Existe una necesidad urgente de investigar los efectos de la comunidad vegetal sobre la recuperación de las funciones edáficas productivas y regulatorias de los ecosistemas, para generar conocimiento básico necesario para el manejo de comunidades vegetales, tanto en las actividades agrícolas, pecuarias y forestales como en la restauración ecológica y la conservación. En el Centro de Investigaciones en Ecosistemas (CIEco) de la UNAM se realizan investigaciones a largo plazo en varios aspectos pertinentes, como dinámicas de composición vegetal, atributos funcionales de especies, interacciones de hongos micorrízicos y dinámica de nutrientes. Sin embargo, aún hace falta complementar estas investigaciones con funciones ecosistémicas claves del suelo, como la agregación, infiltración y retención de nutrientes. La integración estadística del conjunto de estas variables en una síntesis ecosistémica permitiría la identificación de características de la comunidad vegetal como metas en el manejo de la vegetación para fomentar la recuperación de ciertas funciones ecosistémicas del suelo. Una de las metas de esta propuesta será el complementar las mediciones que se han hecho en los estudios establecidos en parcelas permanentes con la medición de variables cruciales que hacen falta para lograr una buena interpretación de los efectos de la vegetación sobre funciones ecosistémicas del suelo. Estas variables incluirán atributos funcionales de plantas aún no medidos (tasas de infección micorrízica y nodulación de plantas potencialmente fijadoras de nitrógeno, potencial para promover las funciones ecosistémicas del suelo), funciones ecosistémicas del suelo (infiltración, agregación, disponibilidad de amonio, nitrato y fosfato, almacenaje de carbono y nitrógeno), y la composición (ácidos grasos) y actividades enzimáticas de la comunidad microbiana del suelo. La otra meta principal del proyecto propuesto es el integrar las investigaciones de las varias subdisciplinas en una síntesis estadística y conceptual. Para ello se propone un enfoque de regresión múltiple para construir un modelo ecosistémico de cadena de efectos (Structural Equation Model SEM). Los SEMs pueden explicar intercorrelaciones entre atributos funcionales de plantas, y cuantificar el efecto residual que cada atributo tiene sobre las funciones ecosistémicas del suelo. Así el análisis evita inflar la variabilidad del suelo explicado por las características vegetales, y por ello posibilita una síntesis más realista al nivel ecosistémico. Con este enfoque analítico esperamos identificar posibles intercambios (tradeoffs) ecológicos relevantes para la teoría de relaciones entre biodiversidad y funciones ecosistémicas y priorizar las metas a seguir para el manejo de la composición vegetal en aplicaciones agrícolas, forestales, de restauración ecológica y de protección de cuencas.

Pocos estudios han evaluado los efectos de los atributos funcionales de la comunidad vegetal sobre las funciones ecosistémicas del suelo, como el secuestro de carbono o nitrógeno en el suelo (Garnier et al. 2004; citas en Eviner & Chapin 2003 y De Deyn et al. 2008). En una búsqueda bibliográfica no encontramos ninguna investigación de campo que calcule la importancia absoluta o relativa entre atributos funcionales de plantas y las funciones ecosistémicas de suelos. Por ello, la síntesis que proponemos tiene potencial de atraer un amplio interés tanto en ecología básica como en disciplinas aplicadas como la agricultura, forestería, restauración ecológica y el manejo de cuencas. _x000D_ Dado el grado de detalle del muestreo, que comprende varias subdisciplinas ecológicas, la síntesis se enfocará en dos ecosistemas bien representados a nivel nacional, los bosques tropicales seco y húmedo (en Jalisco y Chiapas, respectivamente). En ambas regiones hay proyectos de investigación a largo plazo en subdisciplinas pertinentes a nuestros objetivos, sobre la abundancia de especies vegetales, algunos atributos funcionales y la distribución y diversidad de microbios en el suelo. _x000D_ La primera contribución principal del proyecto propuesto será el complementar las mediciones que se han hecho en los estudios establecidos en parcelas permanentes con la medición de variables cruciales que hacen falta para lograr una buena interpretación de los efectos de la vegetación sobre funciones ecosistémicas del suelo. Estas variables incluirán atributos funcionales de plantas aún no medidos (tasas de infección micorrízica y nodulación de plantas potencialmente fijadoras de nitrógeno, potencial para promover las funciones ecosistémicas del suelo), funciones ecosistémicas del suelo (infiltración, agregación, disponibilidad de amonio, nitrato y fosfato, almacenaje de carbono y nitrógeno), y la composición (ácidos grasos) y actividades enzimáticas de la comunidad microbiana del suelo.._x000D_ La segunda contribución principal del proyecto propuesto será el integrar las investigaciones de las varias subdisciplinas en una síntesis estadística y conceptual. Para ello aplicaremos un enfoque de regresión múltiple para construir un modelo ecosistémico de cadena de efectos (Structural Equation Model SEM). Los SEMs pueden explicar intercorrelaciones entre atributos funcionales de plantas, y cuantificar el efecto residual que cada atributo tiene sobre las funciones ecosistémicas del suelo. Así el análisis evita inflar la variabilidad del suelo explicado por las características vegetales, y por ello posibilita una síntesis más realista al nivel ecosistémico. Con este enfoque analítico esperamos identificar posibles intercambios (tradeoffs) ecológicos relevantes para la teoría de relaciones entre biodiversidad y funciones ecosistémicas y priorizar las metas a seguir para el manejo de la composición vegetal en aplicaciones agrícolas, forestales, de restauración ecológica y de protección de cuencas._x000D_ Finalmente, la vinculación interdisciplinaria de varios estudios aislados de investigadores y estudiantes de la UNAM, y la participación de expertos externos hará posible fortalecer el análisis con un enfoque ecosistémico. Asimismo, se formarán varios estudiantes dentro de este concepto mediante la interacción activa con otros participantes de la síntesis, para fortalecer sus capacidades para el trabajo en equipos interdisciplinarios.