El programa de Investigación Forestal de la Fundación CEAM aborda el análisis de las causas de la desertificación y el impacto de los incendios forestales. Sobre este análisis se desarrollan procedimientos y técnicas que permiten mejorar la prevención de incendios y la restauración de ecosistemas degradados. Los objetivos específicos planteados en el programa son:

·       Desarrollar técnicas de prevención de incendios.

·       Mitigar los efectos negativos de los incendios con la protección de los ecosistemas a corto y medio plazo.

·       Restaurar los montes quemados y degradados mediante el establecimiento de comunidades vegetales de alta capacidad de respuesta al fuego y resistentes a la sequía.

·       Conservar, mejorar y revalorizar los montes valencianos y, por extensión, mediterráneos en general.

Actualmente el programa se estructura en cuatro áreas temáticas: selvicultura preventiva, gestión del monte quemado y ecología del fuego, restauración forestal y gestión del monte arbolado. A continuación se enumeran las principales actividades de I+D desarrolladas durante el año 2009.

Selvicultura preventiva

Las investigaciones llevadas a cabo desarrollan técnicas de gestión del combustible basadas en el conocimiento de la biología reproductiva de las especies clave. Igualmente, se investiga en la estructura del combustible de especies mediterráneas con relación al riesgo de ignición y propagación del fuego, en la eficiencia de las técnicas de control de especies y su transformación hacia bosques menos vulnerables. Durante el ejercicio 2009 las principales investigaciones se han centrado en evaluar la inflamabilidad de comunidades de aulaga (Ulex parvilforus) de diferentes edades.

Inflamabilidad de comunidades de Ulex parviflorus

Los trabajos se han realizado con una beca de doctorado del Plan Nacional de Formación de Personal Investigador “Vulnerabilidad de los ecosistemas mediterráneos a la recurrencia de incendios forestales”, y el proyecto concedido por el Ministerio de Ciencia e Innovación  “Recurrencia de incendios en ecosistemas mediterráneos: consecuencias en las trayectorias sucesionales regresivas o progresivas en un escenario de cambio global” (FIREMED).

Objetivo/Definición: Evaluar técnicas de prevención de incendios en formaciones altamente combustibles y minimizar los efectos negativos de los incendios con la protección de los ecosistemas a corto y medio plazo. Estudio de combustibles en especies ampliamente representadas en los ecosistemas valencianos y mediterráneos en diferentes edades tras fuego.

Resultados destacables: Se ha obtenido una curva de evolución de la inflamabilidad en matorrales de aulaga a partir del % de la biomasa total y los valores de combustibles muertos en 9 especies altamente representativas de estos matorrales. La inflamabilidad se ha calculado como un índice de abundancia de los combustibles finos muertos en los diferentes estados sucesionales del matorral.

Inicialmente, a los 3 años el porcentaje de presencia de este combustible no supera el 3,5 % de la biomasa total del matorral. En los estados intermedios donde el matorral alcanza su estado de madurez (10-14 años) se llega a los niveles más altos de inflamabilidad con porcentajes que oscilan entres los 38,6 % y 34,6 % de la biomasa. En los estados más avanzados, coincidiendo con la fase degenerativa del aulagar, el combustible muerto fino sufre un importante descenso. Estos resultados indican que en los matorrales más viejos se produce una disminución del combustible muerto debido a la sustitución de especies más inflamables por otras menos inflamables. Estos resultados coinciden con investigaciones que sugieren la existencia de diferentes niveles de riesgo de incendio dependiendo de la composición específica del matorral.

Fig. 48.- Dinámica de la inflamabilidad en comunidades de matorral de aulaga en diferente estado de
desarrollo tras incendio (3,9,14 y 30 años).

Efecto del tratamiento del matorral sobre el establecimiento de frondosas.

En ambientes mediterráneos secos es frecuente encontrar comunidades vegetales post-incendio dominadas por especies arbustivas germinadoras que presentan un elevado riesgo de incendio (i.e. Ulex parviflorus, Cistus albidus, Rosmarinus officinalis). Uno de los objetivos que la gestión de estos matorrales ha de perseguir es la reducción del riesgo de incendio del cual la abundancia de estas especies es indicadora.

Objetivo/Definición: Evaluación del efecto a medio plazo (6 años) de diferentes técnicas de gestión de la masa vegetal sobre el reclutamiento y crecimiento de individuos de especies germinadoras obligadas, concretamente de Ulex parviflorus, Cistus albidus, y Rosmarinus officinalis. Dichas técnicas incluyen el desbroce selectivo de los individuos de estas especies (matorral vs. desbroce) y la protección de la superficie del suelo con una capa de mulch procedente de dicho desbroce (presencia vs. ausencia de mulch).

Resultados destacables: La apertura del matorral mediante el desbroce selectivo apenas modificó la tasa de germinación y establecimiento de plántulas de especies germinadoras obligadas respecto a lo observado dentro del matorral maduro (Fig. 49), reflejando sólo una tendencia a aumentar el número de plántulas con la apertura de claros (24,0 frente a 19,2 individuos m^-2). Sin embargo, la presencia de una capa de mulch vegetal en la superficie del suelo disminuyó significativamente la germinación de estas especies, siendo prácticamente tres veces más alto el número de plántulas en ausencia de mulch que con él.

Fig. 49.- Número de plántulas por m2 de especies germinadoras obligadas en función del tratamiento sobre la
vegetación y la aplicación de mulch vegetal en la superficie del suelo.

De las tres especies estudiadas, la más abundante es Ulex parviflorus, seguida por Rosmarinus officinalis y Cistus albidus. Todas presentan el mismo patrón comentado, con diferencias significativas en aulaga y jara. El romero fue la única especie que mostró un ligero efecto del tratamiento de desbroce selectivo, con el doble de plántulas en la parcela desbrozada que dentro del matorral.

A la vista de estos resultados parece evidente que la presencia de una capa de mulch orgánico en la superficie del suelo reduce significativamente el reclutamiento de individuos de especies germinadoras obligadas responsables, en buena parte, del elevado riesgo de incendio de estos matorrales debido a la acumulación de material fino y seco. El mayor crecimiento de los individuos germinados en las parcelas desbrozadas respecto a los establecidos dentro del matorral debe explicarse por la menor intensidad de fenómenos competitivos con la vegetación.

Gestión del monte quemado

Identificación de zonas vulnerables a los incendios forestales: Informes urgentes sobre el impacto de los incendios forestales en la Comunidad Valenciana.

El programa desarrolla procedimientos de evaluación de riesgos como apoyo a la gestión del monte que ha sufrido un incendio forestal. La finalidad de éstos es identificar áreas de riesgo y derivar recomendaciones para paliar los efectos de los incendios a corto y medio plazo.

Objetivo/Definición: Evaluar el impacto ecológico de los incendios forestales a fin de realizar recomendaciones para actuaciones urgentes de restauración.

Resultados destacables: Durante este año 2009 se han realizado los informes sobre el impacto ecológico de cuatro incendios ocurridos en la Comunidad Valenciana, con superficie afectada mayor a 100 ha, que se detallan a continuación:

Incendio forestal de La Nucia: El incendio tuvo lugar en la comarca de la Marina Baixa (Alacant) a finales del mes de enero, afectando a un total de 1006,9 ha.

Incendio forestal de Onda: El incendio se inició a final de julio en la zona sureste de la provincia de Castellò. La superficie quemada fue de 306,2 ha. 

Incendio forestal de Segorbe: El fuego se inició a finales de julio y la superficie afectada fue de 1026,7 ha. 

Incendio forestal de Vall d´Alcalà (Alacant). El incendio tuvo lugar en la comarca de la Marina Alta afectando  a un total de 546 ha.

La información recopilada en los informes sobre el impacto de los incendios forestales se está registrando en una base de datos sobre incendios de la Comunidad Valenciana. En este proceso se está siguiendo un protocolo normalizado actualmente en desarrollo dentro del proyecto CIRCE.

Evaluación de los efectos ecológicos de la gestión post-incendio de la madera quemada.

Objetivo genérico: Evaluar los efectos del tratamiento combinado de extracción de madera quemada y aplicación de restos triturados y la instalación de fajinas sobre la conservación del suelo, la regeneración vegetal y la cantidad y distribución espacial del combustible leñoso en zonas quemadas.

En el incendio ocurrido en el verano de 2007 en Les Useres (Castellón) se han realizado diversos estudios para evaluar la capacidad de recuperación de las zonas afectadas (principalmente en los pinares quemados) y la efectividad y calidad de las técnicas de restauración post-incendio aplicadas.

En parte de los pinares de pino carrasco se han construido fajinas con la madera quemada cortada, dispuestas en curva de nivel (Figura 50). Delante de la pila de troncos se han dispuesto los restos finos de madera quemada. En algunas zonas culminares de pendiente suave se ha extraído la madera de mayor diámetro y se han triturado in situ los restos más finos, quedando esparcidos por la ladera.

El estudio se realizó a final de la primavera de 2009, unos 22 meses tras el fuego. El diseño experimental y las zonas seleccionadas para el estudio son las mismas que el estudio anterior: tres parcelas experimentales, de entre 0,25 y 0,44 ha, en cada una de las zonas con diferente tratamiento de la madera quemada (fajinas, control y triturado).

Fig. 50.- Detalle de una fajina situada en la zona de estudio, construida con la madera quemada
procedente de los propios pinos carrascos existentes en ladera.

Resultados destacables:

Consecuencias del tratamiento de la madera quemada sobre la recuperación de la vegetación. 

En general la zona control, sin tratamiento de la madera quemada, ha alcanzado una elevada cobertura vegetal tras el segundo periodo vegetativo después del incendio. Estos resultados, junto con la escasa cantidad de suelo desprotegido y las características edáficas propias de la zona de estudio, indican una buena recuperación de la zona y un mínimo riesgo de sufrir fenómenos erosivos relevantes.

Los datos de la zona con tratamiento de extracción de madera de mayor diámetro y triturado in situ de las fracciones menores han presentado, en general, mejores resultados que la zona control en términos de recuperación de la vegetación.

El tratamiento en fajinas de la madera quemada presenta unos resultados intermedios entre la zona control y triturado, no mejorando sustancialmente los datos de cobertura vegetal (Figura 51), regeneración del pinar, ni proporción de suelo desnudo frente a la situación con ausencia de actuación sobre la madera post-incendio.

Fig. 51.- Porcentaje de suelo desnudo (izquierda) y recubrimiento de Pinus halepensis (derecha) (media ± error estándar) en las tres zonas con diferente tratamiento de la madera quemada: control, triturado de restos e instalación de fajinas, a los 22 meses del incendio.

El análisis del posible efecto de la instalación de las fajinas en el patrón espacial de distribución de la vegetación no ha revelado ningún cambio significativo a corto plazo (primer y segundo año tras el fuego), aunque no se descarta que un periodo de estudio más extenso pudiese reflejar ligeras modificaciones debidas a esta gestión post-incendio.

Consecuencias del tratamiento de la madera quemada como medida de conservación de suelo

Para el análisis de los tratamientos de la madera quemada como medida de conservación de suelo se ha realizado una evaluación semicuantitativa de los procesos erosivos existentes en la zona quemada, comparando los resultados de las diferentes parcelas experimentales con diferente tratamiento de restauración (fajinas y triturado) y la zona control. Los resultados muestran que no existen diferencias notables entre las tasas de erosión en la zona control y la zona con fajinas, presentando únicamente la zona con triturado menores tasas de erosión en la superficie del suelo. La aplicación de esta capa de mulch es un tratamiento ampliamente utilizado por proporcionar una mayor protección del suelo, principalmente reduciendo el impacto de la lluvia, conservando la humedad del suelo y aumentando la infiltración.

Estudio de la regeneración post-incendio del pino carrasco en condiciones desfavorables

El objetivo principal era determinar la capacidad de regeneración post-incendio del pino carrasco (Pinus halepensis) en zonas de pinar quemadas, con condiciones poco favorables que pueden hacer peligrar la continuidad de las masas arboladas y que son situaciones predominantes en la mayoría de la superficie afectada por el incendio. Para este estudio se han seleccionado dos zonas con diferentes condiciones fisiográficas y de estructura y desarrollo de la masa adulta de pinar: una zona con situaciones desfavorables (llamadas pinar disperso (Pd)) y otra con condiciones beneficiosas (llamada pinar denso (PD)), que corresponde con la zona de estudio del apartado anterior. Para estudiar la regeneración de estos pinares se ha contabilizado el número de brinzales de pino carrasco existentes en cuadrados de 1 m2 situados alrededor de 8 pinos quemados (muertos pero que han permanecido en pie tras el incendio) en cada una de las parcelas analizadas.

La regeneración de Pinus halepensis a los 22 meses del incendio es mayor en la zona de pinar denso (1,58 ± 3,11) con mejores características previas (estructura y desarrollo de la masa arbolada, litología, etc.) que en la zona de pinar disperso (0,54 ± 1,25). Aun así los valores de la zona de pinar disperso no se alejan mucho de los valores encontrados en otros estudios similares. Hay que destacar la elevada variabilidad de resultados entre zonas, con datos extremadamente bajos en algunas parcelas, lo que puede poner en peligro la regeneración del pino carrasco en estas áreas.

Divulgación de técnicas de gestión post-incendio: COST ACTION FP0701 Post-fire forest management in Southern Europe

Objetivos: El principal objetivo de esta acción es difundir criterios y técnicas contrastadas para la gestión de zonas quemadas,  dando soporte a la planificación post-incendio.

Resultados destacables: Se ha participado en el diseño y cumplimentación de cuestionarios para recabar información sobre aspectos técnicos, legislativos y socioeconómicos asociados a la gestión de montes quemados. También se ha desarrollado un cuestionario para recopilar la información relevante de técnicas y tratamientos post-incendio con probada eficacia.

Fig. 52.- Detalle de la página web donde se pueden consultar proyectos de restauración en zonas quemadas.

Ecología del fuego

Esta línea tiene por objetivo analizar las características funcionales de las plantas mediterráneas en relación con la regeneración post-incendios y el papel del fuego en el reclutamiento y  la regeneración post-incendio. Las principales investigación desarrolladas han sido:

Recopilación de base de datos de caracteres funcionales de plantas mediterráneas

Objetivo/Definición: compilar la mayor información posible sobre los mecanismos de persistencia y otros aspectos de la historia de vida de las plantas mediterráneas en un formato útil para: (a) contribuir al diseño experimental de las otras tareas; (b) testar las hipótesis del proyecto u otras hipótesis científicas.

Resultados destacables: la base de datos (BROT; http://www.uv.es/jgpausas/brot.htm) , incluye actualmente 10452 registros de 946 taxa, procedentes de 333 fuentes de información, con datos sobre 23 características: vegetativas generales, foliares, regenerativas generales, regenerativas post-incendio.

El papel del fuego en el reclutamiento post-incendio en especies de la Cuenca Mediterránea

Objetivo/Definición: se evaluó la relevancia del efecto del calor y humo sobre la germinación de especies de la Cuenca Mediterránea, mediante diseño experimental en condiciones de laboratorio  y de campo.

Resultados destacables: los tratamientos de calor y/o humo estimulan el reclutamiento post-incendio (i.e., estimulan la germinación, incrementan la velocidad de germinación y estimulan el crecimiento inicial de las plántulas) en un rango taxonómicamente amplio de especies de la Cuenca Mediterránea. Por tanto, se descarta la idea ampliamente aceptada de que, en la Cuenca Mediterránea, la relevancia del fuego en la estimulación de la germinación es menor que la que tiene en otros ecosistemas mediterráneos.

Evolución de los mecanismos de regeneración post-incendio de especies mediterráneas

Objetivo/Definición: se evaluó si las especies germinadoras obligadas (i.e., germinadoras que no son capaces de rebrotar) tienen una respuesta germinativa más eficiente a los tratamientos con calor y humo que las especies facultativas (i.e., rebrotadoras-germinadoras). Para ello, se emplearon aproximaciones metodológicas basadas en experiencias de laboratorio y  compilación de base de datos.

Resultados destacables: ambas aproximaciones han puesto de manifiesto la existencia de una correlación entre la estrategia de regeneración post-incendio y el efecto del humo y el calor en la germinación. Las especies germinadoras obligadas, en comparación con las que también tienen capacidad de rebrotar (i.e., especies facultativas) presentan:

1. Mayor grado de letargo y, consecuentemente, mayor capacidad de incrementar el banco de semillas.

2. Menor mortalidad después de los tratamientos de calor.

3. Mayor probabilidad de germinar más rápido en los tratamientos de calor

4. Mayor grado de estimulación de la germinación por los tratamientos de calor y humo

5. Menor grado de inhibición de la germinación por tratamientos calor.

Restauración forestal

Calidad planta forestal

Objetivos genéricos: Esta línea se desarrolla en el marco de los proyectos INNOVA, ESTRÉS y FUNDIVFOR y tiene por objetivos:

-       Desarrollo de protocolos específicos de cultivo, teniendo en cuenta los requerimientos ecológicos y morfo-funcionales de los plantones, para especies mediterráneas con aplicación en la reforestación de áreas degradadas.

-       Desarrollo de tecnologías orientadas a mejorar la calidad funcional del sistema radical e incrementar su capacidad de colonización.

-       Técnicas que estimulen el desarrollo de mecanismos relacionados con el  incremento de la resistencia al déficit hídrico y la eficiencia en el uso del agua: efecto de la fertilización y del endurecimiento hídrico aplicado en la fase de vivero.

-       Desarrollo de medios de cultivo con mayor capacidad de almacenamiento y reserva útil de agua para el plantón mediante la utilización de hidrogeles.

-       Ensayos con nuevas especies en el marco de proyecto Fundivfor.

Fig. 54.- Vista del área experimental en el vivero de Santa Faz a los tres meses del establecimiento de los experimentos (junio de 2008).
La producción en vivero de planta de calidad garantiza unos estándares óptimos en los brinzales utilizados en las repoblaciones.

Resultados destacables:

Uso de hidrogeles mezclados en el substrato para incrementar el  almacenamiento y reserva útil de agua para el plantón y disminuir el shock post-transplante.

El análisis de los datos obtenidos hasta el momento ha evidenciado que el uso de algunos tipos de hidrogel favorece la retención de agua en el substrato y, por lo tanto, mejora el estado hídrico de los plantones en un periodo de sequía. Además se han observado mejoras en condiciones de campo relacionadas con una mayor supervivencia de ciertos tratamientos con hidrogel, mientras que el substrato estándar (turba y fibra de coco, 1:1 v/v) mostró los peores resultados (Figura 55). En la actualidad se están ensayando los hidrogeles seleccionados a partir de este ensayo con un rango más amplio de especies.

Fig. 55.-. Evolución de la supervivencia en dos parcelas experimentales establecidas en Espadán (Castellón) para los distintos tratamientos  (mezclas de hidrogeles y arcillas con el substrato control). Tratamientos: CS: substrato control; HS: substrato control mezclado con hidrogel en dos proporciones (0.7% y 1.5%), ASG: substrato control mezclado con sepiolita al 10%.

Uso de contenedores profundos para favorecer el desarrollo de la raíz pivotante. Durante el año 2009 se han cultivado las especies Quercus coccifera, Quercus ilex y Pistacia lentiscus en el prototipo de contenedor profundo (CCL-30, profundidad: 30 cm; Figura 56) para favorecer el desarrollo del sistema radical en los brinzales. Los resultados de la prueba de Crecimiento Potencial de Raíces (Figura 56) ratifican las ventajas de este tipo de contenedor, ya observadas en Quercus suber (proyecto CREOAK).

Fig. 56.- Prototipo de contenedor profundo (CCL-30) y resultados de la prueba de Crecimiento Potencial de Raíces en Quercus coccifera (Biomasa de nuevas raíces por profundidad). Las otras dos especies mostraron un resultado similar.

Ecología funcional de especies mediterráneas

Objetivos genéricos:

Esta línea (Proyecto ESTRÉS, PERSIST) desarrolla el estudio de las características funcionales de especies vegetales y sus mecanismos de resistencia a condiciones de estrés, principalmente hídrico. También se investiga:

-       El papel de la arquitectura hidráulica y la cavitación del xilema en la resistencia a condiciones de estrés hídrico en especies mediterráneas.

-       Comparación entre especies con estrategias funcionales contrastadas: rebrotadoras y germinadoras como principal estrategia de persistencia a incendios forestales.

-       El papel del ambiente de desarrollo (fertilización y sombreo) sobre características funcionales de los plantones.

-       Plasticidad morfológica y fisiológica en plantones de especies mediterráneas en relación con su capacidad de aclimatarse a diferentes condiciones ambientales.

Resultados:

Estudio de Relaciones hídricas celulares en especies mediterráneas con estrategia regenerativa contrastada: rebrotadoras y germinadoras.

Los resultados indican que las especies rebrotadoras son capaces de mantener el contenido hídrico relativo (CHR) más alto con paredes celulares más rígidas y disminuir su potencial hídrico para extraer el agua del suelo en condiciones de baja disponibilidad hídrica para mantener la hidratación celular.

Fig. 57.- Módulo de elasticidad (Emax) frente al potencial hídrico en el punto de pérdida de turgencia Y(ppt) para las especies R+ (rombos) y R- (triángulos).

Estudio comparativo de campo entre estrategias  rebrotadoras y germinadoras

Fig. 58.- Potencial Hídrico (Mpa) en Verano de las plantas de cada especie (Iqda.) y valores medios  por estrategias  (Dcha.). R+ en barras verdes y R- en barras amarillas.

De acuerdo con los resultados obtenidos, las especies de estrategia germinadora estarían mejor adaptadas a vivir en ambientes sujetos a eventos intensos de precipitación, con periodos largos entre eventos. Las germinadoras son capaces de aprovechar estos periodos de alta disponibilidad, mediante elevadas tasas de intercambio de gases  y, a la vez, presentan características funcionales relacionadas con una alta resistencia a condiciones de sequía con alta resistencia a sufrir cavitación del xilema.

Cada estrategia de persistencia a incendios (rebrotadoras y germinadoras) presenta características funcionales diferenciadas que tendrán importantes implicaciones en la dinámica de la vegetación y en el funcionamiento de los ecosistemas. Estas características deben ser tenidas en cuenta en las predicciones de cambio climático y la evolución futura de los ecosistemas.

Estudio de la estrategia de uso del agua en función de las características regenerativas tras perturbaciones.

Los resultados mostraron que las características morfológicas de raíz varían según la especie y se correlacionó significativamente el intercambio de gases a nivel foliar con diversas variables de la conductancia hidráulica a nivel radical. Así, la variabilidad observada en las propiedades hidráulicas de la raíz y de intercambio de gases foliar sugiere mecanismos importantes para entender la coexistencia de especies en los ecosistemas Mediterráneos.

Efecto de la fertilización y el sombreo sobre características funcionales de los plantones.

Resultados: Se investigaron diferencias en la morfología, la asignación de biomasa y las respuestas fisiológicas en plantas de lentisco (Pistacia lentiscus L.) y alcornoque (Quercus suber L.), en condiciones contrastadas de fertilización y dos regímenes de luz. La fertilización fue el tratamiento que afectó a la mayoría de las variables morfológicas y fisiológicas evaluadas. En condiciones de sequía, las plántulas de P. lentiscus con una conductividad hidráulica alta podrán mantener la transpiración foliar sin que aumente el gradiente de potencial de agua entre el suelo y las hojas.

En Pinus canariensis  también se han analizado tratamientos de luz y fertilización durante la período de vivero El tratamiento de fertilización produjo cambios importantes en la asignación de la biomasa, el intercambio de gases y de conductancia hidráulica la raíz. En cambio, el tratamiento de sombreo tuvo una influencia menor y sólo se produjeron pequeños cambios morfológicos, indicando que Pinus canariensis muestra un cierto grado de tolerancia a la sombra. 

Restauración de la cubierta vegetal en áreas mediterráneas semiáridas y degradadas:

Objetivo genérico: Investigación y desarrollo de medidas y estrategias de restauración para combatir la desertificación y la degradación de los ecosistemas.

Las investigaciones relacionadas con esos objetivos así como los resultados obtenidos, son las siguientes:

Estudio de la plasticidad de caracteres morfofuncionales en plantaciones jóvenes de Pinus halepensis a lo largo de un gradiente ambiental.

Se analizan características morfofuncionales de pino carrasco (Pinus halepensis) creciendo en un gradiente ambiental cerca del extremo de mayor aridez en la distribución de la especie para, de este modo, evaluar su capacidad de adaptación.

Al cabo de quince años de la plantación, los resultados analizados muestran que la altura media de los pinos de cada parcela no se relaciona con la precipitación media de estos 15 años (Figura 59), Por el contrario, se detectó una clara relación entre la altura de los pinos y el potencial hídrico mínimo de cada parcela medido en el verano del 2008 (Figura 59)  Se encontraron relaciones de parámetros morfo-funcionales como la relación Área foliar/área conductora con una combinación de parámetros de sitio como la precipitación media anual y el porcentaje de arenas en el suelo. Así, los valores más altos de Área foliar/Area conductora se observaron en las parcelas más secas y arenosas, lo que contrasta con resultados de otras especies de Pinus y evidencia una estrategia de adaptación morfológica a la sequía diferente en esta especie (Figura 60).

Fig. 59.- Izquierda: relación entre la precipitación media anual en los primeros 13 años de plantación y la altura media de los pinos medidos (n=10). Derecha: relación entre el potencial hídrico mínimo medio por parcela medido en septiembre de 2008 y la altura media por parcela de los pinos medidos (n=9)

Fig. 60.- Relación bivariante entre el parámetro Área foliar/Area conductora (Af/As) medio de cada parcela (Puntos negros; n=10) y la precipitación media anual y el porcentaje de arena en el suelo de cada parcela. Se representa el plano de regresión bivariante.

Relación entre el efecto de la deficiencia nutricional en vivero sobre los rasgos morfo-funcionales de los brinzales y su relación con la respuesta a condiciones de campo, en términos de superviencia.

Los resultados (Proyecto ESTRÉS) muestran que la morfología de los brinzales puede ser controlada regulando el aporte de nutrientes en vivero. Además, se ha observado que, en condiciones semiáridas, las plantas deficientes en nutrientes pueden ver favorecido su establecimiento en campo a corto plazo. En general, nuestros resultados destacan la ventaja de utilizar plantas pequeñas en áreas sujetas a condiciones secas y la necesidad de refinar el concepto de la calidad de la planta climas secos y semiáridos (Figura 61).

Fig. 61.- Relación entre la supervivencia y la altura de la planta en condiciones de campo. Los datos han sido ajustados a una regresión logística para ilustrar la tendencia. 

Funcionalidad y diversidad vegetal en ecosistemas degradados e interacción entre los condicionantes ambientales y la mejora tecnológica en el éxito de las labores de restauración en medios semiáridos

Se han realizado diversas actividades orientadas a evaluar el efecto de la reforestación en la cuenca piloto de Albatera y su comparación con comunidades vegetales en condiciones similares pero sin reforestar (proyecto Fundivfor).

Entre los resultados más destacables encontramos que las laderas de solana reforestadas (R, en adelante) presentan coberturas vegetales del terreno equiparables a las de la umbría también reforestadas y además mostrarían una tendencia hacia una cobertura mayor que las laderas no reforestadas (NR, en adelante) y las terrazas (Fig 62).

Fig. 62.- Promedios en la cobertura de la vegetación para las distintas unidades ambientales.

También se han analizado distintas características edáficas. Entre los resultados cabe destacar la importancia de la textura del suelo en la supervivencia de los plantones a escala de parcela. En este sentido, texturas más limosas favorecieron la supervivencia y, lo contrario, en el caso de parcelas con mayor cantidad de arenas. A escala de hoyo de plantación, la respuesta del plantón estuvo positivamente relacionada con la extensión de suelo desnudo aguas arriba del hoyo, lo que probablemente favorezca el aporte de agua de escorrentía al plantón

Comparando zonas con y sin actuación, los primeros resultados mostraron unos contenidos de carbono orgánico, nitrógeno y fósforo asimilable no diferentes entre ambas zonas. Sin embargo, estos valores tendieron a ser mayores en el caso de áreas no degradadas (Fig. 63)

Fig. 63.- Concentraciones de carbono orgánico (izquierda), nitrógeno total (centro) y fósforo asimilable (derecha) en muestras de suelo obtenidas en la zona reforestada (R), no reforestada (NR) y control sin signos de degradación (C). Se indican las medias y las desviaciones estándar.

Seguimiento de la supervivencia y crecimiento de la cuenca piloto de Albatera.

Durante el año 2009 se ha procedido a la realización de una nueva campaña de seguimiento de la cuenca de Albatera (Proyecto FUNDIVFOR). Después de 6 años de la plantación y a pesar de la extrema sequía durante los períodos estivales, en algunos años superiores a 4 meses sin precipitación, la tasa global de supervivencia es relativamente alta (45%) en comparación con otras experiencias realizadas en la misma zona (Figura 64). El desarrollo de los plantones (Figura 65) también ha sido superior.

Fig. 64.- Supervivencia actual para las diferentes especies a escala de cuenca. Año de plantación: 2003-04. (Datos de campo: Noviembre, 2009).

    

Fig. 65.- Desarrollo de algunas especies después de 5 años en plantación. De izquierda a derecha: S. tenacissima,  P. halepensis y P. lentiscus. La cinta métrica en el listón de madera mide 80 cm.

Sinergia entre aplicación de enmiendas orgánicas y disponibilidad de agua.

Esta investigación se ha llevado a cabo en el marco de los proyectos LORAIN y RECUVES. En ellos se contempla el ensayo de diferentes técnicas destinadas a aumentar la disponibilidad de agua a los hoyos de plantación junto con la aplicación de enmienda orgánica (lodo de depuradora compostado).

Resultados destacables:

La Figura 66 muestra los procesos sobre los que los diferentes tratamientos experimentales ensayados tratan de incidir con el objetivo de aumentar la cantidad de agua disponible para la planta introducida. Además se incluyeron tratamientos que suponían una aplicación puntual artificial de agua: Riego, y Cápsula Arcillosa enterrada en el hoyo de plantación (Figura 67).

Fig. 66.- Esquema de los tratamientos experimentales y procesos sobre los que inciden. MM: Microcuenca Mejorada con lámina geotextil orientada hacia la planta; MP: Mulch de piedras en la superficie del hoyo de plantación; PS: MM + MP + vías preferentes de infiltración de agua en profundidad; MI: Mulch impermeable en la superficie del hoyo de plantación.

Fig. 67.- Detalle de la cápsula de arcilla con impermeabilización de la superficie alejada de la planta, e imagen de su instalación en campo.

Considerando todas las precipitaciones desde la instalación de los aforos (marzo 2009) hasta final de 2009, la escorrentía total recogida en banquetas fue significativamente inferior a la de las microcuencas mejoradas. De todos modos, el aporte de agua de escorrentía es especialmente útil en lluvias relativamente pequeñas, cuando el agua caída directamente al hoyo dejaría la humedad del suelo lejos de su capacidad de campo. Así, considerando solamente las precipitaciones inferiores a 10 mm, la escorrentía recogida fue de 10 ±2 litros en banquetas, 13 ±3 litros en microcuencas y 25 ±5 litros en microcuencas mejoradas (medias y errores estándar, respectivamente) (Fig. 68, derecha). Las diferencias entre los tratamientos Banqueta y Microcuenca Mejorada fueron también significativas.

Fig. 68.- Escorrentía recogida en los aforos instalados en los diferentes tratamientos considerando todas las precipitaciones (izquierda) y solamente aquéllas inferiores a 10 mm (derecha). Medias y errores estándar de n=5 réplicas por tratamiento.

La figura 69 muestra la escorrentía recogida tras dos eventos de lluvias con una precipitación total parecida pero de intensidades distintas. La escorrentía recogida tras la lluvia más intensa fue entre 1 y 3 órdenes de magnitud superior.

Fig. 69.- Escorrentía recogida en los distintos tratamientos tras las lluvias del 10 al 15 de abril y del 19 al 20 de abril, con volúmenes totales de precipitación de 7,9 mm y 8,4 mm, respectivamente, e intensidades máximas durante 5 minutos de 46 mm h-1 y 15 mm h-1, respectivamente. Se muestran medias y errores estándar de n=5 réplicas por tratamiento.

La dinámica de la humedad del suelo observada queda reflejada en la Figura 70. Los registros sufrieron un descenso mantenido hasta las lluvias de finales de verano (septiembre 2009); el periodo seco se prolongó durante 4 meses y medio. Las banquetas implementadas con la Microcuenca Mejorada con Compost se mostraron efectivas en el almacén de agua en el suelo, especialmente en el perfil de 20 cm, en comparación con las banquetas Control, factor que podría explicar, al menos parcialmente, los mayores porcentajes de supervivencia de los brinzales bajo esta técnica en relación con las banquetas control.

 

Las medidas puntuales de humedad volumétrica también reflejaron efectos positivos de algunos de los tratamientos (Fig. 71). De los tratamientos que no contemplaban la aplicación artificial de agua sino la optimización de los pulsos naturales el pozo seco, y la microcuenca mejorada en menor medida, fue el que de mayor manera aumentaba la cantidad de agua en el hoyo de plantación en ambas localidades y en ambos muestreos (salvo en Albatera en mayo).

Fig. 70.- Precipitación registrada en la parcela experimental situada en Albatera (arriba), y humedad de los perfiles 0-10 cm (centro) y 0-20 cm (abajo) de los suelos en los tratamientos Control y Microcuenca Mejorada + Compost (n=3).

Fig. 71.- Contenido hídrico de los primeros 25 cm de suelo en dos parcelas experimentales en función de los tratamientos de aumento de disponibilidad hídrica. Letras distintas indican diferencias significativas entre tratamientos. Ver Fig. 1 para tratamientos. B= Banqueta control, M= Microcuenca, R= Riego, CA= Cápsula arcillosa.

La supervivencia de los brinzales después del primer verano en el monte ofreció marcadas diferencias entre localidades. Así, en la parcela de Albatera la tasa de supervivencia global de los brinzales fue del 95,6%, mientras que en Crevillente apenas superó el 70% (Figura 72). Debido a que en Albatera todos los tratamientos estaban por encima del 90% de supervivencia, los tratamientos no afectaron a la instalación de los brinzales. Sin embargo, en Crevillente las plantas con cápsula arcillosa y con pozo seco mostraron una supervivencia significativamente mayor que la de las banquetas control y las microcuencas.

Fig. 72.- Supervivencia de los brinzales de Olea europaea después del primer verano en el monte en función de los tratamientos destinados a aumentar la disponibilidad de agua y nutrientes. Letras distintas indican diferencias significativas entre tratamientos.

El crecimiento de los brinzales también fue más sensible a los tratamientos en la parcela de Crevillente que en la de Albatera. La implementación de la cápsula arcillosa y el pozo seco fueron los tratamientos que permitieron un mayor crecimiento de los individuos de acebuche (Fig. 73).

 

Fig. 73.- Valores de diámetro basal de los brinzales de Olea europaea cinco meses después de su plantación en dos parcelas experimentales en semiárido en función de los tratamientos destinados a aumentar la disponibilidad de agua.

Evaluación de las características morfo-funcionales y la respuesta post-plantación en función de factores abióticos.

Los tratamientos de fertilización en vivero generan planta con diferentes atributos morfo-funcionales. La removilización de nutrientes desde tejidos de acumulación hasta órganos que actúan de sumidero es una estrategia clave de las plantas para compensar los desequilibrios estacionales de nutrientes, de manera que les permite ser más independientes de su disponibilidad en el medio. En repoblaciones este hecho tiene gran relevancia, ya que debe producirse un notable crecimiento, especialmente de las raíces, antes del verano para garantizar la supervivencia. Por otro lado, las características físicas de los hoyos de plantación pueden condicionar sobremanera los resultados de la repoblación, determinando la instalación y crecimiento de los brinzales. Entre estas propiedades físicas cabe destacar la pedregosidad, entendida como el volumen del hoyo de plantación ocupado por piedras, y la profundidad del suelo. Ambas determinan la cantidad de suelo útil que la planta puede aprovechar para el crecimiento efectivo de sus raíces.

Objetivos: Determinar en qué medida está condicionado el desarrollo de brinzales de Quercus ilex por el estado nutricional previo de la planta (F+: fertilizada, F-: no fertilizada), por la pedregosidad del perfil del suelo (P+: 50% del volumen del suelo ocupado por piedras, P-: sin piedras) y por la profundidad del hoyo de plantación (S65: 65 cm de hoyo, S35: 35 cm de hoyo). El estudio se realizó en lisímetros.

Resultados destacables:

Un análisis detallado de los resultados indica que, de los tres factores experimentales contemplados en el estudio, ninguno de ellos ofreció diferencias significativas en la dinámica de crecimiento de las plantas (Figura 74). El análisis de medidas repetidas en el tiempo sólo reveló diferencias significativas en la interacción entre el tiempo y el volumen de suelo ocupado por piedras, indicando un mayor crecimiento más sostenido en el tiempo de las plantas en los lisímetros sin piedras.

Las plantas con sobrecarga nutricional y las plantadas en suelos sin piedras fueron las que ofrecieron mayor acumulación de biomasa.  La mayor profundidad de los lisímetros no tuvo ningún efecto sobre la acumulación de biomasa ni en los patrones de distribución de la misma. Tanto la fertilización como la ausencia de piedras aumentó significativamente el índice Superficie Foliar : Superficie Radicular, indicando la mayor capacidad de estas plantas a soportar pérdidas evaporativas por unidad de superficie da raíz. En concreto, 1 cm² de raíz de las plantas con sobrecarga otoñal puede mantener más del doble de superficie foliar que las plantas no fertilizadas. De la misma manera, los individuos plantados en lisímetros sin piedras pueden mantener hasta un 35 % más de superficie foliar por unidad de superficie de raíz que los que presentaban piedras en el lisímetro.

Fig. 74.- Dinámica de la altura total de los brinzales plantados en los lisímetros en marzo de 2008 en función de cada uno de los distintos factores: fertilización (A), pedregosidad (B) y profundidad de suelo (C).

Gestión del monte arbolado

Selvicultura trufera y truficultura

Objetivo/Definición:

- Evaluar la viabilidad de las plantaciones truferas sobre áreas cortafuegos a fin de compatibilizar ambos usos. Mediante ensayos de invernadero, se analizó el efecto de diferentes tratamientos físico-químicos del suelo sobre las plantas inoculadas con trufa. En las plantaciones experimentales en campo se inició el seguimiento del crecimiento de las plantas, la evolución de la micorrización y la evolución de la vegetación silvestre.

- Estudio de la relación entre carboneo y aparición de truferas para lo cual se realizó una carbonera. Mediante ensayos de invernadero, se evaluó su efecto sobre la capacidad infectiva de las ectomicorrizas nativas del suelo.

- Control de calidad de la planta micorrizada (convenio de colaboración con Viveros Alto Palancia).

Resultados destacables:

a) Viabilidad del cultivo de la trufa en cortafuegos. En el ensayo de invernadero, el tratamiento térmico del suelo ayudó a mantener la micorrización de trufa reduciendo el número de micorrizas contaminantes.

b) Viabilidad del cultivo de la trufa en cortafuegos. Dos años después de la plantación, la supervivencia en campo de las plantas inoculadas era del 89% y su altura media 20 cm. Las plantas mantenían un 75% de raíces micorrizadas con T. melanosporum, aunque el número de contaminantes por planta varió entre las tres zonas de estudio y entre los diferentes tratamientos del suelo (Figura 75).

c) Relación carboneo-trufa. En un suelo carboneado una sola vez (Tª máxima: 120ºC) no se redujo significativamente la capacidad infectiva de las ectomicorrizas del suelo. La incorporación de carbón al suelo sí lo redujo ligeramente (de forma no significativa).

Fig. 75.- Supervivencia y crecimiento de la plantación trufera realizada en cortafuegos (a) y porcentaje de micorrización en los diferentes tratamientos del suelo (b) tras dos años en campo. En la planta que inicialmente tenía un nivel de micorrización comercial (45%), los tratamientos no afectaron a la micorrización en campo, mientras que en la planta que inicialmente tenía una micorrización deficiente (25%) sólo algunos tratamientos permitieron que la micorrización se desarrollara correctamente.

Contenido carbono orgánico en los suelos forestales

Objetivo/Definición: Se pretende estimar el contenido en carbono de los suelos forestales así como su potencial como sumideros de carbono. La cuantificación e identificación de las zonas con alto potencial como sumidero resulta de gran interés en la gestión forestal.

Resultados. Partiendo de una revisión y ampliación de la base de datos de perfiles de suelos se ha procedido a actualizar la cartografía del contenido en Carbono de los suelos forestales tanto a nivel nacional (proyecto Balangeis) como en la Comunidad Valenciana (Convenio con Vaersa). Estos resultados serán incluidos en el PATFOR (Plan de acción territorial forestal de la Comunidad Valenciana).

Fig. 76.- Cartografia con el contenido en carbono orgánico de los suelos hasta un metro de profundidad.