Heterogeneidad espacial a pequeña escala y relaciones suelo-planta en ecosistemas semiaridos del sureste de España

Resumen

1. OBJETIVO GENERAL El propósito general del presente estudio es profundizar en el conocimiento de los procesos subyacentes a la variabilidad espacial en variables de suelo y vegetación, resultantes de la combinación entre procesos sucesionales tras diferentes tipos de perturbación de origen natural o antrópico, y de la interrupción y re-direccionamiento que, sobre los mismos, ejerce la ocurrencia de nuevos eventos de perturbación. En particular, pretendemos contribuir al conocimiento de la estructura y función de los ecosistemas terrestres en ambientes de clima seco-semiárido, mediante el análisis de cambios en el tipo y grado de variabilidad espacial a pequeña escala en una serie de parcelas en el Sureste de España que han experimentado diferentes regímenes de perturbación por incendios, o de usos del territorio condicionados por la topografía. Para ello se han aplicado técnicas geoestadísticas multivariantes innovadoras a datos de suelo y vegetación. Se enfatiza el alcance de los resultados en términos del gran potencial del uso de la teoría sucesional en programas de restauración y conservación. 2. HIPÓTESIS GENERAL Nuestra principal hipótesis es que el grado de correspondencia entre los patrones espaciales en la vegetación y los patrones espaciales edáficos subyacentes varía entre estadíos sucesionales en función de los atributos del régimen de las perturbaciones naturales o antrópicas que los originan. A su vez, dependiendo de si las perturbaciones promueven la divergencia o convergencia entre dichos patrones suelo-vegetación, se tenderá a incrementar o a reducir, respectivamente, la heterogeneidad espacial del paisaje. Si los estadíos sucesionales más susceptibles frente a un aumento en la heterogeneidad espacial son identificados con la suficiente antelación, técnicas de gestión que introduzcan cambios en los patrones existentes de variabilidad espacial en el suelo o en la vegetación, pueden ser capaces de detener los feedback positivos que originan los procesos de degradación de los ecosistemas (ej. desertificación en zonas áridas), e incluso promover su auto-regeneración, revirtiendo la tendencia inicial. Por tanto, el resultado de nuestros análisis puede permitir desarrollar modelos para planificar y predecir las trayectorias de sucesión de los ecosistemas, evaluar los procesos de degradación en curso, o monitorizar las respuestas de la comunidad o ecosistema frente a las estrategias de gestión y restauración, de cara a la conservación y explotación sostenible de la biodiversidad y de los ecosistemas. 3. CONCLUSIONES GENERALES En resumen, podemos concluir con cuatro puntos que sintetizan la respuesta de la presente tesis frente los objetivos e hipótesis generales planteados: (i). Los patrones espaciales en la vegetación coinciden con los patrones espaciales edáficos subyacentes, en mayor o menor grado en los distintos estadios sucesionales derivados tras diferentes perturbaciones naturales o antrópicas, y dichos patrones suelo-vegetación, divergentes o convergentes, tienden a incrementar o reducir la heterogeneidad espacial del paisaje. Los patrones convergentes, asociados a etapas de madurez de parches de vegetación, se relacionan con la recuperación del ecosistema. Los patrones divergentes, a diferente escala, complejidad e intensidad en suelo y vegetación, se relacionan con procesos de degradación del ecosistema (e.g. parcela repoblada de Pinus). (ii). El grado de correspondencia entre escalas de dependencia espacial en suelo y vegetación es máximo en parcelas antiguas reforestadas y estadios sucesionales naturales avanzados (e.g. parcela de referencia no incendiada, y parcela de Retama). La cantidad de materia orgánica y nutrientes limitantes en el suelo superficial están asociados al incremento en tamaño y complejidad de las islas de fertilidad, desde estadios tempranos a intermedios en la sucesión. Las islas se desarrollan posteriormente hacia parches maduros de vegetación, menos condicionados por las variables edáficas. (iii). Si los estadios sucesionales más susceptibles de incrementar su heterogeneidad espacial son identificados con la suficiente antelación (e.g. parcelas intermedias en frecuencia de incendio; parcelas de Pastizal y Artemisia), técnicas de gestión que introduzcan cambios en los patrones existentes de variabilidad espacial en el suelo o en la vegetación, pueden ser capaces de detener los feedback positivos que originan los procesos de degradación de los ecosistemas, e incluso promover su auto-regeneración, revirtiendo la tendencia inicial. Sin embargo, si un umbral funcional del ecosistema es superado debido a la intensidad o frecuencia de la perturbación, el ecosistema no se podrá recuperar incluso a largo plazo (e.g. parcela sobre el umbral de frecuencia de incendio, y parcela de Stipa). (iv). Nuestros resultados sugieren acciones de gestión, como la repoblación en pendientes moderadas con vegetación autóctona y el mantenimiento de estadios sucesionales tempranos naturales bajo condiciones de alta pendiente, que permiten el desarrollo de patrones paralelos suelo-vegetación imitando la regeneración natural, y que son conducentes bajo condiciones favorables hacia el desarrollo de islas de fertilidad maduras con un elevado grado de correspondencia entre patrones espaciales suelo-vegetación.