Evaluation of the impact and restoration of the biogeochemical cycles in Nothofagus pumilio forests in Tierra del Fuego affected by forest management practices

El bosque de Nothofagus pumilio (lenga) es el ecosistema boscoso dominante en Tierra del Fuego y constituye el único bosque de explotación maderera de la isla. El uso de estos bosques con fines forestales comenzó en el siglo XIX, y a lo largo de su historia ha sido manejado bajo distintos sistemas de aprovechamiento, siendo la corta de protección el más aplicado. El objetivo general de este trabajo fue evaluar los cambios en la dinámica de nutrientes en bosques de lenga de Tierra del Fuego aprovechados por corta de protección a través de su cronosecuencia, considerando además los sitios de acopio o canchones originados por este sistema, así como también bosques primarios sin intervención como controles. El estudio se realizó en el centro de la provincia de Tierra del Fuego, en la región conocida como ecotono. Las variables analizadas en esta tesis incluyen variables edáficas y microclimáticas, producción, descomposición y liberación de nutrientes de la hojarasca, y disponibilidad, mineralización e inmovilización del nitrógeno del suelo. Las variables físicas del suelo (densidad aparente, profundidad del piso forestal, capacidad de campo) resultaron ser las más afectadas en las áreas intervenidas con canchones. Por el contrario, los reservorios de nutrientes en el suelo no se vieron afectados. Las precipitaciones, la humedad y la temperatura del suelo fueron diferentes entre los sitios intervenidos y los bosques sin intervención. En general, los sitios de 50 años fueron los que presentaron menos diferencias entre tipos de intervención. Tanto la producción de hojarasca como el retorno de nutrientes resultaron menores en los sitios intervenidos más recientemente. La tasa de descomposición fue significativamente menor en los sitios de 1 y 5-10 años respecto a los sitios con más de 50 años desde la intervención, la liberación de los nutrientes desde la hojarasca se vio afectada principalmente por la edad desde la intervención. En general se observó mineralización del nitrógeno del suelo, tanto en ensayos de campo como en laboratorio, siendo afectada principalmente en los canchones. El efecto de la intervención en los ciclos biogeoquímicos varía en función de los procesos del ecosistema. La producción de hojarasca se recupera más rápido respecto de los procesos que involucran la dinámica de los nutrientes. Este estudio permite profundizar el conocimiento de la dinámica del bosque luego de su aprovechamiento con fines forestales, haciendo hincapié en aspectos poco estudiados hasta el momento.Nothofagus pumilio (lenga) is the most important forest ecosystem on the Tierra del Fuego island, and as such it is the only forest used for timber exploitation. The use of the forest for timber exploitation purposes started in the XIX century and along its history it has been managed under different agroforestry systems, with shelter wood cut being the one most widely applied. The general objective of this research is to assess the changes in the dynamics of nutrients in the Nothofagus pumilio forests in Tierra del Fuego through its whole cycle of shelter wood cut management, taking into account stock-piled areas originated by this system, as well as primary undisturbed forests (control forests). The research was conducted in the centre of Tierra del Fuego, in the region known as the ecotone. This thesis analyses variables such as soil and microclimate, production, decomposition, litter nutrient release as well as availability, mineralization and immobilization of soil nitrogen. The soil physical variables (apparent density, soil depth, field capacity) were the most affected by stockpiling. On the contrary, nutrient reservoirs were not affected. Rainfall, humidity and soil temperature in managed sites were different from undisturbed areas. In general, 50 year-old sites presented less difference among the types of intervention. Both litter production and nutrient recovery were lower in sites harvested most recently. Decomposition rate was significantly lower in sites 1 and 5-10 years since harvesting, litter nutrient release was mainly affected by the passing of time since harvesting. In general, soil nitrogen mineralization was observed both in the field as well as in the laboratory with stockpiled areas being more affected. The effect of harvesting on biogeochemical cycles depends on the ecosystem processes. Litter production recovers faster than processes that involve nutrient dynamics. This research focuses on aspects little studied up to now and enables further knowledge into the dynamics of the forest after harvesting for timber exploitation purposes.Fil:Mansilla, Paula Romina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina