Late Glacial and Holocene vegetational changes on the Ulagan high-mountain plateau, Altai Mountains, southern Siberia

Three well-dated pollen diagrams from 1985 m, 2050 m, and at the tree line at 2150 m asl show the vegetational succession in the central Altai Mountains since 16 cal ka BP. Pioneer vegetation after deglaciation was recorded first at the lowest site. Subsequently, dense dry steppe vegetation developed coincident with the change from silt to organic sediments at the two lower sites, but silt lasted longer at the highest site, indicating the persistence of bare ground there. Forests of Pinus sibirica, Pinus sylvestris, Picea obovata, Larix sibirica, Abies sibirica, and Betula pendula started to develop about 12 cal ka BP with the change to a warmer and wetter climate at the beginning of the Holocene. Results indicate that the timberline did not rise above the highest site. Mesophilous dark-coniferous forests were fully developed by 9.5 cal ka BP. The role of Abies and Picea decreased by about 7.5 cal ka BP suggesting cooler climate, after which the forests changed little until today. The vegetational development in this portion of the central Altai Mountains is compatible with that described in neighbouring areas of the Altai, southern Siberia, Mongolia, and Kazakhstan.

Biotic and abiotic controls of nitrogen and phosphorus cycling in Central European forests

The functioning and services of Central European forests are threatened by global change and a loss of biodiversity. Nutrient cycling as a key forest function is affected by biotic drivers (e.g., dominant tree species, understory plants, soil organisms) that interact with abiotic conditions (e.g., climate, soil properties). In contrast to grassland ecosystems, evidence for the relationship of nutrient cycles and biodiversity in forests is scarce because the structural complexity of forests limits experimental control of driving factors. Alternatively, observational studies along gradients in abiotic conditions and biotic properties may elucidate the role of biodiversity for forest nutrient cycles. This thesis aims to improve the understanding of the functional importance of biodiversity for nutrient cycles in forests by analyzing water-bound fluxes of nitrogen (N) and phosphorus (P) along gradients in biodiversity in three regions of Germany. The tested hypotheses included: (1) temperate forest canopies retain atmospheric N and retention increases with increasing plant diversity, (2) N release from organic layers increases with resource availability and population size of decomposers but N leaching decreases along a gradient in plant diversity, (3) P leaching from forest canopies increases with improved P supply from recalcitrant P fractions by a more diverse ectomycorrhizal fungal community. In the canopies of 27 forest stands from three regions, 16 % to 51 % of atmospheric N inputs were retained. Regional differences in N retention likely resulted from different in N availability in the soil. Canopy N retention was greater in coniferous than in beech forests, but this was not the case on loessderived soils. Nitrogen retention increased with increasing tree and shrub diversity which suggested complementary aboveground N uptake. The strength of the diversity effect on canopy N uptake differed among regions and between coniferous and deciduous forests. The N processing in the canopy directly coupled back to N leaching from organic layers in beech forests because throughfall-derived N flushed almost completely through the mull-type organic layers at the 12 studied beech sites. The N release from organic layers increased with stand basal area but was rather low (< 10 % of annual aboveground litterfall) because of a potentially high microbial N immobilization and intensive incorporation of litter into the mineral soil by bioturbation. Soil fauna biomass stimulated N mineralization through trophic interactions with primary producers and soil microorganisms. Both gross and net leaching from organic layers decreased with increasing plant diversity. Especially the diversity but not the cover of herbs increased N uptake. In contrast to N, P was leached from the canopy. Throughfall-derived P was also flushed quickly through the mull-type organic layers and leached P was predominantly immobilized in non directly plant-available P fractions in the mineral soil. Concentrations of plant-available phosphate in mineral soil solution were low and P leaching from the canopy increased with increasing concentrations of the moderately labile P fraction in soil and increasing ectomycorrhiza diversity while leaf C:P ratios decreased. This suggested that tree P supply benefited from complementary mining of diverse mycorrhizal communities for recalcitrant P. Canopy P leaching increased in years with pronounced spring drought which could lead to a deterioration of P supply by an increasing frequency of drought events. This thesis showed that N and P cycling in Central European forests is controlled by a complex interplay of abiotic site conditions with biological processes mediated by various groups of organisms, and that diverse plant communities contribute to tightening the N cycle in Central European forests and that diverse mycorrhizal communities improve the limited P availability. Maintaining forest biodiversity seems essential to ensure forest services in the light of environmental change.

Vegetation and fire history of coastal north-eastern Sardinia (Italy) under changing Holocene climates and land use

Little is known about the vegetation and fire history of Sardinia, and especially the long-term history of the thermo-Mediterranean belt that encompasses its entire coastal lowlands. A new sedimentary record from a coastal lake based on pollen, spores, macrofossils and microscopic charcoal analysis is used to reconstruct the vegetation and fire history in north-eastern Sardinia. During the mid-Holocene (c. 8,100–5,300 cal bp), the vegetation around Stagno di Sa Curcurica was characterised by dense Erica scoparia and E. arborea stands, which were favoured by high fire activity. Fire incidence declined and evergreen broadleaved forests of Quercus ilex expanded at the beginning of the late Holocene. We relate the observed vegetation and fire dynamics to climatic change, specifically moister and cooler summers and drier and milder winters after 5,300 cal bp. Agricultural activities occurred since the Neolithic and intensified after c. 7,000 cal bp. Around 2,750 cal bp, a further decline of fire incidence and Erica communities occurred, while Quercus ilex expanded and open-land communities became more abundant. This vegetation shift coincided with the historically documented beginning of Phoenician period, which was followed by Punic and Roman civilizations in Sardinia. The vegetational change at around 2,750 cal bp was possibly advantaged by a further shift to moister and cooler summers and drier and milder winters. Triggers for climate changes at 5,300 and 2,750 cal bp may have been gradual, orbitally-induced changes in summer and winter insolation, as well as centennial-scale atmospheric reorganizations. Open evergreen broadleaved forests persisted until the twentieth century, when they were partly substituted by widespread artificial pine plantations. Our results imply that highly flammable Erica vegetation, as reconstructed for the mid-Holocene, could re-emerge as a dominant vegetation type due to increasing drought and fire, as anticipated under global change conditions.

Picea abies in Europe: distribution, habitat, usage and threats

Among the coniferous species, Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) is one of the most important trees in Europe both for economic and ecological aspects, with a long tradition of cultivation. It can be a big tree, reaching 50-60 m in height with a straight and regular trunk, particularly used for timber constructions, pulpwood for paper and furniture. This widespread species dominates the Boreal forests in Northern Europe and the subalpine areas of the Alps and Carpathian Mountains. Thanks to its high performances in different site conditions, it can also be found outside its natural distribution on lower elevations in more temperate forests. Norway spruce has been massively planted up to its niche limits, where it is particularly susceptible to heat and drought, due to its shallow root system. For this reason it is expected to be severely affected under global warming conditions. Disturbed and weakened plants can be easily attacked by rot fungi such as Heterobasidion annosum and Armillaria, or by the bark beetles Ips typographus, one of the most destructive spruce forest pests.

Contrasting growth and water use efficiency after thinning in mixed Abies pinsapo–Pinus pinaster–Pinus sylvestris forests

Foresters frequently lack sufficient information about thinning intensity effects to optimize semi-natural forest management and their effects and interaction with climate are still poorly understood. In an Abies pinsapo–Pinus pinaster–Pinus sylvestris forest with three thinning intensities, a dendrochronologial approach was used to evaluate the short-term responses of basal area increment (BAI), carbon isotope (δ13C) and water use efficiency (iWUE) to thinning intensity and climate. Thinning generally increased BAI in all species, except for the heavy thinning in P. sylvestris. Across all the plots, thinning increased 13C-derived water-use efficiency on average by 14.49% for A. pinsapo, 9.78% for P. sylvestris and 6.68% for P. pinaster, but through different ecophysiological mechanisms. Our findings provide a robust mean of predicting water use efficiency responses from three coniferous species exposed to different thinning strategies which have been modulated by climatic conditions over time.

Comportamiento de coníferas bajo riego : Mendoza, Argentina

La provincia de Mendoza, ubicada en el centro-oeste de la Argentina, tiene una extensión de 150 830 km2. Prácticamente todas las actividades agropecuarias y forestales están concentradas en el 3 % de su territorio que es posible irrigar. Al oeste, en el límite con Chile, está la cadena montañosa que forma parte de la región fitogeográfica del Desierto Andino que se extiende por más de 500 km, con un ancho promedio de 100 km. El objetivo del trabajo fue introducir algunas especies de coníferas y evaluar su comportamiento en dicha región fitogeográfica, con la finalidad de lograr un aprovechamiento forestal, proteger el suelo contra la erosión hídrica y/o eólica, modificar el paisaje y desarrollar áreas de explotación turística. Las especies seleccionadas en esta primera etapa fueron: Cedrus deodara, Cupressus arizonica, Cupressus macrocarpa, Juniperus virginiana, Pinus griffithii, Pinus halepensis, Pinus nigra, Pinus pinaster, Pinus pinea y Pinus radiata. Las experiencias se llevaron a cabo en dossitios, separados por más de 150 km, y situados a 1 050 y 2 000 msnm, respectivamente. Se tomaron datos de supervivencia, altura y diámetro de los individuos, y se efectuaron observaciones sobre su hábito de crecimiento y condiciones fitosanitarias. Las principales conclusiones fueron las siguientes: 1. Todas las especies mostraron buen estado fitosanitario sin haberse detectado ninguna plaga o enfermedad de importancia. 2. El hábito de crecimiento fue el correspondiente a cada especie; sólo hubo fustes bifurcados en algunos individuos de Pinus pinea. 3. Las especies que evidenciaron mayor aptitud fueron: Juniperus virginiana, Cupressus arizonica, Pinus pinea, Pinus pinaster y Cupressus macrocarpa.

Método de evaluación a campo de la resistencia al moho azul en clones de ajo tipo colorado

Con el objeto de ajustar un método de evaluación a campo para facilitar la selección de clones de ajo (Allium sativum L.) con resistencia a Penicillium allii, se realizó un ensayo replicado en el cual se midió la respuesta de tres clones experimentales a la infección, en dos épocas de plantación. Los tratamientos incluyeron combinaciones de presencia o ausencia de: a) desinfección de la "semilla", b) heridas artificiales en los bulbillos, c) inoculación artificial. Los bulbillos con la hoja envolvente se desinfectaron con una solución diluida de hipoclorito de sodio. La inoculación se realizó mediante la inmersión en una solución de 106 esporas•ml-1. Las heridas se realizaron con una lanceta (blood lancet). Los bulbillos se incubaron en cámara húmeda durante 24 horas a 20 °C, antes de plantación. Las variables respuestas computadas fueron las siguientes: número de plantas muertas, y vivas con síntomas y sin síntomas, a los 152 días de plantación en la primera época y 118 días en la segunda; número de bulbos por calibres y rendimiento a cosecha. La información obtenida se analizó a través de correspondencia simple, diferencia de proporciones y análisis paramétricos. Se detectaron mayores diferencias entre los tratamientos en la tasa de sobrevivencia y en la proporción de calibres comerciales en la época tardía. No se observaron diferencias (p < 0,05) del rendimiento en la plantación temprana. La herida fue determinante en el ingreso del patógeno. Los tratamientos quedaron limitados a un testigo: desinfectado, no inoculado y sin herida, y a un tratamiento: desinfectado, con inoculación y herida. Con respecto a la época, resultó conveniente la evaluación en plantaciones tardías porque se expresan mejor las diferencias entre los tratamientos.

Bioecología de Hylesinus oleiperda F. taladrillo del olivo (Coleoptera-scolytidae) en Mendoza (Argentina)

Hylesinus oleiperda es un coleóptero cuyas larvas cavan galerías longitudinales que producen la ruptura de los tejidos de conducción y posteriormente el secado de ramitas de un año. Como consecuencia ocasiona una pérdida considerable de yemas fructíferas y de inflorescencias, lo que trae aparejado una merma de producción y alteración en el crecimiento normal de la planta. Los objetivos del presente trabajo fueron establecer la bioecología de esta especie en Mendoza y detectar la presencia de enemigos naturales, para diseñar posteriormente estrategias de control adecuadas que minimicen el impacto ambiental de los plaguicidas. El trabajo se llevó a cabo durante cinco años en plantaciones de los departamentos de Luján y Maipú de Mendoza. Se realizaron observaciones a campo con una frecuencia semanal desde octubre a enero y mensual desde febrero a septiembre. A través de los resultados obtenidos se logró establecer el ciclo biológico que esta especie cumple en las plantaciones olivícolas de la provincia.

Comportamiento de clones de álamos en San Carlos : Mendoza, Argentina

Desde hace más de 30 años el Instituto Forestal de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza, Argentina, ha realizado la introducción de clones de álamos de diversos orígenes, con el fin de evaluar sus comportamientos frente a agentes bióticos y abióticos, ampliar la base genética disponible y mejorar los rendimientos volumétricos promedio de las plantaciones comerciales de la región. Como parte de esta línea de investigación, en 1996 se instaló un ensayo en un establecimiento agrícola-forestal ubicado en el Departamento de San Carlos, provincia de Mendoza, a los 33°46' S; 69°02' O y 940 msnm. Se evaluaron 10 clones de álamos: cuatro P. x deltoides (Stoneville 124, EEA Delta 107/68, INTA 69/69, Fierolo) y seis Populus x canadensis (El Campeador, Neva, Luisa Avanzo, B. L. Constanzo, I-42, I-455), que se dispusieron en parcelas de 9 plantas cada una distribuidas al azar con 4 repeticiones. La distancia de plantación fue de 4 x 6 m. Se realizaron mediciones anuales de diámetro altura pecho (DAP) y altura total de los árboles, además de registrar periódicamente el estado sanitario, en particular en lo referido a la presencia de ataques de cancrosis producida por Septoria musiva Peck. Los clones que produjeron un mayor volumen de madera/ha fueron: Stoneville 124 con una producción de 322 m3/ha, EEA Delta 107/68 con 293 m3/ha, INTA 69/69 con 285 m3/ha y Fierolo con 239 m3/ha. El clon Luisa Avanzo y el clon I-42 presentaron una alta susceptibilidad a cancrosis, lo que motivó un altísimo porcentaje de fallas a partir del tercer año, fallas que se repitieron en menor medida en el resto de los clones P. x canadensis. Cabe concluir que los clones con mejor comportamiento bajo las condiciones del ensayo fueron: Stoneville 124, EEA Delta 107/68 e INTA 69/69.

Trips (Frankliniella brevicaulis Hood) de las erupciones del fruto de banano (Musa acuminata Colla) en la provincia de Formosa, Argentina

El banano en la provincia de Formosa (Argentina) es uno de los principales cultivos de renta y generador de mano de obra para el productor por lo que representa un importante lugar en lo social y económico. La sanidad de los cultivos es fundamental para lograr una mayor rentabilidad. Se han observado en los frutos daños atribuibles a trips. Los objetivos de este trabajo fueron identificar la/s especie/s de trips causal de las erupciones del fruto de banano en la provincia de Formosa, realizar una descripción detallada de su morfología y caracterizar y evaluar los daños producidos. La zona de trabajo correspondió al Área-Laguna Naineck en el Departamento Pilcomayo de la provincia de Formosa considerando un total de 1.103,74 ha pertenecientes a 233 productores. Para la determinación del estado sanitario de las plantaciones con respecto a la presencia del insecto se realizó un diseño de muestreo estadístico. Se recolectaron muestras del insecto y se identificaron con ayuda de claves. La única especie de trips encontrada fue Frankliniella brevicaulis. Los daños producidos por esta especie serían debidos a las heridas causadas por la oviposición, siendo éstas posibles fuentes de entrada para el hongo Colletotrichum musae. Se observaron daños en el 100% de los cachos de banana en todas las plantaciones evaluadas.

Índices de calidad de sitio de Populus nigra ‘Italica’ en plantaciones lineales en el noroeste de Chubut

En el noroeste del Chubut, los álamos se encuentran establecidos en cortinas de protección en predios de pastoreo o donde se cultivan pasturas y forrajes en secano. El Populus nigra ‘Italica’ es el clon más difundido en plantaciones lineales, ubicadas en diferentes calidades de sitio. No existen antecedentes sobre crecimiento en altura e Índice de Sitio en la zona. Se seleccionaron ocho sitios de muestreo, donde fueron apeados 24 árboles dominantes, a los que se les realizó análisis fustal. Con los pares de datos de edad-altura, resultantes del análisis de fuste de los árboles muestra, se ajustó el modelo de Chapman-Richards mediante técnicas de regresión no lineal. Se construyó una familia de curvas de crecimiento en altura, según la metodología de curva guía. Las curvas de Índice de Sitio, basadas en altura y edad, se construyeron mediante deducción matemática a partir de la función de crecimiento en altura, tomándose como edad de referencia 25 años a la altura del pecho. Se definieron cinco calidades de sitio, con un rango de 4 metros, con Índices de Sitio comprendidos entre 19 y 35 m.

Composición y distribución del ensamble de Orthoptera (Insecta) en una cuenca árida del norte-centro de Chile

La cuenca del valle del río Elqui (Región de Coquimbo, Chile) es un importante foco de actividad agrofrutícola y turística dentro de la zona norte-centro de Chile cuyas condiciones climáticas se caracterizan por el aumento de la temperatura y la disminución de la precipitación. En el contexto del calentamiento global es esperable que la hoya hidrográfica del río Elqui experimente una tendencia ascendente en la aridez, alteraciones en la fenología de plantas y artrópodos y cambios en la riqueza y biodiversidad local de los ecosistemas. En este sentido, en el presente trabajo, mediante colectas manuales en sectores de secano y cultivo de las localidades de Marquesa, Diaguitas y Pisco Elqui en el valle de Elqui, se documentó la composición taxonómica y abundancia del ensamble de Orthoptera (Insecta) en la cuenca del valle del Elqui, se analizó la distribución espacial de las especies constituyentes del ensamble mediante SIG y se documentó la importancia de Orthoptera como potenciales plagas dentro de esta cuenca árida del norte-centro de Chile. Se capturó un total de 204 ejemplares, correspondientes a cuatro familias y seis especies, de las cuales cinco especies fueron capturadas en sectores de secano y cultivo. Acrididae fue la familia más abundante y diversa dentro de los sitios de estudio (65,2% del total capturado) y Trimerotropis ochraceipennis la especie más abundante dentro del sitio de estudio. Las familias Gryllidae, Ommexechidae y Tristiridae estuvieron representadas por una sola especie. La presencia de estas especies en los sectores de secano puede constituir un factor de riesgo para la agricultura, al considerarse potenciales focos irruptivos frente a determinadas condiciones climáticas, y además ocasionar daños en cultivos agrícolas, plantaciones y pastizales. La relación entre la microdistribución del ensamble de Orthoptera presente en el valle de Elqui y el índice NDVI mostró una clara preferencia por la vegetación densa y poco densa (NDVI = 0,1 - 0,49). El presente trabajo es una primera aproximación al estudio de los ortópteros considerados plagas potenciales para el valle del Elqui.

Nueva especie de Melampsora sobre Populus deltoides Stoneville 70 en Mendoza, Argentina

En Argentina, al igual que en otros países, las plantaciones de álamo siempre han estado sujetas a peligros fitosanitarios. La roya, causada por Melampsora spp., es una de las enfermedades más serias a nivel mundial. La clasificación de las especies de Melampsora se basa principalmente en las características morfológicas de los estados uredial y telial, y a los hospederos que poseen en su estado aecial y telial. Dada la observación de pústulas con características diferentes a las de Melampsora larici-populina (única especie citada para la provincia de Mendoza), es que el objetivo del presente trabajo fue identificar la especie de Melampsora observada en álamos del clon Stoneville 70, localizados en el distrito de San Carlos, provincia de Mendoza, Argentina. Para ello, fueron tomadas al azar, muestras de hojas sintomáticas, a partir de las cuales se realizó la descripción sintomatológica y posteriormente microscópica, registrándose la morfometría de 100 uredosporas y teliosporas. Las características analizadas concuerdan con aquellas reportadas en la bibliografía para las especies M. larici-tremulae, M. magnusiana, M. pinitorqua y M. rostrupii. Debido a la dificultad que muestran estas especies en ser distinguidas, Wilson y Henderson (1966) adoptan el nombre de M. populnea como especie colectiva. Por ello, se considera oportuno citar a la especie encontrada como M. populnea hasta aclarar con estudios más profundos la identificación definitiva del microorganismo.

Cambio de uso del suelo en los geosistemas de la cuenca costera del río Boroa (Chile) entre 1994 y 2004

Se analizaron los principales cambios de uso del suelo en las unidades de paisaje (geosistemas) de la cuenca hidrográfica del río Boroa entre 1994 y 2004. Para ello se planteó la hipótesis de que los cambios en la estructura del paisaje han sido conducidos fundamentalmente por acción antrópica generando importantes alteraciones en el paisaje ecológico. Se utilizaron mapas categóricos de uso/cobertura de suelo elaborados con material cartográfico y fotografías aéreas con su posterior corrección en terreno, información que fue complementada con el análisis geomorfológico y de unidades ambientales de la cuenca. Se comprobó una fuerte variación en la superficie de plantaciones forestales (principalmente Eucalyptus spp.), con una tasa de incremento anual que varió entre 3,2 y 28%, asociado principalmente a reconversión de uso y ocupación de cordones montañosos metamórficos. A su vez, se constató la expansión de zonas de humedales en terrenos anegadizos de llanuras, todo lo cual ha reducido la superficie total con destino agrícola en 61%, transformando el paisaje en un periodo de sólo diez años. Estos cambios se discuten sobre la base de una combinación de factores económicos, legales y ambientales, concluyendo que el factor humano ha sido el principal responsable de la conducción de los cambios de uso del suelo en la cuenca del río Boroa.

Factores que influyen en la adopción de tecnologías de conservación de suelos en el secano interior de Chile Central

El desarrollo de sistemas agrícolas sustentables es un desafío en el contexto de políticas e incentivos tendientes a la conservación de los recursos naturales, especialmente en zonas de secano. El presente estudio examina variables demográficas y productivas que influyen en la adopción de tecnologías de conservación de suelos en 90 pequeños productores del secano interior de Chile Central, en las comunas de Pencahue y Curepto. Se utilizó un modelo de regresión Probit, el cual asocia la adopción de las tecnologías con las variables: edad del agricultor, tamaño familiar, superficie predial y forma de tenencia de la tierra; presencia de: plantaciones forestales, invernaderos, aboneras, animales mayores en el predio; experiencia en comercialización del productor y participación en actividades de capacitación. El modelo seleccionado tiene un alto poder de predicción, llegando a clasificar correctamente un 92,2% de las observaciones. Los resultados econométricos muestran que la participación en actividades de extensión, la superficie predial, la presencia de plantaciones forestales y el uso de aboneras, influyen de manera positiva y significativa sobre la adopción de tecnologías conservacionistas. Resulta relevante el impacto de la capacitación sobre la adopción de tecnologías de alto grado de inversión, así como la incorporación de prácticas de conservación de bajo nivel de inversión como las aboneras.