DESCOMPOSICIDESCOMPOSICIÓÓN EN N EN ECOSISTEMAS ECOSISTEMAS

MEDITERRMEDITERRÁÁNEOSNEOS

ISABEL CARRANZA GARCÍAJUAN JOSÉ RAMOS RODRÍGUEZ

PROFESORA:Mª CRUZ DIAZ ANTUNES-BARRADAS

INTRODUCCIINTRODUCCIÓÓNN¿¿QUQUÉÉ ES LA DESCOMPOSICIES LA DESCOMPOSICIÓÓN?N?-DESINTEGRACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA-CATABOLISMO DE COMPUESTOS ORGÁNICOS

OBTENIENDO COMPUESTOS INORGÁNICOS -ASIMILACIÓN DE MO POR PARTE DE LOS

DESCOMPONEDORES

DESCOMPOSICIDESCOMPOSICIÓÓNN-La descomposición es tan importante como la producción primaria.-Bacterias y hongos son la base de las cadenas tróficas y en la mayoría

de los casos son los únicos capaces de asimilar el material detrítico.

Figura 1. Carácter central del proceso de descomposición en el sistema de transferencias tróficas (energéticas y materiales).

CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DE STICAS DE ECOSISTEMAS MEDITERRECOSISTEMAS MEDITERRÁÁNEOSNEOS

-BAJA DENSIDAD DE NUTRIENTES-LA PRINCIPAL VÍA DE ENTRADA DE NUTRIENTES ES LA METEORIZACIÓN Y DEPOSICIÓN

ATMOSFERICA-LAS VÍAS DE SALIDAS SON PERCOLACIÓN, ESCORRENTÍA Y PÉRDIDA GASEOSA-EL FUEGO ES EL MINERALIZADOR MÁS POTENTE, AUNQUE ESPORÁDICO-EL CLIMA ES EL DETERMINANTE MÁS FUERTE EN LA TASA DE DESCOMPOSICIÓN (NO LA

FAVORECE)-EN SEGUNDO LUGAR LA TASA DE DESCOMPOSICIÓN SE REGULA POR LA COMPOSICIÓN

QUÍMICA Y PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MATERIA-CICLO DE RETROALIMENTACIÓN POSITIVA, (SUELO POBRE VEGETACIÓN POBRE)

CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DE STICAS DE ECOSISTEMAS MEDITERRECOSISTEMAS MEDITERRÁÁNEOSNEOS

-Baja fertilidad.-Las entradas de nutrientes, que oscilan entre 1kg/hectárea y 10kg/hectárea, y la incorporación de N por fijación son muy inferior a otros climas templados, actualmente las entradas son incrementadas por contaminación.-Los fuegos provocan salidasde nutrientes entre 20 y 100

veces superiores a las entradasanuales.

IMPORTANCIA DEL PROCESO IMPORTANCIA DEL PROCESO DE DESCOMPOSICIDE DESCOMPOSICIÓÓNN

-El fuego es recurrente pero es el mecanismo mineralizador más importante.-El fuego deja grandes cantidades de nutrientes pero pueden perderse por lavado, escorrentías y un pequeño porcentaje es absorbido por plantas.-Los microorganismos son los encargados de mantener los nutrientes en el suelo de forma constante, aunque el proceso de mineralización presenta baja eficiencia, por lo tanto en la hojarasca se retiene gran cantidad de nutrientes.-La tasa de absorción de nutrientes tiene como límite la tasa de descomposición.-El humus formado contiene grandes cantidades de nutrientes no disponibles. -La descomposición se divide en dos etapas (1º-Rotura mecánica de la hojarasca, 2º-Mineralización en compuestos simples como nitrato o fosfato)

TASA DE DESCOMPOSICITASA DE DESCOMPOSICIÓÓN EN N EN ECOSISTEMAS MEDITERRECOSISTEMAS MEDITERRÁÁNEOSNEOS

La tasa de descomposición se puede medir por tres métodos:1-Respiración del suelo2-Cociente entre caída de hojarasca y hojarasca presente en el suelo3-Medidas directas de pérdida de peso del material contenido en bolsas de hojarasca

Desde el punto de vista comparativo el último es el más adecuado, mostrando curvas o rectas de pendiente negativa.

El modelo de descomposición exponencial simple es el más usado y se basa en la comparación de la

constante KWt=W0e-kt

Donde K vale en:Bosques italianos=0,04 Doñana=0,14. Mientras que en bosques emplados de eucalipto K= 12.En bosques de Quercus

Encontramos valores ntermedios, aunque siempre un oren de magnitud inferior que los

encontrados en otros climas templados

TASA DE DESCOMPOSICITASA DE DESCOMPOSICIÓÓN EN N EN ECOSISTEMAS MEDITERRECOSISTEMAS MEDITERRÁÁNEOSNEOS

-En el clima mediterráneo existen principalmente 3 niveles de control de la descomposición y que en orden de importancia son:1-Clima

2-Características de la hoja

3-Organismos del suelo

DESCOMPOSICIDESCOMPOSICIÓÓN Y CLIMA EN N Y CLIMA EN ECOSISTEMAS MEDITERRANEOSECOSISTEMAS MEDITERRANEOS

-Es favorecida a temperaturas entre 20-30ºC y alta humedad-El tipo de suelo determina el tipo de microorganismos que actúan.-Los ecosistema mediterráneos muestran menor tasa de

descomposición que la que deberían tener según su índice de evapotranspiración.

-Cortez en 1999 propuso elcociente humedad/temperatura

-Entre el 70-80% del material orgánico del suelo lo forman hojas caídas, en caso de ser leñosas poseen mayor cantidad de lignina

MODELOS QUE PREDICEN LA MODELOS QUE PREDICEN LA TASA DE DESCOMPOSICITASA DE DESCOMPOSICIÓÓNN

-La tasa de descomposición depende de la cantidad de cutina y lignina que presenten la hojarasca.

-En general todos los índices presentan algún nutriente en el denominador (P o N normalmente)

-Prescott en 1995 fertilizo con N la hojarasca para comprobar si obtenía tasas más altas de descomposición con resultados negativos.

-En sustratos bajos en lignina se usan con mejores resultados loscocientes carbono/nutriente o lignina /nutriente

-El C en forma de carbohidratos favorece la degradación pero en forma de cutina la ralentiza ya que es considerado el residuo más díficil de degradar

Cutina Confiere impermeabilidad

Resistencia a la degradación

El porcentaje en cutina es un buen predictor de la

tasa de descomposición

-En Doñana (deficiente en nutrientes) el mejor modelo predictor fue el que usaba la dureza y el contenido en nutrientes de la hojarasca

-En El Monte de la Sauceda la dureza por sí sola era capaz de explicar las

perdidas de peso.

-Los modelos que predicen la descomposición pueden

ser distintos según la fase del proceso en que se

encuentre en el momento del estudio, que se divide

en dos fases:1-Fase de lavado

2-Fase de verdadera descomposición

INMOVILIZACIINMOVILIZACIÓÓN DE NUTRIENTES N DE NUTRIENTES EN LA HOJARASCAEN LA HOJARASCA

- La concentración relativa de nutrientes aumenta a medida que la descomposición avanza

↑ en la biomasa ↓ en la concentración de N en la hojarasca

Hay diversas causas que explican los incrementos de nutrientes, y en especial de N de la hojarasca durante la descomposición:

-Fijación de N atmosférico

-Contaminación por animales del suelo

-Importación desde hojas verdes

-Incorporación a partir del lavado de la copa de especies leñosas

La translocación de nutrientes desde el suelo a la hojarasca es el mecanismo más frecuentemente propuesto

La acción de los microorganismos es la responsable de lainmovilización de nutrientes en la hojarasca, y gran parte del N pasa aformar parte de la masa microbiana. El 35% del N de la hojarasca es NFúngico. Esto se descubrió mediante la utilización de 13N

La inmovilización de N está relacionada con:

-La cantidad inicial de N del ecosistema

-La relación C/N de la hojarasca

-El cociente de lignina/N

-Contenido en polifenoles

- Las cantidades inmovilizadas eran mayores en ecosistemas fértiles

-El nitrógeno es importado a la hojarasca por la masa microbiana

-El nitrógeno sería precipitado por los taninos

-El nitrógeno sería inmovilizado en la fracción de la lignina

LA FORMACIÓN DE COMPLEJOS PROTEÍNAS-POLIFENOLES SERÍA UNA FORMA DE

ADAPTACIÓN A LUGARES POBRES EN N

DESCOMPOSICIDESCOMPOSICIÓÓN Y CIRCULACIN Y CIRCULACIÓÓN DE N DE NUTRIENTESNUTRIENTES

Existe la posibilidad de que haya un ciclo deretroalimentación positiva que mantenga y acentúela limitación de nutrientes (N y P):

Suelos pobres↓

alto contenido en ligninas y compuestos recalcitrantes

↓descomposición lenta

↓inmovilización por más periodos de tiempo

Los nutrientes pueden seguir dos vías:

- Reabsorción- Hojarasca con menor cantidad

de nutrientes- Disminución de la tasa de

descomposición- Aumento de la cantidad de N

inmovilizado en la hojarasca- VENTAJA: los nutrientes de los

tejidos senescentes son reutilizables disminuyendo así la dependencia

- Descomposición- Competencia planta-

microorganismo por el N mineralizado

- Parte del N se incorpora a la materia orgánica estable y no está disponible para la planta

- Reacciones fotolíticas y activación de enzimas extracelulares

DECOMPOSICIDECOMPOSICIÓÓN DE LA N DE LA HOJARASCA Y CAMBIO GLOBALHOJARASCA Y CAMBIO GLOBAL

- La hojarasca producida bajo alta concentración de CO2 atmosférica se descompone más lentamente que la producida a CO2ambiente

- En sistemas más complejos se vio que se daba en efecto opuesto

- Ecosistemas simples: se vio que el cambio en la relación C:N modificaba la palatabilidad y apetencia de las plantas por los isópodos

- El P se está haciendo más limitante que el N

NUEVAS APROXIMACIONES NUEVAS APROXIMACIONES METODOLMETODOLÓÓGICASGICAS

- Espectroscopía de reflectancia en el infrarrojo cercano (NIR)

- Espectroscopía de resonancia magnética nuclear- HPCL- Cromatografía de gases

EL COMPONENTE EL COMPONENTE MICROBIANO ASOCIADO A LA MICROBIANO ASOCIADO A LA

VVÍÍA DETRA DETRÍÍTICATICA

Microorganismos:- Bacterias- Hongos y protistas-algas- ProtozoosSon los organismos más abundantes y canalizanuna gran cantidad de materia y energía. Son losencargados de completar y cerrar los ciclobiogeoquímicos, de los cuales los más importantesson el del carbono (por su abundancia) y el del N y el P (porque ambos nutrientes son limitantes en el suelo)

CICLOS BIOGEOQUCICLOS BIOGEOQUÍÍMICOSMICOSCiclo del N

Ciclo del C

Ciclo del P

DESCOMPOSICIÓN DE MATERIA ORGÁNICA EN LAGUNAS DE DOÑANA

Las tasas de procesado para el material macrofítico registradas en las lagunas estaban entre las más elevadas encontradas en la bibliografía

Lo que pone de manifiesto la singularidad del área de Doñana, con un clima mediterráneo-atlántico muy favorable para la actividad biológica

BIBLIOGRAFBIBLIOGRAFÍÍAA- ECOSISTEMAS MEDITERRÁNEOS. Análisis funcional. (Regino Zamora Rodríguez, Francisco I. Pugnaire de Iraola, 2001) Capitulo 4: Descomposición.

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