Publicado
Hojarasca y CO₂ del suelo en paisajes en proceso de restauración en Bogotá: efecto de propiedades edáficas y ambientales
Forest floor and soil CO₂ in landscapes undergoing restoration in Bogotá: the effect of soil and environmental properties
DOI:
https://doi.org/10.15446/abc.v30n2.116033Palabras clave:
Bosque andino, cambio climático, ciclo de carbono, propiedades del suelo, restauración ecológica (es)Andean forest, carbon cycle, climate change, restoration ecology, soil properties (en)
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El aporte de hojarasca y el flujo de CO2 regulan el balance entre almacenamiento de carbono y liberación de CO2 del suelo. Estos procesos varían por la influencia de múltiples factores biofísicos, siendo incierto su comportamiento en sitios periurbanos conservados y en proceso de restauración. El objetivo de este estudio fue evaluar el aporte de hojarasca y flujo de CO2 del suelo en tres sitios de la cuenca media del río Tunjuelo en Bogotá. La hojarasca, el flujo de CO2, la temperatura del suelo y condiciones ambientales se midieron mensualmente durante seis meses. La humedad del suelo, el pH y la densidad aparente se obtuvieron una única vez. El aporte de hojarasca y el flujo de CO₂ mostraron un comportamiento inverso entre los sitios evaluados. Peña Blanca (sitio conservado) presentó mayor aporte de hojarasca (2,48 t ha⁻¹ semestre⁻¹) y menor flujo de CO₂ (3,48 ± 2,16 µmol m⁻² s⁻¹). En contraste, Cantarrana (> 2 años de recuperación) registró un menor aporte de hojarasca (0,46 t ha⁻¹ semestre⁻¹) y un flujo de CO₂ más elevado (4,56 ± 2,62 µmol m⁻² s⁻¹). Las propiedades del suelo y las condiciones ambientales influyeron en ambos procesos. Los resultados sugieren que sitios mejor conservados tienden a acumular más hojarasca y a liberar menores cantidades de CO₂. En sitios en proceso de restauración, se recomienda implementar prácticas de conservación del suelo, como mantenerlo cubierto con hojarasca y material orgánico, para promover el aporte gradual de nutrientes y las reservas de carbono.
Forest floor input and CO2 efflux regulate the balance between carbon storage and CO2 release from the soil. These processes vary due to the influence of multiple biophysical factors, and their behavior in peri-urban sites that are conserved and under restoration is uncertain. The objective of this study was to evaluate the forest floor input and CO2 efflux from the soil at three sites in the middle basin of the Tunjuelo River in Bogotá. Forest floor input, CO2 efflux, soil temperature, and environmental conditions were measured monthly for six months. Soil moisture, pH, and bulk density were obtained only once. Forest floor input and CO₂ efflux showed an inverse pattern between the evaluated sites. Peña Blanca (conserved site) exhibited a higher forest floor input (2.48 t ha⁻¹ semester⁻¹) and a lower CO₂ flux (3.48 ± 2.16 µmol m⁻² s⁻¹). In contrast, Cantarrana (>2 years under recovery) recorded a lower forest floor input (0.46 t ha⁻¹ semester⁻¹) and a higher CO₂ efflux (4.56 ± 2.62 µmol m⁻² s⁻¹). Soil properties and environmental conditions influenced both processes. The results suggest that better-conserved sites tend to accumulate more forest floor and release less CO₂. In sites undergoing restoration, it is recommended to implement soil conservation practices, such as keeping the soil covered with leaf litter and organic material, to promote the gradual supply of nutrients and the preservation of carbon stocks.
Referencias
Aguilar-Garavito, M., Ramírez, W., Aguilar-Garavito, M. y Ramirez, W (Eds.). (2015). Monitoreo a procesos de restauración ecológica aplicado a ecosistemas terrestres. Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt. https://repository.humboldt.org.co/entities/publication/6c3dc07a-514d-4377-b170-5e3f5420fd3e
Ahirwal, J., Kumari, S., Singh, A. K., Kumar, A. and Maiti, S. K. (2021). Changes in soil properties and carbon fluxes following afforestation and agriculture in tropical forest. Ecological Indicators, 123, 1-9. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.107354
Alavi-Murillo, G., Diels, J., Gilles, J. and Willems, P. (2022). Soil organic carbon in Andean high-mountain ecosystems: importance, challenges, and opportunities for carbon sequestration. Regional Environmental Change, 22(4), 3-16. https://doi.org/10.1007/s10113-022-01980-6
Alcaldía Mayor de Bogotá. (2020). Plan de Acción Climática Bogotá 2020-2050.
Alcaldía Mayor de Bogotá. (2021). Plan de Ordenamiento Territoral. Bogotá Reverdece 2022-2035.
Bazán Tapia, R. (2017). Manual de procedimientos de los análisis de suelos y agua con fines de riego. Instituto Nacional de Innovación Agraria. https://repositorio.inia.gob.pe/items/3e246861-3056-46b4-9464-f8a175f77fe3
Bréchet, L. M., Lopez-Sangil, L., George, C., Birkett, A. J., Baxendale, C., Castro Trujillo, B. and Sayer, E. J. (2018). Distinct responses of soil respiration to experimental litter manipulation in temperate woodland and tropical forest. Ecology and Evolution, 8(7), 3787–3796. https://doi.org/10.1002/ece3.3945
Carvalho Gomes, L., Cardoso, I. M., Mendonça, E. de S., Fernandes, R. B., Lopes, V. S.and Oliveira, T. S. (2016). Trees modify the dynamics of soil CO2 efflux in coffee agroforestry systems. Agricultural and Forest Meteorology, 224, 30–39. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2016.05.001
Cavelier, J. and Peñuela, M. C. (1990). Soil Respiration in the Clud Forest and Dry Deciduous Forest of Serrania de Macuira, Colombia. Biotropica, 22(4), 346–352. https://doi.org/10.2307/2388552
Celentano, D., Zahawi, R., Finegan, B., Casanoves, F., Cole, R. y Holl, K. . (2011). Restauración ecológica de bosques tropicales en Costa Rica: efecto de diferentes modelos en la producción, acumulación y descomposición de hojarasca. Revista de Biologia Tropical, 59(3), 1–14.
Correa Ayram, C. (2008). Análisis del estado actual de conectividad de las coberturas vegetales de la cuenca media del río Tunjuelo. Pérez Arbelaezia, 12(19), 115–139.
Dhital, D., Manandhar, R., Manandhar, P. and Maharjan, S. R. (2022). Soil CO2 efflux dynamics and its relationship with the environmental variables in a sub-tropical mixed forest. Open Journal of Forestry, 12(3), 312–336. https://doi.org/10.4236/ojf.2022.123017
Duque, A., Peña, M. A., Cuesta, F., González-Caro, S., Kennedy, P., Phillips, O. L., Calderón-Loor, M., Blundo, C., Carilla, J., Cayola, L., Farfán-Ríos, W., Fuentes, A., Grau, R., Homeier, J., Loza-Rivera, M. I., Malhi, Y., Malizia, A., Malizia, L., Martínez-Villa, J. A. and Feeley, K. J. (2021). Mature Andean forests as globally important carbon sinks and future carbon refuges. Nature Communications, 12(1), 1–10. https://doi.org/10.1038/s41467-021-22459-8
FAO. (2017). Unlocking the potential of soil organic carbon. https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/584567aa-d89d-4d9a-82d8-1fad58266364/content
Fernández Pérez, C. J., Cely Reyes, G. E. y Serrano, P. A. (2019). Cuantificación de la captura de carbono y análisis de las propiedades del suelo en coberturas naturales y una plantación de pino en el páramo de Rabanal, Colombia. Cuadernos de Geografía: Revista Colombiana de Geografía, 28(1), 121–133. https://doi.org/10.15446/rcdg.v28n1.66152
Franco, C. (2023). Decomposition and Respiration in High-Andean Forest Soils At Different Successional Stages. [Tesis de Maestría en Ciencias - Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia]. Universidad Nacional de Colombia. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/83980
Gutiérrez, T. (2015). Plan de manejo ambiental del mantenimiento canal de aducción Presa Seca Cantarrana y obras complementarias. Acueducto agua y alcantarillado de Bogotá, G&G Ingenieros Ltda.
Han, T., Huang, W., Liu, J., Zhou, G. and Xiao, Y. (2015). Different soil respiration responses to litter manipulation in three subtropical successional forests. Scientific Reports, 5, 1–8. https://doi.org/10.1038/srep18166
Higuera, D. and Martínez, E. (2006). Litterfall and nutrient fluxes in canopy oaks in neotropical cloud forest – Colombia. Lyonia a Journal of Ecology and Application, 11(1), 67–74.
Honorio, E. N. and Baker, T. (2010). Manual para el monitoreo del ciclo del carbono en bosques amazónicos. Instituto de Investigaciones de la Amazonia Peruana / Universidad de Leeds. https://rainfor.org/wp-content/uploads/sites/129/2022/06/Honorio_Baker2010-Manual-carbono.pdf
Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). (2022). Sistema de Información para la gestión de Datos Hidrológicos y Meteorológicos – DHIME. http://dhime.ideam.gov.co/atencionciudadano/
Li, G., Kim, S., Han, S. H., Chang, H. and Son, Y. (2017). Effect of soil moisture on the response of soil respiration to open-field experimental warming and precipitation manipulation. Forests, 8(3), 8–11. https://doi.org/10.3390/f8030056
Londe, V., De Sousa, H. and Rodrigues-Kozovits, A. (2016). Litterfall as an indicator of productivity and recovery of ecological functions in a rehabilitated riparian forest at das velhas river, southeast brazil. Tropical Ecology, 57(2), 355–360.
Lopera, M. (2018). Flujo de CO2 del suelo en cobertuas verdes de la microcuenca Fucha, Bogotá. Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis. http://catalogador.jbb.gov.co:8090/app/resource?r=001_am_sc_2018007&request_locale=pt
Lopera, M. (2019). Flujo de CO2 del suelo bajo diferentes coberturas de la Reserva Forestal Protectora Bosque Oriental de Bogotá. Revista de La Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 43(167), 234–240. https://doi.org/10.18257/raccefyn.823
López-Teloxa, L. C. and Monterroso-Rivas, A. I. (2020). CO2 mitigation strategies based on soil respiration. La Granja: Revista de Ciencias de La Vida, 32(2), 30–41. https://doi.org/10.17163/lgr.n32.2020.03
Luan, J., Liu, S., Zhu, X., Wang, J. and Liu, K. (2012). Roles of biotic and abiotic variables in determining spatial variation of soil respiration in secondary oak and planted pine forests. Soil Biology and Biochemistry, 44(1), 143–150. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2011.08.012
Luo, Y. and Zhou, X. (2006). Soil respiration and the environment. Elsevier, Inc.https://doi.org/10.1016/B978-0-12-088782-8.X5000-1
Machuca Duarte, Liliana, F., Acevedo Bermúdez, Á. S., Suescún Carvajal, D., León-Peláez, J. D. y Bolívar-Santamaría, S. (2023). Producción y descomposición de hojarasca en un robledal: análisis de determinantes ambientales y de vegetación. Colombia Forestal, 26(2), 44–59. https://doi.org/10.14483/2256201X.19524
Merchán González, L. A. (2020). Estimación del flujo de CO2 bajo diferentes coberturas en dos áreas del Complejo de páramos de Chingaza. [Tesis de pregrado en ecología, Facultad de Estudios Ambientales y Rurales. Pontificia Universidad Javeriana]. Repositorio Javeriana. https://repository.javeriana.edu.co/handle/10554/52690
Montañez-S, A., Avella-M, A., and López Camacho, R. (2023). Litterfall and nutrient transfer dynamics in a successional gradient of tropical dry forest in Colombia. Revista De Biología Tropical, 71(1), e52278. https://doi.org/10.15517/rev.biol.trop.v71i1.52278
Murcia-Rodríguez, M. A. (2019). Dinamica de caida de hojarasca en un gradiente sucesional del bosque altoandino Colombiano. Revista Bistua Facultad de Ciencias Basicas, 17(3), 179–186. https://ojs.unipamplona.edu.co/index.php/bistua/article/view/227
Murcia-Rodriguez, M. A. y Ochoa-Reyes, M. P. (2008). Respiración del suelo en una comunidad sucesional de pastizal del bosque altoandino en la cuenca del río Pamplonita, Colombia. Caldasia, 30(2), 337–353. https://revistas.unal.edu.co/index.php/cal/article/view/39175
Murcia-Rodríguez, M. A., Ochoa-Reyes, M. P. y Poveda-Gómez, F. E. (2012). Respiración del suelo y caída de hojarasca en el matorral del bosque altoandino (Cuenca del río Pamplonita, Colombia). Caldasia, 34(1), 165–185. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0366-52322012000100012
Oraon, P. ., Singh, L. and Kumar, M. (2018). Forest floor biomass, litterfall and physico-chemical properties of soil along the anthropogenic disturbance regimes in tropics of Chhattisgarh, India. Journal of Forest and Environmental Science, 34(5), 359–375. https://doi.org/10.7747/JFES.2018.34.5.359
Paudel, E., Dossa, G. G. O., Xu, J. and Harrison, R. D. (2015). Litterfall and nutrient return along a disturbance gradient in a tropical montane forest. Forest Ecology and Management, 353, 97–106. http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2015.05.028
Peña-Quemba, D., Rubiano-Sanabria, Y. y Riveros-Iregui, D. (2016). Efectos del uso del suelo sobre el flujo de CO2 del suelo en el Páramo de Guerrero, Colombia. Agronomía Colombiana, 34(3), 364–373. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v34n3.58791
Pérez Suárez, V. (2022). Caracterización de la vegetación del área de Peña Blanca ubicado en la vereda de Pasquilla-Bogotá, D.C. Bogotá “José Celestino Mutis”. Dataset/Occurrence. Jardín Botánico de Bogotá. https://doi.org/10.15472/w5yze6
Pinos, J., Studholme, A., Carabajo, A. and Gracia, C. (2017). Leaf Litterfall and Decomposition of Polylepis reticulata in the Treeline of the Ecuadorian Andes. Mountain Research and Development, 37(1), 87–96. https://doi.org/10.1659/MRD-JOURNAL-D-16-00004.1
Pinto Moreno, Ó. (2019). Convenio de arborización en zona de influencia indirecta del RSDJ. Periódico Doña Juana, 29, 11-12. https://www.uaesp.gov.co/content/periodico-dona-juana
Pita, K., Wickham, S. B., Davis, E. L., Lauriault, P., Johnson, A., Le, N. Q., Mullally, S., Schang, K., Smitas-Kraas, M. M. A., Wittmann, E. and Trant, A. J. (2024). How does restoration ecology consider climate change uncertainties in forested ecosystems? Restoration Ecology, 32(8), 1–10. https://doi.org/10.1111/rec.14265
PP, System. (2018). TARGAS-1 Portable Photosynthesis System Operation Manual Version 1.02. ManualsLib. https://www.manualslib.com/manual/1424674/Pp-Systems-Targas-1.html
Ramírez Palacio, Á. A. y Moreno Hurtado, F. H. (2008). Respiración microbial y de raíces en suelos de bosques tropicales primarios y secundarios (Porce, Colombia). Revista Facultad Nacional de Agronomía - Medellín, 61(1), 4381–4393. https://revistas.unal.edu.co/index.php/refame/article/view/24738
Schlesinger, W. H. and Andrews, J. A. (2000). Soil Respiration and the global carbon cycle. Biogeochemistry, 48(1), 7–20. https://doi.org/10.1023/A:1006247623877
Tian, D., Xiang, Y., Seabloom, E., Wang, J., Jia, X., Li, T., Li, Z., Yang, J., Guo, H. and Niu, S. (2023). Soil carbon sequestration benefits of active versus natural restoration vary with initial carbon content and soil layer. Communications Earth and Environment, 4, 1–6. https://doi.org/10.1038/s43247-023-00737-1
Ussa Garzón, J. (2010). Diagnóstico de las áreas rurales de Bogotá D.C. Secretaria Distrital de Planeación, Secretaria Distrital de Ambiente, Unidad Administrativa Especial de Servicios Públicos, Secretaria Distrital de Hábitat y Universidad Distrital. https://oab.ambientebogota.gov.co/wp-content/uploads/dlm_uploads/2018/11/C017_Tomo_IX_Borde_Sur_de_Bogota.pdf
Veneklaas, E. J. (1991). Litterfall and nutrient fluxes in two montane tropical rain forests, Colombia. Journal of Tropical Ecology, 7(3), 319–336. https://doi.org/10.1017/S0266467400005587
Yang, J., Li, A., Yang, Y., Li, G., and Zhang, F. (2020). Soil organic carbon stability under natural and anthropogenic-induced perturbations. Earth-Science Reviews, 205, 1–9. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103199
Zapata, C., Ramírez, J. A., León-Peláez, J. D., y González-Hernández, M. I. (2007). Producción de hojarasca fina en bosques altoandinos de Antioquia, Colombia. Revista Facultad Nacional de Agronomía Medellín, 60(1), 3771–3784. https://revistas.unal.edu.co/index.php/refame/article/view/24394
Zúñiga-Escobar, O., Peña-Salamanca, E. J., Torres-González, A. M., Cuero-Guependo, R., y Peña-Óspina, J. A. (2013). Determinación del impacto de actividades antrópicas en el almacenamiento de carbono en suelos de ecosistemas de alta montaña en Colombia. Agronomia Colombiana, 31(1), 112–119.
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