Efectos de Cytisis multiflorus (L'Hér) Sweet sobre las comunidades herbáceas, ante diferentes niveles de estrés hídrico en la penillanura salmantina

Abstract

En ecosistemas Mediterráneos, áridos y semiáridos, varios estudios han mostrado el efecto favorable de los matorrales sobre la comunidad herbácea subyacente, mientras que estas interacciones son menos conocidas en ambientes Mediterráneos sub-húmedos del centro-oeste de España, cuyas condiciones abióticas son más variables tanto espacial como temporalmente. Por lo tanto, se evalúo el efecto de Cytisus multiflorusž la especie de matorral más importante en este último ecosistema, mediante la cuantificación de la biomasa aérea y cobertura de las principales familias de herbáceas a lo largo de un gradiente longitudinal de distribución, desde el centro del matorral leñoso hasta los espacios más abiertos fuera de su área de influencia. De tal forma, que se analizaron tres hipótesis: (1) La inducción de cambios del matorral sobre la comunidad de herbáceas; (2) El cambio de dirección del efecto del matorral, de negativo a positivo, debido a un incremento del estrés abiótico; y (3) la capacidad del matorral para mantener la biomasa verde de las herbáceas bajo su cubierta. Estas hipótesis fueron contrastadas mediante la comparación de dos comunidades con diferentes condiciones edáficas muy marcadas durante tres años, período de tiempo que presentó además diferencias de precipitación anual muy acusadas en la época de primavera principalmente.El efecto de cada matorral aislado de C. multiflorus varío en relación con un gradiente definido de las condiciones abióticas, que dependieron a su vez del tipo de variable cuantificada. El efecto sobre la cobertura total, la cobertura y biomasa por familias (gramíneas, leguminosas, compuestas y otras familias ), la diversidad y riqueza no fueron consistentes con la segunda hipótesis enunciada. C. multiflorus evidenció un fuerte efecto negativo sobre la cobertura total y de las leguminosas a medida que el estrés hídrico aumentaba y, al contrario, un claro efecto positivo sobre la cobertura de gramíneas hacia mejores condiciones hídricas. En contraste, evaluando el efecto del matorral sobre la biomasa total y aquella de gramíneas, se apoyó la misma hipótesis pero en un gradiente de estrés, donde se detectó un mecanismo de facilitación en las peores condiciones de estrés hídrico (muy seco). Un proceso similar también se encontró para las variables de cobertura total, de gramíneas y compuestas. Adicionalmente, C. multiflorus permitió una postergación en el tiempo de la biomasa verde de las gramíneas pero no de las restantes familias debido a que la mayoría de ellas estuvieron verdes al momento del muestreo. Asimismo, C. multiflorus generó un gradiente longitudinal de condiciones abióticas que permitió el establecimiento de diferentes especies bajo su cubierta. Las contribuciones de este estudio se relacionaron con un mayor conocimiento de la ecología de C. multiflorus en España, que permitirá formular planes de conservación acorde con un manejo de tipo dehesa. Debido a que el matorral establece una segregación espacial entre gramíneas y leguminosas, importantes por su aporte nutricional al ganado, su presencia resultaría más importante en aquellos ambientes con mayor estrés hídrico. Consecuentemente, la conservación de C. multiflorus permitiría no sólo el establecimiento de estas familias de herbáceas, sino que además mantendría su biomasa verde por más tiempo. En cambio, sin la facilitación del matorral, el éxito de estas familias sería menor temporalmente.

Favorable effects of shrubs on the understorey herbaceous community have been shown for arid and semi-arid Mediterranean areas but poorly known in sub-humid Mediterranean areas of CW Spain that, in turn, have more uneven abiotic conditions for both spatial and temporal scales. Since Cytisus multiflorus is the most important shrub of these latter Mediterranean areas, therefore it was used as a model to evaluate its effect upon the underlying herbaceous vegetation. The interaction between C multiflorus and different herbaceous family plants was quantified by several variables such as total aerial biomass, total cover and herbaceous plants cover along a longitudinal gradient drawn from the centre of individual shrubs towards more open spaces outside the influence of the shrub cover. In this way, three different hypotheses were analysed separately: (1) the shrub induces any changes in the underlying herbaceous community; (2) the shrub grade effect varies from negative to positive as the abiotic stress increases and (3) the herbaceous plants biomass remains green longer when sheltered under the shrub cover. These hypotheses were contrasted by comparing both two communities differing in their degree of abiotic stress and three years differing in their annual spring rainfall.The effect of isolated C. multiflorus individuals varied in relation to a gradient of stressful conditions that, in turn, depended more on the type of the variable being quantified. The shrub effect was not consistent with the second former hypothesis when some variables were taking into account such as plant diversity, species richness, total plant cover or, the biomass and cover of different herbaceous plants (grasses, legumes, forbs and other families herbs). Consequently, C. multiflorus had a strong and negative effect on both total and legumes cover as water stress conditions increased but, on the contrary, a clear positive effect on grasses cover towards better conditions of water availability. In contrast, the shrub effect on both total and grasses biomass was consistent with the hypothesis related to the abiotic stress, where it was detected a facilitation effect but only under extreme water stress conditions (very dry conditions). A similar pattern was found when comparing either total cover or grasses and forbs covers. Additionally, C. multiflorus was capable to keep green the grasses biomass through longer periods of time but not other herb biomass which were green at the moment of sampling. Nevertheless, C. multiflorus created a spatial gradient associated with abiotic conditions that allow the establishment of underlying herbaceous plants under its shelter.This study showed a better understanding of the ecology of C. multiflorus in sub-humid areas of CW Spain that will contribute towards the conservation efforts of dehesa zones. As this shrub species was effective to promote the establishment primarily of underlying legumes and grasses in extreme water stress environments, it therefore implied to be crucial for maintaining these species pools along with its biomass green longer in time. Therefore, the conservation of C. multiflorus will permit achieve species-rich semi-natural grasslands capable to cope with the intensification of farming industry that are pushing the dehesa systems towards more degrading practices.