Productividad primaria neta del bosque altoandino en la cuenca del río Pamplonita (Norte de Santander, Colombia): sucesión regenerativa del bosque altoandino

Abstract

Se estudió la caída de hojarasca, el ciclo de nutrientes y la respiración del suelo de las comunidades sucesionales de Pastizal, Matorral, Rastrojo, bosques secundario y maduro del orobioma altoandino presente en la Reserva El Volcán a fin de proponer una interpretación metabólica de la sucesión y de su aplicación a la restauración ecológica en relación con el clima. La incidencia de las fluctuaciones mensuales del clima sobre las especies muy productivas del Bosque Maduro sólo se da en Clusia multiflora. Mientras más distancia recorra el viento y más aumente la temperatura mínima, caerán más hojarasca total y hojas en particular, aunque la temperatura ejerce un efecto periódico sobre la CHT. El aporte de hojarasca en las diferentes comunidades sucesionales del bosque altoandino ha hecho que las tasas de respiración diurnas disminuyan y las nocturnas aumenten configurando una tendencia sucesional funcional, la cual explica que las etapas sucesionales más críticas que requieren de una intervención deliberada son el Matorral y el Rastrojo. La sincronización no lineal de la CHT en particular con la temperatura podría acelerar significativamente las tasas de ciclado de nutrientes y así su desarrollo sucesional, tras el aporte inicial de materia orgánica (frutos y semillas) y nutrientes vía hojas, seguido por el autorraleo que reduce el dosel más el de nutrientes vía liquénica, particularmente los asociados a cianobacterias; y el final de los detritus fragmentados o descompuestos por aumento de las tasas de evaporación. La humedad relativa y la temperatura máxima del aire en la noche y el recorrido del viento diurno tuvieron mayor efecto sobre el flujo de CO2 en la superficie del suelo debido particularmente a la baja cobertura vegetal en el Pastizal. Las tasas de respiración del suelo estimadas en este estudio son relativamente bajas pero más continuas a lo largo del año que las de otros ecosistemas en los cuales las bajas temperaturas son el principal factor de regulación del crecimiento vegetativo y, por ende, de la respiración radicular y microbiana. Los bosques primarios son los que menos aportan CO2 edáfico y más conservan carbono en su biomasa y necromasa, junto con las grandes cantidades de carbono que quedan relativamente atrapadas en la hojarasca, el mantillo y humus. La respiración edáfica sucesional del bosque altoandino sugiere conservar grandes aéreas de bosques maduros y propiciar su desarrollo hasta lograr el estado de mayor complejidad climácica para contrarrestar el efecto del cambio climático global por emisiones de carbono. Una manera de saber si las estrategias de restauración han sido efectivas sería evaluar el incremento de la relación caída de hojarasca versus el aumento de sus tasas respiratorias edáficas. / Abstract. The litter fall, the nutrient cycling, and the soil respiration were studied across a sucessional gradient within the high Andean forest located in the Pamplonita river basin. Five stages were recognized: meadow, bush, “stubble” (high bush), and, secondary and mature forests. A metabolic interpretation on the succession itself and its application about ecological restoration was aimed, related to the climate. The influence of the monthly oscillations of climate on the mature highly productive species only occurs on Clusia multiflora. The longer distance the wind runs and the greater increase the minimum temperature does, the more total litter, and particularly leaves, fall, although the temperature exerts a periodical effect on the total litter fall. This latter one within the different high Andean forest successional communities causes that the diurnal respiration rates decrease while the nocturnal decrease. Thus, a functional successsional trend is set, according to which the most critical successional stages requiring deliberative porpusive intervention are the bush an the stubble. As the total litter fall is not linearly synchronized to the temperature, particularly, the nutrient cycling rates and, hence, the successional development, could be significantly accelerated, once after the organic matter (fruits and seeds) and nutrient by means of leaves are initially input to soil, followed by the branch breaking that clears the canopy, the lichen fall (specially those with cyanobacteria), and, ultimately, the detritus fragmented or decomposed because the increasing evaporation rates. The relative humidity and the maximum nocturnal air temperature, beside the diurnal wind run, made a main effect on the soil surface CO2 flux, because of the low plant coverage in the meadow.The soil respiration rates achieved in this work are relative low but more continuous along the year than those in the other ecosystems in which low temperatures are the main regulatory factor of the vegetative growth and, therefore, the radicular and microbial respiration. The primary forests are the least soil CO2 producers, but the most carbon fixers in their biomass and necromass; moreover, big amounts of carbon tend to be trapped in the surface and subsurface litter and the humus. The successional soil respiration in the high Andean forest suggests conserving big areas of mature forests, their development being helped up to themaximum stage of climacic complexity to diminish the effects of the global climate change from carbon emissions. By finding an increase of the ratio between litter fall and soil respiration rates durind a long term monitoring, the effectiveness of the restoration strategies could be measured.