ECOTONOS : IMPORTANCIA DE LA TRANSICIÓN ENTRE LAS AGRUPACIONES ARBOREAS y EL MATORRAL EN LA GESTIÓN FORESTAL. ESTUDIO DE CASOS. R. ESCRIBANO, A. ENCINAS & M.A. MARTIN* *DEPARTAMENTO DE PROYECTOS Y PLANIFICACIÓN RURAL. E.T.S. DE INGENIEROS DE MONTES, U.P.M. CIUDAD UNIVERSITARIA S/N. MADRID 28040. RESUMEN En la presente comunicación se analizan las características ambientales de la transición entre pinares de pino carrasco (Pinus halepensis Mill.) y matorral en áreas mediterráneas seminaturales y degradadas (ecotonos) con el objeto de poder describir estas zonas y reflejar su particularidad en la gestion forestal. El estudio se ha llevado a cabo en dos pinares de diferente edad y características: una repoblación joven en el término municipal de Funes, Navarra (España), y una masa adulta de origen natural sobre antiguos cultivos abancalados en las riberas del río Ippari, Sicilia (Italia). P.C.: Ecotonos, fronteras, Pinus halepensis, transecto. SUMMARY The objective of the work was to acquiring of data relating to the flora, vegetation and soils, as well as the description and analysis of these variables. The study is being accomplished in two zones, one in the municipality of Funes in Navarra (Spain), and the other in the Ippari river valley on the island of Sicily (Italy). Both zones are in the Mediterranean region. Data sheet s were designed for the collection of floristic and vegetation data and for other environmental variables. In each study zone 5 soil pits were dug: two in the ecotones, one in the pine forest, one in the shrubland and another in the ecotonal zone of the control plot. Plant species in each different zone: pine, ecotone and shrubland degree of cover, abundance and height. One mapping of the vegetation was done "on site". In the transects there is also information on the vertical structure, by strata and heights, and horizontal structure, and the cover of each species. K.W.: Ecotones, boundaries, Pinus halepensis, transect. INTRODUCCIÓN En la naturaleza, y a muy diferentes escalas, pueden ser observados cambios, identificados fundamentalmente por discontinuidades en el suelo y en la vegetación. Estos cambios, más o menos graduales y apreciables en mayor o menor medida, definen una zona de transición entre sistemas ecológicos adyacentes diferentes. La composición faunística y florística de esta área es mayor que la suma parcial de los componentes de las comunidades adyacentes, lo cual, en sí mismo, implica ya un incremento en la riqueza y biodiversidad. Esta área fronteriza, limitante con dos ecosistemas diferentes y que tiene unas características ecológicas particulares, se denomina "ecotono" y fue definido por CLEMENTS (1.905) como "la zona de unión entre dos comunidades, en la cual los procesos de intercambio y competencia pueden ser fácilmente observables". Posteriormente ODUM (1.971) definió el mismo término como "la transición entre dos o más comunidades --diversas, por ejemplo, entre un bosque y un prado. Esta tendencia al incremento de la variedad y densidad de las comunidades del ecotono se define como "efecto borde". Este efecto puede extenderse desde varios metros a varios centenares de metros, dependiendo de 295
las características de los ecosistemas en conexión.. Surge una nueva definición del término como "zona de transición entre dos sistemas ecológicos adyacentes y que tiene una serie de características únicamente definidas por escalas de tiempo y espacio, y por las fuerzas de unión entre los sistemas ecológicos que limita" (HOLLAND, 1.991). En esta nueva concepción del término aparecen los parámetros tiempo y espacio, tan importantes en el estudio de las zonas frontera. Un ecotono no es algo estático, puede variar a lo largo del tiempo como consecuencia del proceso natural de sucesión vegetal o como respuesta a un cambio en la condiciones ambientales que implique la desaparición de las comunidades vegetales o animales que caracterizaban o definían el ecotono. Por otro lado, uno de los mayores problemas con que nos encontramos en el estudio de las zonas de transición es la definición de la escala espacial, ya que la demarcación de un ecotono puede variar desde la zona de transición entre dos biomas, por ejemplo, la transición entre el bosque mediterráneo y el bosque atlántico, delimitada ésta por la presencia de los bosques marcescentes, hasta el transecto ecotonal definido por la gradación microclimática y microedáfica producida por una mata de Thynzus zygis en un matorral mediterráneo. El ecotono es un filtro, una "membrana más o menos permeable, que regula los flujos uni o bidireccionales entre los ecosistemas que delimita, por lo que tiene una función de control de los procesos ecológicos, tanto a pequeña como a gran escala. Es, por tanto, un indicador de los cambios que acontecen en el medio, que llevan asociados, además, cambios en los ciclos biológicos, en la producción de biomasa, en la acumulación de nutrientes en el suelo, etc, (ODUM, 1.971). Desde esta perspectiva se puede intuir la importancia del estudio de los ecotonos en el intento de comprender las consecuencias ecológicas que podrían tener lugar sobre las formaciones vegetales por un cambio climático global; por ejemplo, la zona ecotonal sabana-desierto, (HOLLAND,1.991). Otros cambios, a menor escala, también pueden dar lugar a transformaciones en la zona de contacto, tal es el caso de alteraciones en la composición y estructura de agrupaciones vegetales "contiguas", cuando una de ellas, al menos, está afectada por explotación forestal. En un estudio llevado a cabo en las Bárdenas (Navarra), por JORDANA, et al, en 1.987 se apunta que las repoblaciones tradicionales con pino carrasco (Pinus halepensis) no habían contribuído a la formación de suelo, y, por el contrario, habían supuesto una disminución de biodiversidad. Sin embargo, dentro de la misma área, en bosquetes de pino carrasco situados en los límites de las repoblaciones, así como en las áreas naturales de matorral mediterráneo degradadas con vegetación arbórea dispersa, se producían varios hechos como eran: aumento de la humedad relativa debido al efecto de sombra de la vegetación arbórea; disminución de la insolación y de la evaporación respecto al biotopo abierto; depósito de materiales minerales transportados por el viento; y disminución relativa del aporte de materia orgánica en forma de acículas y aumento de su heterogeneidad (al incrementarse la diversidad de especies vegetales) respecto a las áreas repobladas. Estas condiciones especiales en las zonas ecotonales determinaban un incremento de la diversidad de la fauna edáfica, lo cual se traducía en un aumento de la actividad biológica y de la degradación de la materia orgánica, que repercutía, a su vez, en una mayor velocidad en la creación de suelo y por tanto de aceleración de los procesos de sucesión vegetal. Todas ellas justifican por símismas algunas de las diferencias entre el ecotono y las zonas adyacentes. \ Esta comunicación tiene como fin presentar algunos de los resultados del estudio de vegetación y suelos perteneciente al proyecto ECOTONOS financiado por la Comunidad Europea y que tuvo por objetivo general demostrar que en las transiciones entre repoblaciones de pino carrasco (Pinus halepensis) y matorral mediterráneo se produce un 296
incremento de la biodiversidad. Dado que, según algunos estudios, este supuesto incremento de la biodiversidad en la zona ecotonal no siempre se produce (RUSEK, 1.992.), es necesario llevar a cabo estudios de evolución de la biodiversidad a lo largo de la zona de transición bosque o repoblaciones de pino carrasco-matorral en diferentes áreas mediterráneas y en un número suficiente de transectos ecotonales para poder pronosticar la rápida evolución del complejo suelo-fauna-vegetación. MATERIAL Y MÉTODOS El estudio se ha realizado en dos zonas, una en el término municipal de Funes en Navarra (España) y otra en el valle del río Ippari en la isla de Sicilia (Italia). Ambas zonas pertenecen al ámbito mediterráneo y están caracterizadas por un paisaje vegetal dominado por cultivos en los valles y agrupaciones arbóreas de pino carrasco (Pinus halepensis Mill.), arbustivas y sub arbustivas en las laderas. La principal diferencia entre los dos sitios está en la ubicación y estructura de la masa arborea estudiada; la zona siciliana esta próxima al mar y corresponde a una masa adulta sobre antiguos cultivos abancalados con una estructura vertical y horizontal de caracter natural, por el contrario la zona de Navarra esta situada en el interior, continental, y su origen es artificial, constituida por una repoblación realizada hace aproximadamente 40 años. - Selección de las zonas, parcelas y transectos. En Funes se seleccionó como zona una repoblación de pino carrasco que fué valladapara impdir el acceso de ganado ovino y se talarón un tercio de los árboles presentes. En Sicilia, la selección de la zona se llevó a cabo teniendo en cuenta las características del pinar de Pinus halepensis que bordea las laderas del tramo medio del río Ippari. La elección de las parcelas no fue fácil en ambos sitios y se llevó a cabo después de comparar el estado del suelo de distintas partes de pinar. En Sicilia la parcela estaba constituida por un conjunto de pinos, bosquete, dispuestos más o menos en círculo que dejaban una zona interior libre de la influencia de sus copas. En Funes el ecotono era perimetral a la repoblación. En ambas zonas se realizaron una serie de transectos perpendiculares al borde de contacto entre el pinar y el matorral: 4 en Funes y 5 en Vittoria, la longitud variaba con las caracteristicas estructurales de la transición y la anchura era constante e igual en todos los casos; dos metros. - Recopilación de la información existente y toma de datos. Se recopiló información tanto bibliográfica como gráfica y documental. Se diseñó una ficha destinada a recoger los datos de flora, vegetación y otras variables ambientales de la zona, parcela de estudio y de los transectos. Referente a la zona, se tomaron datos de precipitación y temperatura para las estaciónes meteorológicas de Caparroso en Navarra y Vittoria en Sicilia, y la relación de especies vegetales presentes, Cuadro 1. Los datos tomados en la parcela correspondieron a sus características físicas y de situación: altitud, exposición, pendiente, etc.; otros relativos a la formación arborea: estado fitosanitario, edad del pinar, número de árboles y tocones, altura y diámetro de los árboles, y los correspondientes a las especies vegetales: grado de cubierta y abundancia. En cada transecto se realizó un inventario florístico (en ambos casos, Funes y Vittoria se hizo un transecto de contraste, fuera de la parcela), un análisis estructural de la vegetación por transectos y se realizó un mapa de la vegetación. Se apuntarón también sus características físicas: pendiente del transecto, orientación, grado de cubierta vegetal del suelo, proporción de suelo desnudo, etc. En cada zona de estudio se realizaron 5 calicatas de suelo para conocer sus características físico-químicas: tres en la zona de transición pinar/matorral, una en pinar y otra en matorral. 297
- Preparación de datos y resultados. Para cada estación meteorológica (Caparroso, Vittoria), se elaboró una ficha hídrica y su climodiagrama correspondiente. Las especies se agruparon según se presentaban en cada tramo: matorral, ecotono (transición pinarmatorral) y pinar,cuadro 2. La cartografía de la vegetación consistió en representar espacialmente la estructura vertical y horizontal de las especies vegetales presentes en el transecto: número de estratos, grado de cubierta. número de individuos. etc. CONCLUSIONES Y COMENTARIOS La diferencia entre las dos zonas de estudio Funes y Vittoria se pone de manifiesto por el número de individuos y especies presentes en cada tramo, la explicación parece sencilla a la vista de las diferencias entre los dos pinares. El mayor número de especies arbustivas y subarbustivas en la agrupación siciliana se debe, entre otros, a la madurez del pinar, hecho que también queda patente en el número de estratos. Otra explicación en cuanto a las diferencias entre el número de individuos y grado de cubierta, esta en el uso y aprovechamiento de estas zonas: mientras que en Funes el ganado se ha movido libremente por el pinar y sus bordes sobre todo en la época estival e incluso los fuegos han tenido una presencia reciente, en Vittoria el estatus de conservación de la zona ha impedido desde hace mas de veinte años, que ciertos aprovechamientos se pactiquen; el pinar crece y se desarrolla de forma natural dando cobijo a muchas especies animales, sobre todo pájaros, que transportan y facilitan la dispersión de semillas de las especies vegetalas: Quercus calliprinos y Pistacia lentiscus. Hay que considerar en estas diferencias la particularidad del ecotono perimetral de Funes frente al de Vittoria que comprende el ecotono interno y el de Vittoria(2) ecotono interno más la orla, que corresponde al ecotono perimetral externo, Cuadro 2. El análisis de los transectos de la zona de Vittoria refleja un dominio del estrato subarbustivo, incluso debajo de los pinos. representado fundamentalmente por el lentisco (Pistacia lentiscus) y el romero (Rosmarinus officinalis), que contribuyen de manera significativa a la biomasa total del matorral. Son abundantes también la esparraguera (Asparagus acutifolius) y la olivilla (Teucrium fruticans), aunque su contribución a la biomasa total es poco importante. En los transectos de Funes el dominio del estrato subarbustivo, fuera del pinar, es muy importante en grado de cubierta y número de especies, representado fundamentalmente por el romero (Rosmarinus officinalis) y el tomillo (Thymus vulgaris),. Abundantes son también Helianthemum canum, Helianthemum lavandulifolium, aunque su contribución a la biomasa total es menos importante. En el pinar domina el estrato herbáceo con las especies Brachypodium retusum y Koeleria crassipes. En los pinares, el ecotono tal y como se presenta en la introducción de esta comunicación y por los resultados obtenidos en las zonas estudio, siempre de acuerdo a las características de flora y vegetación, tiene una expresión un tanto difusa, bien es verdad que prodria decirse que en Vittoria el número de especies y el número de individuos dejan constancia de que existe una mayor diversidad en la zona definida como ecotono (Cuadro 2), no así en el caso de Funes, con mayores guarismos en la zona de matorral seguida de la de transición (ecotono) y por último la de pinar, como era de esperar. Las observaciones realizadas en el campo y los resultados obtenidos para' este trabajo nos han permitido apuntar una serie de consideracionaes en relación con la gestion y manejo de las áreas repobladas y de las agrupaciones forestale, que son las siguientes: - la presencia de ecotonos en las formaciones arboreas no adehesadas es un hecho constatado casi perceptible que obliga a mantener unas pautas de manejo particular, encaminadas a proteger y potenciar estas zonas. 298
- los ecotonos estan presentes en los bordes de la agrupaciones forestales, tanto en la transicion de las zonas perimetrales exteriores, como en los huecos de ciertas dimensiones del interior de un bosque que aparecen por diferentes causas. - los ecotonos en las masas forestales permiten la persistencia y evolución de las agrupaciones en el tiempo, y facilitan su progresión espacial. - la importancia de las especies arboreas dominantes en la construcción y evolución del ecotono. - la influencia de las dimensiones de los árboles del borde de la agrupación (altura del árbol, forma, estructura y densidad de la copa), en la evolución, forma y características de las zonas de transición (ecotono). - la influencia de la densidad de la masa arbórea en la existencia, dimensiones y evolución del ecotono. -importancia de los parámetros ambientales de caracter físico, tales como pendiente, exposición y altitud, en la formación y dimensiones del ecotono. Ciertas tareas que se práctican en el borde de las repoblaciones o algunas masas arboreas maduras, en muchos casos de forma reiterada, con el objeto de evitar o dificultar el avance del fuego en la zona arboladas, trae consigo la perdida de la zona de ecotono. Estas practicas influyen entre otros: en la regeneración del bosque; en la perdida de zonas de alta diversidad ecológica (cabe mencionar la perdida de habitats para la fauna de gran importancia para los ecotonos). Ademas se aceleran los procesos de erosión de la zonas de borde y se retrasa, incluso se impide parcial o totalmente, la integración paisajística de las repoblaciónes. En resumen el interés radica en conocer las características ambientales y la madurez de estas zonas de transición y particularizar la gestión forestal de acuerdo con ellas. Así, la base de la recuperación de la vegetación en estas zonas (instalación de especies y aceleración de procesos de sucesión vegetal), consiste en maximizar y potenciar el efecto ecotono ya que de esta forma se regenerará más rapidamente el suelo y aumentará la biodiversidad de las zonas mediterraneas degradadas. Un ejemplo de diseño de actuación en un ecotono maduro podría ser: plantación dispersa de individuos arboreos (2 metros de altura) y especies arbustivas típicas de la orla de cada tipo de bosque, siembra de especies herbaceas por zonas y plantación mixta de árbolillos (especies arboreas jovenes de 1 a 2 de metros de altura) en rodales de 20 m. cuadrados con 50 a 70 pies; o rodales, con densidad mayor y de composición mixta entre plantulas de especies arboreas, arbustivas y subarbustivas. Cada ecotono tendría un diseño territorial adaptado a sus características. AGRADECIMIENTOS Este trabajo se ha realizado con cargo al proyecto EV5V -CT94-0845 de las Comunidades Europeas, Dirección General XII, dirigido por el profesor R. JORDANA, Catedrático de la Universidad de Navarra. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CLEMENTS, F. E.;1.905. Research Methods in Ecology. University Publishing Company, Lincoln, Nebraska, U.S.A. ODUM, E P.;1.971. Fundamentals of Ecology. W.B. Saunders Company, Philadelphias, Pennsylvania. U.S.A. HOLLAND, M. M. et al. (Eds.);1.991. Ecotones. Chapman and Hall, New York, London. 299
JORDANA, R. et al.; 1.987. Effect of reafforestation by conifers in natural biotopes of mi die and sout Navarra (Northern Spain). Revue. Suisse Zool.; 94 (3): 491-502. RUSEK, 1.; 1.992. Distribution and dinamics of soi1 orgamsms across ecotones. In: Hansem, A. J. et di Castri, F. (Eds.). Landscape boundaries, consequences for biotic diversity and ecologicalflow. SCOPE book series. Spring-Verlag.New York.USA. codí. ESPECIE codí. ESPECIE codí. ESPECIE codí. ESPECIE Pinus halepensis 16 Teucrium flavum 2 Cistus salvifolius 17 Thymelaea hirsuta 3 Rosmarinus officinalis 18 Thymus capitatus 4 Teucrium fruticans 19 Thymus vulgaris 5 Asparagus acutifolius 21 Phagnalon rupestre 6 Piptatherum miliaceum 22 Taraxacum officinale 7 Pistacia lentiscus 23 Aristolochia clematitis 8 Rubia peregrina 24 Rhamnus alaternus 9 Ephedra fragilis 26 Linaria arvensis 10 Ceratonia siliqua 27 Teucrium polium 11 Quercus cal/iprinos 28 Cistus incanus 12 Olea europaea var. europaea 29 Rhamnus myrtifolia 13 Asphodelus ramosum 30 Arisarum vulgare 14 Micromeria graeca 31 Olea europaea var. sylvestris 15 Oxalis corniculata 32 Calicotome infesta 33 Ruta graveolens 34 Ononis reclinata 35 Helichrysum stoechas 36 Helianthemum pilosum 37 BrachYPodium retusum 38 Bupleurum fruticescens 39 Sedum forsteranum 41 Genista scorpius 43 Ononis tridentata 44 Fumana ericoides 46 Senecio vulgaris 47 Asterolinon linum-ste/latum 48 Helianthemum la vandulifolium 49 Helianthemum squamatum 50 Artemisia herba-alba 51 Euphorbia serrata 52 Frankenia thymifolia 53 Stel/aria media 54 Prasium majus 55 Smilax aspera 56 Peucedanum officinale 57 Centaurea acaulis 58 Evax pygmaea 59 Cerastium glomeratum 60 Asteriscus maritimus 61 Hypericum montanum 62 Lagurus ova tus 63 Plantago cynops 64 AI/ium roseum 65 Helianthemum canum 66 Koeleria crassipes Cuadro 1. Relación de especies presentes en las zonas de estudio NAVARRA 1*** 3 15 19 24 27 35 36 38 39 41 43 44 46 47 48 49 65 66 I MATORRAL 10 117 1 13 1 2 1 1 1 1 3 1 4 O 2 3 2 6 o ECOTONO 8 34 o 10 o 1 3 o 3 1 1 o o 1 () o o 6 2 PINAR 9 7 o 2 7 3 1 2 (1 o o O O o () O O 5 1 TOTAL SP. 27 158 1 25 8 6 5 3 4 2 4 1 4 1 2 3 2 17 3 N"ndiv. N spp. 169 17 70 JI 37 9 276 37 VITTORIA 1*** 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 16 18 21 28 29 31 MATORRAL 1 3 8 11 4 o 4 O 1 o 6 O O () o O 1 j 1 ECOTONO 3 6 8 23 22 3 19 2 1 1 15 O o o 1 o 3 3 3 ORLA ** 6 3 2 19 53 2 49 7 o () 28 5 1.1 1 1 o o 6 PINAR 2 o 1 7 20 o 26 3 o o 14 o o o o o o o 2 TOTALSP. 12 12 19 60 99 5 98 12 2 1 63 5 1 3 2 1 4 4 12 54 55 N indivi. N spp. O o 41 11 o 1 1J4 16 5 o 191 16 1 o 76 9 6 1 422 52 VITTORIA(2)* 1*** 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 16 18 21 28 29 31 54 55 N ndivi. N"spp. MATORRAL 1 3 8 11 4 o 4 o 1 o 6 o o o o o 1 1 1 ECOTONO 9 9 10 42 75 5 68 9 1 1 43 5 1 3 2 1 3 3 9 PINAR 2 () 1 7 lo o 26 3 () o 14 O o o (J o o () 2 TOTAL SP. 12 12 19 60 99.5 98 12 2 J 63 5 1 3 2 1 4 4 12 *** ** o o 41 11 5 1 305 21 1 O 76 9 6 1 422 41 las especies aparecen en el Cuadro 2" relación de especies de las zonas de estudio" Se entiende por orla la parte exterior que rodea al pinar estudiado. Puede entenderse como zona de ecotono perietral. '" Vittoria(2): se han unido los datos del ecotono y la orla Cuadro 2. Número de especies e individuos presentes en las zonas de estudio segúnlos tramos estudiados: matorral, ecotono-orla, pinar. 300