Caracterización funcional de costras biológicas de suelo en un pastizal semiárido de San Luis Potosí.

Abstract

"En zonas semiáridas del centro de México la sobreexplotación de pastizales ha ocasionado severa reducción de su productividad. Su fisonomía se caracteriza por espacios abiertos con presencia de costras biológicas del suelo. Aunque este tipo de paisaje es representativo de pastizales semiáridos de San Luis Potosí, no existe información relacionada con el papel de las costras biológicas. Por tal motivo el objetivo de éste estudio fue identificar y caracterizar la frecuencia y cobertura de costras biológicas del suelo de un pastizal degradado a nivel de comunidad y macollo de gramíneas, así como su influencia en la biomasa de raíces a nivel de macollo. El contenido de carbono y nitrógeno total, relación C:N y estabilidad del suelo fue evaluado a nivel de microestrato de suelo. Se observó una mayor frecuencia de espacios abiertos que de espacios con vegetación, siendo Bouteloua el género dominante de la vegetación. En el suelo, se identificaron seis tipos de costras con diferentes morfologías Acarospora schleicheri, Buellia sp., Disploschistes sp. y Placynthiella uliginosa, Peltula michoacanensis (fijadora de N2) y una costra de hongos. La mayor frecuencia a nivel de comunidad como de macollo fue de P. uliginosa y costra de hongos. A nivel de macollo de gramínea P. uliginosa presentó una mayor cobertura en la pendiente inferior del macollo. El contenido de biomasa de raíces disminuyó en relación a la distancia del macollo y profundidad del suelo. Acarospora schleicheri presentó mayor porcentaje de C y N total en el talo y C:N en relación a costras de hongos. Todas las especies de costras presentaron mayor estabilidad en relación a la costra de hongos. En el pastizal de San Sebastián donde la vegetación no tiene un arreglo en bandas con respecto a la pendiente, la presencia de costras resulta crucial en el aporte de C, N y estabilidad del suelo, asociados a patrones en la frecuencia y cobertura de costras. Debido a que las costras intervienen procesos relacionados con la estabilidad del suelo, función hidrológica e integridad biótica, es posible considerarlas indicadores de la salud del ecosistema."

"In the semiarid region of Central Mexico, overgrazing has led to severe reduction in grassland productivity. Diverse biological soil crusts frequently cover open interspaces devoid of vegetation. Even though this ecosystem type is very abundant in the semiarid zones of San Luis Potosi, we have limited knowledge on the identity and functional role of biological crusts especially for total C and N contribution and soil stability. Hence, the objective of this study was to characterize the biological crusts of degraded grassland and to examine their influence on the total C and N content, and the C:N ratio and soil stability. We characterized the species composition of the vegetation and biological soil crusts and determined the proportion of basal cover (vegetation and crust) and gap size in the vertical and horizontal direction with respect to the slope. At the tussock level, we characterized the spatial distribution of the biological crust and vertical and horizontal distribution of roots biomass with respect to their position along the slope. Total soil C and N content, C:N ratio and soil stability were evaluated at the microescale level. Overall, the grass cover was lower than that of the biological crust. Bouteloua scorpioides was the dominant grass species. The soil was covered by six crust types with different morphologies, Acarospora schleicheri, Buellia sp., Disploschistes sp. and Placynthiella uliginosa, Peltula michoacanensis (N2 fixer), and one fungal species. Placynthiella uliginosa and the fungal crust were the most abundant crust types at the landscape level and at the tussock level and P. uliginosa was more common and abundant below plant tussocks than above the tussock with respect to the slope. Root biomass was lower at greater distances from the tussocks and at greater soil depth. Crusts with a greater tallus conferred greater soil total C and N and stability than the thin films of fungi. The grass tussocks do not exhibit band arrangements, thus allowing for extensive run-off. Hence, the abundant crust cover in the interspaces appears crucial for the contribution to soil C and N, and soil stability to these degraded grassland ecosystems. This work is a first effort to improve our understanding on the functional role of the biological soil crusts in degraded grasslands and their contribution to rangeland health."