Juniperus thurifera L.) termófilos de El Campo de Montiel · Efectos estacionales y del sitio...
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Efectos estacionales y del sitio sobre la respiración del tronco en sabinares albares ( Juniperus thurifera L.) termófilos de El Campo de Montiel Autor: GARCÍA MOROTE, F.A. Centro de Trabajo: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos y de Montes (Universidad de Castilla-la Mancha). Campus Universitario s/n. 02071. Albacete. Otros Autores: LÓPEZ SERRANO, F.R., ANDRÉS ABELLÁN, M., RUBIO CABALLERO, E., MIETTINEN, H. y MARTÍNEZ GARCÍA, E. La respiración del tronco es uno de los componentes básicos del flujo de CO2. Información referente al flujo de C de troncos en masas de Juniperus en ambiente semiárido son prácticamente inexistentes Los sabinares albares (Juniperus thurifera L.) termófilos ocupan las zonas más áridas de su distribución en España. Pueden ser clasificados en dos niveles de madurez: i) sabinares maduros, con pies de edad superior a 150 años, y ii) sabinares jóvenes, con pies de menos de 100 años, regeneración de los cultivos y pastos abandonados recientemente Los sabinares maduros se encuentran en suelos de reducida profundidad, líticos, presentando escasa cobertura vegetal. Al contrario, los sabinares más jóvenes crecen en mejores suelos, más profundos, con mayor cobertura, crecimiento y productividad Hipótesis: el tipo de sabinar, la estación de crecimiento y cambios microclimáticos (temperatura del tronco), deberían afectar significativamente al flujo de CO2 de los troncos de las sabinas. Por tanto, el flujo de CO2 medido en el tronco, debería ser indicador de la actividad y diferente productividad de los sabinares termófilos estudiados Los objetivos del trabajo son los siguientes: i) Analizar el efecto del tipo de sabinar (efecto conjunto de calidad de suelo y edad de la masa) en el flujo de CO2 del tronco ii) Comprobar la variación estacional y el efecto de la Tª del tronco en el flujo de CO2 del tronco, en los dos tipos de sabinar 1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS 2. METODOLOGÍA 3. RESULTADOS Y CONCLUSIONES En cada tipo de sabinar se fijó un rodal experimental de aproximadamente 1 ha, representativo de la masa estudiada. Ambos rodales distan menos de 1 km, para asegurar que los dos sabinares estudiados crecen bajo las mismas condiciones climáticas Fueron realizadas 18 mediciones de flujo de CO2 del tronco (mol CO2 m-2 s-1) repartidas en las 4 estaciones de crecimiento, empleando el equipo portátil de medición LI-6400, al que se acopló la cámara 6400-09 (LI-COR ® , Inc. Lincoln NE, EEUU). Dentro de cada rodal experimental se instalaron cilindros metálicos sobre el tronco de 6 sabinas tipo (3 por tipo de sabinar) y en 3 alturas sobre el tronco (0,30 m, 1,30 m, y 2,30 m) para comprobar la variación del flujo respiratorio a lo largo del tronco, si bien la altura de la medida no fue un factor significativo en un posterior análisis realizado (análisis no mostrado) Para detectar los efectos del tipo de sabinar y de la estación de crecimiento sobre la variable flujo de CO2, se realizó un análisis de varianza multifactorial con dos factores, i) tipo de sabinar (2 niveles) y ii) estación del año (4 niveles). El test LSD de Fisher se utilizó para realizar comparaciones múltiples entre medias, en caso de que el factor fuera significativo Para evaluar el efecto de la temperatura del tronco (Tt; ºC) y el tipo de sabinar sobre el flujo de CO2 del tronco (Rt) se ajustó el siguiente modelo con variable cualitativa o dummy (S): ; además se calculó el coeficiente de temperatura (Q10), o tasa de variación de Rt al aumentar 10 ºC la temperatura del tronco Efecto del tipo de sabinar sobre el flujo de CO2 del tronco: • El factor tipo de sabinar afectó significativamente (F=19,1; P<0,00) a la variable flujo de CO2 del tronco (Rt), siendo ésta mayor en el sabinar joven (Tablas 1 y 2) • La respiración del tronco en función del tipo de sabinar resultó ser significativa en las estaciones de primavera y verano, las que marcan el periodo de crecimiento (refleja la mayor actividad de estas estaciones; Tabla 1) Variación estacional de la respiración del Tronco: • El factor estación mostró un efecto significativo (Tabla 1), siendo mayor la respiración en primavera y verano (Tabla 2) • Se observaron diferencias significativas en función del tipo de sabinar en primavera y verano, constatándose que la respiración de tronco en el sabinar joven es significativamente mayor (Figura 1). Efectos de la temperatura del tronco sobre la respiración del tronco para ambos tipos de sabinar: • La variable dummy (S) afectó significativamente a la pendiente del modelo exponencial, aunque no a la constante, generándose un modelo independiente para cada sabinar (Figura 2) • La generación de 2 ecuaciones distintas confirmó diferentes tendencias de flujo de CO2 en los troncos para ambos tipos de sabinar: para un determinado aumento de temperatura del tronco, la variación de la tasa de respiración del tronco es significativamente mayor en el sabinar joven (mayor Q10) • Nuestros resultados confirman la hipótesis de que existe correlación entre flujo de CO2 del tronco y productividad en los sabinares estudiados, y con una tendencia claramente estacional Tabla 1. Resultado del MANOVA realizado para evaluar diferencias entre el flujo de CO2 del tronco (Rt, mol CO2 m-2 s-1), en los dos sabinares y a lo largo de las 4 estaciones. Se representan los grados de libertad (g.l.), las F-ratio y los valores de P para los 2 efectos principales analizados (sitio, estación) y su interacción, así como el efecto del tipo de sabinar dentro de cada estación. Los efectos deben ser considerados significativos si P<0,05. LSD= Least Significant Difference. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos y de Montes Higher Technical School of Agricultural and Forestry Engineering I. Sabinares cantábricos II. Sabinares de páramo IIIa. Sabinares termófilos (Campo de Montiel) IIIb. Sabinares termófilos (Valle del Ebro) UTM grid (m) ED50 N II I IIIb II IIIa Sabinares de El Campo de Montiel 0 0 200000 200000 400000 400000 600000 600000 800000 800000 1000000 1000000 4000000 4000000 4200000 4200000 4400000 4400000 4600000 4600000 4800000 4800000 Sabinares maduros (Leptosol lítico) Sabinares jóvenes (Cambisol calcáreo) ( ´ ) ( ´ ) S S Tt Rt e Valores anuales Valores Estacionales Efectos g.l. Primavera Verano Otoño Invierno F P LSD P LSD P LSD P LSD P Sabinar 1 19,1 <0,00 0,34 <0,00 0,61 <0,00 0,60 0,29 0,74 0,72 Estación 3 28,1 <0,00 - - - - - - - - Sabinar x Estación 3 3,17 0,025 - - - - - - - - Efectos Niveles Rt (mol C0 2 m -2 s- 1 ) Sabinar Sabinar joven 1,82 ± 0,11 a Sabinar maduro 1,17 ± 0,11 b Estación Primavera 2,25 ± 0,086 a Verano 1,92 ± 0,15 a Otoño 1,30 ± 0,15 b Invierno 0,50 ± 0,19 c Tabla 2. Valores medios (± error estándar) de respiración del tronco (Rt) en los sabinares tipo y en las diferentes estaciones. Medias de los niveles dentro de cada efecto seguidas de letras distintas, reflejan diferencias significativas en el MANOVA realizado (Test LSD de Fisher, 95% probabilidad, P<0,05). Rtronco (umol CO2 m-2 s-1) estación 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 invierno otoño primavera verano Sabinar Joven Maduro Ttronco (ºC) -5 0 5 10 15 20 25 30 Rtronco (molCO2 m-2 s-1) 0 2 4 6 8 Ttronco vs Rtronco - Sabinar Joven Ttronco vs Rtronco - Sabinar Maduro Rtronco-Sabinar Joven Rtronco-Sabinar Maduro Figura 1. Variación estacional del flujo de CO2 de troncos para los dos tipos de sabinar. Figura 2. Modelo exponencial ajustado para el flujo de CO2 del tronco (Rt: mol CO2 m-2 s-1) en función de la temperatura del tronco (Tt; ºC), por tipo de sabinar. .
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Efectos estacionales y del sitio sobre la respiración del tronco en sabinares albares (Juniperus thurifera L.) termófilos de El Campo de Montiel
Autor: GARCÍA MOROTE, F.A.
Centro de Trabajo: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos y de Montes (Universidad de Castilla-la Mancha). Campus Universitario s/n. 02071. Albacete.
Otros Autores: LÓPEZ SERRANO, F.R., ANDRÉS ABELLÁN, M., RUBIO CABALLERO, E., MIETTINEN, H. y MARTÍNEZ GARCÍA, E.
La respiración del tronco es uno de los componentes básicos del flujo de CO2. Información referente al flujo de C de troncos enmasas de Juniperus en ambiente semiárido son prácticamente inexistentes
Los sabinares albares (Juniperus thurifera L.) termófilos ocupan las zonas más áridas de su distribución en España. Pueden serclasificados en dos niveles de madurez: i) sabinares maduros, con pies de edad superior a 150 años, y ii) sabinares jóvenes, conpies de menos de 100 años, regeneración de los cultivos y pastos abandonados recientemente
Los sabinares maduros se encuentran en suelos de reducida profundidad, líticos, presentando escasa cobertura vegetal. Alcontrario, los sabinares más jóvenes crecen en mejores suelos, más profundos, con mayor cobertura, crecimiento y productividad
Hipótesis: el tipo de sabinar, la estación de crecimiento y cambios microclimáticos (temperatura del tronco), deberían afectarsignificativamente al flujo de CO2 de los troncos de las sabinas. Por tanto, el flujo de CO2 medido en el tronco, debería serindicador de la actividad y diferente productividad de los sabinares termófilos estudiados
Los objetivos del trabajo son los siguientes:
i) Analizar el efecto del tipo de sabinar (efecto conjunto de calidad de suelo y edad de la masa) en el flujo de CO2 del tronco
ii) Comprobar la variación estacional y el efecto de la Tª del tronco en el flujo de CO2 del tronco, en los dos tipos de sabinar
1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
2. METODOLOGÍA
3. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
En cada tipo de sabinar se fijó un rodal experimental de aproximadamente 1 ha, representativo de la masa estudiada. Ambosrodales distan menos de 1 km, para asegurar que los dos sabinares estudiados crecen bajo las mismas condiciones climáticas
Fueron realizadas 18 mediciones de flujo de CO2 del tronco (mol CO2 m-2 s-1) repartidas en las 4 estaciones de crecimiento,empleando el equipo portátil de medición LI-6400, al que se acopló la cámara 6400-09 (LI-COR®, Inc. Lincoln NE, EEUU).
Dentro de cada rodal experimental se instalaron cilindros metálicos sobre el tronco de 6 sabinas tipo (3 por tipo de sabinar) y en3 alturas sobre el tronco (0,30 m, 1,30 m, y 2,30 m) para comprobar la variación del flujo respiratorio a lo largo del tronco, sibien la altura de la medida no fue un factor significativo en un posterior análisis realizado (análisis no mostrado)
Para detectar los efectos del tipo de sabinar y de la estación de crecimiento sobre la variable flujo de CO2, se realizó un análisisde varianza multifactorial con dos factores, i) tipo de sabinar (2 niveles) y ii) estación del año (4 niveles). El test LSD de Fisher seutilizó para realizar comparaciones múltiples entre medias, en caso de que el factor fuera significativo
Para evaluar el efecto de la temperatura del tronco (Tt; ºC) y el tipo de sabinar sobre el flujo de CO2 del tronco (Rt) se ajustó elsiguiente modelo con variable cualitativa o dummy (S): ; además se calculó el coeficiente detemperatura (Q10), o tasa de variación de Rt al aumentar 10 ºC la temperatura del tronco
Efecto del tipo de sabinar sobre el flujo de CO2 del tronco:
• El factor tipo de sabinar afectó significativamente (F=19,1; P<0,00) a la variable flujo de CO2 del tronco (Rt), siendo éstamayor en el sabinar joven (Tablas 1 y 2)
• La respiración del tronco en función del tipo de sabinar resultó ser significativa en las estaciones de primavera y verano,las que marcan el periodo de crecimiento (refleja la mayor actividad de estas estaciones; Tabla 1)
Variación estacional de la respiración del Tronco:
• El factor estación mostró un efecto significativo (Tabla 1), siendo mayor la respiración en primavera y verano (Tabla 2)
• Se observaron diferencias significativas en función del tipo de sabinar en primavera y verano, constatándose que larespiración de tronco en el sabinar joven es significativamente mayor (Figura 1).
Efectos de la temperatura del tronco sobre la respiración del tronco para ambos tipos de sabinar:
• La variable dummy (S) afectó significativamente a la pendiente del modelo exponencial, aunque no a la constante,generándose un modelo independiente para cada sabinar (Figura 2)
• La generación de 2 ecuaciones distintas confirmó diferentes tendencias de flujo de CO2 en los troncos para ambos tiposde sabinar: para un determinado aumento de temperatura del tronco, la variación de la tasa de respiración del tronco essignificativamente mayor en el sabinar joven (mayor Q10)
• Nuestros resultados confirman la hipótesis de que existe correlación entre flujo de CO2 del tronco y productividad en lossabinares estudiados, y con una tendencia claramente estacional
Tabla 1. Resultado del MANOVA realizado para evaluar diferencias entre el flujo de CO2 del tronco (Rt, mol CO2 m-2 s-1), en los dos sabinares y a lo largo de las 4 estaciones. Se representan los grados de libertad (g.l.), las F-ratio y los valores de P para los 2 efectos principales analizados (sitio, estación) y su interacción, así como el efecto del tipo de sabinar dentro de cada estación. Los efectos deben ser considerados significativos si P<0,05. LSD= Least SignificantDifference.
Escuela Técnica Superiorde Ingenieros Agrónomos y de MontesHigher Technical Schoolof Agricultural and Forestry Engineering
I. Sabinares cantábricosII. Sabinares de páramoIIIa. Sabinares termófilos (Campo de Montiel)IIIb. Sabinares termófilos (Valle del Ebro)
UTM grid (m)ED50
0 100 Kilometers
N
II
I
IIIb
II
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Sabinares de El Campo de Montiel
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Sabinares maduros (Leptosol lítico)
Sabinares jóvenes (Cambisol calcáreo)
( ´ ) ( ´ )S S TtRt e
Valores
anuales
Valores Estacionales
Efectos g.l. Primavera Verano Otoño Invierno
F P LSD P LSD P LSD P LSD P
Sabinar 1 19,1 <0,00 0,34 <0,00 0,61 <0,00 0,60 0,29 0,74 0,72
Estación 3 28,1 <0,00 - - - - - - - -
Sabinar x Estación 3 3,17 0,025 - - - - - - - -
Efectos Niveles Rt (mol C02 m-2 s-1)
Sabinar Sabinar joven 1,82 ± 0,11a
Sabinar maduro 1,17 ± 0,11b
Estación Primavera 2,25 ± 0,086a
Verano 1,92 ± 0,15a
Otoño 1,30 ± 0,15b
Invierno 0,50 ± 0,19c
Tabla 2. Valores medios (± error estándar) de respiración del tronco (Rt) en los sabinares tipo y en las diferentes estaciones. Medias de los niveles dentro de cada efecto seguidas de letras distintas, reflejan diferencias
significativas en el MANOVA realizado (Test LSD de Fisher, 95% probabilidad, P<0,05).
Rtro
nco
(um
ol C
O2
m-2
s-1
)
estación
0
0,5
1
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invierno otoño primavera verano
SabinarJovenMaduro
Ttronco (ºC)
-5 0 5 10 15 20 25 30
Rtro
nco
(m
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O2
m-2
s-1
)
0
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Ttronco vs Rtronco - Sabinar Joven Ttronco vs Rtronco - Sabinar Maduro Rtronco-Sabinar JovenRtronco-Sabinar Maduro
Figura 1. Variación estacional del flujo de CO2 de troncos para los dos tipos de sabinar.
Figura 2. Modelo exponencial ajustado para el flujo de CO2 del tronco (Rt: mol CO2 m-2 s-1) en función de la temperatura del tronco (Tt; ºC),
por tipo de sabinar.
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