Tema 2. Bases ecológicas de las repoblaciones

2.1. El proceso de arraigo y establecimiento y la práctica de la repoblación. Factores ecológicos

CONTENIDO

I. El proceso repoblador: fases

II. El arraigo y establecimiento: aspectos ecofisiológicos

III. Factores que afectan al arraigo y establecimiento

Fases del proceso repoblador

Plantación

Arraigo

Establecimiento

Superación de la 1ª

sequía estival

(Ámb. mediterráneo)

Fase autónoma

Emisión de las primeras raíces

que ligan la planta con el suelo

Tangencia de copas

(competencia

intraespecífica)

Superación de

la competencia

con la

vegetación

(1-5 años)

(equilibrio hídrico y nutricional

planta-suelo-atmósfera)

Fases en el establecimiento (y labores asociadas)

Grossnickle 2012, RF Congress

Ecofisiología del arraigo

Estudio del fenómeno del arraigo

¿Qué factores intervienen durante el arraigo hasta el establecimiento?

¿Cómo podemos mejorar la probabilidad de éxito de las repoblaciones?

DIAPOSITIVA 5

Brinzal vivero Brinzal natural

Ecofisiología del arraigo

DIAPOSITIVA 6

Brinzal vivero Brinzal natural

El sistema radical no es funcional:

Poco suelo explorado (sobre todo en profundidad)

No hay contacto íntimo con el suelo

Escasa micorrización

Baja conductividad hidráulica

Ecofisiología del arraigo

7

El sistema radical no absorbe. ¿Consecuencias?

ESTRÉS HÍDRICO

El estrés hídrico es el principal componente del impacto inmediato postrasplante

Ecofisiología del arraigo: proceso retroalimentado

Ecofisiología del arraigo

Ecofisiología del arraigo

SISTEMA RADICAL POCO FUNCIONAL

(baja absorción)

CIERRE ESTOMÁTICO

(inhibición fotosintética)

Estrés hídrico

RETARDO O INHIBICIÓN DEL

CRECIMIENTO

(aéreo y radical)

¡Proceso retroalimentado!

Ecofisiología del arraigo: componentes del sistema

(Grossnickle, 2000)

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¿Atributos de la planta para superar este “círculo vicioso”?

1. Debe saber producir nuevas raíces lo antes posible

2. Debe mantenerse indemne bajo condiciones

de estrés el mayor tiempo posible

1. Contenido de reservas: minerales y de carbohidratos

2. Equilibrio parte aérea/radical → superficie transpirante/superficie

absorbente

3. Tolerancia a estrés hídrico y a heladas: ajuste osmótico, elasticidad

paredes celulares, grado de aclimatación

4. Sistema fotosintético inalterado: no sometido a estrés durante el

cultivo

Ecofisiología del arraigo

III. Factores que afectan el arraigo y establecimiento

12

¿Qué otros factores afectan al establecimiento

durante o con posterioridad al arraigo?

1. Sequías posteriores al arraigo

2. Interacciones con la vegetación

natural

3. Suelo

4. Temperaturas extremas

5. Herbivorismo

6. Viento

7. Nieve

La planta debe estar preparada y convenientemente

instalada para superar sus efectos adversos

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Sequía postrasplante en ámbitos mediterráneos: extensión radical

Periodo húmedo (octubre-marzo)

Periodo seco (junio-sept.)

Periodo

húmedo

(Villar-Salvador)

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Profundidad de las

raíces

Padilla, F.M.; Pugnaire, F.I. 2007.

Sequía postrasplante: el caso de ambientes

mediterráneos

Supervivencia

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

¿Qué otros factores afectan al establecimiento durante o con posterioridad al arraigo?

1. Sequías posteriores al arraigo

2. Interacciones con la vegetación

natural

3. Suelo

4. Temperaturas extremas

5. Herbivorismo

6. Viento

La planta debe estar preparada para

superar sus efectos adversos

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

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Interacciones con la vegetación natural •Competencia. Más frecuente vegetación herbácea

Efectos: limitar luz, agua, nutrientes

Duración del efecto: 4-10 años

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

La planta grande de pino resiste

mejor la competencia (Cuesta et al

2010)

Áreas húmedas: competencia por luz → pronta reacción en crecimiento aéreo

Áreas secas: competencia por agua→ resistencia a estrés hídrico 17

Competencia con la vegetación natural

Magnitud del efecto: depende de las características del banco de semillas y propágulos preexistente en el área a restaurar

•Antiguos terrenos agrícolas: fuente de semillas muy grande y con especies agresivas en la competencia por agua (malas hierbas)

•Áreas degradadas (minas, canteras): fuente de semillas escasa

•Terrenos forestales: fuente de semillas y propágulos muy variable. En general, la vegetación leñosa (matorral) es menos agresiva.

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Bases ecológicas de la restauración. Producción de planta en vivero. Cazorla, julio 2005

Antiguos terrenos agrícolas repoblados

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Bases ecológicas de la restauración. Producción de planta en vivero. Cazorla, julio 2005

Terrenos forestales

20

Bases ecológicas de la restauración. Producción de planta en vivero. Cazorla, julio 2005

Terrenos forestales

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P. uncinata. El Bierzo

•Efecto inverso:

facilitación

Algunas especies de la vegetación preexistente pueden favorecer el desarrollo del repoblado (el caso de la retama u otras leñosas)

Cuesta et al 2010. Mortalidad de encina Producción de material forestal de reproducción II. Aspectos ecofisiológicos

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Propiedades edáficas

Las características del suelo afectan profundamente al desarrollo del repoblado: Profundidad del perfil Pedregosidad Textura y estructura Fertilidad Permeabilidad Capacidad de retención de agua Temperatura en superficie

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Propiedades edáficas

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

• Profundidad:

¿Cómo se mide?

I. Hasta la roca consistente

II.Hasta donde %TF<25

III.Hasta máximo 1,25 m

Clasificación

I. Muy profundos > 90 cm

II.Poco profundos < 30 cm

• Es importante por:

Determina el volumen para el desarrollo de raíces: anclaje, exploración de nutrientes y agua

Propiedades edáficas

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

• Pedregosidad:

Abundancia de piedras y fragmentos rocosos (SECF)

• Efectos:

Reduce el volumen de suelo disponible para las raíces

Dificulta la penetración de los sistemas radicales y promueve deformaciones (los sistemas radicales son muy plásticos)

Benasque (HU)

Estudios controlados sobre profundidad del perfil en las repoblaciones

Planted on 48 lysimeters with transparent frontal wall

• 35 vs. 65 cm rooting depth

• 0 vs. 50% rock fragments volume

• Growth

• Rooting depth

Introduction Methods Results Conclusions

Propiedades edáficas

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

• Textura y estructura:

Se relacionan con propiedades hídricas de los suelos muy influyentes en el arraigo y establecimiento: Capacidad de retención de agua

Permeabilidad

Aireación del suelo

Conductividad hidráulica

Textura y CRA

Forest regeneration Manual

Propiedades edáficas

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Textura y conductividad

hidráulica

Forest regeneration Manual

La conductividad hidráulica es

mayor en arenas que en suelos

pesados, salvo en suelos muy

secos

• Textura y estructura:

Se relacionan con propiedades hídricas de los suelos muy influyentes en el arraigo y establecimiento:

Propiedades edáficas

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

• Fertilidad:

Los suelos pobres pueden condicionar el crecimiento postrasplante y comprometer la viabilidad de la plantación.

Las plantas usan sus reservas nutricionales en la mayoría de los casos para el arraigo y establecimiento

A medio y largo plazo, la infertilidad puede hacer inviable la masa

• Temperatura de la superficie del suelo:

Suelos arenosos

Suelos oscuros

Propiedades edáficas

Las características del suelo afectan profundamente al desarrollo del repoblado: Profundidad del perfil Pedregosidad Textura y estructura Fertilidad Permeabilidad Capacidad de retención de agua Temperatura en superficie

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Propiedades edáficas. Actuaciones para reducir efectos negativos

oEscasa profundidad del perfil

oAlta pedregosidad

•Micorrización •Fertilización • Reservas de nutrientes en planta

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

•Preparación del suelo

oDeficiencias texturales /Estructurales

•¿Enmiendas?

oImpermeabilidad •Drenajes

oInfertilidad

•Mulchado, piedras alrededor (“castilletes”)

oTemperatura en superficie

Propiedades edáficas. Aunque la capacidad de los árboles para

sobrevivir es sorprendente

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Temperaturas ambientales extremas

Extremadamente altas

Resistencia a estrés hídrico (endurecimiento) (¿Temperaturas letales en verano?)

Bajas: más frecuentes

•Tolerancia al frío (~estrés hídrico) •Adecuado estado durmiente (endurecimiento)

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Debe producirse planta lo más aclimatada y resistente posible

Temperaturas ambientales extremas

Las heladas postrasplante son causa relativamente frecuente de marras en repoblaciones

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

La susceptibilidad al frío es específica

(Eucalyptus, Olea)

Daños: deformaciones, pérdida de crecimiento o

mortalidad (si se elimina toda la planta)

Agentes causantes: ganado doméstico o fauna silvestre

(de roedores a grandes herbívoros)

Herbivorismo

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Daños: deformaciones, pérdida de crecimiento o

mortalidad

Agentes causantes: ganado doméstico o fauna silvestre

(de roedores a grandes herbívoros)

Herbivorismo

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Prácticas para reducir su incidencia: Producir planta con gran tamaño inicial + rápido

crecimiento aéreo

Instalación de protectores

Vallado

¿Descastes?

Herbivorismo

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Prácticas para reducir su incidencia: Producir planta con gran tamaño inicial + rápido crecimiento aéreo Instalación de protectores

Herbivorismo

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Prácticas para reducir su incidencia: Que la gente sea razonable

Viento y nieve

– Aumento de la demanda de evaporación

– Ruptura de la base del tallo

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Prácticas para reducir su incidencia: Producir planta “endurecida”

(tolerante a estrés) y con grandes diámetros en cuello

Instalación de protectores

Fases hasta la fase autónoma (recapitulación)

– Inmediatamente tras la plantación: arraigo y restablecimiento del equilibrio hídrico

– Durante el primer verano: exploración de suelo por las raíces

– Durante los años siguientes del establecimiento (1-5 años): ocupar el espacio vegetativo

Factores que afectan el arraigo y establecimiento

Fases hasta la fase autónoma (recapitulación)

– Inmediatamente tras la plantación: arraigo y restablecimiento del equilibrio hídrico

– Durante el primer verano: exploración de suelo por las raíces

– Durante los años siguientes del establecimiento (1-5 años): ocupar el espacio vegetativo

Factores que afectan el arraigo y establecimiento