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Restauración De Suelos Contaminados Por Elementos Traza: Efecto De La Vegetación Arbórea En Las Comunidades De Hongos Del Suelo

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Restauración De Suelos Contaminados Por Elementos Traza: Efecto De La Vegetación Arbórea En Las Comunidades De Hongos Del Suelo RESTAURACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS POR ELEMENTOS TRAZA: EFECTO DE LA VEGETACIÓN ARBÓREA EN LAS COMUNIDADES DE HONGOS DEL SUELO Memoria presentada por MARTA GIL MARTÍNEZ para optar al grado de Doctora por la Universidad de Sevilla Facultad de Química Departamento de Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola Programa de Doctorado de Recursos Naturales y Medio Ambiente Directores Teodoro Marañón Arana María Teresa Domínguez Núñez Sevilla, 8 de octubre de 2020 Este trabajo de investigación ha sido financiado por: Beca para contrato predoctoral (FPI) dentro del Programa Estatal de Promoción del Talento y su Empleabilidad en I+D+i, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016. Referencia: BES-2015-073882. Financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y el Fondo Social Europeo. Proyecto RestEco – Restauración y provisión de servicios ecosistémicos en suelos degradados en el Corredor Verde del Guadiamar (Sevilla, España). Proyecto Retos. Referencia: CGL2014 – 52858 - R. Financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Proyecto RECARE – Evaluación de las amenazas actuales de los suelos y búsqueda de soluciones para prevenir la degradación de los suelos en Europa. Caso de estudio: Contaminación del suelo por metales pesados en el Corredor Verde del Guadiamar (Sevilla, España). ENV.2013.6.2-4 ‘Sustainable land care in Europe’. Referencia: 603498. Financiado por el 7º Programa Marco de Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación de la Unión Europea (FP7). Proyecto IntArSu – Interacciones árbol-suelo y recuperación de zonas degradadas. Proyecto Retos. Referencia: CGL2017 – 82254 – R. Financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. iii A mis padres, Juan José y Rosario, y a Tom v “Nature seemed to me full of wonders, and I wanted to steep myself in them. Every stone, every plant, every single thing seemed alive and indescribably marvelous. I immersed myself in nature, crawled, as it were, into the very essence of nature and away from the whole human world.” Carl Gustav Jung vii AGRADECIMIENTOS Quiero agradecer a las cuatro personas más importantes que han hecho posible que esta tesis haya quedado tan maravillosa y por lo bien que me he sentido trabajando con ellos. Gracias Teodoro, Maite, Carmen y Álvaro. Algo esencial con lo que me quedo de esta experiencia es que mis directores, Teodoro y Maite, son los mejores. Ha sido un auténtico placer poder compartir con vosotros este tiempo. Agradezco la confianza que depositasteis en mí, la libertad y la independencia para poder investigar sobre lo que quisiera, la posibilidad de viajar y crecer profesionalmente, y haberme transmitido vuestros conocimientos. Teodoro, gracias por guiarme y por preocuparte de mí, por tu serenidad y realismo en este camino. Te deseo lo mejor en tu jubilación, y espero haber sido una buena “última” doctoranda. Maite, gracias por toda la ayuda, eres una crack, me encanta como trabajas y tu actitud conmigo ha sido más de amiga que de jefa. Gracias por tus consejos en tantos temas. Ya eres una gran investigadora y ahora serás una gran mamá. ¡Enhorabuena! Carmen y Álvaro habéis sido mis hermanos mayores a los que les preguntaba sin parar y siempre me habéis brindado vuestra ayuda con mucha paciencia. Ambos os habéis implicado muchísimo con esta tesis así que os designo “unofficial directors”. Carmen, has sido mi gran apoyo diario y la que me has enseñado todo eso de la investigación que no sabes cuando empiezas. Llegar todas las mañanas y contarnos nuestras tonterías era un chute de alegría para empezar el día, y lo eché de menos los últimos meses. Te mereces YA una plaza fija, mucha suerte en la oposición. Álvaro, has sido el que me ha introducido el gusanillo por los hongos y las micorrizas (¡creo que no sabía lo que eran antes de conocerte!). Gracias por dedicar tanto tiempo a enseñarme y repetirme mil veces los conceptos que me costaba entender. También por introducirme y acogerme en Granada y Copenhague… fue una experiencia inolvidable. Deseo que te surjan grandes oportunidades, porque te las mereces todas. Gracias al resto del Grupo Soilplant, a los investigadores Paula, Engracia, Paco, José Manuel y Rafael por su gran acogida, y a Patri y Cristina. Destacar a Paula y a José Manuel, con los que ha sido un honor y un placer poder colaborar. A José Manuel y José María agradecerles su ayuda en el campo y su alegría. Nunca olvidaré, cuando pinchamos ix la furgoneta en mi primer día de campo, lo bien que nos lo pasamos, sin parar de reír (“eso en Madrid no pasa” pensé). También agradezco al resto de colaboradores que han participado en esta tesis con su conocimiento científico: Mark, Rasmus, Søren y Conchi. Pero no todo ha sido trabajar… ha habido mucho cachondeo, ya que lo más importante en la vida de un doctorando es tener una gran vida social. Los doctorandos del IRNAS habéis sido mi segunda familia estos años (y espero que así siga siendo por muchos años más). Gracias por tantas fiestas, ferias, salseo, días de playa, campito, juegos de mesa, paintball, desayunos, comidas, tapas y “ven a cenar conmigo”, y por lo que nos queda. Os conocí a algunos al principio, otros a mitad y otros al final pero todos vosotros me habéis hecho ser un poquito más feliz: Marta, María del Mar, Carlos, Kike, Josan, Alba, Desi, Marina, Carlos, Paloma, Letizia, Layla, Pro, Sol, Laura, Migue, Elena… y especialmente a los de la tercera planta al final, Lola, por nuestras charlas, y a Pablo Homet, por nuestros quebraderos de cabeza con R; a Pablo Díaz, por ser el alma del IRNAS (y de la fiesta), y a mi María, que tanto echo de menos y que quiero que vuelva a Sevilla. Gracias a la familia IMUS que me ha acogido como una matemática más. No olvidaré las fiestas y los perreos vividos, y espero que lo podamos seguir compartiendo. Aprovecho para agradecer al resto de amigos que desde lejos de Sevilla me han estado apoyando. A los UAMbientólogos, en especial a Pablo y Ana, los doctores que me comprendieron tan bien, y a María, por estar siempre ahí. A Itziar, mi amiga del alma que siempre querré. Y a mis chicas del pueblo, María, Bea y Paty, que entre nosotras acabamos con todos los problemas. Agradezco el apoyo incondicional de mi familia, a la que amo profundamente. Mamá, gracias por nuestras conversaciones, por todo el apoyo psicológico y por nuestra conexión. Papá, gracias por tu apoyo, por ser mi fan número 1, leerte todo lo que hago y revisarlo, me hace mucha ilusión que te guste tanto. Gracias a mi hermana Ana, a Juanjo y a mis sobrinos, Juan y Carmen, que sois lo más bonito del mundo y me encanta pasar tiempo con vosotros. Thank you Teana and Ian for your support and love. El mayor agradecimiento va para el amor de mi vida, Tom. Como tantas veces te he dicho, GRACIAS POR TODO, porque es increíble todo lo bueno que produces en mí y como a tu lado soy cada día mejor persona. Me has ayudado a quererme más, a confiar en mí y a ver que sí podía acabar esta tesis. Gracias por el apoyo en estos cuatro años, en los que hemos vivido tantas aventuras juntos, y por hacerme tan feliz cada día. TE AMO. x RESUMEN El corredor Verde del Guadiamar se trata de una zona contaminada por elementos traza tras un vertido minero en 1998. Tras este accidente se estableció una estrategia de fitorremediación con el objetivo de remediar y establecer un ecosistema novel. El primer objetivo de esta Tesis Doctoral fue evaluar la influencia de la identidad de las especies arbóreas forestadas en el Corredor en la composición y actividad microbianas. Se estudiaron los suelos bajo tres especies leñosas (acebuche, álamo blanco y pino piñonero) y en suelos de pradera, en dos sitios con diferentes propiedades edáficas. La forestación produjo un aumento en la mayoría de los indicadores microbianos. Cada especie leñosa produjo efectos específicos en la materia orgánica del suelo, el pH y la relación C:N, con consecuencias en la biomasa y la actividad microbianas. El álamo blanco fue la especie que promovió una mayor diversidad catabólica lo que podría suponer una mayor mineralización de sustratos simples y complejos de carbono en estos suelos. Además, tanto el pino piñonero como el álamo blanco promovieron una mayor actividad enzimática en estos suelos. El segundo objetivo de esta Tesis Doctoral fue evaluar el efecto de las diferentes especies arbóreas forestadas en el Corredor en la estructura y composición de las comunidades de hongos del suelo. La forestación de suelos degradados con diferentes especies de plantas puede promover el establecimiento de una diversidad y funcionalidad fúngicas determinadas. Se seleccionaron cinco hábitats diferentes: bajo la copa de tres especies leñosas (acebuche, álamo blanco y pino piñonero), en suelos de pradera adyacentes y en suelos no remediados. Encontramos que las medidas de fitorremediación promovieron la riqueza, diversidad, taxonomía y funcionalidad de hongos del suelo en el Corredor Verde del Guadiamar, en comparación con los suelos no remediados. El álamo blanco fue la especie leñosa con la mayor diversidad y riqueza en comparación con el acebuche y el pino piñonero. Los hongos ectomicorrícicos fueron más dominantes en los suelos de las especies hospedadoras de estos hongos, mientras que los saprótrofos fueron abundantes en suelos de pradera y bajo acebuche. El tercer objetivo de esta Tesis Doctoral fue explorar los cambios funcionales basados en los rasgos de las comunidades de hongos ectomicorrícicos en simbiosis con la encina. La xi variación de la composición de las especies ectomicorrícicas estuvo determinada por el C, el Ca y la contaminación del suelo; sin embargo, la diversidad taxonómica no dependió del nivel de contaminación.
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