Impacts of altered precipitation, nitrogen deposition and plant competition on a Mediterranean seed bank

Abstract

Preguntas ¿El aumento de la fertilización con nitrógeno (N), la alteración del suministro de agua y la mayor competencia por parte de una especie de planta nitrófila alteran el establecimiento de la comunidad vegetal desarrollada a partir del banco de semillas del suelo presente en un ecosistema mediterráneo semiárido en condiciones de invernadero? ¿La planta nitrófila responde de la misma manera a la adición de N en condiciones de campo?

Ubicación Matorral de coscoja y romero en el Parque Natural El Regajal-Mar de Ontígola, centro de España.

Métodos En septiembre de 2008, se recolectó un banco de semillas de suelo nativo en áreas abiertas dominadas por arbustos de romero. Se recolectaron semillas de la nitrófila Diplotaxis siifolia a principios del verano de 2008. Se distribuyeron macetas con alícuotas de tierra en ocho tratamientos, los cuales resultaron de combinaciones de dos niveles de fertilización con N, suministro de agua y densidad de D. siifolia en el banco de semillas. La comunidad vegetal se dejó crecer durante 3 meses, cuando se realizaron las mediciones y cosechas de la fluorescencia de la clorofila. En el verano de 2008, la densidad del banco de semillas del suelo en parcelas de 0 y 50 kg N·ha-1·año-1 también se manipuló en el campo esparciendo semillas al voleo hasta una densidad de 8000 semillas de D. siifolia·m-2.

Resultados El aumento de N y la competencia tendieron a reducir el contenido de agua del suelo en macetas con "alto nivel de agua". La alta fertilización con agua y nitrógeno aumentó la producción total de biomasa vegetal aérea y subterránea. La fertilización con nitrógeno redujo la proporción raíz:brote de la planta, tuvo un efecto negativo en la riqueza de la planta y, junto con una "alta competencia" y un "alto nivel de agua", redujo la productividad de la biomasa de las hierbas. El tratamiento de competencia disminuyó la fluorescencia de la clorofila en los pastos. En condiciones de campo, la fertilización con N aumentó la densidad de D. siifolia y este efecto dependió de la disponibilidad de fósforo del suelo.

Conclusiones Nuestros resultados muestran que las especies de plantas nitrófilas como D. siifolia pueden ser una amenaza para las comunidades de plantas locales en el contexto de una mayor deposición de N y eventos de precipitación alterados. En particular, las comunidades de plantas locales de climas mediterráneos semiáridos, y especialmente el elemento herbáceo, pueden sufrir más por la competencia en sitios altamente contaminados e invadidos durante años inusualmente húmedos. Finalmente, predecimos un aumento futuro en la dominancia relativa de estas especies en ambientes mediterráneos semiáridos donde las especies herbáceas típicamente adaptadas a ambientes con bajos nutrientes no lograrán competir exitosamente con las malezas.