Revegetación de campos agrícolas abandonados en ambientes mediterráneos continentales

Resumen

Esta Tesis aborda un conjunto de procesos y técnicas para comprender y mejorar, respectivamente, la revegetación de campos agrícolas abandonados en ambientes mediterráneos continentales. Los objetivos específicos fueron: a) estudiar los mecanismos que explican por qué los plantones de gran tamaño y concentración de nitrógeno (N) (fenotipos productivos) se establecen mejor que los plantones con los atributos contrarios (fenotipos xeromorfos) en repoblaciones forestales en ambientes mediterráneos ; b) analizar la interacción entre los atributos funcionales de los plantones con el nivel de estrés del ambiente de plantación; c) evaluar la utilidad de Retama sphaerocarpa como arbusto nodriza en proyectos de revegetación, analizando la facilitación tanto directa como indirecta sobre plantones de Quercus ilex; d) conocer cómo la interrupción del manejo aplicado durante la fase de establecimiento influye en el funcionamiento futuro de los individuos de Q. ilex; y e) conocer los efectos que la revegetación tiene en las propiedades químicas del suelo. Para ello se llevaron a cabo varios experimentos y un estudio observacional en el centro de España en los que se examinó 1) la supervivencia, crecimiento y fisiología de plantones de Q. ilex y Pinus halepensis Mill. de tamaño y estado nutricional contrastados plantados en dos ambientes de diferente estrés hídrico; 2) el efecto del tamaño de la planta y de la concentración de N en el desarrollo radical y su interferencia con la elongación aérea en plantones de P. halepensis; 3) el efecto que R. sphaerocarpa y la vegetación herbácea tienen en la supervivencia, crecimiento y respuesta fisiológica de plantones de Q. ilex; 4) la supervivencia, crecimiento y producción de semillas en individuos de Q. ilex de 14 años de edad, comparando los efectos directos del manejo previo (sombra artificial y riego estival) con los efectos indirectos a través de la competencia intraespecífica y los compromisos del reparto de recursos entre distintas funciones básicas de las plantas; y 5) la variación en el pH, concentración de macronutrientes y la tasa de nitrificación y amonificación en el suelo en escenarios contrastados de restauración activa y pasiva de la vegetación. Los plantones de P. halepensis grandes y con gran concentración de N presentaron mayor supervivencia y crecimiento que los plantones pequeños, independientemente de la concentración de N en sus tejidos. Ello se asocia con un mayor crecimiento radical, intercambio gaseoso y uso del N en los plantones grandes que en los pequeños. El tamaño del plantón tuvo un efecto mayor en su establecimiento en el campo que la concentración de N en P. halepensis. El crecimiento radical interfirió el crecimiento aéreo en P. halepensis, pero este efecto sólo se observó en los plantones más pequeños. En Q. ilex no se observaron diferencias de establecimiento y funcionamiento entre tipos de planta o éstas fueron muy pequeñas. Retama sphaerocarpa facilitó a Q. ilex, variando la importancia relativa del mecanismo de facilitación con las condiciones climáticas de los años estudiados. La facilitación fue indirecta, mediante la reducción de la capacidad competitiva de la comunidad herbácea, en el año de primavera seca. En cambio, la facilitación fue predominantemente directa, mediante la reducción de la radiación y la temperatura bajo su dosel, en el año de primavera húmeda y verano seco. No todos los individuos de Q. ilex respondieron de la misma forma a la facilitación ya que benefició a los plantones pequeños pero no a los grandes. El crecimiento y la producción de bellotas en el presente de individuos de Q. ilex de 14 años de edad fue, en parte, determinado por el ambiente pasado (manejo inicial), tanto por el efecto directo del manejo como por los efectos indirectos a través de la competencia intraespecífica y de la reproducción de los individuos. No se observaron compromisos en la asignación de recursos entre el crecimiento aéreo y el radical, ni entre el crecimiento y la supervivencia, pero sí entre el crecimiento y la producción de bellotas, aunque esto sólo ocurrió en los individuos relativamente grandes cuyo dosel era mayor de 2 m3. El efecto de la plantación de estos individuos y de la restauración pasiva en las propiedades químicas del suelo después de 13 años fue muy pequeño. La concentración de amonio y la disponibilidad de N mineral en el suelo fue mayor en las parcelas restauradas de forma activa que en las parcelas restauradas de forma pasiva. Los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral mejoran nuestra compresión de los procesos subyacentes al establecimiento de árboles en un proyecto de revegetación, lo que puede ser de gran importancia en la restauración de tierras agrícolas abandonadas en paisajes mediterráneos y otras regiones secas del planeta.