Determinantes de la regeneración arbórea nativa en áreas de bosque y pastizal del norte de la provincia de Corrientes, Argentina

Abstract

Frente a la crisis climática global actual, la restauración ecológica surge como una práctica de gran relevancia para recuperar, con toda su funcionalidad, ecosistemas que se han perdido. En los ecosistemas de transición donde coexisten en el paisaje distintos ambientes de pastizales, bosques y distintos usos de la tierra, como el Chaco Húmedo argentino, representa un gran desafío y una oportunidad. Los factores que determinan la coexistencia de estos ambientes, así como su estabilidad, han sido ampliamente debatidos e incluyen tanto factores bióticos como abióticos, cuyo efecto puede variar entre ambientes, entre especies o en el tiempo. Por lo tanto, ante la necesidad de restaurar, el conocimiento de cuáles son los factores más relevantes que afectan a la regeneración vegetal se hace extremandamente necesario. Para el caso de la restauración de bosques, en estos ecosistemas de transición es necesario conocer específicamente aquellos factores que determinan la regeneración de especies leñosas en los distintos ambientes. Además, la presencia de plantaciones forestales en estos ecosistemas de transición podría representar una alternativa para esta restauración, a través de la facilitación de la regeneración arbórea, lograda por el efecto nodriza que podría ejercer su dosel. El objetivo de esta tesis fue estudiar distintos factores que influyen en la regeneración arbórea nativa en diferentes ambientes de la región del Bosque Chaqueño Húmedo (NW de Corrientes, Argentina) y evaluar el rol de plantaciones forestales como facilitadoras del establecimiento arbóreo nativo, bajo la hipótesis que estos factores, junto con el fuego –un distubio cada vez más frecuente-, actúan de forma similar en eucaliptales y bosques, por lo que favorecerían al establecimiento de las especies arbóreas nativas, en comparación con los pastizales. Para ello se analizaron algunos factores abióticos (microclima y suelo), bióticos (herbivoría, granivoría y competencia) y el fuego, como determinantes de la regeneración de cinco especies arbóreas nativas: Enterolobium contortisiliquum, Gleditsia amorphoides, Peltophorum dubium, Handroanthus heptaphyllus y Schinopsis balansae en cuatro ambientes diferentes: bosques, pastizales –con y sin remoción de gramíneas- y eucaliptales. Se instalaron parcelas en los ambientes bajo estudio, repetidas en cuatro bloques completos al azar (4 ambientes x 4 bloques = 16 parcelas) en el NW de Corrientes, Argentina; en donde se midieron variables microclimáticas y edáficas y se llevaron a cabo ensayos de germinación y remoción de semillas; y de supervivencia, crecimiento y herbivoría sobre renovales, los cuales fueron trasplantados en las parcelas; además se evaluó la germinación en laboratorio de las especies bajo estudio. Durante un año

se midió el crecimiento y supervivencia de los renovales en todos los ambientes, hasta que ocurrieron incendios accidentales sobre los pastizales y eucaliptales, lo que permitió evaluar la ocurrencia de incendios en los ambientes, así como la capacidad de rebrote de las especies. El microclima en los distintos ambientes fue diferente, con temperaturas extremas, como veranos de 50°C e inviernos de 0°C, baja humedad y alta radiación en los pastizales, por lo que la supervivencia de los renovales fue más baja, aunque los que lograron sobrevivir crecieron más, respecto de los otros ambientes; en los bosques la situación fue contraria respecto al microclima, con veranos más moderados y temperaturas de 28°C, lo que resultó en una alta supervivencia pero bajo crecimiento, debido a que la radiación que llegaba a estos sitios era del 1% respecto a áreas abiertas; mientras que en los eucaliptales, con condiciones microclimáticas intermedias como temperaturas en verano de 31°C, la supervivencia fue alta y similar al bosque, aunque el crecimiento fue mayor y similar a los pastizales para la mayoría de las especies, ya que la radiación aquí fue del 20% respecto de los pastizales. Por otro lado, las condiciones edáficas fueron diferentes entre los ambientes, con menor fertilidad en pastizales, mayor en bosques e intermedia en eucaliptales; por ejemplo, los bosques presentaron el doble de materia orgánica respecto de los eucaliptales, tres veces más respecto a los pastizales y hasta cinco veces más respecto de los pastizales con remoción, sugiriendo que la vegetación podría ejercer efectos sobre el suelo. Respecto a la granivoría, la misma fue muy alta en todos los ambientes, aunque fue mayor en bosques (>97%), donde a su vez se observó una mayor frecuencia de hormigas granívoras. La germinación dependió de la especie, siendo P. dubium la que más germinó, aunque todas las especies alcanzaron al menos un 80%. La herbivoría no cambió entre ambientes, pero P. dubium y G. amorphoides fueron las más afectadas, mientras que S. balansae fue la menos afectada. A pesar de haber sufrido herbivoría, P. dubium fue la que más sobrevivió y creció en los eucaliptales, por lo que sería indicada para la resturación de sitios degradados. Luego de un año, pastizales y eucaliptales sufrieron incendios, registrando mayor ocurrencia en éstos últimos. Luego de éste disturbio, la especie que más rebrotó fue H. heptaphyllus, con casi un 50% de sobrevivencia al fuego, y la que menos rebrotó fue G. amorphoides. Este trabajo sugiere que tanto los factores bióticos como los abióticos son importantes en el establecimiento leñoso, pero el fuego parecería ser un disturbio muy frecuente, que tendería a mantener el mosaico pastizal-bosque, ya que impediría el reclutamiento, y afectarían más a pastizales y eucaliptales, respecto a los bosques; sin embargo, los renovales de H. heptaphyllus podrían tolerarlo a través del rebrote. Este efecto, a su vez, sería reforzado por otros factores, como las condiciones ambientales que se vuelven extremas en los pastizales. El fuego, no ingresó a los bosques, sugiriendo que es posible evitarlo. A pesar que los eucaliptales podrían actuar como nodrizas, ya que

moderan las condiciones microclimáticas estresantes y mejoran las condiciones edáficas, los severos incendios que los alcanzan desde los pastizales vecinos ponen en duda su rol en la restauración ecológica en el Chaco Húmedo en el actual contexto de manejo del fuego.

Faced with the current global climate crisis, ecological restoration emerges as a highly relevant practice to recover, with all its functionality, ecosystems that have been lost. In transitional ecosystems where different environments of grasslands, forests and different land uses coexist in the landscape, such as the Argentinean Humid Chaco, represents a great challenge and an opportunity. The factors that determine the existence of this mosaic, as well as their stability, have been widely debated and include both biotic and abiotic factors, and its effect can vary between different environments, between species, or overtime. Therefore, given the need to restore, the knowledge of which are the most relevant factors and how they affect plant regeneration is extremely necessary. In the case of forest restoration, in these transition ecosystems, it is necessary to know specifically those factors that affect the regeneration of woody species in different environments. In addition, the presence of afforestations in these transition ecosystems could represent an alternative for restoration, through the facilitation of regeneration, achieved by the nurse effect that its canopy could exert. The objective of this thesis was to study different factors that influence native tree regeneration in different environments of the Humid Chaco Forest region (NW of Corrientes, Argentina) and to evaluate the role of eucalypt afforestations as facilitators of the native tree establishment, under the hypothesis that these factors, together with fire, act in a similar way in eucalypt afforestations and forests, thus favoring the establishment of native tree species, compared to grasslands. For this, some abiotic factors (microclimate and soil), biotic (herbivory, granivory, and competition), and fire were analyzed as determinants of the regeneration of five native tree species: Enterolobium contortisiliquum, Gleditsia amorphoides, Peltophorum dubium, Handroanthus heptaphyllus, and Schinopsis balansae in four different environments: forests, grasslands –with and without removal of grasses- and eucalypt afforestations. Plots were installed in the environments under study, repeated in four random complete blocks (4 environments x 4 blocks = 16 plots) in the NW of Corrientes, Argentina; where microclimatic and edaphic variables were measured and germination and seed removal tests were carried out; and survival, growth, and herbivory on saplings, which were transplanted in the plots; Furthermore, the germination of the species under study was evaluated in laboratory. During one year the growth and survival of the saplings were measured until accidental fires occurred on the grasslands and eucalypt afforestations, which allowed evaluating fire occurrence in the environments, as well as

the regrowth capacity of the species. The microclimate in the different environments was different, with extreme temperatures, such as summers of 50°C and winters of 0°C, low humidity and high radiation in grasslands, so the survival of the saplings was lower, although those that they managed to survive they grew more, concerning the other environments; In forests, the situation was the opposite for the microclimate, with more moderate summers and temperatures of 28°C, which resulted in high survival but low growth, perhaps because the radiation that reached these sites was 1% in contrast to open areas; while eucalypt afforestations, with intermediate microclimatic conditions such as summer temperatures of 31°C, survival was high and similar to forests, although growth was higher and similar to grasslands for most of the species, since the radiation here was 20% compared to grasslands. On the other hand, the edaphic conditions were different between environments, with lower fertility in grasslands, higher in forests, and intermediate in afforestations; For example, forests presented twice as much organic matter compared to afforestations, three times more than grasslands and up to five times more than grasslands with removal, suggesting that vegetation could exert effects on the soil. Regarding the granivore, it was very high in all environments, although it was higher in forests (> 97%), wherein turn a higher frequency of granivorous ants was observed. Germination depended on the species, being P. dubium the one that germinated the most, although all species reached at least 80%. Herbivory did not change between environments, but this species and G. amorphoides were the most affected, while S. balansae was the least affected. Despite having suffered herbivory, P. dubium was the one that survived the most and grew in the plantations, so it would be indicated for the restoration of degraded sites. After a year, grasslands and eucalypt afforestationssuffered fires, registering greater occurrence in the latter. After this disturbance, the species that re-emerged the most was H. heptaphyllus, with almost 50% survival to fire, and the one that re-emerged the least was G. amorphoides. This study suggests that both biotic and abiotic factors are important in woody establishment, but fire seems to be a very frequent disturbance, which would tend to maintain the grassland-forest mosaic, since it would prevent recruitment, and would affect grasslands and eucalypt afforestations, compared to forests; however, H. heptaphyllus saplings could tolerate it through regrowth. This disturbance did not reach forests, suggesting that it is possible to avoid it. Although eucalypt afforestations could act as nurses, since they moderate stressful microclimatic conditions and improve edaphic conditions, the severe fires that reach them from neighboring grasslands cast doubt on their role in ecological restoration in the Humid Chaco in the current context of fire management.