Efectos invisibles de las invasiones biológicasCambios estructurales en las comunidades micorrícicas de los ecosistemas atlánticos y consecuencias en el desarrollo de plantas nativas

Resumen

La expansión de las plantas exóticas invasoras (IAPs) ocasiona importantes impactos sobre la estructura y función de los ecosistemas a diferentes niveles. Comúnmente, las IAPs producen cambios en las propiedades físico-químicas del suelo, niveles de nutrientes, régimen hídrico, así como una reducción de la biodiversidad nativa. Además de los efectos a nivel superficial, las IAPs transforman las comunidades microbianas de los suelos invadidos. Una vez establecidas, éstas forman nuevas asociaciones mutualistas con las comunidades de microorganismos nativos que por los efectos producidos puede ser clasificada, de forma general, como positiva, negativa o neutra. Elementos fundamentales dentro de la configuración de los hábitats terrestres, las interacciones hongo-planta son claves en la adquisición de nutrientes y la adaptación de las plantas al estrés ambiental, llegando incluso a que algunas especies presenten total dependencia para su crecimiento. Es el caso de los hongos micorrícicos arbusculares (AMF), considerados como una de las asociaciones simbióticas más importantes de la naturaleza. Este grupo, establece relaciones mutualistas con más del 80% de las plantas terrestres. Su papel de intermediarios y facilitadores entre la planta y su entorno los convierte en elementos clave para el mantenimiento de las comunidades vegetales. La presencia de las IAPs puede también afectar a la comunidad de AMF, generalmente disminuyendo su abundancia y alterando su composición. El papel clave de este grupo funcional en la configuración del hábitat nos hace suponer que una alteración en su estructura, podría perturbar el equilibrio de funcionamiento del ecosistema. Como consecuencia, la capacidad de establecimiento de especies nativas dependientes de AMF podría verse perjudicada. A su vez, esta alteración podría tener especial relevancia bajo condiciones de estrés abiótico. En la presente tesis doctoral se han seleccionado dos IAPs clasificadas entre las 100 más peligrosas del mundo, especialmente en hábitats mediterráneos: Acacia dealbata Link y Carpobrotus edulis (L.) N.E. Br. A. dealbata es una especie invasora fijadora de N2 de amplia distribución en el NO peninsular. C. edulis, es una especie sudafricana, suculenta, invasora y que actualmente se encuentra distribuida por múltiples hábitats a lo largo de la costa Atlántica Ibérica. Partiendo del conocimiento previo generado por este grupo de investigación sobre el proceso invasivo de ambas especies y resultados obtenidos en proyectos de referencia PGIDIT05RAG31001PR y CGL-2013-48885-C2-1-R, esta tesis tiene como objetivo general investigar el impacto a nivel estructural de A. dealbata y C. edulis sobre las comunidades de AMF. Una vez comprobado el cambio a nivel estructural, inexplorado hasta la fecha, se estudiará su efecto sobre el establecimiento y crecimiento de las plantas nativas, así como la influencia de factores de estrés ambiental sobre el crecimiento vegetal. Para ello, se diseñaron y llevaron a cabo 5 experimentos. En primer lugar, un experimento metodológico para mejorar el crecimiento vegetal en suelos esterilizados, cuyos resultados serán usados posteriormente para el resto de experimentos. Para ello se estudió la mejora en características físico-químicas, estructurales y el establecimiento vegetal en suelo esterilizado tras la adición de enmiendas inorgánicas. A continuación, dos experimentos independientes evaluaron cambios estructurales sobre la comunidad de AMF producidos por ambas IAPs, comparando suelos no invadidos frente a suelos invadidos. Posteriormente, una vez verificados cambios a nivel estructural en la comunidad de AMF, se evaluaron sus consecuencias sobre el crecimiento y desarrollo de plantas nativas dependientes de AMF (Plantago lanceolata L. y Ammophila arenaria (L.) Link.). Finalmente, se diseñaron dos experimentos donde se evaluó el efecto de diferentes comunidades de AMF sobre el crecimiento y desarrollo de plantas nativas sometidas a diferentes niveles de estrés abiótico (luz-sequía o déficit de nutrientes).