Dinámica de ecosistemas dominados por especies germinadoras obligadas en el oeste de la cuenca mediterránearespuesta sucesional a incendios recurrentes

Résumé

El abandono masivo de campos de cultivo a mediados del siglo XX en la Comunitat Valenciana ha conllevado un aumento de ecosistemas en estados iniciales de la sucesión dominados por especies germinadoras obligadas. Debido a que este tipo de especies acumulan en su estructura gran cantidad de combustible muerto y que a consecuencia de su desarrollo la conectividad entre áreas forestales es mayor, la frecuencia y extensión de incendios forestales se ha incrementado en las últimas décadas. Este hecho supone un riesgo tanto para la fucionalidad del ecosistema como para la seguridad humana. Por lo tanto, el objetivo general de esta tesis es indagar en los procesos sucesionales que rigen los ecosistemas dominados por especies germinadoras obligadas en el oeste de la cuenca mediterránea. Especialmente en: (1) los mecanismos que controlan el establecimiento de individuos a lo largo de la sucesión, (2) los patrones de abundancia de las especies dominantes en función del tiempo desde el incendio y de la recurrencia de incendio, (3) la dinámica de los diferentes tipos de combustible asociada a los cambios sucesionales, (4) la variabilidad en los efectos del fuego en el ecosistema dependiendo de la especie dominante en el dosel y que característica estructural del combustible sería la más influyente sobre estos mismos efectos. El conocimiento de estos procesos contribuirá a la toma de decisiones en la gestión de estos ecosistemas altamente propensos al fuego. Para ello se han realizado diferentes trabajos de campo en el interior de la Comunitat Valenciana. Como conclusiones más importantes se destaca que: 1) existen diferencias en el nicho de regeneración de las especies germinadoras obligadas que hace que unas especies sean más competitivas que otras a lo largo del gradiente sucesional o en diferentes regímenes de incendio. Aunque, la mayor parte de los individuos de las especies estudiadas se establecen en etapas inmediatamente post-fuego, Cistus albidus se regenera prioritariamente en ambientes recientemente perturbados, mientras que Ulex parviflorus y Rosmarinus officinalis pueden establecerse en periodos entre incendios. 2) Existen procesos de sustitución especies a lo largo de la sucesión en los matorrales dominados por especies germinadoras. Estos ecosistemas se rigen por el mecanismo sucesional de tolerancia, y tras una primera etapa dominada por Ulex parviflorus y Cistus albidus la comunidad pasa a estar dominada por Rosmarinus officinalis. Un fuego recurrente no afecta los patrones de sustitución entre especies, pero si que afecta a la abundancia y retrasa en el tiempo el punto donde las especies alcanzan su óptimo. 3) Los campos de cultivo abandonados pueden establecer diferentes trayectorias sucesionales dependiendo del régimen de recurrencia de incendio. En ausencia de fuego, son dominados en una primera etapa por Pinus halepensis, que con el paso del tiempo se convierten en una formación mixta de pinar con especies rebrotadoras y de hoja ancha como Quercus ilex y Q. coccifera. Un solo incendio puede sustituir el pinar por un matorral de R. officinalis, donde el establecimiento de especies germinadoras obligadas y de especies rebrotadoras de etapas sucesionales posteriores pueden estar impedidas. Una alta recurrencia de incendio en intervalos cortos de tiempo desvían el ecosistema hacia una comunidad dominada por terófitos o herbáceas como Brachypodium retusum. 4) La capacidad de retener combustible muerto y su disposición en la estructura de la planta es determinante en los efectos del fuego en el ecosistema. Bajo parches de la especie que más acumula combustible muerto, U. parviflorus, se experimentan las mayores tasas de consumo de biomasa y de temperatura de suelo. En contra, bajo los parches de R. officinalis, la especie con menor acumulación de combustible muerto, se encuentran los efectos opuestos. 5) Los procesos sucesionales de sustitución de especies en ecosistemas de matorral llevan asociada una función de inflamabilidad basada en la cantidad de combustible muerto acumulado. Una primera etapa de la sucesión dominada por U. parviflorus, especie que mayor cantidad de combustible muerto acumula, seguida por una dominancia de R. officinalis, especie que acumula menor cantidad, conlleva a una función de inflamabilidad de forma jorobada; es decir, tras un incremento inicial del combustible muerto acumulado, éste disminuye con el transcurso de la sucesión. 6) Tras un fuego recurrente no existe un incremento en la cantidad de combustible muerto acumulado a nivel de comunidad. Por lo tanto, se sugiere la ausencia de un bucle de retroalimentación positivo entre las especies que acumulan mayor cantidad de combustible muerto y una regeneración estimulada por el fuego. 7) Un efecto indirecto del fuego, como el aumento del régimen de temperaturas diarias del suelo, puede ser un desencadenante de la ruptura física de la dormancia en semillas de leguminosas de sureste de Australia. Este efecto difiere entre las diferentes especies y, además, esta modulado por el rango de temperaturas y el tiempo de exposición