Campo et al. 2001. INTEMPERISMO EN UN BOSQUE TROPICAL SECO DE MÉXICO Curso-degradacion

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INTEMPERISMO EN UN BOSQUE TROPICAL SECO DE MXICO

WEATHERING IN A MEXICAN TROPICAL DRY FOREST

Julio Campo1, J. Manuel Maass2 y Liberto de Pablo3

1Departamento de Ecologa Funcional y Aplicada, Instituto de Ecologa, Universidad Nacional

Autnoma de Mxico, Apartado Postal 70275, Mxico D. F. 04510, Mxico.([email protected]). 2Departamento de Ecologa de los Recursos Naturales, Ins-tituto de Ecologa Unidad Regional Morelia, Universidad Nacional Autnoma de Mxico, Aparta-do Postal 273, Xangari, Morelia 58089, Michoacn, Mxico. 3Instituto de Geologa, UniversidadNacional Autnoma de Mxico, Apartado Postal 70296, Mxico D. F. 04510, Mxico.

RESUMEN

La importancia del intemperismo en el ciclo de nutrientes en bos-

ques tropicales ha sido documentada para la regin hmeda. Sin

embargo, la informacin es limitada en su contraparte seca, lo

cual genera un vaco en la comprensin del funcionamiento de

los bosques de esas regiones. Debido a ello, se estudi la intempe-

rizacin en un bosque tropical seco de la costa oeste de Mxico,

mediante ensayos de laboratorio y estimaciones en campo. La

lixiviacin de Ca y Na de plagioclasa y cristales riolticos produ-

ce una alta concentracin de cationes en el agua de escurrimien-

to. La intemperizacin de precursores riolticos ocurre en 40 cm

de suelo y transforma plagioclasa sdica, feldespato potsico,

biotita y piroxeno en caolinita y arcillas minerales no cristalinas

y libera hasta 307, 33, 92 y 38gg-1, de Na, K, Ca y Mg, respec-

tivamente. Mediante el balance de Na en el ecosistema se estim

la tasa anual de intemperizacin qumica de la riolita volcnica

en ms de 600 kgha-1.

Palabras clave: Ciclo de nutrimentos, ingreso de nutrimentos, proce-sos de intemperizacin.

INTRODUCCIN

La importancia del intemperismo en el ciclo de losnutrimentos de bosques tropicales ha sido docu-mentada para regiones hmedas (Vitousek ySanford, 1986; Burnham, 1989; Bruijnzeel, 1990). Sinembargo, para bosques secos, la informacin es limitada(Agbenin y Tiessen, 1994). La aparente falta de intersen los bosques tropicales secos podra asociarse con labaja cantidad de lluvia anual (Murphy y Lugo, 1986), la

frecuencia de eventos de escasa pluviosidad (Garca-Olivaet al., 1995) y poca penetracin en el suelo. La bajapercolacin y la alta relacin entre la evaporacin poten-cial y la lluvia, sugieren una lixiviacin limitada en lossuelos de estos bosques. Sin embargo, la existencia delluvias de alta intensidad (Garca-Oliva et al., 1995) abre

Recibido: Junio, 1999. Aprobado: Marzo, 2001.Publicado como ENSAYO en Agrociencia 35: 245-254. 2001.

ABSTRACT

The importance of mineral weathering in the nutrient cycle of

tropical moist forest has been documented. However, there is a

limited number of studies on this process in their dry counterpart,

and there is a lack of comprehension of forest function in those

regions. For this reason, experimental leaching studies and field

estimated weathering rates were used to assess the mineral

weathering in a tropical dry forest located on the West Coast of

Mexico. Calcium and Na leached from plagioclase and rhyolitic

glass result in their high concentration in runoff water. Weathering

occurs on the precursor rhyolite and in the 40 cm thick soil cover,

transforming Na-plagioclases, K-feldspar, biotite and pyroxene into

minor kaolinite and non-crystalline clay minerals and releasing

307, 33, 92 and 38g g -1 of Na, K, Ca, and Mg, respectively. A

yearly rate of weathering over 600 kg ha-1 of precursor rhyolitic

volcanic was estimated via the Na balance in the ecosystem.

Key words: Nutrient cycle, nutrient inputs, weathering processes.

INTRODUCTION

The importance of weathering on the cycle ofnutrients in tropical forests has been documentedfor humid regions (Vitousek and Sanford, 1986;Burnham, 1989; Bruijnzeel, 1990). However, for drytropical forests, the information is limited (Agbenin andTiessen, 1994). The apparent lack of interest on drytropical forests could be associated with low amount ofannual rainfall (Murphy y Lugo, 1986). Additionally,rainfall regimes often are short rainfall events (Garca-

Oliva et al., 1995) that hardly penetrate through thesurface soil. Such low water percolation and the highpotential evaporation to rainfall ratios suggest a limitedleaching in dry forest soils. However, the existence ofrainfall events of high intensity (Garca-Oliva et al., 1995)generates questions about the weathering rates in thisecosystem.

The availability of nutrients release from weatheringdetermines the cycle of nutrients in tropical moist forests(Baillie, 1989) and the economy of the ecosystem. The


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CAMPO et al.: INTEMPERISMO EN UN BOSQUE TROPICAL SECO DE MXICO 247

altitudinal en una de las cuencas (Cuenca I). La amplitud de eleva-

cin fue 140-160 m, 120-140 m y 60-80 m, para las posiciones

alta, media y baja, respectivamente. Cada cuadro fue de 2400 m 2

(80x30 m) con su eje mayor perpendicular al cauce. Estos cuadros

corresponden a cambios en la geomorfologa, topografa, y carac-

tersticas del suelo (Sols, 1993).

En cada cuadro de la Cuenca I se colectaron ocho muestras de

suelo durante la estacin seca (mayo 1993); cuatro de la parte su-

perior del perfil (profundidad 0-5 cm) y cuatro de 20 a 30 cm de

profundidad. El material colectado fue aireado y tamizado (malla de

5 mm) para remover los fragmentos de roca mayores y restos vege-

tales. La fraccin fina del suelo, con su distribucin original de par-

tculas o pulverizada ligeramente cuando fue necesario, fue utiliza-

da para los estudios mineralgicos, de extraccin de cationes y ensa-

yos de intemperizacin. La mineraloga de la fraccin fue medida

mediante difraccin de rayos X (radiacin CuK, barrido entre 5 y

60o 2) y microscopa electrnica de barrido, utilizando un instru-

mento Jeol acoplado con un espectrmetro fluorescente de rayos X

con energa dispersa.

Para evaluar la intemperizacin, el suelo retenido entre mallas80 y 100 fue puesto a reaccionar con agua de lluvia indirecta del

rea. Para los ensayos se us 1 g de suelo y 20 mL de agua de lluvia

(2.4, 1.3, 5.9 y 2.3 mgL-1, de Ca, Mg, K y Na, respectivamente;

pH=7.1), los que fueron a 40 oC durante 14 das en bombas Parr

cerradas (Rae et al., 1993). Luego, las fases se centrifugaron y se

analiz el contenido de Na, K, Ca y Mg del lquido . El slido fue

agitado nuevamente con 20 mL de agua deionizada durante 72 h a

temperatura ambiente y se analizaron los cationes en la fase lquida.

Las reacciones a 40 oC por 14 das fueron ms intensas que las con-

diciones de intemperizacin in situ, pero permiten medir la libera-

cin de elementos por parte del suelo en experimentos estaciona-

rios. Los datos obtenidos permiten realizar anlisis comparativos y

de mecanismos, considerando que la intemperizacin real, que im-plica agua en movimiento y menor temperatura, podra remover me-

nor cantidad de cationes desde el suelo. El contenido de cationes al

final del experimento fue corregido por el correspondiente al agua

de lluvia indirecta y fue referido como elementos separados de la

fase orgnica, minerales arcillosos y rocas del suelo por la lixiviacin

experimental.

El ingreso de Na al ecosistema desde la atmsfera se registr de

1990 a 1995. Las muestras de lluvia fueron tomadas despus de cada

tormenta en seis colectores de precipitacin bruta ubicados en reas

clareadas de vegetacin en un radio de 2 km. Los colectores consis-

tan en embudos de polipropileno de 5 cm de dimetro, cubiertos con

lana de vidrio y conectados a recipientes de 2 L. A las muestras se les

agreg una solucin de dioxane acetato de fenil mercur io (0.1 g en15 mL de dioxane, diluido a 100 mL) para inhibir el crecimiento de

algas y se mantuvieron en refrigeracin hasta su anlisis. El Na que

ingresa al ecosistema fue estimado a partir de estos anlisis y de la

cantidad de lluvia se registr en dos pluvigrafos. La salida de Na del

ecosistema fue analizada en las cinco cuencas hidrogrficas durante el

mismo periodo. En cada cuenca se utiliz una rueda de Cochocton

para la toma de muestras. El total de Na lixiviado y exportado del

ecosistema fue estimado mediante el anlisis de su concentracin en

more intense than actual in situ weathering conditions, but they allow

to assess the cations release by the soil in stationary experiments.

Gathered data permit comparisons, considering that actual weathering

would imply running water and lower temperatures, and could remove

lower concentrations of cations from the soil. The cations extracted

by the rainwater minus the initial contents of the rainwater were referred

to as cations separated by experimental leaching, separated from the

organic phase, clay minerals, glass, minerals and rock fragments in

the soil.

The Na input to the ecosystem by bulk deposition was measured

during a 6-yr period (1990 to 1995). Rainfall samples were collected

in six bulk precipitation collectors maintained in clear areas within a

radius of 2 km. The precipitation collectors were made with

polypropylene funnels (5 cm in diameter), covered with glass wool

and connected to 2 L reservoirs. Phenyl mercuric acetate dioxane

solution (0.1 g in 15 mL dioxane, diluted to 100 mL) was added to the

samples which were kept refrigerated until analyzed. The Na input to

the ecosystem was calculated from this analysis and the measured

rainfalls recorded through two raingauges. The Na output from the

ecosystem was also recorded for the same six year period in the fivewatersheds. Cochocton wheels were used to sample runoff water in

each watershed. The total Na leached out from the ecosystem was

calculated from the analyzed concentrations and the water drained

from the watersheds. The volume of drainage water was gauged with

one water level recorder located at the mouth of each watershed and

by height-volume curves.

Rainfall and runoff samples were filtered to remove the

suspended material. K and Na were analyzed by flame emission,

and Ca and Mg by atomic absorption, atomizing in air-acetylene

flame. One mL of lanthanum (La) solution (29 g La2O3 in 250 mL

HCl, diluted to 500 mL) was added per 10 mL sample or soil extract

(APHA, 1992).

The statistical variation in the chemical data was evaluated byapplying one-way ANOVA. When effects were significant (p


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AGROCIENCIA VOLUMEN 35, NMERO 2, MARZO-ABRIL 2001248

el agua de escurrimiento y de la cantidad de agua drenada desde las

cuencas. El volumen de agua escurrida se estim mediante limngrafos

ubicados a la salida de cada cuenca y curvas de altura-volumen.

Los sedimentos suspendidos en las muestras de agua de lluvia,

de escurrimiento y experimentos, fueron removidos mediante filtra-

cin. El K y Na se analizaron por emisin de flama, y el Ca y Mg

mediante absorcin atmica, atomizando en llama de aire-acetileno.

Un mL de solucin de lantano (La; 29 g La2O3 en 250 mL HCl,

diluido a 500 mL) fue agregado a cada 10 mL de muestra o extracto

de suelo (APHA, 1992).

La variacin estadstica en los datos fue evaluada mediante anli-

sis de la varianza con un criterio de clasificacin. Cuando los efectos

fueron significativos (pCa>Mg>K (Cua-dro 2). Los primeros 5 cm del suelo liberaron menosNa, Ca, Mg y K que los ms profundos del mismo perfil(20 a 30 cm), posiblemente porque los cationes del sue-lo superficial han sido lixiviados mientras que los delsuelo ms profundo no. La comparacin de los sitiosalto, medio y bajo confirma que los suelos superficialesde la parte alta liberan ms cationes que los correspon-dientes a las partes media y baja (Cuadro 2).

Figura 1. Difractogramas de rayos X del suelo de Chamela, queindican caolinita (7.44 ), cuarzo (4.24 y 3.34 ),plagioclasa (3.23 ) y feldespato potsico (3.19 ). (a)suelo superficial (0-5 cm), sitio de la pendiente alto; (b)suelo profundo (profundidad 20-30 cm), sitio de la pen-diente alto; (c) suelo superficial (0-5 cm), sitio de la pen-diente bajo; (d) suelo profundo (20-30 cm), sitio de lapendiente bajo.

Figure 1. X-ray diffractograms of the soils from Chamela,indicating kaolinite (7.44 ), quartz (4.24 and 3.34 ),plagioclase (3.23 ) and K-feldspar (3.19 ). (a) top soil(0-5 cm), upper slope site; (b) deep soil (20-30 cm depth),upper slope site; (c) top soil (0-5 cm), lower slope site;(d) deep soil (20-30 cm), lower slope site.

_315

_315

_315

_630

a

b

c

d

7.44 4.24 3.34 3.19


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Figura 2. Fotomicrografas de barrido electrnico del suelo deChamela, profundidad 20-30 cm. (a) Feldespatospotsicos ligeramente intemperizados; (b) plagioclasaintemperizada; (c) Feldespatos potsicos no intemperi-

zados; (d) plagioclasa intemperizada, formandocaolinita; (e) palo. Escalas indicadas en el ngulo infe-rior derecho.

Figure 2. Scanning electron microphotographs of the soils of

Chamela, 20-30 cm depth. (a) K-feldspar slightly

weathered; (b) weathered plagioclase; (c) unweathered

K-feldspar; (d) weathered plagioclase, forming kaolinite;

(e) opal. Scales indicated in the low right corner.

a b

c d

e

Balances de sodio

Durante el perodo de estudio la lluvia y el escurri-

miento medio anual fueron 753109 mm y 8641 mmrespectivamente (Cuadro 3). El contenido de Na de la de-posicin bruta (0.970.11 mgL-1) fue menor que el de susalida en el agua de escurrimiento (26.631.58 mgL-1;F=314.9, p


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DISCUSIN

Los estudios de lixiviacin realizados en laborato-rio permitieron simular la liberacin de iones de rocasvolcnicas por la intemperizacin y su cintica. Debenconsiderarse como estudios de lixiviacin y no de in-temperizacin, ya que factores como movimiento deagua, temperatura, potenciales redox o pH fueron dife-rentes a los de intemperizacin en campo. Experimen-tos similares (Velbel, 1990) demuestran la influencia

de la temperatura en las tasas de intemperizacin. Sibien la temperatura aplicada en los experimentos consuelos de Chamela (40 oC) fue 30% mayor que la tem-peratura media del suelo durante la estacin hmeda(28 oC; Jos M. Maass)4, sta permiti estimar las reac-ciones que ocurren y la remocin de cationes. Aunqueen el terreno el contacto entre los fluidos que percolany los minerales del suelo profundo puede ser insuficiente(Sverdrup y Warfvingle, 1988), el delgado perfil del sue-lo en Chamela, generalmente menor de 40 cm (Leopoldo

Cuadro 2. Cationes liberados por lixiviacin experimental demuestras de suelos de tres elevaciones (alta, media ybaja) del bosque tropical seco de Chamela, Mxico.

Table 2. Cations release by experimental leaching of soilsamples from three elevations (upper, middle andlower) of the tropical forest ecosystem at Chamela,Mxico.

Profundidad Posicin Cationes(gg-1

)del suelo en la(cm) pendiente Ca Mg K Na

0-5 Alta 77.3 35.8 32.5 276.4(19.0) (5.9) (4.6) (31.9)

Media 51.4 35.3 21.1 255.1(22.9) (1.6) (3.7) (77.3)

Baja 41.6 16.3 17.3 162.8(19.8) (1.8) (4.4) (9.2)

20-30 Alta 81.3 34.2 26.2 306.5(18.9) (4.4) (4.1) (36.8)

Media 66.1 37.8 18.9 262.3(12.3) (5.7) (4.4) (21.1)

Baja 91.9 37.9 24.5 261.1

(24.7) (16.9) (19.7) (70.2)

Cuadro 3. Balance anual ingreso-salida de sodio en el bosque tropical seco de Chamela, Mxico.Table 3. Annual input-output sodium balance in the tropical dry forest ecosystem at Chamela, Mxico.

Lluvia Escurrimiento Aporte PrdidaBalanceAo

(mm) (mgL-1) (kgha-1) (mgL-1) (kgha -1)(kgha -1)

1990 563 17 1.3 5.88 27.8 7.47 1.581991 709


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Galicia)5, no limitara las reacciones entre los fluidospercolantes, el suelo y los minerales de la roca madre.Consecuentemente, se puede suponer que los estudiosde lixiviacin dan una aproximacin razonable a la con-tribucin de la intemperizacin en el balance de cationesen el ecosistema.

La mayor lixiviacin de Na en todos los sitios (Cua-dro 2) indica que la formacin de arcillas minerales estasociada con precursores de plagioclasa sdica y crista-les riolticos. La tendencia a una mayor concentracin deNa en la parte profunda del suelo que en el horizontesuperficial, y para un mismo perfil, en la parte superiorde la pendiente que en la parte baja, podra vincularsecon (i) la remocin de elementos desde el suelo superfi-cial por el intemperismo; (ii) el continuo rejuvenecimientodel suelo de las partes altas de la pendiente; (iii ) el dep-sito de minerales parcialmente intemperizados en las par-tes bajas procedentes de las partes altas de la pendiente.

Los resultados muestran que cantidades elevadas de

cationes pueden ser disueltos desde la roca precursora enlos primeros 30 cm del suelo (Cuadro 2). La prolifera-cin de races finas (Kummerow et al., 1990) y la eleva-da actividad microbiana (Campo et al., 1998) en la capasuperior del suelo, contribuiran a la disolucin y distri-bucin de cationes. Los datos presentados sugieren queplantas y microorganismos podran recibir una impor-tante contribucin de nutrimentos removidos por la in-temperizacin de la roca.

Estudios de laboratorio (Busenberg y Clemency, 1976)muestran que la disolucin es mayor inmediatamentedespus del humedecimiento inicial del suelo. Debido ala estacionalidad de las lluvias en la regin del bosque

tropical seco de Chamela, el ecosistema podra recibiringresos importantes de nutrimentos al comienzo de laestacin hmeda, cuando la demanda de recursos porparte de las plantas es elevada.

Las tasas de intemperizacin qumica en pequeascuencas se evalan a partir de balances aporte-prdida.El Na es el elemento ms apropiado para estas estima-ciones, al no acumularse en los tejidos de las plantas niser retenido en grandes cantidades en los complejos deabsorcin del suelo (Bricker et al., 1994). En cuencas noperturbadas, los cambios anuales en los complejos deabsorcin y la biomasa vegetal pueden ser insignifican-tes. Los estudios de balances requieren, adems, que se

cumplan las siguientes condiciones: (1) la biomasa vege-tal debe estar en estado estable; (2) las cuencas debenconsiderarse como sistemas cerrados para el balance deagua, es decir, el agua ingresa solamente a travs de lalluvia y su salida por percolacin es mnima. En el esta-do estable hipottico el crecimiento de rboles es balan-ceado por la mortalidad, y el capital de nutrimentos en el

be assumed that the leaching studies give a reasonableapproximation to the contribution of rock weathering tothe balance of cations in the ecosystem.

The larger leaching of Na in all sites (Table 2) showsthat the formation of clay minerals is associated withprecursor sodic plagioclase and rhyolitic crystals. Thetrend to a higher Na concentration in the deeper soil thanin the upper soil and for a same profile, in the upperposition than in the lower of the altitudinal gradient, couldbe generated by (i) element removal from the top layerof the soil by weathering; (ii) the continuous cationremoval from the upper landscape sites; (iii) thesubsequent accumulation of partial weathered mineralsin the lower landscape sites.

These results show that substantial amounts ofcations may be dissolved from the precursor rock in thefirst 30 cm of soil (Table 2). Proliferation of fine roots(Kummerow et al., 1990) and high microbial activity(Campo et al., 1998) in this soil profile surely contribute

to the dissolution and distribution of cations. The datapresented suggests that plants and micro-organisms maybe receiving an important contribution of nutrientsremoved by weathering from the precursor rock.

Laboratory studies (Busemberg and Clemency, 1976)have shown high dissolution in soils right after an initialwetting. Considering the rainfall seasonality in the regionof the Chamela tropical dry forest, high concentrationsof nutrients could be available at the beginning of therain season, when the plant demand for resources is high.

Estimates of chemical weathering rates in smallwatersheds are normally obtained from the input-outputbalances. Na, which remains largerly in solution, since

does not accumulate in plant tissues, nor is retained inlarge quantities in the soil sorption complexes, is the mostappropiate element for these estimates (Bricker et al.,1994). In undistributed watersheds, annual changes inabsorption complexes and plant biomass can beinsignificat. Balance studies require also that: (1) the plantbiomass is at steady-state; (2) the watersheds are closedsystems for their water balance, that is water input is onlythrough rainfall and water loss by percolation is minimal.In the hypothetical steady state tree growth is exactlybalanced by tree mortality, and the standing stock ofnutrient in the forest is constant. If nutrient input into theforest via rainfall is balanced by runoff, there is no net

leaching of parent material. In contrast, if leaching outputis larger than the rainfall input, the difference is assignedto weathering. Evidence of steady state conditions in theforest of Chamela have been presented by Martinez-Yrizar et al. (1995). The Chamela landscape with steepslopes suggest that the precipitation is the only way ofwater input. The high potential evapotranspiration in theecosystem (Barradas and Fanjul, 1985) suggests thatlimited losses by deep seepage occur at Chamela.5 Comunicacin personal.


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bosque es constante. Si el ingreso de nutrimentos desdela atmsfera es balanceado por el escurrimiento, no exis-te una lixiviacin neta del material parental . En contras-te, si la salida de elementos lixiviados es mayor que suingreso por lluvia, la diferencia es asignada al intempe-rismo. Evidencias del estado estable en el bosque deChamela han sido presentadas por Martnez-Yrzar et al.(1995). Respecto a la segunda condicin, el terreno deChamela, con pendientes empinadas, sugiere que la llu-via es la nica va de ingreso de agua, y la alta evapo-transpiracin potencial en el ecosistema (Barradas yFanjul, 1985) sugiere que las prdidas por percolacinprofunda son mnimas.

El balance de sodio indica que en el bosque deChamela son liberados por intemperizacin en prome-dio alrededor de 15.0 kg Naha-1 al ao. La suposicinimplcita es que la disolucin de minerales de la roca escompleta. No ocurren cambios netos del capital de Naen el complejo intercambiable del suelo. El contenido

de Na en la riolita es 3% Na2O (Cuadro 1) y, s es com-pletamente lixiviado, la liberacin anual de Na estima-da a partir del estudio de balance representa la intempe-rizacin de ms de 0.6 Mg ha-1 de roca. A pesar de laestacionalidad y baja cantidad de lluvias que se regis-tran en Chamela, la tasa de alteracin de la roca superalas consignadas para regiones templadas (Cuadro 4).Comparada esta tasa con la referida para suelos conbosques tropicales hmedos, queda comprendida en ellmite inferior de la amplitud (Cuadro 4). Sin embargo,considerando el acceso limitado de la vegetacin a losnutrimentos liberados por el intemperismo en el trpi-co hmedo, debido a la profundidad de los suelos (Baillie

1989), y a lo superficial de los suelos en el bosque deChamela, la importancia relativa de la intemperizacinen ste podra ser comparable o mayor, a la correspon-diente a su contraparte hmeda.

Al comparar las prdidas de Ca, K y Mg desde elecosistema con sus ingresos desde la atmsfera enChamela (Campo et al., 2000), mencionan que las entra-das fueron menores que las salidas. Si el ecosistema noest incrementando su biomasa, esto indicara que el suelo

Sodium balance indicate that all average of about15.0 kg ha-1 are released by weathering, annually, in theChamela forest. The implicit assumption is that theparent volcanic rock undergoes complete dissolution.No net changes occur in the pools of Na in the soilexchange complex. The Na content in rhyolite is 3%Na

2O (Table 1) and, if completely leached, the Na

annually released represents weathering of 0.6 Mg ha-1

of precursor rock. Although Chamela show a seasonalpattern and a low amount of rainfall, its rate of rockalteration is higher than that reported for temperateregions (Table 4). The Chamela weathering rate is atthe lower bound of the weathering rate reported fortropical moist forests (Table 4). However, consideringthe high depth of the soils in humid tropical forests(Baillie, 1989), and the low depth of soil at Chamela,the importance of weathering inputs for the nutrienteconomy in this tropical dry forest could be comparableor higher than the one of its humid counterpart.

Campo et al. (2000) reported that Ca, K, and Mg lossesfrom the ecosystem were higher than the input rates fromthe atmosphere in Chamela. If the ecosystem is notincreasing its biomass, this could mean that soil is beingweathered at rates that exceed the nutrient uptake capacityof the plants. There is not evidence that Chamela tropicaldry forest is in succession or in soil aggrading. Thus, theresults are consistent with observed for the Na balanceand suggest that weathering of rock material plays animportant role in the nutrient economy of the forest, sinceall minerals losses are not replaced from the atmosphere.

CONCLUSIONS

The presence of diagenetic minerals, their distributionalong the slope and the coexistence of weathered andunweathered elements in the same soil profile, mainly inthe lower sites, indicate that Chamela soils show asubstantial chemical decomposition, removal of materialsfrom the upper landscape position and their depositionin the lower landscape position. Lixiviation of rockmaterials was observed in both, from laboratory

Cuadro 4. Tasas anuales de intemperizacin de la roca, medidas mediante balances de elementos.Table 4. Annual weathering rates measured by elements balance.

Localizacin Intemperizacin Referencia(Mg ha -1)

Mxico 0.6 Este estudioVenezuela-Norte 0.05 - 1.0 Ramrez y Andara (1993)Venezuela-Ro Caura >10 Lewis et al. (1987)Estados Unidos-Maryland 0.07 - 0.17 Cleaves et al. (1974)Estados Unidos-Idaho 0.27 Clayton (1986)Estados Unidos-Pacfico 0.19 - 1.0 Deither (1986)Luxemburgo 0.13 Verstraten (1977)Escocia 0.09 - 0.17 Creasy et al. (1986)


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se est intemperizando a tasas mayores que la capacidadde toma de nutrimentos por las plantas. Considerandoque no hay evidencias de que el bosque de Chamela estacumulando nutrimentos en la biomasa vegetal o en elsuelo, los resultados son consistentes con los observadospara el balance de Na y sugieren que la intemperizacintiene una importante funcin en la economa de nutri-mentos del bosque, al no ser reemplazadas totalmente lasprdidas con los ingresos desde la atmsfera.

CONCLUSIONES

Los minerales diagenticos, su distribucin a lo largode la pendiente y la coexistencia de componentes intem-perizados y no intemperizados en un mismo perfil, prin-cipalmente en la parte baja del terreno, indican que lossuelos de Chamela presentan un intemperismo sustan-cial y un movimiento potencialmente importante de ma-teriales desde las partes altas a las bajas. Se comprob

experimentalmente la lixiviacin de material rocoso, tantoen experimentos de laboratorio como mediante estudiosde balance de elementos en el terreno.

AGRADECIMIENTO

A I. Velzquez, A. Maturano y R. Esteban por su asistencia tcni-

ca; a S. Araiza, A. Verduzco y el personal de la Estacin de Biologa

de Chamela-UNAM por la asistencia y apoyo brindado. Al Dr. Wayne

Swank por su asesoramiento en los estudios de largo plazo en Chamela.

El apoyo financiero recibido procedi del Consejo Nacional de Cien-

cia y Tecnologa, la Secretara de Relaciones Exteriores de Mxico, y

la Universidad Nacional Autnoma de Mxico a travs de sus progra-

mas DGAPA, PADEP y PUMA.

LITERATURA CITADA

Agbenin, J. O., and H. Tiessen. 1994. Phosphorus transformations in atoposequence of Lithosols and Cambisols from semi-aridnortheastern Brazil. Geoderma 62: 345-362.

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Barradas, V., and L. Fanjul. 1985. Equilibrio hdrico y evapotranspira-cin en una selva baja caducifolia de la costa de Jalisco, Mxico.Bitica 10: 199-218.

Bricker, O. P., T. Paces, C. E. Johnson, and H. Sverdrup. 1994.Weathering and erosion aspects of small catchment research.In:Biogeochemistry of Small Catchments: a Tool for EnvironmentalResearch. Molan B., and J. Cerny (eds.). John Wiley and Sons.New York. pp: 85-105.

Bruijnzeel, L. A. 1990. Hydrology of moist tropical forests and effectsof conversion: a state of knowledge review. Netherlands IHPCommitee. Amsterdam. 234 p.

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