Análisis de la evolución de la vegetación en parcelas experimentales de pino carrasco con diferentes tratamientos selvícolas en la zona de Tuéjar

Universitat Politècnica de València ESCOLA TÉCNICA SUPERIOR D ‘ENGINYERIA AGRONÓMICA I DEL MEDI NATURAL ANÁLISIS DE LA EVOLUCIÓN DE LA VEGETACIÓN EN PARCELAS EXPERIMENTALES DE PINO CARRASCO CON DIFERENTES TRATAMIENTOS SELVÍCOLAS EN LA ZONA DE TUÉJAR TRABAJO FIN DE GRADO DE INGENIERÍA FORESTAL Y DEL MEDIO NATURAL ALUMNA: Laura Tortajada Chacón TUTOR: Antonio Luis Lidón Cerezuela COTUTOR: Francisco Galiana Galán Curso académico: 2015/2016 Valencia, Septiembre 2016 RESUMEN ANÁLISIS DE LA EVOLUCIÓN DE LA VEGETACIÓN EN PARCELAS EXPERIMENTALES DE PINO CARRASCO CON DIFERENTES TRATAMIENTOS SELVÍCOLAS EN LA ZONA DE TUÉJAR. En 1998 se realizaron en parcelas experimentales de pino carrasco diferentes tratamientos selvícolas con el objetivo de ver si dichos tratamientos favorecían o no la transformación de una masa pura de pinar, con encinas latentes, hacia posibles masas mixtas con mayor grado de madurez. En 2004-2005 se hizo una caracterización de la vegetación herbácea y arbustiva desarrollada en las parcelas tras los tratamientos, y ahora diez años después de ésta, se pretende realizar una nueva caracterización de esta vegetación para poder analizar el efecto que han tenido los tratamientos realizados en 1998, sobre la estructura del matorral. Ello es importante porque aspectos relacionados con el microclima, como la temperatura y humedad del suelo, o con los ciclos biogeoquímicos de los diferentes elementos, están muy influenciados por la vegetación desarrollada a partir de los tratamientos realizados. Se realizará un muestreo para estudiar la cobertura vegetal y su estructura de forma análoga al realizado por Escrig (2005) en estas mismas parcelas. Los datos obtenidos permitirán analizar de forma conjunta la evolución de esta vegetación desde el momento de las cortas realizadas. Se muestrearán los tratamientos Control (30 x 30 m), Corta a hecho (parcelas de 45 x45 m) y cortas con criterio de aclareo sucesivo uniforme con intensidad del 60% (45 x 45 m) en Chelva, para un total de siete parcelas inventariadas. Referencia citada: Escrig 2005. Evolución de la estructura y diversidad de la vegetación en tratamientos experimentales selvícolas sobre el pinar de carrasco (Pinus halepensis Mill.) en los montes de Tuéjar y Chelva (Valencia). PALABRAS CLAVE: tratamientos selvicolas, matorral, Pinus halepensis, cortas a hecho, aclareo AUTORA: Laura Tortajada Chacón LOCALIDAD Y FECHA: Valencia, septiembre 2016 TUTOR: Antonio Luis Lidón Cerezuela COTUTOR: Francisco Galiana Galán SUMMARY ANALYSIS OF THE EVOLUTION OF VEGETATION IN EXPERIMENTAL PLOTS OF ALEPPO PINE UNDER DIFFERENT SILVICULTURAL TREATMENTS IN THE AREA OF TUEJAR. In 1998 different silvicultural treatments were performed in an area of Aleppo pine in order to evaluate the effect of these treatments on the mass of pine with oak latent, and their transformation toward a mixed forest of P. halepensis and Q. rotundifolia. In 2005 a characterization of the herbaceous and shrub vegetation was made. Ten years later, a new characterization of this vegetation is performed to analyze the effect of these silvicultural treatments on the structure of the shrubland. These changes in vegetation can be affect different aspects related to microclimate, such as temperature and soil moisture, and biogeochemical cycles. In this work, sampling is conducted to study the cover and structure of vegetation, similar to that performed by Escrig (2005) in these plots. The data obtained, allow us to analyze the evolution of this type of vegetation, since the silvicultural treatments were made. The following treatments were sampled: untreated control reference (30 x 30 m), moderate shelterwood with 60 % of mean basal area removed (45x45), strong shelterwood with 75 % of mean basal area removed (45x45), and clearfelling (100 % of mean basal area removed) with different plot size. These plots are located in the area of Chelva and Tuejar, and a total of seven plots were inventoried. KEYWORDS: silvicultural treatments, scrub, Aleppo pine, felling, thinning AUTHOR: Laura Tortajada Chacón DATE AND LOCATION: Valencia, September 2016 TUTOR: Antonio Luis Lidón Cerezuela COTUTOR: Francisco Galiana Galán RESUM ANÀLISI DE L'EVOLUCIÓ DE LA VEGETACIÓ EN PARCEL·LES EXPERIMENTALS DE PI BLANC AMB DIFERENTS TRACTAMENTS SELVÍCOLAS A LA ZONA DE TUÉJAR. El 1998 es van realitzar en parcel·les experimentals de pi blanc diferents tractaments silvícoles amb l'objectiu de veure si aquests tractaments afavorien o no la transformació d'una massa pura de pineda, amb alzines latents, cap a possibles masses mixtes amb major grau de maduresa. Al 2004-2005 es va fer una caracterització de la vegetació herbàcia i arbustiva desenvolupada en les parcel·les després dels tractaments, i ara deu anys després d'aquesta, es pretén realitzar una nova caracterització d'aquesta vegetació per poder analitzar l'efecte que han tingut els tractaments realitzats el 1998, sobre l'estructura del matoll. Això és important perquè aspectes relacionats amb el microclima, com la temperatura i humitat del sòl, o amb els cicles biogeoquímics dels diferents elements, estan molt influenciats per la vegetació desenvolupada a partir dels tractaments realitzats. Es realitzarà un mostreig per estudiar la cobertura vegetal i la seva estructura de forma anàloga al realitzat per Escrig (2005) en aquestes mateixes parcel·les. Les dades obtingudes permetran analitzar de forma conjunta l'evolució d'aquesta vegetació des del moment de les curtes realitzades. Es mostrejaran els tractaments Control (30 x 30 m), tallades a fet (parcel·les de 45 x45 m) i tallades amb criteri d'aclarida successiva uniforme amb intensitat del 60% (45 x 45 m) a Chelva, per a un total de set parcel·les inventariades. Referència citada: Escrig 2005. Evolució de l'estructura i diversitat de la vegetació en tractaments experimentals silvícoles sobre la pineda de pi blanc (Pinus halepensis Mill.) a les muntanyes de Tuéjar i Chelva (València). PARAULES CLAU: tractaments selvicolas, matoll, Pinus halepensis, tallades arreu, aclarida AUTORA: Laura Tortajada Chacón LOCALITAT I DATA: València, setembre 2016 TUTOR: Antonio Luis Lidón Cerezuela COTUTOR: Francisco Galiana Galán AGRADECIMIENTOS A mi familia por el cariño y el sustento que me han brindado a lo largo de los años y durante la realización de este trabajo. A mis amigos y compañeros por el apoyo recibido durante todos los años de estudio. En especial a Sara por animarme siempre y hacerme ver el lado positivo de las cosas. A mis tutores, Paco y Antonio, por la ayuda recibida tanto en el trabajo de campo como en el trabajo de gabinete. Índice 1.INTRODUCCIÓN 1 1.1 Antecedentes 2 1.2 Situación geográfica 3 1.3 Geología 4 1.4 Hidrología 5 1.5 Edafología 5 1.6 Climatología y bioclimatología 5 1.7 Flora y Vegetación 8 2.OBJETIVOS 10 3.MATERIAL Y MÉTODOS 11 3.1 Estudio fitosociológico 11 3.1.1 Muestreo 11 3.1.2 Toma de datos 11 3.1.3 Parámetros estudiados 11 3.2 Estudio de la cobertura y estructura de la vegetación 12 3.2.1 Muestreo 12 3.2.2 Toma de datos 12 3.2.3 Parámetros estudiados 13 4. RESULTADO Y DISCUSIÓN 14 4.1 Estudio fitosociológico 14 4.1.1 Estudio de la α-biodiversidad. Índice de Shannon 14 4.1.2 Estudio de la β-biodiversidad. Análisis Clúster 15 4.2 Comparación de la estructura de la vegetación entre parcelas 16 4.3 Altura 29 4.4 Comparación de otros datos obtenidos en las parcelas de Chelva 34 5. CONCLUSIONES 38 6. BIBLIOGRAFÍA 39 Índice de tablas Tabla 1: Tipo de tratamientos selvícolas de regeneración y número de parcelas por réplica realizados en en el monte de Chelva. 3 Tabla 2: Codificación de las parcelas correspondientes a la réplica de Chelva. 3 Tabla 3: Datos geográficos del observatorio de Chelva. 6 Tabla 4: Datos climáticos de la estación de Chelva. 6 Tabla 5: Índice de termicidad 8 Tabla 6: Índice de continentalidad 8 Tabla 7: Signos y porcentajes de cobertura 11 Tabla 8: Datos de muestreo en cada una de las parcelas 12 Tabla 9: Diferencia de % de cobertura entre 2003 y 2016 de Genista scorpius y Cistus clusii en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva 22 Tabla 10: Diferencia de % de cobertura entre 2003 y 2016 del resto de Caméfitos en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 25 Tabla 11: Diferencia de % de cobertura entre 2003 y 2016 del resto de Hemicriptófitos en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 27 Tabla 12: Comparación en % entre 2003 y 2016 de otros datos obtenidos en la parcela C1E45 en Chelva. 34 Tabla 13: Comparación en % entre 2003 y 2016 de otros datos obtenidos en la parcela C2F45 en Chelva. 34 Tabla 14: Comparación en % entre 2003 y 2016 de otros datos obtenidos en la parcela C3E30 en Chelva. 35 Tabla 15: Comparación en % entre 2003 y 2016 de otros datos obtenidos en la parcela C4D45 en Chelva. 35 Tabla 16: Comparación en % entre 2003 y 2016 de otros datos obtenidos en la parcela C5E15 en Chelva. 36 Tabla 17: Comparación en % entre 2003 y 2016 de otros datos obtenidos en la parcela C6E15 en Chelva. 36 Tabla 18: Comparación en % entre 2003 y 2016 de otros datos obtenidos en la parcela C7C30 en Chelva. 36 Índice de figuras Figura 1. Plano de situación del emplazamiento de los tratamientos selvícolas en el monte de Chelva (Valencia) 4 Figura 2. Comparación del Índice de Shannon correspondiente al año 2003 14 y 2016 en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. Figura 3. Análisis clúster de las siete parcelas de la réplica de Chelva. Año 2016. 15 Figura 4. Análisis clúster de las siete parcelas de la réplica de Chelva. Año 2003. 16 Figura 5. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Pinus halepensis en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 17 Figura 6. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Quercus rotundifolia en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 17 Figura 7. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Rubia peregrina en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 18 Figura 8. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Quercus coccifera en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 19 Figura 9. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Juniperus oxycedrus en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 19 Figura 10. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Juniperus phoenicea en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 20 Figura 11. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Rosmarinus officinalis en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 21 Figura 12. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Ulex parviflorus en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 21 Figura 13. % de cobertura de la vegetación correspondiente al 2016 de Genista scorpius y Cistus clusii en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 22 Figura 14. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Helianthemum marifolium en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 23 Figura 15. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Thymus vulgaris en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 24 Figura 16. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de resto de Caméfitos en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 25 Figura 17. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Brachypodium retusum en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 26 Figura 18. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de resto de Hemicriptófitos en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 27 Figura 19. Alturas máximas, mínimas y medias de Pinus halepensis en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 29 Figura 20. Alturas máximas, mínimas y medias de Quercus rotundifolia en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 30 Figura 21. Alturas máximas, mínimas y medias de Juniperus phoenicea en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 31 Figura 22. Alturas máximas, mínimas y medias de Juniperus oxycedrus en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 32 Figura 23. Alturas máximas, mínimas y medias de Quercus coccifera en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 32 Figura 24. Alturas máximas, mínimas y medias de Rosmarinus officinalis en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 33 Figura 25. Alturas máximas, mínimas y medias de Ulex parviflorus en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. 34 7 Las variables obtenidas en la serie de datos son: Ti – Temperatura media mensual Mi – Temperatura media de las máximas mensuales mi – Temperatura media de las mínimas mensuales M'i – Temperatura máxima absoluta mensual m'i – Temperatura mínima absoluta mensual Pi – Precipitación mensual media La temperatura media anual es de 16 °C. Siendo en los meses más cálidos (junio, julio y agosto) cuya temperatura media es de 23,8 °C y en los meses más fríos (diciembre, enero y febrero) de 9,2 °C. En cuanto a las temperaturas medias máximas del mes más cálido es de 31,80 °C y en el mes más frío es de 4 °C. Se puede observar a través de las temperaturas absolutas que el mes más cálido es agosto con una temperatura máxima absoluta de 37,2 °C y que el mes más frío es enero con una temperatura mínima mensual de -1,5 °C. Siendo posible heladas en los meses de diciembre, enero y febrero. En cuanto a las precipitaciones, la precipitación anual en Chelva es de 443 mm. El mes más lluvioso es octubre con una precipitación de 58,6 mm y el mes más seco Julio con una precipitación de 12,2 mm. Las precipitaciones se reparten a lo largo del año un 22,05 % en invierno, un 27,77% en primavera, un 15,89 % en verano y un 34,29 % en otoño. Siendo el mes más lluvioso otoño con una precipitación de 152,1 mm y el mes más seco verano con una precipitación de 70,5 mm. Bioclimatología De los índices bioclimáticos de Rivas-Martínez se obtienen parámetros tanto termométricos, que indican el termotipo de la zona, como pluviométricos, que indican el ombrotipo. Con la combinación de ambos se obtiene el estado bioclimático. En cuanto a parámetros termométricos: Índice de termicidad Se define como: It = ( T + m + M)·10 Donde: T - la temperatura media anual en °C m - la media de las mínimas del mes más frío en °C M - la media de las máximas del mes más frío en °C ftla temperatura del mes más frío en °C 8 Tabla 5. – Índice de termicidad El índice de termicidad en Chelva es de 406, que nos indica piso mesomediterráneo. M no se muestran en la tabla, pero se obtiene el dato a través del Ministerio de agricultura alimentación y medio ambiente Índice de continentalidad Ic = Tmax - Tmin Donde: Tmax - Temperatura media del mes más cálido en ºC Tmin – Temperatura media del mes más frío en ºC Tabla 6. – Índice de continentalidad para la estación de Chelva. El índice de continentalidad es de 15,5, que nos indica un clima semioceánico. Con respecto a los parámetros pluviométricos, se trata de un ombroclima seco, donde el rango de la precipitación se incluiría entre los valores desde 350 a 600 mm. Por lo tanto, al tener una temperatura media superior a 0 ºC durante todo el año, la temperatura media del mes más frío estar comprendida entre 0 y 10 ºC y el índice xerotérmico ser de 68, de acuerdo a los criterios de FAO-UNESCO, se trata de un clima del Grupo 1, templado medio, con invierno moderado, monoxénico mesomediterráneo atenuado. 1.7 Flora y Vegetación A partir de los datos recogidos en las parcelas de muestreo se pueden analizar la flora de la zona que incluye una observación realizada tanto sobre la vegetación encontrada en los transectos realizados (ver metodología) como la encontrada en la prospección del resto de la parcela. En cuanto a la diversidad se han encontrado 46 especies diferentes en las parcelas. Estas pertenecen a 39 géneros, siendo el que cuenta con más especies el género Teucrium, con 3 especies. Con dos especies aparecen los géneros Quercus, Juniperus, Cistus, Helianthemum y Helichrysum. Para mayor T m M It 16 4 12.8 328 Tmax Tmin Ic 24,8 9,3 15,5 9 información consultar el anexo del estudio fitosociológico donde se detallan todas las especies y su abundancia por parcelas. La zona de estudio se encuentra biogeográficamente en la provincia Castellano-MaestrazgoManchega sector Maestracense aunque encontrándose al límite de la provincia Valenciano-CatalanoProvenzal. La vegetación actual está compuesta por una masa de Pinus halepensis con pies dispersos de Quercus rotundifolia. En cuanto a las especies que componen el sotobosque predominan Quercus coccifera, Juniperus phoenicea y Juniperus oxycedrus. Predominan en el matorral Rosmarinus officinalis y Ulex parviflorus. Todas estas especies pertenecen a la asociación Rhamno lycioidisQuercetum cocciferae. Para obtener más información consultar anexo Catálogo florístico. Series de vegetación Las series de vegetación de Rivas-Martínez (1987) indican que la zona de estudio pertenece a la serie mesomediterránea manchega y aragonesa basófila de Quercus rotundifolia o encina (Bupleuro rigidiQuerceto rotundifoliae sigmetum) (Mapa de Series de Vegetación,1987). La sintaxonomía de la asociación es: - Clase Quercetea ilicis: Bosques y matorrales densos (maquias, garrigas,espinales, etcétera), habitualmente perennifolios y esclerófilos indiferentes a la naturaleza química del sustrato. Constituyen la vegetación climatófila o arbustiva sustituyente de una buena parte de la región Mediterránea. - Orden Quercetalia ilicis: Bosques climácicos perennifolios y esclerófilos, en algunas ocasiones caducifolio-marcescentes, creadores de un microclima sombrío. - Alianza Quercion ilicis: Asociaciones boscosas meso-supramediterráneas de distribución iberolevantina. - Subalianza Quercenion rotundifoliae: Asociaciones meso-supramediterráneas presididas por Quercus rotundifolia, de exigencias continentales, que en general poseen un sotobosquepobre en arbustos y lianas perennifoliolustrosas, de distribución mediterráneo iberolevantina. 10 2. OBJETIVOS El objetivo principal del trabajo es el estudio del estado actual de la vegetación en las parcelas de la réplica de Chelva y el análisis comparativo con el de años anteriores, para poder entender cómo evoluciona y cómo influye el tratamiento selvícola y la superficie de parcela en dicha evolución. Algunos de los objetivos específicos son: - Caracterizar la vegetación existente en las parcelas y compararla con la caracterización realizada en anteriores trabajos. - Estudiar el tipo de especies que se ven favorecidas por las distintas cortas. - Realizar el estudio fitosociológico de la vegetación. - Estudiar la cobertura de las especies y su relación con los tratamientos realizados. 11 3. MATERIAL Y MÉTODOS 3.1 Estudio fitosociológico 3.1.1 Muestreo En cada parcela estudiada se hace un inventario fitosociológico, realizando por tanto un total de 7 inventarios. En ellos se han inventariado las especies de la totalidad de la parcela. Para realizar el estudio fitosociológico se sigue la metodología de la escuela de Zurich-Montpellier (Braun-Blanquet, 1979), la cual indica la abundancia y el grado de cobertura de las especies presentes en los inventarios. La escala de valores y la correlación de los signos y los porcentajes se indican en la tabla 7. Tabla 7. – Grados y porcentajes de cobertura Signo Significado Porcentaje de cobertura (cálculos) + Planta escasa con un valor de cobertura muy pequeño. Pies sueltos 0.2 1 Cobertura menor del 5% pero más abundante que en el caso anterior 2.5 2 Cobertura 5-25% 15.0 3 Cobertura 25-50% 37.5 4 Cobertura 50-75% 62.5 5 Cobertura 75-100% 87.5 3.1.2 Toma de datos En cada inventario se anotan todas las especies que se encuentran en la parcela y se les asigna un índice de cobertura, dependiendo de su recubrimiento en la totalidad de la parcela. 3.1.3 Parámetros estudiados Se realiza el estudio para obtener tanto la α-biodiversidad como la β-biodiversidad. La α-biodiversidad es la riqueza de especies de una comunidad particular a la que se considera homogénea (Moreno , 2001). Para estudiar este parámetro se utiliza el índice de Shannon, ya que fue el que se utilizó en los anteriores estudios y va a permitir obtener una comparación entre las diferentes épocas. Este índice refleja la heterogeneidad de una comunidad sobre la base de dos factores: el número de especies presentes y su abundancia relativa (Shannon y col., 1949) . Para su cálculo se utiliza la siguiente ecuación: 𝐻 = −∑𝑃𝑖 ·ln⁡(𝑃𝑖) [1] 12 donde: H: es el índice de diversidad. Pi: es la proporción de la muestra total que pertenece a la especie i. El rango de valores, que va de 0 a 5, indica mayor biodiversidad conforme mayor es el valor obtenido. Hay ecosistemas muy biodiversos que pueden superar el valor de 5. En cuanto a la β-biodiversidad es el grado de cambio o reemplazo en la composición de especies entre diferentes comunidades en un paisaje (Moreno, 2001). Para su evaluación se utiliza el análisis clúster, ya que fue la herramienta utilizada en el anterior estudio, lo que facilita la comparación entre las diferentes épocas de muestreo. Un análisis clúster es un procedimiento estadístico multivariante que comienza con un conjunto de datos conteniendo información sobre una muestra de entidades, e intenta organizarlas en grupos relativamente homogéneos. Hay distintos métodos para realizar dicho análisis. En cuanto al método de distancia se utiliza el de distancia euclídea al cuadrado, ya que es el que mejor funciona para vegetación. Como método por el cual se combinan esas distancias, se elige el método de Ward ya que también es el que funciona adecuadamente para análisis de la vegetación. 3.2 Estudio de la cobertura y estructura de la vegetación 3.2.1 Muestreo La toma de datos en campo se hace de la misma forma que se hizo con anterioridad con el objeto de facilitar la posterior comparación con los trabajos ya realizados. Se utiliza la metodología de intercepción de la vegetación sobre transectos lineales, por ser el método más recomendable en parcelas a campo abierto y con vegetación leñosa(Escrig,2005). También es un método más fiable por la facilidad para repetir las medidas en diferentes intervalos de tiempo. 3.2.2 Toma de datos Las parcelas son cuadradas y se dividen en transectos iguales paralelos entre sí. Los transectos van de sur a norte de la parcela. A lo largo de cada transecto se toma un punto por cada metro recorrido. Dependiendo de las parcelas, el número de puntos, el número de transectos y la distancia entre ellos es diferente. A continuación, se muestra en la tabla 8 las características del muestreo en cada una de las parcelas: Tabla 8. – Datos de muestreo en cada una de las parcelas. 1 Número de transectos Distancia entre transectos (m) Número de puntos Densidad de puntos por 10m2 15x15 2 5 32 1.42 30x30 4 6 124 1.38 45x45 6 6.5 276 1.36 13 Para la obtención de los datos se emplea un jalón, que se coloca verticalmente, sobre cada uno de los puntos del transecto. Se anotan las especies cuyas partes verdes estén en contacto con el jalón. Al mismo tiempo se mide la altura de las especies. También se anota la presencia de musgo, desechos, piedras a nivel de suelo. Por último, se anota si hay cobertura de pinar para obtener la fracción de cabida cubierta. Para comprobar la existencia de cobertura se utiliza un densitómetro. 3.2.3 Parámetros estudiados Para poder realizar la comparación con los estudios realizados en años anteriores, que es uno de los objetivos del presente trabajo, se analizan los mismos parámetros obtenidos en dichos trabajos. Cobertura La cobertura se obtiene a partir del porcentaje de una especie respecto a la superficie total de la parcela. Para ello se divide el número total de puntos en los que aparece la especie por el número total de puntos observados en la parcela. Porcentaje de cobertura= 𝑃 𝑇·100 [2] donde: P: es el número de puntos donde aparece una determinada especie en la parcela. T: es el número de puntos totales observados en la parcela. 14 4. RESULTADO Y DISCUSIÓN 4.1 Estudio fitosociológico 4.1.1. Estudio de la α-biodiversidad. Índice de Shannon En la figura 2 se compara el índice de Shannon obtenido en este estudio con el obtenido en el muestreo realizado en el año 2003 en estas mismas parcelas (Escrig, 2005). En ese año, los valores medios de las parcelas oscilaron entre 2.45 – 2.00. En cuanto a 2016 se puede observar como el índice de Shannon no varía demasiado en el conjunto de las parcelas, oscilando entre 2.63 – 2.00. Figura 2. Comparación del Índice de Shannon correspondiente al año 2003 y 2016 en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. En 2016 la parcela con mayor diversidad es la C1E45 a la cual se aplicó un tratamiento de entresaca por bosquetes y tiene un tamaño de 45 x 45 metros. Parece ser que estas características, de tamaño y tratamiento, son propicias para la mayor aparición de especies. Sobre todo, influye el tamaño de la parcela ya que las siguientes parcelas con mayor índice son también de 45 metros, aunque con diferente tratamiento selvícola. Estas dos parcelas son a las que aplicaron los tratamientos de ASU (C4D45 y C2F45), siendo la de mayor índice la parcela de ASU con intensidad débil. Después se sitúan los tres restantes con tratamiento de entresaca por bosquetes, siendo significativo que una de las parcelas de tamaño 15x15 m tenga un índice similar a la de 30x30 m, pero que en la otra de 15x15 no ocurra lo mismo y presente un valor más bajo. Por último, se encuentra la parcela control (C7C30), que tiene el menor índice de Shannon, a causa de la competencia creada, ya que no se realizó ningún tratamiento selvícola. En cuanto a su comparación con 2003 se puede observar como el índice de Shannon es variable en las parcelas de entresaca por bosquetes. Aumenta respecto al obtenido en 2003 en las parcelas C1E45 y en la C6E15, las cuales tienen diferente tamaño; en la parcela de 45x45 m el índice aumenta más que 2,06 2,28 2,27 2,63 2,50 2,57 2,00 2,45 2,18 2,29 2,38 2,30 2,35 2,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 Índice de Shannon Parcelas Índice de Shannon 2016 2003 15 en la de 15x15 metros. Mantiene prácticamente el mismo índice la parcela de entresaca de 30x30 metros (C3E30), mientras que en la otra parcela de entresaca pequeña (C5E15) disminuye la diversidad, pasando de ser la parcela que tenía mayor diversidad a una de las que menos presenta actualmente. Por otro lado, en las parcelas en las que se aplicó el tratamiento de ASU, independientemente de la intensidad, aumenta la diversidad de forma clara con el tiempo. Por último, la parcela control mantiene la misma diversidad con el paso de los años. 4.1.2 Estudio de la β-biodiversidad. Análisis Clúster. En la figura 3 se muestra el dendrograma obtenido al realizar el análisis clúster l con los datos correspondientes al inventario de las parcelas realizado en el momento actual. Figura 3. Análisis clúster de las siete parcelas de la réplica de Chelva. Año 2016. El dendrograma muestra una primera separación en dos subgrupos, por un lado, se encuentra la parcela C1E45 y por el otro se agrupan el resto de las parcelas. Por lo tanto, se puede ver como la parcela más alejada del resto es la parcela de entresaca de tamaño grande (C1E45). Las parcelas más parecidas entre sí son la C5E15 y la C6E15, ambas con el mismo tratamiento (entresaca) y la misma superficie (15x15 m). La parcela más próxima a estas dos es la C3E30, que tiene el mismo tratamiento selvícola pero un tamaño mayor (30x30 m). Por último, dentro de este subgrupo esta la parcela de aclareo sucesivo uniforme de intensidad fuerte (C2F45). En dos subgrupos distintos aparece primero la parcela con tratamiento ASU de intensidad débil (C4D45), y en segundo lugar la parcela control (C7C30), que son las más alejadas, respectivamente, de la parcela grande que recibió el tratamiento de entresaca. El dendograma mostrado en la figura 4 es el resultado del análisis clúster realizado con los datos del inventario de 2003. 16 Figura 4. Análisis clúster de las siete parcelas de la réplica de Chelva. Año 2003. En este caso se diferencian tres subgrupos. Uno compuesto únicamente por la parcela de entresaca grande (C1E45), como en el caso anterior, y otros dos subgrupos que engloban a tres parcelas cada uno de ellos. En este caso, y como ocurre en el análisis de 2016, la parcela más alejada de todas es la C1E45. En el primer subgrupo aparecen como las más próximas las parcelas C2F45 y C4D45, ambas con el mismo tratamiento selvícola (ASU) aunque aplicado con diferente intensidad. Completando el subgrupo se encuentra la parcela control (C7C30), similar a lo que ocurre en la actualidad, donde el control se encuentra muy próximo al aclareo de intensidad débil. En el segundo subgrupo aparecen las parcelas con tratamiento de entresaca por bosquetes de tamaño medio y pequeño, siendo las más próximas las parcelas de 15 metros y la más alejada la de 30 metros, como también ocurre en el inventario actual. 4.2 Comparación de la estructura de la vegetación entre parcelas La comparación entre parcelas se hace utilizando el sistema de Raunkier, el cual permite la caracterización de las formas biológicas de las plantas utilizando su capacidad de adaptación a la supervivencia durante la estación desfavorable. En color verde se muestran los resultados obtenidos en el inventario realizado en 2016, y en azul aparecen los resultados obtenidos en 2003. 23 Con respecto a las restantes especies de nanofanerófitos, las que tienen mayor representación son Genista scorpius y Cistus clusii. En las parcelas de 15x15 m de entresaca por bosquetes (C5E15 y C6E15) y en la parcela control (C7C30), Genista scorpius no aparece ni actualmente ni en 2003. Donde más aparece es en la parcela de de ASU fuerte (C2F45), no ocurre lo mismo en la otra parcela con el mismo tratamiento, pero distinta intensidad (C4D45). Las demás parcelas de entresaca por bosquetes (C3E30 y C1E45) tienen coberturas similares. El tratamiento que más le favorece es ASU fuerte de 45x45 m. En cuanto a Cistus clusii solo aparece en las parcelas C1E45 y C4D45 con bajos porcentajes. Es representativo que en 2003 en la parcela C6E15 tuviera una cobertura de 9,38% y en el actual inventario no aparece. La competencia en esta parcela debido al incremento de otras especies, parece afectar negativamente Cistus clusii. (Figura 13) (Tabla 9). El tratamiento que más le favorece es ASU débil por bosquetes de 45x45 m. Caméfitos Figura 14. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Helianthemum marifolium en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. La competencia entre especies y quizás la menos cantidad de luz recibida hace que Helianthemum marifolium presenta poca cobertura en las parcelas, disminuyendo considerablemente respecto a 2003. Donde mayor porcentaje presenta es en la parcela C5E15. En las otras parcelas en las que aparece (C3E30, C1E45 y C4D45) su representación no es mayor del 2%. (figura 14) El tratamiento que más le favorece es entresaca por bosquetes de 15x15 m. 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 % de cobertura Parcelas Helianthemum marifolium 2016 2003 24 Figura 15. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Thymus vulgaris en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. En las parcelas de entresaca por bosquetes, la cobertura del tomillo disminuye de manera proporcional al aumentar la superficie de la parcela. A excepción de la parcela C5E15, que el tomillo no aparece ni actualmente ni en 2003, no pareciendo las condiciones de la parcela idóneas para su aparición. De las parcelas de ASU,la parcela con la intensidad débil (C4D45) favorece más la aparición del tomillo que la de la intensidad fuerte (C2F45). La parcela control (C7C30) tiene un porcentaje similar a C1E45. (Figura 15). El tratamiento que más le favorece es entresaca por bosquetes de 15x15 m. 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 % de cobertura Parcelas Thymus vulgaris 2016 2003 25 Figura 16. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de resto de Caméfitos en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. Tabla 10: Diferencia de % de cobertura entre 2003 y 2016 del resto de Caméfitos en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. * Presenta la misma cobertura 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 % de cobertura Parcelas Resto de Caméfitos 2016 Teucrium sp. Centaurea pinae Parcelas Teucrium sp. Centaurea pinae Argyrolobium zanonii Fumana sp. Sedum sediforme Aumento Disminución Disminución C1E45 0.73 * 0.72 1.09 0.36 C2F45 * * C3E30 0.81 C4D45 1.09 C5E15 3.13 C6E15 C7C30 26 Con respecto al resto de caméfitos, Teucrium sp. aparece solo en las parcelas C1E45 y C2F45. En 2003 también aparecía en C3E30 y C5E15, ambas de entresaca por bosquetes. En cuanto a Centaurea pinae únicamente aparece en la parcela C1E45. Es en esta parcela donde en 2003 aparecía el mayor número de especies de caméfitos. Los caméfitos tienden a disminuir desde 2003 ya sea por mayor competencia con las demás especies así como la época en la que se realizó el inventario. (Figura 16) (Tabla 10). Les favorecen las parcelas de mayor tamaño 45x45 m. Hemicriptófitos Figura 17. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de Brachypodium retusum en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. El lastón es la especie de hemicriptófitos que mayor cobertura presenta en las parcelas. Disminuyendo algo respecto a 2003.En las parcelas de entresaca por bosquete tiene una cobertura entre 30-40% salvo en C6E15 que es algo menor. Tiene un porcentaje similar la parcela de ASU fuerte (C2F45). Con respecto a la otra parcela ASU (C4D45) y la parcela control (C7C30) son donde menor cobertura presenta. Esto puede significar que al tener mayor sombra en estas dos parcelas el lastón aparezca en menor medida. (Figura 17). 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 % de cobertura Parcelas Brachypodium retusum 2016 2003 27 Figura 18. Comparación del % de cobertura de la vegetación correspondiente al año 2003 y 2016 de resto de Hemicriptófitos en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. Tabla 11: Diferencia de % de cobertura entre 2003 y 2016 del resto de Hemicriptófitos en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. Con respecto al resto de hemicriptófitos, se puede ver la gran irrupción de la especie Stipa offneri en todas las parcelas salvo en C6E15. En las demás aumenta desde 0,80 hasta 12%. Carex sp. disminuye aunque continua apareciendo en las parcelas de 45x45 m (C1E45,C2F45 y C4D45). Leuzea conífera y Pallensis spinosa no aparecen en el actual inventario. (Figura 18) (Tabla 11) 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 % de cobertura Parcelas Resto de Hemicriptófito 2016 Stipa offneri Carex sp. Parcelas Carex sp. Stipa offneri Leuzea conifera Pallensis spinosa Aumento Disminución Aumento Disminución C1E45 7.97 12.32 2.54 C2F45 3.99 7.97 C3E30 0.81 4.03 C4D45 1.09 7.61 0.72 0.36 C5E15 3.13 C6E15 C7C30 0.81 28 Conclusión general de las parcelas evaluadas En cuanto a los macrofanerófitos, en las parcelas donde se realizó el tratamiento de entresaca por bosquetes la especie Pinus halepensis aumenta respecto al inventario de 2003. El incremento menos importante es en la parcela C5E15, que solo aumenta un 3.1% mientras que en la otra parcela de 15x15 metros se incrementa un 12.5%. La parcela de 30 metros incrementa más su cobertura que la de 45 metros. Aun así, los aumentos son grandes, indicando la regeneración de esta especie tras la corta. Contrariamente Quercus rotundifolia sigue siendo más abundante en estas parcelas, pero ha disminuido bastante su cobertura, salvo en la parcela C6E15 que la mantiene en la actualidad. En la parcela que recibió el tratamiento de ASU fuerte disminuye la cobertura tanto de Pinus halepensis como de Quercus rotundifolia, pero esta última sigue siendo más abundante. En la de ASU débil es la parcela donde estas dos coberturas más se parecen, siendo prácticamente iguales actualmente. Por último, en la parcela control disminuyen ambas especies hasta alrededor de un 4% de cobertura, indicando la baja presencia de individuos jóvenes de estas especies. En lo referente a los nanofanerófitos, en las parcelas de entresaca por bosquetes se mantiene la cobertura de Quercus coccifera tanto en la de 30x30 como en la de 45x45. En las de 15 metros, en una disminuye su cobertura y en otra aumentan de manera considerable en ambos casos. Las especies de Juniperus aumentan su cobertura anterior salvo en la parcela C6E15, que disminuye. Rosmarinus officinalis aumenta en todas las parcelas y Ulex parviflorus tiende a disminuir, aunque con un porcentaje bajo. En la parcela con tratamiento ASU fuerte ocurre exactamente lo mismo, salvo que Ulex parviflorus aumenta mínimamente. En la parcela con ASU débil disminuye Quercus rotundifolia, Juniperus phoenicea y Ulex parviflorus como ocurría en las de entresaca. La parcela más distinta es la parcela control, donde Quercus coccifera tiene la menor cobertura de todas las parcelas aumentando ligeramente respecto a 2003. Por el contrario, es la parcela donde mayor cobertura tiene Juniperus oxycedrus aumentando su porcentaje con respecto al anterior inventario. Juniperus phoenicea mantiene más o menos su cobertura. Por otro lado, disminuyen en bastante porcentaje tanto Rosmarinus officinalis como Ulex parviflorus, teniendo coberturas muy bajas. En cuanto a los caméfitos, tienden en todas las parcelas a disminuir ya sea tanto en su cobertura como en su diversidad. Salvo en la parcela C1E45 que tienen mayor cobertura, en las demás representan coberturas muy bajas. Por último, con respecto a los hemicriptófitos, Brachypodium retusum sigue representando mucha cobertura a pesar que disminuye en algunas parcelas. En las parcelas de entresaca por bosquetes su cobertura se encuentra entre el 25-38%, siendo superior en la de ASU fuerte e inferior en ASU débil y en control. En la parcela control es donde menor cobertura tiene, disminuyendo drásticamente a un 8%. Aparece en todas las parcelas Stipa, con coberturas de alrededor del 10%. Esta especie no aparecía en el anterior inventario salvo en la primera parcela. En la parcela 6 no aparece y en la otra parcela de 15 y en la de 30 la cobertura está entre 3-4%. Contrariamente en la parcela de 45 metros su cobertura aumenta a un 13%. En las parcelas con ASU está alrededor de 7% y en el control es menor del 1%. 29 4.3 Altura A continuación, con el fin de tener referencias de le evolución del desarrollo del matorral bajo la cubierta del dosel arbóreo, se muestran los valores máximos, mínimos y medios de la altura alcanzada de las especies principales, que se analiza en las parcelas. Macrofanerófitos Pinus halepensis Figura 19. Alturas máximas, mínimas y medias de Pinus halepensis en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. En la figura 19 se puede observar como las mayores alturas corresponden a individuos que se encuentran en las parcelas de entresaca por bosquete, sobre todo en la parcela de 45x45 metros. Esto indica que a Pinus halepensis le favorece este tipo de tratamiento selvícola así como la mayor superficie de parcela tratada. En estas parcelas alcanza los 3 metros de media, encontrando varios ejemplares que alcanzan los 7 metros. También se puede comprobar como en la parcela control se alcanza también cierta altura, llegando a ejemplares de 4 metros. En la parcela tratada con criterio de ASU débil se obtiene una altura muy baja, en torno a 0.5 metros siendo regenerado. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 Altura (m) Alturas Pinus halepensis 30 Quercus rotundifolia Figura 20. Alturas máximas, mínimas y medias de Quercus rotundifolia en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. Se puede observar como en las parcelas de entresaca por bosquetes la encina tiene una altura media de unos 2,5 metros, aunque hay un máximo de 4,5 metros en la primera parcela (figura 20). Datos similares se pueden apreciar en la parcela control teniendo con altura máxima en torno a los 3 metros. En cuanto a las parcelas de ASU se obtiene el máximo de altura en la parcela de intensidad débil (C4D45) con 5 metros. Los datos obtenidos en la otra parcela de ASU (C2F45) son similares a las parcelas de entresaca por bosquetes con superficies más grandes (C1E45 y C2F45). Así como en el caso del pinar los individuos son mayoritariamente procedentes de la regeneración posterior a la corta, en el caso de la encina mayoritariamente son encinas que estaban presentes en el momento de la corta si bien la recuperación del crecimiento apical ha sido muy evidente en las entresacas. 0 1 2 3 4 5 6 max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 Altura (m) Alturas Quercus rotundifolia 31 Nanofanerófitos Juniperus phoenicea Figura 21. Alturas máximas, mínimas y medias de Juniperus phoenicea en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. La parcela donde alcanza mayor altura Juniperus phoenicea es en la del tratamiento ASU débil, llegando a los 4 metros de media (figura 21). En cuanto a las parcelas de entresaca por bosquetes, en la de 45x 45 metros tiene una altura de alrededor de 3 metros. En la de tamaño intermedio (30x30 m) la altura disminuye hasta los 2,5 metros de máxima. En las pequeñas (15x15 metros) la altura media es mayor que en las parcelas anteriores variando entre 2-2,5 metros. En cuanto al control (C7C30) y al ASU fuerte (C2F45) tienen datos similares de alturas medias y máximas. Juniperus oxycedrus 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 Altura (m) Alturas Juniperus phoenicea 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 Altura (m) Alturas Juniperus oxycedrus 32 Figura 22. Alturas máximas, mínimas y medias de Juniperus oxycedrus en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. En cuanto a Juniperus oxycedrus, la parcela donde se encuentran los individuos de mayor altura es en la de 30 metros de entresaca por bosquetes(C3E30) y en la de ASU fuerte(C2F45), alcanzando los 3 metros (figura 22). Se mantienen alturas máximas muy parecidas en la parcela de entresaca por bosquetes de menor tamaño (C6E15), en la de ASU débil(C4D45) y en la parcela control (C7C30). En la parcela control y en las pequeñas de entresaca por bosquetes disminuye la altura hasta los 1.5 metros de media. Quercus coccifera Figura 23. Alturas máximas, mínimas y medias de Quercus coccifera en cada una de las siete parcelas de la réplica de Chelva. Las parcelas donde la altura es más elevada en esta especie es en las de entresaca por bosquetes de 30 y de 45 metros, donde varía entre los 2-2,5 metros de máxima (figura 23). En el resto de parcelas tienen unas alturas parecidas. En la parcela control es donde se registran las alturas más bajas, lo que indicaría que la mayor cubierta de pinar perjudica el desarrollo de esta especie. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio max min medio C5E15 C6E15 C3E30 C1E45 C2F45 C4D45 C7C30 Altura (m) Alturas Quercus coccifera 39 6 BIBLIOGRAFÍA BLANCO E., CASADO M.A., COSTA M., ESCRIBANO R., GARCÍA M., GÉNOVA M., GÓMEZ A., MORENO J.C., MORLA C., REGATO P., SAINZ H., 1997. Los bosques ibéricos. Una interpretación geobotánica. Ed. Planeta. Barcelona. BRAUN-BLANQUET J., 1979. Fitosociología. Ed. Blume. Madrid. ESCRIG A., 2005. Evolución de la estructura y diversidad de la vegetación en tratamientos experimentales selvícolas sobre el pinar de carrasco en los montes de Tuéjar y Chelva (Valencia). Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos. Universidad Politécnica de Valencia. Proyecto Final de Carrera. Valencia. 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