Efecto del cambio de uso de suelo en las emisiones de Co2 y las poblaciones microbianas en el monte Tláloc, sierra nevada.

Abstract

Los suelos de ecosistemas forestales son importantes almacenes de carbono, los cuales pueden ser afectados por el cambio de uso de la tierra y el cambio climático. En el presente trabajo se estudió el efecto del uso del suelo en las comunidades microbianas y en las emisiones de CO2, en el Monte Tláloc, Sierra Nevada, Centro de México. El experimento se estableció en un área de 3000 m2 en el ejido de San Pablo Ixayoc, que incluyó tres usos de la tierra: plantación de Pinus ayacahuite, bosque de encino (Quercus rugosa y Q. laurina) y cultivo de maíz. En cada uso del suelo se tuvieron cuatro repeticiones y en cada una de estas se establecieron tres cuadros para medir los flujos de CO2 del suelo a través del método de la cámara dinámica cerrada. Se midió la temperatura y humedad del suelo, se cuantificaron poblaciones microbianas y se determinó C, N y P. El cultivo presentó mayor humedad del suelo que los otros usos del suelo en la temporada de lluvias. El área de cultivo tuvo en promedio una temperatura del suelo de 13.5 oC, la plantación forestal de 11 oC y el bosque de encino de 10.8 oC. Las emisiones de CO2 en los tres sitios con uso diferente de suelo, durante el periodo de septiembre 2014 a octubre 2015, presentaron marcadas variaciones estacionales. En general, los mayores flujos de CO2 se registraron en la plantación forestal y en el bosque de encino, con un promedio anual de 2.93 µmol m-2 s-1 y 2.91 µmol m-2 sˉ¹, respectivamente, y la más baja en la zona agrícola con 2.05 µmol m-2 s-1. El bosque de encino presentó el mayor almacén de carbono en el suelo con 148 t ha-1, la conversión de uso agrícola a uso forestal generó una ganancia de carbono del suelo de 16.97% en los últimos 20 años al pasar de 59.07 a 69.11 t de carbono. Las poblaciones microbianas fueron mayores en la estación de lluvias que en la seca. El bosque de encino tuvo en temporada de lluvias el número más alto de actinomicetos con 8 X 105 unidades formadoras de colonias (UFC), mientras que el cultivo y la plantación forestal tuvieron el más alto número de hongos con cerca de 17 X 104 UFC. El índice Shannon- Weaver de la diversidad metabólica microbiana en los tres usos del suelo (bosque de encino, plantación forestal y cultivo) fue estadísticamente igual y en la estación de lluvias este índice fue significativamente más alto que en la estación seca. Los resultados sugieren que el cambio de uso del suelo altera las condiciones de humedad y temperatura, afectando las emisiones de CO2 y las poblaciones microbianas. _______________ EFFECT OF LAND USE CHANGE IN CO2 EMISSIONS AND MICROBIAL POPULATIONS IN MOUNT TLÁLOC, SIERRA NEVADA. ABSTRACT: Soils of forest ecosystems are important carbon stores which can be affected by land use change and climate change. In this work the effect of land use in microbial communities and CO2 emissions on Mount Tlaloc, Sierra Nevada, Central Mexico was studied. The experiment was established in the ejido San Pablo Ixayoc at an area of 3000 m2, which included three land uses: Pinus ayacahuite plantation, oak forest (Quercus rugosa and Q. Laurina) and a corn field. Each land use had 4 replicates and in each one three square frames were established to measure soil CO2 fluxes with the dynamic chamber method. Soil temperature and moisture, microbial populations, C, N and P were determined. The crop area had higher soil moisture than the other land uses during the rainy season. The cultivation area had an average soil temperature of 13.5 OC, forest plantation of 11 OC and oak forest of 10.8 OC. The highest C level was found on the oak forest soil with 7%. The CO2 emissions in the three areas with different land use during the period of September 2014 to October 2015, showed marked seasonal variations. Overall the CO2 fluxes were higher in the forest plantation and oak forest with an annual average of 2.93 µmol m-2 s-1 and 2.91 µmol m-2 s-1, respectively, and the lowest in the agricultural area with 2.05 µmol m-2 s-1. The oak forest soil was the highest carbon store with 148 t ha-1. The Conversion of agricultural land to forest plantation had a soil carbon gain of 16.97% in the last 20 years, increasing from 59.07 to 69.11 t of carbon. Microbial populations were higher in the rainy season than in the dry. Oak forest had during the rainy season the highest number of actinomycetes with 8 X 105 colony forming units (CFU), while the crop land and forest plantation had the highest number of fungi with about 17 X 104 CFU. The Shannon Weaver index of microbial metabolic diversity in the three land uses (oak forest, forest plantation and cultivation) was statistically equal, but in rainy season this index was higher than in the dry season. The results suggest that changing land use alters the conditions of soil moisture and temperature, affecting CO2 emissions and microbial populations.