Pérdida de la cubierta vegetal y degradación de suelos en "El Valle" (Toledo)

II CONGRESO DE NATURALEZA DE LA PROVINCIA DE TOLEDO. DIPUTACIÓN DE TOLEDO, 2010

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PÉRDIDA DE LA CUBIERTA VEGETAL Y DEGRADACIÓN DE SUELOS

EN “EL VALLE” (TOLEDO)

Ana Sánchez-Redondo Rodríguez Cristina Ruiz Reyes

María Lorente Verónica Bouso

Santiago Sardinero Federico Fernández González

Instituto de Ciencias Ambientales (ICAM) Universidad de Castilla-La Mancha Avda. Carlos III s/n 45071 Toledo

[email protected] Sánchez-Redondo Rodríguez, A., Ruiz Reyes, C., Lorente, M., Bouso, V., Sardinero, S. & Fernández González, F. 2010. II Congreso de Naturaleza de la Provincia de Toledo: 401-409. Diputación Provincial de Toledo. ISBN: 978-84-96211-52-0


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PÉRDIDA DE LA CUBIERTA VEGETAL Y DEGRADACIÓN DE SUELOS EN “EL VALLE” (TOLEDO) Ana Sánchez-Redondo Rodríguez, Cristina Ruiz Reyes, María Lorente, Verónica Bouso, Santiago Sardinero & Federico Fernández-González Área de Botánica, Instituto de Ciencias Ambientales, Facultad de Ciencias del Medio Ambiente, Universidad de Castilla-La Mancha. Avda. Carlos III s/n. 45071 Toledo. [email protected] Resumen Las áreas urbanas y periurbanas están sometidas a una elevada presión antrópica. Los estudios de biodiversidad en estos ambientes son necesarios para desarrollar políticas locales de ordenación del territorio que favorezcan su conservación y restauración. Aquí mostramos un ejemplo en una zona seminatural cercana a Toledo, denominada “El Valle”, situada en la Meseta Cristalina, bajo bioclima mesomediterráneo seco inferior, y que ha sido incluida en la provincia Luso-Extremadurense, sector Toledano-Tagano. Se han tomado muestras de suelo procedentes de chaparrales, retamares, espartales, pastizales y caminos, y se han analizado la densidad aparente, la conductividad eléctrica, el pH, el carbono orgánico, el fósforo, y el nitrógeno fácilmente disponible. Con los resultados de los análisis se ha construido una matriz de datos que se ha analizado mediante técnicas multivariables. El aumento de las temperaturas y la irregularidad pluviométrica favorecen los incendios, el aumento de la aridez, el estrés hídrico y la aparición de defoliación y muerte del estrato arbolado. El tránsito incontrolado de vehículos, personas y animales provoca la desaparición progresiva de la cubierta vegetal, fragmentación y formación de islas de vegetación, disminución progresiva de la materia orgánica del suelo y de sus propiedades edáficas asociadas: pérdida de nutrientes, pérdida de la capacidad de retención de agua, pérdida de la capacidad de agregación de partículas edáficas, pérdida del efecto tamponador. Todo ello conduce al aumento de la compactación y al endurecimiento superficial del suelo, haciendo más difícil la germinación de las semillas, la penetración de las raíces y la supervivencia de las plántulas; la porosidad del suelo disminuye y con ella la velocidad de infiltración, aumentando la escorrentía superficial y los procesos de erosión hídrica que transportan las fracciones más finas, provocando pérdida de iones y acidificación del suelo. La herbivoría dificulta aún más la regeneración de la vegetación. Se sugieren medidas mitigadoras y remediadoras como: 1. Control del tránsito de vehículos. 2. Control y medidas disuasorias contra los actos de vandalismo. 3. Restauración de la vegetación natural. 4. Control de la herbivoría. Introducción Las áreas urbanas y periurbanas están sometidas a una elevada presión antrópica que favorece la fragmentación, destrucción de hábitats y de biodiversidad, y la homogeneización del paisaje (Kowarik, 1995; McKinney & Lockwood, 1999; Schwartz, Thorne & Viers, 2006; Ann., 2006; Celesti-Grapow et al., 2006; Kühn, & Klotz, 2006). El conocimiento de la flora y comunidades vegetales existentes en el área de estudio contribuye al diseño de políticas de


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ordenación del territorio racionales que favorecen la conservación y restauración de la biodiversidad (Kim & Byrne, 2006; Chytrý et al., 2005). La degradación de suelos debido a impactos adversos antrópicos y climáticos en territorios áridos, semiáridos, secos y subhúmedos ha sido definida como desertificación (Mainguet 1994, Lal 2001). La degradación del suelo disminuye su productividad a largo plazo, así como su capacidad moderadora ambiental (Lal 2001). Conlleva un declive de la calidad del suelo, o una reducción de sus atributos relacionados con sus funciones específicas valoradas por los seres humanos (Doran & Parkin 1994; Doran & Jones 1996; Lal 1997). Durante el siglo XX, el incremento del uso inapropiado del suelo por parte de los seres humanos ha acentuado el riesgo y extensión de la degradación del suelo (Richards 1991). La degradación del suelo se rige mediante procesos bio-físico-químicos acentuados por factores socio-económicos y políticos. La velocidad con que actúan estos procesos está gobernada por numerosos factores naturales (suelo, clima, vegetación) y antrópicos (uso del territorio, gestión del suelo, sistemas agrícolas, sistemas de propiedad de la tierra y ayudas institucionales). La degradación del suelo suele acentuarse con la pobreza. Algunas propiedades del suelo pueden ser restauradas mediante una gestión apropiada. La capacidad de un suelo para restaurarse por sí mismo se denomina resiliencia. Unos suelos son más resilientes que otros (Lal 1997; 2001). El objetivo de este estudio es describir los procesos de degradación de suelos en una zona seminatural cercana a Toledo, denominada “El Valle”, situada en la Meseta Cristalina, bajo bioclima mesomediterráneo seco inferior-(semiárido), y que ha sido incluida en la provincia Luso-Extremadurense, sector Toledano-Tagano (Rivas-Martínez et al. 2001, 2002a, 2002b). El área de estudio está situada en el término municipal de Toledo, y separada de la ciudad por “El Torno del Tajo”. Se localiza en una zona denominada “El Valle”, que comprende desde la orilla izquierda del río Tajo hacia el sur, en un intervalo altitudinal comprendido entre 460 m y 600 metros. La figura 1 muestra el área de estudio. Los tipos de vegetación más representativos de la serie de vegetación en el área de estudio son: chaparral de Quercus rotundifolia (CH), retamar de Retama sphaerocarpa (R), espartal (Stipa tenacissima) con berceo (Stipa gigantea) (E), pastizal (H=estrato herbáceo) y camino (C, suelo desnudo). Material y métodos De cada tipo de vegetación se eligieron cinco puntos de muestreo a lo largo del área de estudio (Figura 1). En cada punto de muestreo se tomaron cinco muestras de suelo con un cilindro metálico de 6cm de diámetro y 4cm de altura. Las muestras edáficas se llevaron al laboratorio, se sometieron a un proceso de secado al aire estándar y se tamizaron a 2mm para obtener la fracción de tierra fina. Se analizaron los siguientes parámetros edáficos de cada punto de muestreo: densidad aparente, pH, conductividad eléctrica, fósforo disponible, carbono orgánico y nitrógeno fácilmente disponible (Burt 2004, Ryan, Estefan & Rashid 2001). Con los resultados de los análisis se construyó una matriz de datos que fue analizada mediante técnicas multivariables, concretamente se realizó un análisis de componentes principales estandarizado, y un análisis de clasificación jerárquica utilizando la distancia euclídea para calcular la matriz de semejanzas, y la mínima varianza en el proceso de agrupación jerárquica. Los análisis fueron realizados con el programa informático SYNTAX 2000 (Podani, 2000a, 2000b).


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Resultados La figura 2 muestra el porcentaje de varianza explicada por cada componente del Análisis de Componentes Principales (PCA) estandarizado. El componente principal 1 (CP1) explica el 69% de la varianza, y el componente principal 2 (CP2) explica el 21%, ambos juntos explican el 90% de la varianza total. La figura 3 muestra los resultados del PCA estandarizado para estos dos ejes. El CP1 está altamente correlacionado con el Carbono orgánico (CO) y la Densidad Aparente (DA). Estas dos variables están inversamente correlacionadas entre sí. Por tanto, el CP1 representa el gradiente más importante de degradación del suelo, en el que el CO disminuye y la DA aumenta progresivamente a medida que nos movemos de izquierda a derecha en el eje, y se van sucediendo los diferentes tipos de vegetación estudiados, que representan las etapas de degradación del encinar silicícola toledano. Las concentraciones de fósforo (P) y nitrógeno fácilmente disponible (N) son máximas en los chaparrales (CH) y disminuyen en el resto de tipos de vegetación. Este fenómeno suele asociarse a la pérdida del horizonte de hojarasca acumulada bajo los chaparros. El pH y la CE tienen su máximo en los retamares y espartales. La disminución del pH y la CE en los chaparrales se asocia generalmente al efecto tamponador del horizonte orgánico que además inmoviliza los iones mediante su gran capacidad de intercambio iónico. La disminución progresiva del pH y la CE a lo largo del gradiente retamar – espartal –pastizal – camino se asocia generalmente a los procesos erosivos –lavado de los suelos-, pérdida de iones y acidificación a medida que disminuye el CO y aumenta la DA. La figura 4 muestra los resultados de la clasificación jerárquica. Las dos ramas principales del dendrograma agrupan a chaparrales, retamares y espartales por un lado, y pastizales y caminos por el otro. Estos dos grandes grupos se sitúan sobre los valores negativos y positivos, respectivamente, del CP1 del PCA, el primero de ellos posee un horizonte orgánico de hojarasca, mientras que el segundo grupo lo ha perdido. La segunda diferenciación en el dendrograma separa los chaparrales de los retamares y espartales basándose en los diferentes valores de CE, pH, P y N, que sitúan a estos dos grupos sobre los valores negativos y positivos, respectivamente del CP2 del PCA. El siguiente nivel jerárquico diferencia los pastizales de los caminos, en este paso se ha perdido totalmete la cobertura de vegetación. Por último el dendrograma no es capaz de separar totalmente el grupo de los retamares y el de los espartales. Discusión El aumento de las temperaturas y la irregularidad pluviométrica favorecen los incendios, el aumento de la aridez, el estrés hídrico y la aparición de defoliación y muerte del estrato arbolado, especialmente en fronteras bioclimáticas (Darkoh, 1998; Sardinero et al. 2000). El tránsito incontrolado de vehículos, personas y animales provoca la desaparición progresiva de la cubierta vegetal, fragmentación y formación de islas de vegetación, disminución progresiva de la materia orgánica del suelo y de sus propiedades edáficas asociadas: pérdida de nutrientes, pérdida de la capacidad de retención de agua, pérdida de la capacidad de agregación de partículas edáficas, pérdida del efecto tamponador (Stocking & Murnaghan, 2002). Todo ello conduce al aumento de la compactación y al endurecimiento superficial del suelo (Al-Dousari, Misak & Shahid 2000), haciendo más difícil la germinación de las semillas, la penetración de las raíces y la supervivencia de las plántulas; la porosidad del suelo disminuye y con ella la velocidad de infiltración, aumentando la escorrentía superficial y los procesos de erosión hídrica que transportan las fracciones más finas, provocando pérdida de iones y acidificación del suelo (Puigdefábregas, 1998; Lal, 2001,


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2002). El sobrepastoreo dificulta aún más la regeneración de la vegetación (Alimaed, Miller-Gulland & Robinson, 2003). Se sugieren medidas mitigadoras y remediadoras como: 1. Control del tránsito de vehículos. 2. Control y medidas disuasorias contra los actos de vandalismo. 3. Restauración de la vegetación natural. 4. Control de la herbivoría. Bibliografía Al-Dousari A. M., Misak R. and Shahid S. (2000). Soil compactation and sealing in Al-Sami

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FIGURAS

C1

C2

C4

C3C5

H1

H2

H3

H4

H5

E1

E2

E3

E4E5

R1

R2

R3

R4R5

Ch1

Ch2

Ch3Ch4Ch5

El Valle de Toledo¯ 0 50 100 150 20025Meters

Figura 1. Área de estudio y puntos de muestreo. Círculos: verde oscuro = chaparrales (CH), verde claro = retamares (R), amarillos = espartales (E), naranjas = pastizales (H, estrato herbáceo), rojos = caminos (C).


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654321

80

70

60

50

40

30

20

10

0

69

21

4 3 2 1

Figura 2. Porcentajes de varianza explicada por cada componente del PCA estandarizado.

PCA estandarizado

Componente Principal 1

-6 -4 -2 0 2 4 6

Com

pone

nte

Prin

cipa

l 2

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

1 2

7

NH4+

4 2522

2420

18

171912

156

14

21

16131110 98

3

23

DA

5

P

CE

CO

pH

Figura 3. Resultados del Análisis de Componentes Principales (PCA) estandarizado. Símbolos: círculos = chaparrales, cuadrados = retamares, triángulos = espartales, rombos = pastizales, hexágonos = caminos. Los números que identifican a los suelos corresponden a los


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de la figura 4. DA=densidad aparente, CO=carbono orgánico, pH=pH, CE=conductividad eléctrica, P=fósforo, NH4

+=amonio fácilmente disponible.

Dis

sim

ilarit

y

140130120110100

908070605040302010

0

01CH

05

CH

02CH

03CH

04

CH

06RE

10

RE

07RE

09

RE

08RE

12

ES

15ES

11

ES

13ES

14

ES

16PA

17

PA

19PA

18

PA

20PA

21

CA

22CA

23

CA

24CA

25

CA

Figura 4. Resultados de la clasificación jerárquica en la que se ha utilizado la distancia euclídea para calcular la matriz de distancias y el método de Ward en el proceso de agrupación. Los números de los objetos corresponden al número de referencia del suelo analizado, y CH=chaparral, RE=retamar, ES=espartal, PA=pastizal, CA=camino.

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