Nutrient retention in a microcatchment with low levels of anthropogenic pollution

Autor: Cuevas, Jaime G, Huertas, Jenny, Leiva, César, Paulino, Leandro, Dörner, José, Arumí, José L
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: BOSQUE; Vol. 35 Núm. 1 (2014); 75-88
Bosque (Valdivia), Volume: 35, Issue: 1, Pages: 75-88, Published: 2014
ISSN: 0304-8799
0717-9200
Popis: Streamside native forests filter nutrients and sediments from extra-riparian environments. Most related studies have been carried out in environments chronically polluted by nutrients, making it difficult to assess whether the detected patterns would hold in less polluted areas, such as Chile. However, there are no studies about Chilean natural streamside vegetation ability to filter nutrients and sediment. We hypothesized that southern Chilean streamside forests efficiently retain nutrients due to their, previously documented, tight nitrogen cycle especially in terms of fixation, mineralization and plant uptake, in addition to the high phosphorus adsorption by volcanic soils and high cation retention due to the expected higher cationic exchange capacity (CEC) in floodplains. We studied a fluvial terrace with grasslands covering the uplands, a forest on a slope, and a floodplain with native trees adjacent to a creek. We laid out nine parallel transects in the aforementioned environments and installed five wells in each transect. We extracted and analyzed groundwater three times a year, finding that the nitrate concentration decreased in the transect from the grassland to the floodplain forest. Ammonium, calcium, potassium, and electrical conductivity increased in the same transect, but these variables were always higher than those in the stream. Moreover, soil chemical determinations showed that ammonium, basic cations, aluminum, aluminum saturation and organic matter increased significantly in the floodplain soil compared to the grassland soil. The CEC was marginally different in the studied transects. We conclude that native forest ecosystems constitute effective filters for the studied nutrients, highlighting the associated soils role.
Los bosques nativos adyacentes a arroyos filtran nutrientes y sedimentos que vienen desde ambientes extrarribereños. La mayoría de los estudios relacionados han sido realizados en ambientes contaminados crónicamente con nutrientes, dificultando evaluar si los patrones detectados se mantendrían en áreas menos contaminadas, como Chile. Sin embargo, no hay estudios acerca de la habilidad de la vegetación natural chilena adyacente a arroyos para filtrar nutrientes y sedimentos. Se hipotetiza que los bosques ribereños chilenos retienen eficientemente los nutrientes debido al ciclo de nitrógeno ajustado, documentado previamente, especialmente en fijación, mineralización y absorción vegetal; a la alta adsorción de fósforo por los suelos volcánicos, y a la alta retención de cationes debida a la esperada superior capacidad de intercambio catiónico (CIC) en las planicies de inundación. Se estudió una terraza fluvial con praderas cubriendo las zonas altas, bosque en la pendiente y una planicie de inundación con árboles nativos adyacentes a un arroyo. En nueve transectos paralelos en los ambientes mencionados, fueron perforados cinco pozos en cada uno. Se extrajo y analizó el agua subterránea tres veces en un año, encontrando que su concentración de nitrato decreció en el transecto desde pradera a bosque ribereño. El amonio, calcio, potasio y la conductividad eléctrica aumentaron en el mismo transecto, pero estas variables fueron siempre superiores que en el arroyo adyacente. Las determinaciones químicas del suelo mostraron que el amonio, los cationes básicos, el aluminio y la saturación de este aumentaron significativamente en el suelo de la planicie de inundación comparado al suelo de las praderas. La CIC fue marginalmente diferente en los transectos estudiados. Se concluye que los ecosistemas forestales nativos son un filtro efectivo para los nutrientes estudiados, destacándose el rol de los suelos asociados.
Databáze: OpenAIRE
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