Spatial distribution and physiology of biological soil crusts from semi-arid central Spain are related to soil chemistry and shrub cover

Abstract

A pesar del papel crítico de las costras biológicas del suelo (BSC) en la función de los ecosistemas áridos y semiáridos, se encuentran pocos estudios sobre las variables ambientales más importantes que afectan su distribución y fisiología. Este estudio busca determinar los factores edáficos y microambientales que afectan la distribución espacial y la producción de pigmentos de líquenes y musgos formadores de BSC en parches abiertos de un matorral mediterráneo semiárido de coscoja. Medimos la cobertura de BSC de la sucesión tardía, la cobertura de arbustos, la distancia a la coscoja más cercana (para probar los efectos del microambiente del matorral de coscoja en BSC) y la concentración de pigmento de una especie de liquen (Cladonia foliacea) y una de musgo (Pleurochaete squarrosa) en el Reserva Natural El Regajal-Mar de Ontígola (Centro de España). En la macroescala (>0,5 m), los resultados mostraron que la distribución de BSC y los pigmentos estaban estrechamente acoplado a un conjunto de propiedades del suelo, en particular el pH, Fe y Ca del suelo. Específicamente, el pH del suelo tuvo una relación positiva con la cobertura de cinco especies individuales de líquenes formadores de BSC y se relacionó negativamente con la producción de pigmento en C. foliacea. Cuando se excluyó el pH del análisis, el Ca apareció como la principal variable del suelo y se correlacionó con la cobertura total de BSC y la cobertura total de líquenes. El micronutriente Fe tuvo una relación positiva significativa con la concentración de ocho pigmentos en P. squarrosa y también se combinó con la cubierta de dos líquenes formadores de BSC. El manganeso, propuesto anteriormente como un micronutriente limitante clave para las BSC, afectó la diversidad de líquenes de manera negativa. A microescala (~0,5 m), el microambiente de coscoja, la cubierta de arbustos y la cubierta de musgo fueron determinantes de la distribución de BSC, y la cobertura total de líquenes y BSC estuvo sobrerrepresentada en los micrositios de arbustos orientados al N y al E. Nuestros hallazgos sugieren que la variabilidad química del suelo y la diversidad de micrositios creada por la vegetación vecina afectan la distribución del BSC de manera compleja y esencial y que los estudios destinados a explorar las relaciones entre el BSC y el medio ambiente deben realizarse en varias escalas espaciales. Por lo tanto, los estudios basados en respuestas específicas de especies o grupos son inadecuados para revelar los principales factores que determinan la distribución de los diversos organismos que constituyen las BSC y/o para proponer herramientas potenciales destinadas a restaurar las BSC en ecosistemas áridos y semiáridos.