Estudio de los mecanismos que favorecen la restauración forestal en zonas degradadas: facilitación, forma del borde y estrategias de propagación

La presente Tesis Doctoral tiene como objetivo general estudiar la colonización natural de leñosas, en un antiguo hueco minero restaurado (en el sentido que suele emplearse en gestión ó por gestores) quince años atrás en el norte de la provincia de Palencia, bajo condiciones climáticas sub-mediterráneas. En particular, se pretende: 1) describir el patrón de colonización de las principales especies leñosas colonizadoras en función de la variabilidad espacial de los principales parámetros edáficos y microclimáticos, a lo largo del gradiente borde de bosque-mina; 2) evaluar la influencia de la forma del borde bosque-mina en la intensidad y distancia de la colonización de especies leñosas; 3) evaluar la expansión natural de los bosques de Q. petraea en minas de carbón restauradas y caracterizar los micrositios favorables en el área minera para el establecimiento de las plántulas; y, por último, 4) identificar y cuantificar las estructuras de regeneración (semilla, rebrote) de las principales leñosas colonizadoras de minas de carbón restauradas (Quercus petraea, Cytisus scoparius y Genista florida), en función del ambiente (bosque o mina). 

Los resultados muestran la existencia de un gradiente en las condiciones ambientales que determina diferencias en la composición de especies de las comunidades de plantas leñosas, desde el bosque más denso, húmedo y sombrío sobre suelos ácidos y ricos en nutrientes hasta el pastizal oligotrófico, más abierto y más seco. Además, se ha observado que la colonización se concentra en las proximidades del borde del bosque debido a las condiciones micro-ambientales de los ecotonos, así como a los mecanismos de dispersión de las distintas especies. La colonización está dominada por C. scoparius y G. florida (con poca presencia en el bosque), que son especies mediterráneas que normalmente predominan en las fases de degradación del bosque; mientras que Q. petraea (especie dominante en el bosque) ve limitada su colonización por su escasa plasticidad fenotípica, así como por sus mecanismos de dispersión (barocoria y zoocoria). Por tanto, la composición de especies leñosas del bosque no es un buen predictor ni de la intensidad de colonización ni de la composición de especies de la mina. 

Además, se ha encontrado que la intensidad de colonización cambia en función de la forma del borde, es decir, hay un mayor número de especies colonizadoras y la intensidad de colonización de algunas especies es mayor en los borde cóncavos que en los convexos. Por otro lado, la mayor intensidad y frecuencia de ramoneo se concentra en los primero metros desde el borde del bosque, siendo máxima en las convexidades. Por tanto, las características de borde tienen un gran potencial para ser utilizados en la restauración de bosques autóctonos basándose en los procesos naturales, tanto en zonas mineras como en otras áreas degradadas. 

Si nos centramos en la colonización de Q. petraea observamos que la densidad de plántulas disminuye notablemente desde el bosque inalterado hacia el centro de la mina y que la mayor parte de estas plántulas se localizan bajo altas coberturas de matorral, sobre todo de G. florida, en los dos ambientes de mina estudiados. Por tanto, existe un efecto positivo de los arbustos en el establecimiento de las plántulas de Q. petraea en la mina, que se incrementa a medida que el ambiente se vuelve más estresante (desde el borde del bosque hacia el centro de la mina), y se debe a las distintas características estructurales de los matorrales en cada ambiente de mina. Estos resultados apoyan la idea de usar los matorrales como especies ingenieras de los ecosistemas, para incrementar la heterogeneidad en condiciones micro-ambientales en huecos mineros restaurados, de cara a impulsar el establecimiento de especies sucesionales tardías de Quercus. 

En cuanto a las estrategias de propagación, Q. petraea sólo muestra regeneración vegetativa en el bosque, a partir de rebrote de raíz lateral, pero su contribución es muy baja, tanto en número de individuos como en biomasa. La regeneración de C. scoparius tiene lugar exclusivamente vía germinativa en ambos ambientes y la de G. florida mayoritariamente vía germinativa, y únicamente en la posición de la mina más alejada del bosque se regenera vegetativamente a partir de raíces laterales. La época del año más adecuada para estudiar la regeneración de las tres especies en el noroeste de Palencia parece ser el invierno. Únicamente en el caso de los individuos de Q. petraea parece existir una tendencia a que disminuya la relación entre la biomasa aérea y la subterránea al pasar del ambiente de bosque al de la mina. Para las leñosas sub-arbóreas se observa, sin embargo, una posible tendencia al aumento de la relación biomasa aérea/subterránea dentro de la escombrera minera al aumentar la distancia al borde del bosque.

Palabras clave: coenoclina; gradiente bosque-mina; clima sub-mediterráneo; norte de España; forma del borde; herbivoría; minería a cielo abierto; roble albar; facilitación; expansión del bosque; rebrote; semilla; influencia del ambiente; densidad y biomasa; reclutamiento; ratio biomasa aérea:subterránea.