BLANCOet al., 1989). De hecho, esta es una línea
que lleva largos años dando frutos (Tabla 2). Pero no sólo. Bien merece la pena citar otras líneas de trabajo, tales como: estudios de suelos por
ecorre-ESPECIE Nº PARCELAS MUESTREO ESTUDIO DEDE SUELOS HÁBITATS ESTUD. AREASPOTENCIALES
A. alba ? Realizándose por otro equipo con metodología similar
A. pinsapo - - -
-C. sativa 182 completo completo
-F. sylvatica 235 completo completo fisiográfico-climáticas
J. thurifera 110 55 -
-Q. ilex ssp. ballota - - -
-Q. ilex ssp. ilex - - -
-Q. faginea 100 > 50 -
-Q. petraea - - -
-Q. pyrenaica 340 240 -
-Q. robur - - -
-Q. suber 167 completo casi complet
-P. canariensis 61 completo completo
-P. halepensis 131 completo completo
-P. nigra var. hispanica 68 completo completo
-P. nigra var. pyrenaica 54 completo completo
-P. pinaster ssp. atlántica 21 completo completo
-P. pinaster ssp. mediterránea 102 completo completo
-P. pinea 119 completo en revisión
-P. radiata 174 completo completo
-P. sylvestris 108 completo completo
-P. uncinata - - - fisiográfico-climáticas
Tabla 2. Situación de los estudios sobre hábitats paramétricos de especies de interés forestal en España. (Actualizado
giones (ELENA, 1996), relaciones entre las litolo-gías superficiales y los suelos, relaciones entre el relieve y el desarrollo del perfil edáfico, relacio-nes entre el clima y el desarrollo de los suelos, influencia de las características del suelo en la amortiguación de los parámetros climáticos (GANDULLOet al., 1998), etc.
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