Soil fungal responses to forest management in Mediterranean ecosystems

Abstract

La gestió forestal pot tenir un paper clau en la mitigació de l'efecte del canvi climàtic als ecosistemes mediterranis, reduint la cobertura arbòria i redistribuint els nutrients i l'aigua per als arbres restants. Tot i que la reducció de la biomassa aèria dels arbres és evident i fàcilment avaluable, l'efecte de la gestió forestal sobre les comunitats microbianes del sòl és més difícil de quantificar i, per tant, ha rebut menys atenció. Aquesta tesi va analitzar l'efecte dels tractaments silvícoles (i.e. clearcut i thinning) sobre les comunitats fúngiques del sòl a les pinedes mediterrànies.

A l'experiment de clearcut (bosc de Pinus sylvestris), a mitjà termini, la biomassa fúngica va ser menor en les clares en comparació amb les vores del bosc i les àrees circumdants; per contra, les propietats del sòl i la composició de la comunitat fúngica del sòl van ser similars a les del bosc.

En els experiments de thinning, la intensitat del thinning i el gradient altitudinal van ser els principals impulsors del canvi en la composició vegetal del sotabosc (bosc de Pinus pinaster). A més, no es van observar diferències intraespecífiques a les comunitats fúngiques del sòl en una plantació de Pinus halepensis, ni abans ni un any després d'una aclarida del 50%. Finalment, en un bosc mediterrani de Pinus uncinata, la diversitat i composició de cossos fructífers ectomicorísics i saprotròfics, així com d'espores, no es van veure significativament afectades per la intensitat de l'aclarida.

La gestión forestal puede desempeñar un papel clave en la mitigación del efecto del cambio climático en los ecosistemas mediterráneos, reduciendo la cobertura arbórea y redistribuyendo los nutrientes y el agua para los árboles restantes. Si bien la reducción de la biomasa aérea de los árboles es evidente y fácilmente evaluable, el efecto de la gestión forestal sobre las comunidades microbianas del suelo es más difícil de cuantificar y, por lo tanto, ha recibido menos atención. Esta tesis analizó el efecto de los tratamientos silvícolas (i.e. clearcut y thinning) sobre las comunidades fúngicas del suelo en pinares mediterráneos.

En el experimento de clearcut (bosque de Pinus sylvestris), a medio plazo, la biomasa fúngica fue menor en las claras en comparación con los bordes del bosque y las áreas circundantes; por el contrario, las propiedades del suelo y la composición de la comunidad fúngica del suelo fueron similares a las del bosque.

En los experimentos de thinning, la intensidad del thinning y el gradiente altitudinal fueron los principales impulsores del cambio en la composición vegetal del sotobosque (bosque de Pinus pinaster). Además, no se observaron diferencias intraespecíficas en las comunidades fúngicas del suelo en una plantación de Pinus halepensis, ni antes ni un año después de un aclareo del 50%. Finalmente, en un bosque mediterráneo de Pinus uncinata, la diversidad y composición de cuerpos fructíferos ectomicorrízicos y saprotróficos, así como de esporas, no se vieron significativamente afectadas por la intensidad del aclareo.

Forest management can play a key role in mitigating the effect of climate change on Mediterranean ecosystems, by reducing tree cover, and redistributing nutrients and water for the remaining trees. While the reduction in aboveground tree biomass is evident and easily assessable, the effect of forest management on the soil microbial communities is more challenging to be quantified and has therefore received less attention. This thesis analyzed the effect of silvicultural treatments (i.e., clear-cut and thinning) on the soil fungal communities in Mediterranean pine forests.

In the clear-cut experiment (Pinus sylvestris forest), in the medium term, fungal biomass was lower in clear-cuts compared to the forest edges and surrounding areas, conversely soil properties and soil fungal community composition were similar to forest.

In the thinning experiments, the thinning intensity and the altitudinal gradient were the main drivers of understorey plant compositional change (Pinus pinaster stands). Furthermore, there were no intraspecific differences in the soil fungal communities in a Pinus halepensis plantation, neither before nor one year after a 50% thinning. Finally, in a Mediterranean Pinus uncinata forest, the ectomycorrhizal and saprotrophic fruitbody and spore diversity and composition were not significantly affected by the thinning intensity.