Efectos de la fragmentación del encinar en las interacciones planta‐suelo‐microorganismos
Title (trans.)
Effects of forest fragmentation on the plant‐soil‐microbial interactionsEntity
UAM. Departamento de EcologíaDate
2015-06-23Funded by
Este trabajo ha sido realizado gracias a la financiación proporcionada por los proyectos VULGLO (CGL2010 22180 C03 03), MyFUNCO (CGL2011‐29585‐C02‐02) y VERONICA (CGL2013‐42271‐P) del Ministerio de Economía y competitividad; REMEDINAL 3‐CM (ref. S2013/MAE‐2719) de la Comunidad de Madrid. Así como al Programa de becarios en el extranjero del Consejo Mexicano de Ciencia y Tecnología (CONACyT) del gobierno de MéxicoProject
Comunidad de Madrid. S2013/MAE-2719/REMEDINAL3-CMSubjects
Encinas - Ecología - Tesis doctorales; Medio AmbienteNote
Tesis doctoral inédita leída en la Univerisdad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Ecología. Fecha de lectura: 23-06-2015Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Abstract
Forest fragmentation implies profound ecological transformations
worldwide, mainly threatening aboveground biodiversity. However, the
complex impacts of forest fragmentation on ecosystem processes are not
yet well understood, especially taking into account their interactions with
other global change drivers such as the increasing drought, particularly
relevant in the Mediterranean area. The interaction of the soil‐microbial
system with the standing plants is crucial to fully understand the effects of
forest fragmentation over ecosystem processes. The main objective of this
thesis is to understand the impacts of forest fragmentation on the edaphic
properties and on the structure of soil microbial communities, as well as on
their capacity to decompose and metabolize soil organic matter. To fulfill
this objective we have used different methodological approaches to study
the physicochemical characteristics of soils and the structure and function
of soil microbial communities, as influenced by holm oak trees and
seedlings. The study has been carried out in fragmented holm oak forests
immersed in an active agricultural matrix and located in two climatically
different regions of Spain. We have also focused on the functional
responses of the plant‐soil‐microbial system to drought, the most
important climate change‐related threat in Mediterranean ecosystems. Our
results point out to a high complexity of the plant‐soil‐microbial system
and reveal important responses of this system to forest fragmentation.
Additionally, we have found a differential responsiveness of the soil‐plantmicrobial
system to drought, depending on both the physicochemical
characteristics of soils and the historical adaptation of soil microbial
communities to specific bioclimatic conditions. We found that forest
fragmentation has direct effects over the microbial community (structure
and diversity), and indirect effects over the soil‐microbial functioning (soil
respiration, enzymatic activities and metabolic profile) mediated through
the influence of the tree size, which triggers in turn a cascade of causaleffect
relations that stimulates soil microbial activity. Moreover, the
interaction found between drought and fragment size suggests that
depending on the local bioclimatic conditions, forest fragmentation could
ameliorate to some extent the negative effect of drought by increasing the
fertility and water holding capacity of soils, especially in soils with historic
adaptation to drought La fragmentación del hábitat implica profundas transformaciones
ecológicas en todo el mundo, amenazando principalmente la biodiversidad
de las comunidades sobre el suelo. Sin embargo, el complejo impacto de la
fragmentación de los bosques en los procesos ecosistémicos todavía no se
comprende bien, especialmente tomando en cuenta las interacciones con
otros motores de cambio global como el incremento de la sequía,
particularmente relevante en los ecosistemas Mediterráneos. La
interacción del sistema suelo‐microorganismos con las plantas es crucial
para entender los efectos de la fragmentación del bosque sobre los
procesos del ecosistema. El principal objetivo de esta tesis es comprender
los impactos de la fragmentación del bosque en las propiedades edáficas y
en la estructura de las comunidades microbianas del suelo, así como en su
capacidad de descomponer y metabolizar la materia orgánica del suelo.
Para cumplir con este objetivo se han utilizado diferentes enfoques
metodológicos para estudiar las características físico‐químicas del suelo y
la estructura y funcionalidad de las comunidades microbianas del mismo,
así como la influencia de árboles y plántulas de encinas. El estudio ha sido
llevado a cabo en encinares fragmentados inmersos en una matriz agrícola
activa, y localizados en dos regiones climáticamente distintas de España.
También nos hemos centrado en la respuesta funcional del sistema plantasuelo‐
microorganismos a la sequía, la amenaza relacionada con el cambio
climático más importante en los ecosistemas Mediterráneos. Nuestros
resultados señalan la elevada complejidad del sistema planta‐suelomicroorganismos
y revelan respuestas importantes de este sistema a la
fragmentación de los bosques. Adicionalmente, hemos encontrado una
respuesta diferencial del sistema planta‐suelo‐microorganismos a la
sequía, dependiendo tanto de las características físico‐químicas del suelo y
de la adaptación histórica de las comunidades microbianas a condiciones
bioclimáticas específicas. Hemos encontrado que la fragmentación del
bosque tiene efectos directos sobre la comunidad microbiana (estructura y
diversidad), y efectos indirectos sobre el funcionamiento del sistema suelomicroorganismos
(respiración del suelo, actividades enzimáticas y perfil
metabólico) mediadas a través de la influencia del tamaño del árbol, que
desencadena a su vez una cascada de relaciones causa‐efecto que estimula
la actividad microbiana del suelo. Además, se ha encontrado una
interacción entre sequía y tamaño del fragmento que sugiere que,
dependiendo de las condiciones bioclimáticas locales, la fragmentación de
los bosques podría aminorar, hasta cierto punto, el efecto negativo del
aumento de las sequías mediante el incremento de la fertilidad y la
capacidad de retención del agua de los suelos, especialmente en aquellos
suelos con adaptación histórica a la sequía.
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Description
Texto de la Tesis Doctoral
Google Scholar:Flores Rentería, Dulce Yaahid
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