Microorganismos del suelo y cinética de carbono en ecosistemas del monte Tláloc.

Abstract

Los ecosistemas forestales juegan un papel importante en la fijación de carbono, a través de ellos se da el intercambio de dióxido de carbono (CO2) entre la atmósfera y la superficie terrestre. Parte del carbono fijado por las plantas entra al suelo y parte regresa a la atmósfera a través de la descomposición del material vegetal muerto. Varios factores bióticos y abióticos determinan la cantidad de carbono que entra al suelo. En el presente estudio se evaluaron algunos de esos factores que influyen en la caída de hojarasca, la descomposición y en los flujos de CO2 del suelo en el bosque de oyamel del monte Tláloc. Además se determinó con tecnologías metagenómicas de última generación la diversidad de las comunidades bacterianas del suelo en los ecosistemas de encino, oyamel, pino y pradera alpina. De la hojarasca caída durante el año, 67% correspondió a acículas y 23% a ramas. La descomposición, medida como pérdida de peso fue de 44% para acículas y de 32% para ramas a los 475 días; las constantes de descomposición (k) fueron de 0.439 año-1 para acículas y de 0.294 año-1 para ramas. Los flujos de CO2 asociadas a la respiración del suelo fueron mayores en época de lluvia. La tasa de mineralización bajo condiciones controladas de temperatura y humedad en los suelos de oyamel fue afectada por la calidad de la hojarasca; en suelos colectados a menor altitud la tasa de mineralización fue de 36 mg C kg-1 suelo día-1 y en suelos de mayor altitud fue de 21 mg C kg-1 suelo día-1. Los filos identificados en las muestras de suelo de los diferentes ecosistemas fueron: Actinobacteria, Acidobacteria, Protebacteria, Firmicutes y Tenericutes, los cuales cambiaron de acuerdo al tipo de ecosistema y al gradiente altitudinal; el filo más abundante fue Actinobacteria, en particular en bosque de encino y oyamel; Tenericutes se encontró solo en encino y pradera alpina. La diversidad alfa fue mayor en encino que en los otros ecosistemas. El suelo de bosque de encino albergó 14 géneros de bacterias, siendo el más abundante Arthrobacter con 7.5% del total de secuencias, le siguió Burkholderia con 3.5% del total. _______________ SOIL MICROORGANISMS AND CARBON KINETICS OF MOUNT TLALOC ECOSYSTEMS. ABSTRACT: Forest ecosystems play an important role in carbon sequestration, through them exchange of carbon dioxide (CO2) between the atmosphere and land surface occurs. Part of the carbon fixed by plants enters into the soil and other part returns to the atmosphere through litter decomposition. Various biotic and abiotic factors determine the amount of carbon entering the soil. In this study some factors that influence litter fall, decomposition and CO2 fluxes on soils of fir forest at mount Tlaloc were evaluated. It was also determined the diversity of soil bacterial communities in ecosystems of oak, fir, pine and alpine grass land using technologies of metagenomics. Litter fall during the year, was 67% needles and 23% branches. The decomposition, measured as weight loss was 44% for needles and 32% for branches at 475 days after the establishment of the experiment; decomposition constants (k) were 0.439 year-1 for needles and 0.294 year-1 for branches. The CO2 fluxes associated with soil respiration were higher in the rainy season. The mineralization rate under controlled conditions of temperature and moisture on fir soils was affected by the litter quality; mineralization rate was 36 mg C kg-1 day-1 in soil samples collected at lower altitude and 21 mg C kg-1 day-1 in soils at higher altitude. The phyla identified in soil samples from the different ecosystems were: Actinobacteria, Acidobacteria, Proteobacteria, Firmicutes and Tenericutes, which changed according to the type of ecosystem and the altitudinal gradient; phylum Actinobacteria was the most abundant, particularly in oak and fir forest; Tenericutes was found only in oak and alpine grassland. Alpha diversity was higher in oak than in the other ecosystems. The oak forest floor housed 14 genus of bacteria, the most abundant was Arthrobacter with 7.5% of sequences and Burkholderia with 3.5%.