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• Luis Esteban González López• Allan Nazaret Pérez Santiago• José Antoni Razo Padilla• Rosario Sánchez Martínez
1° SEMINARIO:CLIMAS Y SUELO EN EL PAÍS ZONAS GEOGRÁFICAS, ZONAS ECOLÓGICAS:
VEGETACIÓN, SUELO Y CLIMA
Calzada del Hueso 1100, Col. Villa Quietud, Delegación Coyoacán, C.P. 04960, D.F. México, Tel. 5483 7000
Universidad Autónoma Metropolitana
Unidad XochimilcoDivisión de Ciencias Biológicas y
de la Salud
Profesor: Mtro. Luis Manuel Rodríguez Dr. Pablo Torres Lima
Módulo: Sustentabilidad de los sistemas agrícolas
CLIMA
El clima abarca los valores estadísticos sobre los elementos del tiempo atmosférico en una región durante un período representativo: temperatura, humedad, presión, vientos y precipitaciones, principalmente. Estos valores se obtienen con la recopilación de forma sistemática y homogénea de la información meteorológica, durante períodos que se consideran suficientemente representativos, de 30 años o más.
El clima es un sistema complejo por lo que su comportamiento es difícil de predecir. Por una parte hay tendencias a lárgo plazo debidas, normalmente, a variaciones sistemáticas como el aumento de la radiación solar o las variaciones orbitales pero, por otra, existen fluctuaciones más o menos caóticas debidas a la interacción entre forzamientos, retroalimentaciones y moderadores.
Selva tropicalSelva Lacandona, Chiapas
Selva secaTamasopo
San Luis Potosí
Selva húmedaIsla Contoy, Quintana Roo
OasisMulegé, Baja California Sur
Bosque borealSierra de Juárez, Baja California
Bosque sub-tropicalMiahuatlán, Oaxaca
Bosque templadoOcoyoacac, México
Altiplano sub-húmedoApan, Hidalgo
Altiplano húmedoCuitzeo,
Michoacán
ManglarPalizada, Campeche
Desierto con dunasSamalayuca, Chihuahua
Desierto sin lluviasCataviña, Baja California
*La latitud es la distancia angular entre el ecuador y un punto determinado del planeta medida a lo largo del meridiano que pasa por ese punto.
*La altitud es la distancia vertical a un origen determinado, considerado como nivel cero, para el que se suele tomar el nivel medio del mar. En meteorología, la altitud es un factor de cambios de temperatura puesto que esta disminuye 0.6 ºC cada 100 metros de altitud.
Modulo: LA SUSTENTABILIDAD DE LOS SISTEMAS AGRICOLAS
Profesor: Luis Manuel Rodríguez Sánchez
Alumno: José Antonio Razo Padilla
Clasificación de suelos de la FAO
El suelo es un agregado de minerales no consolidados y de partículas orgánicas producidas por la acción combinada del viento, el agua y los procesos de desintegración orgánica.
Los suelos son distintos de un lugar a otro. La composición química y la estructura física del suelo en una zona específica, están determinadas por el tipo de material geológico del que se origina, siendo éstos objeto de observación y base para la producción agrícola.
Los primeros sistemas de clasificación de suelos eran muy simples y prácticos, sin embargo, al aumentar el refinamiento de la agricultura, los conocimientos sobre el suelo como conjunto de cuerpos naturales, así como el incremento de la diversidad y la complejidad en su uso, la clasificación se ha hecho más científica y organizada.
La clasificación moderna, continúa el método general planteado primeramente por Dokuchaev y Sibirtsev, en 1886, que hace principal hincapié en la genética, la evaluación de propiedades de los suelos y procesos edafogénicos en el suelo, conocida como formula dokuchaeviana suelo-medio ambiente o propiedades- factores de formación.
En 1960 la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), en el marco del Congreso Mundial de Suelos, celebrado en la ciudad de Madison, Wisconsin (E. U. A.), propuso un proyecto para la confección de un sistema mundial de referencia para la clasificación de suelos.
Teniendo como resultado años después (1985), el Mapa Mundial de Suelos, escala 1: 5 000 000
Los principios generales en los que se fundamenta la clasificación de la Base Referencial Mundial de Recursos del Suelo, WRB, son:
Las propiedades del suelo definidas en términos de horizontes, propiedades y materiales de diagnóstico.
Las relaciones con los procesos formadores del suelo.
Se seleccionan rasgos de diagnóstico que son significativos para el manejo de los suelos.
No se toman en cuenta el factor del clima.
La WRB cuenta actualmente con 30 grupos refernciales de suelos y más de 200 unidades de suelo.
Podzoles:
Es un tipo de suelo característico de climas fríos y húmedos o templado frío con abundantes precipitaciones, que se caracteriza por una alta lixiviación, que origina la migracion de una gran cantidad de sustancias superficiales hacia niveles inferiores.
Leptosol:
Son suelos naturales, minerales que no están helados de forma permanente y que están limitados por una roca continua a menos de 25 cm de la superficie,
Feozem:
El material original se constituye de un amplio rango de materiales no consolidados; destacan los depósitos glaciares y el loess con predominio de los de carácter básico.
Se asocian a regiones con un clima suficientemente húmedo para que exista lavado pero con una estación seca; el clima puede ir de cálido a frío y van de la zona templada a las tierras altas tropicales. El relieve es llano o suavemente ondulado y la vegetación de matorral tipo estepa o de bosque.
Vertisol:
En este caso se constituyen sedimentos con una elevada proporción de arcillas esmectíticas, o productos de alteración de rocas que las generen.
Se encuentran en depresiones de áreas llanas o suavemente onduladas, el clima suele ser tropical, semiárido a subhúmedo o mediterráneo con estaciones contrastadas en cuanto a humedad. La vegetación cimácica suele ser de savana, o de praderas naturales o con vegetación leñosa.
Andosol:
Fundamentalmente compuesto por cenizas volcánicas, pero también pueden aparecer sobre pumitas, lapillis y otros productos de origen volcánico.
Se encuentran en áreas onduladas a montañosas de las regiones húmedas, desde el ártico al trópico, bajo un amplio rango de formaciones vegetales.
Luvisol:
Se encuentran sobre una gran variedad de materiales no consolidados como depósitos glaciares, eólicos, aluviales y coluviales.
Predominan en zonas llanas o con suaves pendientes de climas templados fríos o cálidos pero con una estación seca y otra húmeda, como el clima mediterráneo.
Luvisol Crómico
Regosol:
Los Regosoles se desarrollan sobre materiales no consolidados, alterados y de textura fina.
Aparecen en cualquier zona climática sin permafrost y a cualquier altitud. Son muy comunes en zonas áridas, en los trópicos secos y en las regiones montañosas.
Cambisol:
Los Cambisoles se desarrollan sobre materiales de alteración procedentes de un amplio abanico de rocas, entre ellos destacan los depósitos de carácter eólico, aluvial o coluvial.
Aparecen sobre todas las morfologías, climas y tipos de vegetación.
Histosol:
Caracterizado por un alto contenido de materia orgánica, incluso turboso. Posee una elevada fertilidad, con el único inconveniente de su frecuente encharcamiento y probable deficiencia de oxigeno.
Antrosol:
Son suelos minerales de zonas con clima suficientemente templado, excluye la presencia de Histosoles y Criosoles. Independientemente de ello, su abundancia es mayor en las zonas templadas o más cálidas.
Su génesis está condicionada por acciones humanas, siempre provocadas por un aprovechamiento del suelo durante largo tiempo.
Fluvisol:
A estos lo constituyen depósitos, predominantemente recientes, de origen fluvial, lacustre o marino.
Se encuentran en áreas periódicamente inundadas, a menos que estén protegidas por diques, de llanuras aluviales, abanicos fluviales y valles pantanosos. Aparecen sobre todos los continentes y cualquier zona climática.
Solonchaks:
Estan constituidos de cualquier material no consolidado.
Se encuentran en regiones áridas o semiáridas, principalmente en zonas permanentemente o estacionalmente inundadas. La vegetación es herbácea con frecuente predominio de plantas halófilas; en ocasiones aparecen en zonas de regadío con un manejo inadecuado. En zonas costeras pueden aparecer bajo cualquier clima.
Gleysol:
Lo constituye un amplio rango de materiales no consolidados, principalmente sedimentos de origen fluvial, marino o lacustre. La mineralogía puede ser ácida o básica.
Se encuentran en áreas deprimidas o zonas bajas del paisaje, con mantos freáticos someros.
Arenosol:
Los Arenosoles se desarrollan sobre materiales no consolidados de textura arenosa que, localmente, pueden ser calcáreos. En pequeñas áreas puede aparecer sobre areniscas o rocas silíceas muy alteradas y arenizadas.
Aparecen sobre dunas recientes, lomas de playas y llanuras arenosas bajo una vegetación herbácea muy clara y, en ocasiones, en mesetas muy viejas bajo un bosque muy claro. El clima puede ser cualquiera, desde árido a húmedo y desde muy frío a muy cálido.
Ferralsol:
El material original lo constituyen los productos de fuerte alteración, principalmente de rocas básicas que silíceas. Se encuentran en viejas y estables superficies.
Su localización preferente son las áreas llanas o suavemente onduladas de zonas muy antiguas, sin embargo pueden aparecer en superficies más recientes cuando las rocas son muy alterables.
Ferralsol ácrico
Ferralsol vético
Planosol:
Se localiza en depósitos aluviales o coluviales arcillosos.
Se asocian a terrenos llanos, estacional o periódicamente inundados, de regiones subtropicales, templadas, semiáridas y subhúmedas con vegetación de bosque claro o pradera.
Solonetz:
Lo constituye, prácticamente, cualquier material no consolidado y principalmente, sedimentos de textura fina.
Se asocian a terrenos llanos de climas con veranos secos y cálidos o a viejos depósitos costeros con elevado contenido en sodio. Las mayores extensiones se encuentran en praderas ubicadas en zonas llanas o suavemente onduladas, sobre loess o sedimentos francos o arcillosos, en climas semiáridos, templados y subtropicales.
Chernozem:
Se encuentra en depósitos eólicos de tipo loess.
Se asocian a regiones con un clima continental con inviernos fríos y veranos cálidos. El relieve es llano o suavemente ondulado y la vegetación herbácea de tipo estepa.
Kastanozem:
Esta formado por un amplio rango de materiales no consolidados muchos de ellos se desarrollan sobre loess.
Se asocian a regiones con un clima seco y cálido. El relieve es llano o suavemente ondulado y la vegetación herbácea de poco porte y anuales.
Calcisol:
Se constituyen de depósitos aluviales, coluviales o eólicos de materiales alterados ricos en bases.
Se asocian con un clima árido o semiárido, el relieve es llano a colinado, la vegetación natural es de matorral o arbustiva de carácter xerofítico junto a árboles y hierbas anuales.
Nitisol:
Los Nitisoles se desarrollan sobre productos de alteración de rocas intermedias o básicas, con textura fina, en ocasiones rejuvenecidos con depósitos de cenizas volcánicas. Su arcilla está dominada por caolinita y metahaloisita. Son ricos en hierro y muy poca arcilla dispersable en agua.
Predominan en zonas llanas a colinadas bajo un bosque húmedo tropical o una vegetación de sabana.
Alisol:
Los Alisoles se forman sobre una amplia variedad de materiales con arcillas de elevada actividad como vermiculita o esmectitas. Principalmente lo hacen sobre rocas ácidas.
La mayoría aparecen sobre viejas superficies con una topografía colinada a ondulada, bajo un clima húmedo subtropical o monzónico.
Acrisol:
Se localizan principalmente sobre productos de alteración de rocas ácidas con elevados niveles de arcillas muy alteradas, las cuales pueden sufrir posteriores degradaciones.
Predominan en viejas superficies con una topografía ondulada o colinada, con un clima tropical húmedo, monzónico, subtropical o muy cálido. Los bosques claros son su principal forma de vegetación natural.
Lixisol:
Se desarrollan principalmente sobre materiales no consolidados, de textura fina y que han sufrido una fuerte alteración y lavado.
Predominan en terrenos viejos sometidos a una fuerte erosión o deposición, de climas tropicales, subtropicales o cálidos con una estación seca pronunciada. Abundan los tipos poligenéticos con características asociadas a un antiguo clima más húmedo.
Umbrisol:
Se desarrollan principalmente sobre materiales de alteración de rocas silíceas, predominantemente en depósitos del Pleistoceno y Holoceno.
Predominan en terrenos de climas fríos y húmedos de regiones montañosos con poco o ningún déficit hídrico.
Gypsisol (Yesisol):
El material original lo constituyen materiales no consolidados, de origen aluvial, coluvial o eólico, alterados y ricos en bases.
Se asocian a regiones con un clima árido. El relieve es llano o suavemente colinado, abundando las zonas deprimidas y antiguos lagos desecados. La vegetación es escasa y dominada por matorral xerofítico, árboles y hierbas anuales.
En México existen 25 de las 30 unidades de suelo reconocidas por la FAO, UNESCO y la ISRIC. Los leptosoles, regosoles y calcisoles son los suelos de más amplia distribución nacional, cubriendo cerca del el 60.7% de la superficie del país, son por lo general suelos someros y con poco desarrollo, lo que dificulta su aprovechamiento agrícola. Los suelos fértiles y más explotados son de tipo feozem y vertisol, que ocupan el 18% de la superficie del país.
FOTOSÍNTESIS
LA FOTOSÍNTESIS EN PLANTAS TIENE LUGAR EN
LOS CLOROPLASTOS
ASIMILACIÓN DEL CARBONO
Síntesis fotosintética de glúcidos.
Asimilación del CO2 en forma de biomasa en las plantas
La asimilación del CO2 tiene lugar en tres fases.
Rubisco
Fotorrespiración y rutas C4 y CAM
•La fotorrespiración es una reacción secundaria costosa de la fotosíntesis, debida a la falta de especificidad de la enzima rubisco.
Plantas C4 y Metabolismo C4
• Típicamente crecen en condiciones de altas intensidades luminosas y temperatura elevada
• Tienen alta velocidad fotosintética
• Alta velocidad de crecimiento • Baja velocidad de
fotorrespiración • Baja velocidad de pérdida de
agua • Una estructura especializada
de hoja (conocida como Kranz).
Plantas CAM• Toleran el estrés hídrico severo:• Suculencia de tejidos o suculencia celular. • Disminución drástica en la relación área/volumen de los órganos fotosintéticos.• Cierre estomático diurno que limita fuertemente la pérdida de agua• Apertura nocturna con lo cual no se compromete la ganancia de CO2 • Presencia de sistemas radicales extensivos.• Bajo condiciones severas de deficiencia de agua las plantas CAM son capaces de mantener una tasa de crecimiento pequeña sin comprometer la supervivencia. • Por otro lado, bajo condiciones de no deficiencia en el aporte de agua las plantas CAM se encuentran entre las más productivas conocidas
Zonas Biogeoclimáticas de México
• El desarrollo tecnológico y científico de los tiempos modernos requiere conocimientos exactos acerca de los recursos naturales disponibles, uno de estos recursos es la cubierta vegetal.
Los estudios sobre la dinámica de la vegetación son muy escasos, ya sea los que se concentran en las zonas calientes y húmedas, al igual que los realizados con métodos cuantitativos. También existen muy pocos intentos de investigar a fondo las relaciones entre la vegetación y los factores del medio, por ende no se ha hecho aún nada para determinar la productividad de las comunidades.
factores que determinan la distribución de la vegetación
• Clima• Características de la topografía, del substrato geológico y del suelo• Influencia del hombre
clima
La gran amplitud altitudinal de México, su ubicación a ambos lados del Trópico de Cáncer y la influencia oceánica debida a la estrechez de la masa continental, son los factores determinantes más significativos del clima que prevalece en el país y de su diversidad.
Como factores de segundo orden y a nivel regional, pueden
considerarse:• la forma misma del territorio de la República.• su complicada y variada topografía.• la situación de sus principales cordilleras.• así como la ubicación de una gran parte de México en la porción
occidental de Norteamérica.
características de la topografía, del substrato geológico y del suelo• ejercen mayor influencia sobre la distribución de la vegetación
Así, por ejemplo, son muy notables las disimilitudes en la cubierta vegetal entre áreas de suelo profundo, siendo por lo general mayor la biomasa, el número de especies y de formas biológicas y, por consiguiente, la complejidad de la vegetación.
las comunidades propias de suelos muy arenosos con respecto a otras que habitan tierras de textura mediana o pesada. prosperan en algunas partes de la Altiplanicie, en función de diferencias de substrato geológico, en particular entre suelos derivados de rocas calizas, de rocas ígneas.
Diferencias no tan impresionantes, pero no menos reveladoras, se han observado en las zonas calientes y húmedas de México.
Influencia del hombrela influencia humana sobre la vegetación natural de México resulta en general altamente
destructiva. Este proceso de devastación data sin duda desde la llegada misma del hombre al territorio de la República, pero sus agentes motores de mayor importancia han sido la colonización progresiva del país, el origen y la expansión de la agricultura.
Los métodos de destrucción y perturbación de la vegetación han sido diversos, algunos de ellos de impacto directo y otros indirectos. Entre los primeros, cabe mencionar como principales:
• el desmonte• el sobrepastoreo• la tala desmedida• los incendios • la explotación selectiva de algunas especies útiles. Los segundos, tienen que ver principalmente con la modificación o eliminación del
ambiente ecológico necesario para el desarrollo de una determinada comunidad biótica.
Tipos de vegetación• elaborado por Miranda y Hernández X. y publicado en 1963). En
esta clasificación se reconocen en el país 32 tipos de vegetación• El trabajo carece de mapa, pero incluye datos sobre la distribución
geográfica de cada uno de los tipos, y sus relaciones con los principales factores del ambiente.
LISTA DE LOS TIPOS MÁS IMPORTANTES DE VEGETACIÓN DE MÉXICO Y CLIMAS EN QUE SE ENCUENTRAN (ESTOS SEGÚN LA CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA DE KOEPPEN.
• Tipo de vegetación Clima • Selva alta perennifolia ............................................ Af, Am • Selva mediana o baja perennifolia ......................... Af, Am • Selva alta o mediana subperenifolia ...................... Af, Am, Cfa, Cfb • Selva alta o mediana subcaducifolia ...................... Af, Am, Cfa, Cfb • Selva baja subperennifolia ..................................... Am,Aw • Palmares ………………………………………………………. Am, Aw • Sabana ..………………………………………………………… Am, Aw • Manglar …..……………………………………………………. Am, Aw, BSh • Popal ……………………………………………………………. Af, Am, Aw • Selva baja caducifolia ............................................ Aw, Cwa • Selva baja espinosa perennifolia ........................... Aw, BSh, BW, Cx' • Selva baja espinosa caducifolia ............................. BSh, BW • Matorral espinoso con espinas laterales ............... Aw, BSk, Cwa • Cardonales, tetecheras, etc. ................................... BSh, BW • Izotales ................................................................... BSh, BSk, BW • Nopaleras ............................................................... BSk, BSk' • Matorral espinoso con espinas terminales............ BSh, BSk, BW
principales tipos de vegetación
• Se procuró, en particular, definir los tipos de vegetación, que se facilitara su cartografía, dado el estado actual de conocimientos en la materia. Se buscó, asimismo, que las categorías distinguidas, tanto por su circunscripción como por su nombre, pudieran ser fácilmente comparables con unidades de vegetación descritas de otras partes del mundo.
• se obtuvo un sistema de diez tipos de vegetación que pueden considerarse como primordiales y que servirán de base para las descripciones de la cubierta vegetal de México.
• 1. Bosque tropical perennifolio • 2. Bosque tropical subcaducifolio • 3. Bosque tropical caducifolio • 4. Bosque espinoso Tipos de vegetación • 5. Matorral xerófilo • 6. Pastizal • 7. Bosque de Quercus • 8. Bosque de coníferas • 9. Bosque mesófilo de montaña • 10. Vegetación acuática y subacuática
HORIZONTE: Se denominan horizontes del suelo a una serie de niveles horizontales que se desarrollan en el interior del mismo y que presentan diferentes caracteres de composición, textura, adherencia, etc. El perfil del suelo es la ordenación vertical de todos estos horizontes.
LIXIVIACIÓN: Es un proceso por el cual se extrae uno o varios solutos de un sólido, mediante la utilización de un disolvente.
LOESS: Es un material geológico sedimentario eólico. Lo forman depósitos de limo originados por la deposición de partículas muy finas con tamaños que van desde los 10 a los 50 micrometros.
ALUVIALES: Son suelos de origen fluvial, poco evolucionados aunque profundos.
PERMAFROST: Se denomina permafrost a la capa de hielo permanentemente congelado en los niveles superficiales del suelo de las regiones muy frías o periglaciares como es la tundra.
HALÓFILO: Organismos que viven en medios con presencia de gran cantidad de sales.
Glosario.
XERÓFITO: Plantas específicamente adaptadas a ambientes secos. Se encuentran en regiones climáticamente áridas.
LACUSTRE: es un ambiente sedimentario de un lago.
•Rzedowski, J., 2006. Vegetación de México. 1ra. Edición digital, Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad, México, 504 pp.
•Cabrera R, Adriano. 2004, Problemas actuales de clasificación de suelos : énfasis en Cuba. Universidad Veracruzana.
•Nelson, David L.; Cox, Michael M.; Lehninger, Albert L., Lehninger. Principios De Bioquímica. Ediciones Omega, S.A. 1264 Páginas.
•Black, C.C. 1986. Effects of CO2 Concentration on Photosynthesis and Respiration of C4 and CAM Plants. In: H.Z. Enoch and B.A. Kimball (Eds.). Carbon Dioxide Enrichment of Greenhouse Crops. Volume II. Physiology, Yield, and Economics. CRC Press, Inc. Boca Raton, Fla. USA. pp. 29-40.
•Badger, M.R. and D. Price. 1994. The Role of Carbonic Anhydrase in Photosynthesis. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 45:369-392.
•Leegood, R.C. 1993. Carbon Dioxide Concentrating Mechanisms. In: P.J. Lea and R.C. Leegood (Eds.). Plant Biochemistry and Molecular Biology. John Wiley and Sons, Ltd. Chichester, U.K.
Bibliografía.
