Patrón espacial de variables bióticas y abióticas implicadas en la mortalidad por podredumbre radical en quercus ilex subsp. Ballota (desf.) samp. En el suroeste de la península ibérica

Resumen

1. Introducción o motivación de la tesis Desde la última mitad del siglo XX, los bosques de Quercus y dehesas del sur de la Península Ibérica vienen experimentando un progresivo deterioro forestal de sus masas arbóreas, denominado, de forma genérica, decaimiento o seca de los Quercus, cuya gestión se ha convertido en uno de los grandes retos del siglo XXI. Este declive, que también afecta a las plantaciones de encinas y alcornoques asociadas al programa de forestación de tierras agrarias en Andalucía, está motivado por multitud de factores bióticos y abióticos que actúan de forma independiente o como combinación de ellos, y entre los que destacan las perturbaciones motivadas por el cambio climático global, la falta de regeneración natural de los bosques, la degradación de los suelos, la escasez de silvicultura adaptativa y de gestión agroganadera, así como la intensificación y expansión, cada vez mayor, del tránsito de material vegetal a nivel mundial sin el control fitosanitario suficiente en los viveros, que impida la invasión y la dispersión de plagas y enfermedades forestales. En este síndrome complejo, se ha identificado la acción primaria del oomiceto patógeno invasor no nativo de podredumbre radical, Phytophthora cinnamomi Rands., así como de otras especies de los géneros Phytophthora y Pythium, las cuales provocan la muerte de raíces finas, generando síntomas de estrés hídrico que se presentan en forma de puntisecado y defoliación de la copa del árbol y, en ocasiones, provocando la muerte del arbolado. En los últimos años, se están realizado grandes avances científicos encaminados a comprender la forma en cómo P. cinnamomi, interacciona con sus huéspedes, Q. ilex y Q. suber, y cómo dicha interacción se ve influenciada por las propiedades ecológicas y ambientales del medio que les rodea, con objeto de poner en práctica medidas culturales, técnicas de gestión y aprovechamiento integral, así como sistemas de seguimiento y control de plagas y enfermedades asociadas, que sirvan como herramienta para minimizar la dispersión y los daños de la enfermedad por podredumbre radical y el decaimiento en las dehesas de Quercus. 2. Contenido de la investigación Esta Tesis, estructurada en 7 capítulos, se centra en cómo la presencia del oomiceto en el suelo depende, a diferentes escalas espaciotemporales, de los factores abióticos (ej., las propiedades fisicoquímicas del suelo, la topografía del terreno, la humedad del suelo, la radiación solar, y los eventos climáticos) y de los factores bióticos (ej., la presencia y el estado fitosanitario de sus huéspedes, y la vegetación), condicionando los patrones de distribución espacial del patógeno en la zona de influencia de sus huéspedes, y a su vez, influyendo sobre el estado de salud del arbolado. El Capítulo 1, contextualiza los antecedentes teóricos que sustentan la justificación de esta Tesis Doctoral y plantea los objetivos generales y específicos. El Capítulo 2, analiza la influencia de las propiedades fisicoquímicas del suelo, la humedad edáfica y el efecto de la copa, a escala de árbol individual, sobre los patrones de distribución espacial de unidades formadoras de colonia (ufc) de P. cinnamomi en la rizosfera, bajo 4 encinas (Q. ilex), dentro de una forestación de tierras agrarias empleando modelos lineales mixtos y análisis espacial mediante índices de distancia (SADIE). El Capítulo 3, muestra, en dos parcelas de Q. ilex y Q. suber a escala de rodal dentro de una forestación de tierras agrarias, cómo los patrones de distribución espacial de las ufc de P. cinnamomi, influenciados por las propiedades fisicoquímicas y la humedad del suelo, la radiación solar y la topografía del terreno, afectan de manera distinta a la defoliación y la mortalidad según las especies, tras un periodo de 8 años, empleando modelos de ecuaciones estructurales y SADIE. El Capítulo 4, modeliza la influencia de los factores bióticos y abióticos del medio, en relación con la presencia de oomicetos de podredumbre radical y la dinámica espaciotemporal del estado fitosanitario (defoliación y mortalidad) de las dehesas y los bosques de Quercus spp. de Andalucía, monitorizados a partir de parcelas de la Red Andaluza de Seguimiento de Daños sobre Ecosistemas Forestales (SEDA, ICP-nivel I), entre 2001-2016. Para el estudio, se usaron curvas de supervivencia de Kaplan-Meier, modelos mixtos generalizados y Kernel Density Estimation para el seguimiento de la evolución de la defoliación y la mortalidad. El Capítulo 5, cartografía, a escala de árbol individual, los daños asociados al efecto de la podredumbre radical sobre una forestación de Q. ilex y Q. suber, utilizando técnicas LiDAR e imágenes multiespectrales. Para ello se utilizó el nivel de defoliación de los árboles que, mediante procesado de segmentación de copas, permitió generar el mapa de daños de la plantación. El Capítulo 6, presenta la discusión general aunando los conocimientos y los resultados obtenidos en la Tesis, las limitaciones encontradas, así como las aplicaciones y líneas futuras derivadas de ella, y por último, el Capítulo 7, expone las conclusiones obtenidas del trabajo. 3. Conclusión Los patrones de distribución espaciotemporal de las ufc del patógeno de podredumbre radical, P. cinnamomi, en dehesas, bosques de Quercus y forestaciones de Q. ilex y Q. suber, implicados en los procesos de defoliación y de mortalidad de estas especies arbóreas, están influenciados por la variabilidad de factores bióticos y abióticos del medioambiente que les rodea, como las propiedades fisicoquímicas del suelo, la cobertura del dosel arbóreo, la climatología, así como la heterogeneidad topográfica del territorio. Este análisis espaciotemporal a diferentes escalas de árbol, rodal y región, esta última sustentada por la Red SEDA de Andalucía, puede servir como herramienta de predicción de áreas más susceptibles de albergar a estos oomicetos y, por tanto, como forma de emplear las mejores estrategias de gestión forestal adaptativa frente al decaimiento. 4. Bibliografía Brasier, C.M., 1996. Phytophthora cinnamomi and oak decline in southern Europe. Environmental constraints including climate change. Ann. Sci. For. 53, 347–358. https://doi.org/10.1051/forest:19960217 Cardillo, E., Acedo, A., Abad, E., 2018. Topographic effects on dispersal patterns of Phytophthora cinnamomi at a stand scale in a Spanish heathland. PLoS ONE 13. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0195060 Carnicer, J., Coll, M., Ninyerola, M., Pons, X., Sánchez, G., Peñuelas, J., 2011. Widespread crown condition decline, food web disruption, and amplified tree mortality with increased climate change-type drought. Proc. Natl. Acad. 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