Cambios en el almacenamiento de nitrógeno y agua en el suelo de un matorral desértico transformado a sabana de buffel ( Pennisetum ciliare (L.) Link)

Inglés. Abstract: Land use change is one of the main factors of natural ecosystem degradation, affecting nitrogen and water transfer between patches and reducing their productivity. This paper describes how conversion of desert scrub to savanna in central Sonora (RCS) has affected nitrogen and water pools and availability in the soil. Five sampling patches were chosen for each habitat: under the canopy of Olneya tesota trees (NA) and in the intercanopy bare soil (NI) in the desert scrub. Similarly in the buffel grass savanna under the canopy of the same tree species (SA), in bare soil (SI) and under Buffel grass (SB). We analyzed total and available near-surface soil nitrogen and soil water content at different depths during three years (2010 to 2013). We estimated an annual loss of 12.5 kg N ha-1 due to transformation of the natural scrub ecosystem, where trees and shrubs that serve as fertility islands were dominant, to buffel grass savanna. Soil water content in the topsoil was higher in the bare soil than in other habitats, but habitats with vegetation cover had higher water content than bare soil at 150-200 cm soil depth. Our results suggest that the desert scrub to savanna transformation has led to temporal and spatial decline of soil nitrogen and water. This change has affected the nitrogen and water pools, as well as the soil physical properties, soil fertility and water pools leading to an impact on hydrological budget and function of the transformed ecosystem.

Español; castellano. Resumen: El cambio de uso de suelo es uno de los principales factores de la degradación de los ecosistemas naturales, al modificar los procesos de transferencia de nitrógeno y agua reduciendo su productividad. En el presente trabajo, se describe cómo la transformación de matorrales desérticos a sabanas de zacate buffel en la región central de Sonora (RCS) afecta dichos almacenes de recursos del suelo. Para entenderlo, se seleccionaron parcelas en el matorral bajo el dosel de árboles de Olneya tesota (NA) y espacios abiertos sin cobertura vegetal aparente (NI), y en la sabana de buffel, bajo la misma especie de árbol (SA), inter-espacio (SI) y bajo el pasto Buffel (SB). Se analizó el nitrógeno total y las formas disponibles de este nutrimento en el suelo, así como contenido de agua en el suelo a diferentes profundidades durante cuatro años (2010 al 2013). Se encontró una pérdida anual de 12.5 kg N ha-1 debido a la transformación del ecosistema natural dominado por árboles y arbustos que generan islas de fertilidad e inter-espacios, a una sabana dominada por buffel e inter-espacios a sabana. La humedad del suelo indica que en la parte superficial del suelo, los espacios abiertos tienen más humedad, pero en la parte profunda de 150 a 200 cm la cubierta vegetal de los árboles y buffel almacenan más agua. Los resultados sugieren que el cambio de matorrales a sabanas de buffel ha disminuido los reservorios de nitrógeno y agua, e impactado las propiedades físicas del suelo, la fertilidad, y los reservorios hídricos del suelo. El estudio sugiere que los cambios espaciales y temporales en nitrógeno y agua en el suelo repercutirán de manera importante en el balance hidrológico y funcionamiento del ecosistema transformado.