Efecto de los usos del suelo en la emisión de dióxido de carbono del suelo a la atmósfera en un agroecosistema semiárido del Valle del Ebro

Los cambios en los usos del suelo han contribuido de manera importante al incremento de gases de efecto invernadero en la atmósfera, especialmente de dióxido de carbono, aumentando sus emisiones desde 1970 en un 80%. Estos cambios causan la alteración de los suelos provocando un impacto sobre el ciclo del carbono, aumentando las tasas de descomposición de la fracción orgánica creando así un flujo de CO2 a la atmosfera. Entre las recomendaciones del Panel Intergubernamental de expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, en inglés), y contemplado en el Protocolo de Kyoto, se encuentra el proceso de secuestro de carbono en suelos, que implica la eliminación del CO2 atmosférico por parte de las plantas y su almacenamiento como materia orgánica del suelo. Para poder favorecer dicho proceso, en un determinado tipo de ecosistema, es fundamental conocer cuáles son los factores que gobiernan la respiración del suelo y el impacto que tienen los diferentes usos en la emisión de CO2. En el presente trabajo se han estudiado 4 usos del suelo representativos del secano aragonés: un monocultivo de cebada en siembra directa (NT), un suelo abandonado labrado (AC), un suelo abandonado no alterado (AU) y un suelo forestal (FR) con el objetivo de conocer sus tasas de respiración, la influencia de diferentes parámetros edáficos en ellas, y proponer cambios en el uso del suelo que ayuden a mitigar estas emisiones. Además, se ha dedicado un apartado para conocer cómo influyen diferentes técnicas de fertilización nitrogenada (mineral y orgánica) en la respiración de un monocultivo de cebada en siembra directa. En cuanto a los usos, los resultados obtenidos tanto in situ como en laboratorio muestran una mayor respiración en AC, siendo los valores más bajos los de NT y FR. Una de las principales conclusiones es que la supresión del laboreo y del periodo de barbecho largo, así como la conversión de tierras abandonadas y marginales a cultivos y zonas forestales se presentan en este tipo de ecosistemas como prácticas de secuestro de carbono. En el estudio de aplicación de fertilizantes, no se observó ningún cambio en la respiración del suelo después de la aplicación de nitrógeno mineral. En cambio, el suelo fertilizado con purín sí que mostró picos de emisión durante las siguientes horas a la incorporación de éste, debido fundamentalmente a su alto contenido de carbono lábil.

Benthic macroinvertebrates assemblages and macrohabitat connectivity in Mediterranean-climate streams of northern California

Abstract. Drought leads to a loss of longitudinal and lateral hydrologic connectivity, which causes direct or indirect changes in stream ecosystem properties. Changes in macrohabitat availability from a rifflepool sequence to isolated pools are among the most conspicuous consequences of connectivity loss. Macroinvertebrate assemblages were compared among 3 distinct stream macrohabitats (riffles [R], pools connected to riffles [Pc], disconnected pools [Pd]) of 19 Mediterranean-climate sites in northern California to examine the influence of loss of habitat resulting from drought disturbance. At the time of sampling, 10 sites were perennial and included R and Pc macrohabitats, whereas 9 sites were intermittent and included only Pd macrohabitats. Taxa richness was more variable in Pd, and taxa richness was significantly lower in Pd than in Pc but not R. These results suggested a decline in richness between Pc and Pd that might be associated with loss of connectivity. Lower Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera (EPT) richness relative to Odonata, Coleoptera, and Heteroptera (OCH) richness was observed for Pd than R and Pc macrohabitats. Family composition was more similar between R and Pc than between R or Pc and Pd macrohabitats. This similarity may be associated with greater connectivity between R and Pc macrohabitats. Correspondence analysis indicated that macroinvertebrate composition changed along a gradient from R to Pc and Pd that was related to a perennialintermittent gradient across sites. High variability among macroinvertebrate assemblages in Pd could have been related to variability in the duration of intermittency. In cluster analysis, macroinvertebrate assemblages were grouped by macrohabitat first and then by site, suggesting that the macrohabitat filter had a greater influence on macroinvertebrate assemblages than did local site characteristics. Few taxa were found exclusively in Pc, and this macrohabitat shared numerous taxa with R and Pd, indicating that Pc may act as a bridge between R and Pd during drought. Drought is regarded as a ramp disturbance, but our results suggest that the response of macroinvertebrate assemblages to the loss of hydrological connectivity among macrohabitats is gradual, at least in Mediterranean-climate streams where drying is gradual. However, the changes may be more dramatic in arid and semiarid streams or in Mediterranean-climate streams if drying is rapid.

Depositional models of lacustrine evaporites in the SE margin of the Ebro basin (Paleogene, NE Spain)

An important evaporitic sedimentation occurred during the Paleogene (Eocene to lower Oligocene) in the Barberà sector of the southeastern margin of the Tertiary Ebro Basin. This sedimentation took place in shallow lacustrine environments and was controlled by a number of factors: 1) the tectonic structuration of the margin; 2) the high calcium sulphate content in the meteoric waters coming from the marginal reliefs; 3) the semiarid climate; and 4) the development of large alluvial fans along the basin margin, which also conditioned the location of the saline lakes. The evaporites are currently composed of secondary gypsum in surface and anhydrite at depth. There are, however, vestiges of the local presence of sodium sulphates. The evaporite units, with individual thicknesses ranging between 50 and 100 m, are intercalated within various lithostratigraphic formations and exhibit a paleogeographical pattern. The units located closer to the basin margin are characterized by a massive gypsum lithofacies (originally, bioturbated gypsum) bearing chert, and also by meganodular gypsum locally (originally, meganodules of anhydrite) in association with red lutites and clastic intercalations (gypsarenites, sandstones and conglomerates). Chert, which is only linked to the thickest gypsum layers, seems to be an early diagenetic, lacustrine product. Cyclicity in these proximal units indicates the progressive development of lowsalinity, lacustrine bodies on red mud flats. At the top of some cycles, exposure episodes commonly resulted in dissolution, erosion, and the formation of edaphic features. In contrast, the units located in a more distal position with regard to the basin margin are formed by an alternation of banded-nodular gypsum and laminated gypsum layers in association with grey lutites and few clastic intercalations. These distal units formed in saline lakes with a higher ionic concentration. Exposure episodes in these lakes resulted in the formation of synsedimentary anhydrite and sabkha cycles. In some of these units, however, outer rims characterized by a lithofacies association similar to that of the proximal units occur (nodular gypsum, massive gypsum and chert nodules).

Comparison of flag leaf and ear photosynthesis with biomass and grain yield of durum wheat under various water conditions and genotypes

Photosynthetic activity of cereals has traditionally been studied using leaves, thus neglecting the role of other organs such as ears. Here, we studied the effects of water status and genotypes on the photosynthetic activity of the flag leaf blade and the ear of durum wheat. The various parameters related to the photosynthetic activity were analysed in relation to the total above-ground plant biomass and grain yield at maturity. Four local varieties plus two cultivars adapted to the semiarid areas of South Morocco were grown in pots in a greenhouse. Five different water treatments were maintained from the beginning of stem elongation to maturity, when shoot biomass and grain yield were recorded. The net photosynthesis (A), stomatal conductance (gs) and transpiration (T) of the ear and the flag leaf were measured at anthesis. In both organs these factors decreased significantly with water deficit, whereas the A/T and A/gs ratios increased. The genotype effect was also significant for all traits studied. Whole-organ photosynthesis was much higher in the ear than in the flag leaf in well-watered conditions. As water stress developed, photosynthesis decreased less in the ear than in the flag leaf. Whole-ear photosynthesis correlated better than flag leaf photosynthesis with biomass and yield. Nevertheless, the relationships of the whole flag leaf with biomass and yield improved as the water stress became more severe, suggesting a progressive shift of yield from sink to source limitation. For all water regimes the ratios A/gs and A/T of the ear also showed a higher (negative) correlation with both biomass and yield than those of the flag leaf. The results indicate that the ear has a greater photosynthetic role than the flag leaf in determining grain yield, not only in drought but also in the absence of stress.

Response of wheat to additional nitrogen fertilizer application after pig slurry on over-fertilized soils

Pig slurry is a valuable nutrient resource but constitutes a waste disposal problem in areas of high animal density. In the semiarid area of Pla d’Urgell, in the Ebro Valley, North-East Spain, irrigated crops receive large amounts of nutrients in the form of manure and mineral fertilizers. We studied the effect of pig slurry and additional side-dress mineral fertilizers on irrigated wheat, Triticum aestivum L., on a coarse loam soil, with high soil P and K levels. Yields increased by 62.3% when using pig slurry. The application of ammonium sulfate nitrate sidedress did not significantly increase wheat production. The average apparent recoveries were higher for potassium (88.7%) than for nitrogen (51.3%) and phosphorus (36.3%). Greater amounts of soil NO3-N were measured over the four growing seasons, which was consistent with the amount of N applied. Macronutrient and micronutrient uptake was significant higher for pig slurry treatments, but only small differences were found between the pig slurry and pig slurry plus ammonium sulfate nitrate treatments. The unfertilized treatment showed significantly lower soil P, K, Cu and Zn content than pig slurry treatments; 34%, 21%, 34%, and 26% respectively. These findings could be used to develop a nutrient management plan based on knowledge of soil test results and crop nutrient removal. This could help to improve the use of pig slurry and mineral fertilizers on limited available land areas and prevent the accumulation of potentially toxic elements in soils and the export of nutrients through agricultural drainage.

Interrupció del creixement en la hibernació del gripau corredor (Epidelea calamita) en zones semiàrides

Les particularitats de les poblacions amfíbiques que viuen en zones semiàrides sotmeses a un alt estrès ambiental es posen de manifest mitjançant estudis d’esqueletocronologia. L’estudi pretén avaluar la correlació histològica entre les marques de creixement (lines of arrested growth [LAG]) que es visualitzen en les falanges dels dits i l’edat d’individus de gripau corredor (Epidelea calamita). Existeix una correspondència entre el nombre de LAG i el nombre d’hibernacions, de manera que, en un principi, s’entén cada una de les línies com un any de vida de l’individu. En els resultats trobats mitjançant l’anàlisi dels talls de les falanges, s’aprecien un conjunt de línies múltiples que es consideren com una hibernació interrompuda per petits creixements durant els períodes més càlids de l’hivern i en certa part també per les ocasionals precipitacions. Els resultats obtinguts suggereixen l’existència d’un patró de creixement, en les poblacions d’amfibis en zones semiàrides, diferent de qualsevol altre trobat en amfibis de zones temperades.

Règims d'humitat dels sòls: interès i problemàtica en l'aplicació als sòls de Catalunya

El règim d'humitat d'un sòl constitueix un condicionant pel seu us agrícola, paisatgístic o forestal. Aquest fet ha portat a voler considerar aquesta informació a l'hora de dominar un sòl, per tal que els usuaris de mapes de sòls es puguin situar immediatament en consultar la llegenda d'un mapa concret. La determinació del règim d'humitat dels sòls planteja seriosos problemes per manca de mesures referents a perfils hídrics al llarg de l'any, mesures gens habituals als observatoris meteorològics. En el present treball s'analitza el model de Newhall per estimar el règim d'humitat dels sòls, i es discuteixen les seves deficiències quan s'aplica a una zona amb règim de pluges de tipus mediterrani. Finalment, s'estableixen les bases per modificar l'esmentat model, que han servit per desenvolupar el model Newhall-Jarauta.

Efecto de los usos del suelo en la emisión de dióxido de carbono del suelo a la atmósfera en un agroecosistema semiárido del Valle del Ebro

Los cambios en los usos del suelo han contribuido de manera importante al incremento de gases de efecto invernadero en la atmósfera, especialmente de dióxido de carbono, aumentando sus emisiones desde 1970 en un 80%. Estos cambios causan la alteración de los suelos provocando un impacto sobre el ciclo del carbono, aumentando las tasas de descomposición de la fracción orgánica creando así un flujo de CO2 a la atmosfera. Entre las recomendaciones del Panel Intergubernamental de expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, en inglés), y contemplado en el Protocolo de Kyoto, se encuentra el proceso de secuestro de carbono en suelos, que implica la eliminación del CO2 atmosférico por parte de las plantas y su almacenamiento como materia orgánica del suelo. Para poder favorecer dicho proceso, en un determinado tipo de ecosistema, es fundamental conocer cuáles son los factores que gobiernan la respiración del suelo y el impacto que tienen los diferentes usos en la emisión de CO2. En el presente trabajo se han estudiado 4 usos del suelo representativos del secano aragonés: un monocultivo de cebada en siembra directa (NT), un suelo abandonado labrado (AC), un suelo abandonado no alterado (AU) y un suelo forestal (FR) con el objetivo de conocer sus tasas de respiración, la influencia de diferentes parámetros edáficos en ellas, y proponer cambios en el uso del suelo que ayuden a mitigar estas emisiones. Además, se ha dedicado un apartado para conocer cómo influyen diferentes técnicas de fertilización nitrogenada (mineral y orgánica) en la respiración de un monocultivo de cebada en siembra directa. En cuanto a los usos, los resultados obtenidos tanto in situ como en laboratorio muestran una mayor respiración en AC, siendo los valores más bajos los de NT y FR. Una de las principales conclusiones es que la supresión del laboreo y del periodo de barbecho largo, así como la conversión de tierras abandonadas y marginales a cultivos y zonas forestales se presentan en este tipo de ecosistemas como prácticas de secuestro de carbono. En el estudio de aplicación de fertilizantes, no se observó ningún cambio en la respiración del suelo después de la aplicación de nitrógeno mineral. En cambio, el suelo fertilizado con purín sí que mostró picos de emisión durante las siguientes horas a la incorporación de éste, debido fundamentalmente a su alto contenido de carbono lábil.