Caracterización de la red de macroporos del suelo mediante tomografía de rayos X, bajo distintos usos de suelo y su relación con la filtración

Abstract

The cloud forests are strategic management in the water due to its production and water harvesting, however the flow of water in the soil and hydrological behavior in these environments are still poorly understood. The presence of macrospores in a site are conditioned by soil type, structure, age and composition of the plant communities and wildlife, as well as the history of land use and management, which is reflected in the structure and complexity of the 3D network of macrospores and determines the functional importance of the macrospores and their effect on the flow of water in the soil. To predict its dynamics under different land uses, it is necessary to have information about their spatial arrangement and conformation. The macrospore network of three land uses, mature cloud forest (BM), secondary cloud forest (BS) and pasture (PA) was analyzed using computed tomography. The study area is located in the region of the Cofre de Perote in the state of Veracruz. Undisturbed soil core PVC cylinders with a portable hydraulic system is extracted and scanned using a digital X-ray tomography 3D reconstructions were performed using AMIRA 5.0. Significant differences in the structure and complexity of the network of macrospores between different land uses found. The more complex network was found in the BM. The AP obtained the least complex network. The BS has the largest network of macrospores. Most macrospores corresponded to living roots, decaying roots and soil partially filled with ancient roots.

Los bosques mesófilos resultan estratégicos en el manejo hidrológico debido a su producción y captación de agua, sin embargo el flujo de agua en el suelo y el comportamiento hidrológico en estos ambientes aún son poco comprendidos. La presencia de los macroporos en un sitio están condicionadas por el tipo de suelo, la estructura, edad y composición de la comunidades vegetales y de la fauna, así como por la historia de uso del suelo y su manejo, lo cual se ve reflejado en la estructura y complejidad de la red 3D de macroporos y condiciona la importancia funcional de los macroporos y sus efectos sobre el flujo de agua en el suelo. Para predecir su dinámica bajo diferentes usos de tierra, es necesario tener información sobre su arreglo y conformación espacial. Se analizó la red macroporos de tres usos de suelo, bosque mesófilo maduro (BM), bosque mesófilo secundario (BS) y pastizal (PA) empleando tomografía computarizada. El área de estudio se localiza en la región del Cofre de Perote del estado de Veracruz. Se extrajeron núcleos inalterados de suelo en cilindros de PVC con un sistema hidráulico portátil y se escanearon con un tomógrafo digital de rayos X. Se realizaron reconstrucciones 3D a empleando AMIRA 5.0. Se encontraron diferencias significativas en la estructura y complejidad de la red de macroporos entre los distintos usos de suelo. La red más compleja se encontró en el BM. El PA obtuvo la red menos compleja. El BS tuvo la red de macroporos más extensa. La mayoría de los macroporos correspondieron a raíces vivas, raíces en descomposición parcialmente rellenados con suelo y raíces antiguas.