TAZ-TFM-2013-1187


Modelización de la descomposición de la materia orgánica en suelos del Pirineo Central

Marqués López, Laura
Aguirre de Juana, Javier (dir.)

Universidad de Zaragoza, EPSHUES, 2013
Ciencias Agrarias y del Medio Natural department, Ingeniería Agroforestal area

Máster Universitario en Iniciación a la Investigación en Ciencias Agrarias y del Medio Natural

Abstract: Los cambios en el uso del suelo pueden causar alteraciones en la composición de la vegetación, en los ciclos biogeoquímicos y en la estabilidad ecológica del ecosistema. En las regiones de montaña estos cambios pueden verse fomentados por la intensificación o el abandono de prados de siega o pastizales. La hojarasca constituye la fuente principal de circulación de materia orgánica, energía y nutrientes entre las plantas y el suelo. Por su parte, la descomposición de la materia orgánica es un mediador biológico de los procesos biogeoquímicos y controla el reciclado del carbono en el ecosistema y la disponibilidad de nutrientes. Desde esta perspectiva, el presente trabajo ha tratado de estudiar la dinámica de la descomposición de la materia orgánica en una zona perteneciente al Pirineo central español. El área de estudio se ubica en el entorno de la localidad de Fragen, situada en el Valle de Broto, con una altitud media de 1100 msnm y un clima de carácter mesotérmico húmedo. Se seleccionaron cuatro parcelas experimentales, sometidas a diferente grado de intensificación de manejo: pasto en uso, prado de siega con manejo extensivo, prado de siega con manejo intensivo y pasto abandonado, asentadas sobre suelos caracterizados como Cambisol areni-eutrico, Phaeozem síltico, Phaeozem háplico y Phaeozem calcárico (FAO, 2006), respectivamente. En cada una de las parcelas de estudio se evaluaron tres tratamientos correspondientes a tres tipos de material vegetal: acículas de Pinus sylvestris, hojarasca de Quercus cerrioides y una mezcla de herbáceas consistente en dos especies de gramíneas: Lolium peremne y Dactylis glomerata y dos especies de leguminosas: Lotus corniculatus y Trifolium repens. Para determinar la pérdida de peso a lo largo del tiempo se empleo el método de “litter bags”, introduciendo 5 gramos de material vegetal en bolsas de nylon y exponiéndolas sobre la superficie del suelo. Los muestreos se realizaron en los instantes de tiempo 1, 3, 6 y 12 meses, con diez repeticiones cada uno y por cada tipo de material, a excepción de para la mezcla de herbáceas, en la que se realizó un quinto muestreo a los 9 meses, de manera que se distribuyeron uniformemente 130 bolsas en cada parcela y 520 bolsas en el total de la zona de estudio. Se midieron los porcentajes de biomasa remanente a lo largo del periodo anual de estudio y se evaluaron los efectos del tipo de material vegetal y la clase de parcela sobre la descomposición de la hojarasca. Los datos fueron tratados mediante un análisis de varianza (ANOVA) con un diseño factorial de tres vías y un test de comparaciones múltiples (Tukey HDS). La biomasa remanente presentó diferencias significativas para los tres tipos de hojarasca, mostrándose porcentajes más elevados en las especies arbóreas que en la mezcla pratense, que oscilaron entre 64-74% para P. sylvestris, 74-80% para Q. cerrioides, y 29-33% para el conjunto de gramíneas y leguminosas. Las parcelas se asociaron en dos grupos: pastos y prados, de manera que el pasto en uso y el pasto abandonado presentaron una mayor proporción de biomasa remanente que los prados de siega, a lo largo del estudio. El proceso de descomposición se ajustó mediante siete modelos matemáticos, con diversas características, que describen la pérdida de masa a lo largo del tiempo: modelo exponencial simple; modelo exponencial doble; modelo asintótico; modelo lineal; modelo cuadrático; modelo potencial; y modelo Rovira y Rovira, 2010. El ajuste se llevó a cabo a través de análisis de regresión no lineal, empleando el método iterativo de Marquardt. Los modelos propuestos presentaron índices de ajuste diferentes. Las especies P. sylvestris, Q. cerrioides y el conjunto de herbáceas, se ajustaron adecuadamente al modelo exponencial doble, al modelo asintótico y al modelo Rovira y Rovira, 2010, explicando entre un 78% y un 97% de la variación de la biomasa con el tiempo. Se calcularon las tasas de descomposición de la hojarasca, considerando la constante, k, definida en el modelo exponencial simple decreciente, así como el tiempo necesario para que el contenido de biomasa sea reducido a la mitad, tiempo de semi-descomposición. Las tasas de descomposición de la hojarasca se muestran distintas según el tipo de material vegetal al que se hace referencia, siguiendo un orden creciente para Q. cerrioides (k=0.223-0.291 años-1), P. sylvestris (k=0.247-0.384 años-1), y las especies herbáceas (k=0.967-1.103 años-1). Consecuente con los valores de velocidad de descomposición, los mayores tiempos de semi-descomposición se manifestaron en la especie Q. cerrioides y los menores correspondieron a la hojarasca procedente de gramíneas y leguminosas. De esta manera, el análisis de la evolución de la hojarasca y la materia orgánica en el perfil edáfico puede contribuir a entender las consecuencias de los cambios producidos en los usos del suelo por acción antrópica.


Free keyword(s): descomposición ; modelización ; materia orgánica ; hojarasca ; pinus sylvestris ; quercus cerrioides
Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master

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