Procesos implicados en la regeneración de bosques mixtos mediterráneos afectados por decaimiento

Resumen

En las últimas décadas se han descrito síndromes de decaimiento forestal en bosques de todo el mundo. El incremento en la frecuencia y magnitud de eventos climáticos extremos (ej. sequías), así como del ataque de plagas y patógenos, son algunas de las causas últimas identificadas. La mayoría de los eventos de decaimiento descritos presentan cierta especificidad, afectando en distinto grado a las distintas especies arbóreas coexistentes. Estos procesos tendrán por tanto una alta capacidad para alterar la composición y estructura de la comunidad de plantas no solo a corto plazo (disminuyendo la abundancia relativa de adultos de la especie afectada) sino también a largo plazo a través de sus efectos sobre las dinámicas de regeneración. El objetivo general de esta tesis doctoral es evaluar los efectos del decaimiento de Quercus suber (alcornoque) sobre la regeneración de especies leñosas en bosques mixtos del sur de la Península Ibérica, y en base a ello determinar las trayectorias sucesionales más probables de estos sistemas. En primer lugar (capítulo 2) se realizó un estudio a escala de toda Andalucía para evaluar el efecto del clima y su interacción con otras variables abióticas (suelo) y bióticas (interacción con individuos vecinos) sobre la mortalidad de adultos y la abundancia de plántulas y juveniles de Q. suber. Para ello se utilizaron datos del Segundo y Tercer Inventario Forestal Nacional Español. Los resultados obtenidos mostraron respuestas diferenciales de adultos y regenerado de Q. suber a las variables climáticas. La supervivencia de adultos disminuyó al aumentar la temperatura de primavera, mientras que la regeneración se vio afectada positivamente por inviernos cálidos. Se encontró además un importante efecto modulador de la textura del suelo sobre los efectos de la precipitación en la supervivencia de adultos, los cuales fueron positivos en suelos arenosos pero negativos en suelos arcillosos. Los resultados obtenidos indican que la sostenibilidad de los bosques de Q. suber va a depender no solo de las condiciones climáticas futuras, sino también de sus interacciones con otros factores clave (ej. propiedades del suelo) que podrían modular los efectos del clima sobre las tasas demográficas de esta especie. En los siguientes capítulos de la tesis (capítulos 3-6) se analizó a escala local el impacto del decaimiento de Q. suber sobre los patrones de abundancia y funcionamiento de plántulas y juveniles de especies leñosas, analizando de forma específica la relevancia para la regeneración de los cambios inducidos por el decaimiento sobre las comunidades de organismos del suelo (patógenos y micorrizas). Para ello se desarrollaron trabajos de campo experimentales y observacionales en seis parcelas del Parque Natural de los Alcornocales (Cádiz), tres de ellas situadas en bosques abiertos dominados por Q. suber y Olea europaea var. sylvestris (acebuche), y otras tres situadas en bosques cerrados de Q. suber y Q. canariensis (quejigo). Los datos obtenidos en estos capítulos fueron analizados mediante modelos de vecindad en los que las variables demográficas y edáficas de interés fueron predichas en función de la distribución, tamaño, identidad y estado de salud de los árboles y matorrales vecinos. En el capítulo 3 se realizó un experimento de siembra de semillas con las principales especies arbóreas (Q. suber, Olea europaea y Q. canariensis) para analizar el efecto de la composición y estado de salud del dosel arbóreo-arbustivo sobre la emergencia, supervivencia y crecimiento de plántulas. De forma complementaria, en el capítulo 4 se realizó un estudio observacional para cuantificar los patrones espaciales de abundancia y riqueza de regenerado de especies leñosas. Los resultados obtenidos en ambos capítulos mostraron la importancia de la identidad y el estado de salud de los árboles del dosel para la dinámica de plántulas en los dos tipos de bosque estudiados. Se encontró un efecto negativo generalizado del decaimiento de Q. suber en la supervivencia y abundancia de plántulas y juveniles de especies arbóreas, particularmente de las especies de Quercus. El decaimiento no afectó sin embargo negativamente a otros grupos funcionales como los matorrales o las lianas, los cuales incluso presentaron mayor abundancia en vecindades dominadas por alcornoques defoliados o muertos que en vecindades dominadas por alcornoques sanos. Los resultados obtenidos sugieren por tanto que el decaimiento de Q. suber implica una serie de cambios en el regenerado que podrían conllevar una pérdida de dominancia y cobertura de la especie a largo plazo, promoviendo la conversión de estos bosques hacia sistemas más abiertos con menor cobertura arbórea y mayor cobertura de matorral. En los capítulos 5 y 6 se analizaron los patrones espaciales de oomicetos patógenos y hongos micorrícicos (respectivamente) en los bosques de estudio, así como sus posibles causas y consecuencias para la emergencia y supervivencia de plántulas de Q. suber y Q. canariensis. Encontramos que la identidad y estado de salud de las especies arbóreas fueron unos de los principales factores determinantes de la variabilidad espacial existente en la abundancia de patógenos y micorrizas. Lo que es más, dicha variabilidad afectó a la probabilidad de emergencia y supervivencia de plántulas. Específicamente, la abundancia de patógenos afectó negativamente a la emergencia y supervivencia de Q. suber (pero no de Q. canariensis), mientras que la colonización por hongos endo- y ecto-micorrícicos tuvo efectos neutros o negativos sobre la supervivencia de ambas especies de Quercus. En general, estos resultados indican que el decaimiento de Q. suber implica cambios en las comunidades edáficas que pueden afectar a la dinámica del bosque vía procesos de retroalimentación planta-suelo. En conjunto, la investigación realizada en el marco de esta Tesis Doctoral pone de manifiesto el fuerte impacto que el decaimiento de Q. suber puede tener en las comunidades de plantas y organismos del suelo de los bosques mixtos de estudio. Los efectos detectados parecen apuntar hacia una disminución de la cobertura arbórea -particularmente de Q. suber- en el futuro, lo cual pone de manifiesto la vulnerabilidad de estos importantes sistemas y la necesidad de llevar a cabo actuaciones de manejo que incrementen su resiliencia frente a los distintos motores de cambio.