La respiración del suelo (Rs) o emisión del dióxido de carbono (CO2) es considerada como el segundo flujo de carbono más importante, por su magnitud en los ecosistemas terrestres. El cambio de uso de suelo ha modificado el ciclo global del carbono, lo que puede agudizar el calentamiento global. El objetivo del estudio fue evaluar las variaciones diurnas y estacionales en el flujo de CO2 en Vertisoles bajo cuatro sistemas de uso de suelo en el noreste de México; matorral, pastizal, agrícola y plantación de Eucalyptus spp. Se realizaron mediciones semanales durante un año, en muestreos de mañana y tarde, con un analizador portátil EGM- 4; además, y se midieron la temperatura del suelo y su humedad. La Rs por la mañana fue de 3.21 μmol CO2 m-2 s-1 (agrícola), 3.86 μmol CO2 m-2 s-1 (plantación), 4.61 μmol CO2 m-2 s-1 (pastizal) y 6.17 μmol CO2 m-2 s-1 (matorral), los valores se incrementaron con la misma tendencia para la Rs de la tarde. Se determinaron diferencias significativas (P≤0.05) en los usos de suelo y hora de muestreo. La temperatura osciló de 12 °C a 35.4 °C y la humedad del suelo en valores de 6.9 % a 47 %. En Vertisoles, las emisiones de CO2 varían según su uso, los más altos se presentan en la tarde y correlacionado con la humedad. Los sistemas de matorral y pastizal presentaron los valores más altos en la Rs, los cuales son más comunes en el noreste de México.

Las propiedades químicas son indicadoras de la calidad del suelo, las reservas nutritivas pueden modif icarse debido a las actividades antropogénicas. Para evaluar el efecto sobre las propiedades químicas de un suelo de tipo vertisol, se analizaron los nutrientes bajo cuatro sistemas de uso de suelo: matorral espinoso tamaulipeco, pastizal, cultivo agrícola y una plantación de eucaliptos, ubicados en el noreste del estado de Nuevo León, México. Se colectaron cuatro muestras de suelo compuestas por sitio a dos profundidades (0-5 cm y 5-30 cm) analizándose pH, conductividad eléctrica (CE), capacidad de intercambio catiónico (CIC), macronutrientes (K, Ca, Mg y Na) y micronutrientes (Cu, Mn, Fe y Zn). De acuerdo a los resultados obtenidos, se encontraron diferencias signif icativas (P ≤ 0.05) entre los sistemas de uso para pH, Mg (cmol(+) kg-1), Fe (mg L-1) y Cu (mg L‑1) en las dos profundidades. La CE (dS m-1), Zn (mg L-1) y CIC (cmol(+) kg-1), presentaron diferencias en la profundidad 0-5 cm, mientras que Ca (cmol(+) kg‑1), Na (cmol(+) kg-1) y Mn (mg L-1) para la profundidad 5-30 cm. Los nutrientes P (mg kg‑1) y K (cmol(+) kg‑1) no presentaron diferencias entre los sistemas en las dos profundidades. Se realizó una correlación de Spearman entre las variables, siendo el pH la variable que presentó una relación con la mayoría de los nutrientes, debido a la competencia entre cationes y el efecto de la disponibilidad de los micronutrientes. En los sistemas agrícola y plantación de eucalipto se presentó una disminución en K, Fe, Mn, Zn y CIC, mientras que en el pastizal los contenidos de P y K aumentaron a diferencia del matorral que representa la vegetación natural.

Los cambios en el uso del suelo provocan variaciones en sus características fisicoquímicas. El objetivo del presente estudio fue cuantificar dichos cambios de un Calcisol en tres tipos de uso de suelo: Área de Vegetación Nativa (AVN), Área Agrícola (AA) y Área Sometida a Pastoreo (ASP). Se tomaron cuatro muestras compuestas de suelo a 0-5 y 5-30 cm de profundidad para cada tipo de uso. Se determinaron las variables: densidad aparente, textura, resistencia mecánica a la penetración, materia orgánica, pH y conductividad eléctrica. Los análisis de varianza mostraron diferencias en la materia orgánica con valores de 4.2 % para AVN, 2.08 % para ASP y 1.19 % para AA en la profundidad 0-5 cm. La textura fue arcillo-limoso para AA, franco- arcillosa para ASP y franco para AVN, con diferencias. Los tres tipos de uso tienen escasa salinidad (70.2 a 396.0 μS cm-1), y confirman diferencias en ambas profundidades. La resistencia mecánica a la penetración mostró diferencias (p≤0.05) entre los usos del suelo; AA registró 0.78 kg cm-2 ASP 2.98 kg cm-2 y AVN 3.10 kg cm-2. En este contexto, el pH y la densidad aparente no tuvieron diferencias. La disminución del carbono orgánico del suelo en los primeros 5 cm de profundidad fue de 71.6 % después de cultivar un área por 60 años que originalmente fue matorral. Además, el abandono del cultivo para establecer un sistema de pastoreo por 15 años condujo a una re-acumulación de la materia orgánica de hasta un 21.2 %.

La intercepción de lluvia por la masa arbórea es un componente del ciclo hidrológico que está determinado por las condiciones climáticas y por las características de la vegetación. El objetivo del presente estudio fue cuantificar la redistribución de las precipitaciones vía: precipitación incidente, precipitación directa y escurrimiento fustal, a fin de estimar las pérdidas por intercepción y la capacidad del almacenamiento del dosel para cuatro especies presentes en el matorral del noreste de México. Para la medición de los componentes de precipitación incidente y directa se utilizaron cuatro canaletas por especie, y para la cuantificación del escurrimiento fustal, mangueras adheridas al fuste. El análisis de 47 eventos de lluvia, distribuidos entre el 23 de septiembre de 2016 al 1 de octubre del 2017, sumaron un total de 488.9 mm de precipitación incidente. Los resultados para Acacia farnesiana, Condalia hookeri, Leucaena leucocephala y Casimiroa greggii para la precipitación directa fueron valores de 77, 76, 86 y 83 %, respectivamente; mientras que el componente del escurrimiento fustal osciló de 1.12 % para C. hookeri a 1.73 % en A. farnesiana. Los análisis de regresión lineal entre la precipitación incidente y las pérdidas de intercepción arrojaron valores de 13, 16, 20 y 22 % para L. leucocephala, C. greggii, A. farnesiana y C. hookeri, respectivamente, especies clave al momento de tomar decisiones de manejo en el rendimiento de agua en una cuenca; con ello se rechaza con la hipótesis nula y se concluye que las pérdidas por intercepción difieren entre las especies evaluadas.

Los suelos son el mayor reservorio de carbono, contienen casi tres veces más que la biomasa aérea. Los cambios de uso de suelo representan la segunda fuente antrópica de emisiones a la atmósfera. Se evaluó el contenido de carbono y nitrógeno en cuatro sistemas de uso de suelo: matorral espinoso tamaulipeco, cultivo agrícola, pastizal y plantación de eucaliptos. Se recolectaron cuatro muestras de suelo por sitio, a dos profundidades (0-5 y 5-30 cm); se analizó el contenido de carbono orgánico del suelo (COS), nitrógeno total (Nt) y se estimó la relación C/N. Los resultados del contenido de COS y Nt para la profundidad 0-5 cm fueron de 1.4-0.16 % (agrícola), 2.4-0.27 % (plantación), 3.41-0.33 % (pastizal) y 4.1-0.43 % (matorral), respectivamente. Para la profundidad 5-30 cm, los valores disminuyeron. La relación C/N presentó registros de 8.7 a 10.4, en ambas profundidades; lo que indica una buena humificación de la materia orgánica. Las pérdidas de COS y Nt por los cambios de uso del suelo de matorral a otro sistema fluctuaron de 2.4 % hasta 66 %, el COS se redujo, principalmente, en la profundidad de suelo 0-5 cm; mientras que el Nt tuvo las mayores reducciones en la profundidad de 5-30 cm. Al sistema agrícola le correspondió una pérdida más alta de COS y Nt, en las dos profundidades. Los resultados evidencian que los cambios de uso de suelo ocasionan una disminución en la fertilidad, lo que se refleja en el sistema agrícola, donde los contenidos de C y Nt fueron más bajos, respecto a lo estimado en la vegetación de matorral.