A lo largo del siglo pasado, muchos de los bosques naturales de encina (Quercus ilex) que ocupaban los suelos cálcareos de Castilla y León fueron roturados para su conversión en tierras de cultivo. Hace unos 40 años, estas tierras agrícolas de muy bajo rendimiento volvieron a reforestarse principalmente con Pinus halepensis.Para entender cómo estos cambios de manejo han afectado a la dinámica de la materia orgánica de estos suelos, hemos estudiado parámetros tanto de cantidad como de calidad de la materia orgánica edáfica, en el contexto de las características físicas, químicas y bioquímicas del suelo, bajo los 3 usos del suelo mencionados: bosque natural del encina, tierra de cultivo y plantación forestal de pinos. El fraccionamiento por densidad, combinado con la dispersión ultrasónica de los agregados del suelo, permite separar fracciones de la materia orgánica basándonos en los mecanismos de estabilización física de la misma, pudiéndose diferenciar: la fracción no protegida (fracción lábil); la materia orgánica ocluida (fracción ocluida) y; la materia orgánica estabilizada a través de complejos órgano-minerales (fracción órgano-mineral).En este trabajo hemos separado dichas fracciones de densidad y hemos determinado en ellas: C orgánico, C inorgánico y C total, N total, relación C/N, el contenido en Black Carbon (BC), la abundancia natural de los isótopos de C y N (¿13C y ¿15N) y el contenido y composición en carbohidratos.En un periodo de 100 años, aproximadamente el 67% del C del suelo (considerando los primeros 10 cm del suelo) se perdió al roturar el bosque de encinas y convertirlo en tierras de cultivo. La reforestación con pinos durante 40 años consiguió la recuperación del 71% del C respecto a la situación inicial (considerando los primeros 10 cm del suelo). A pesar de las diferencias en el contenido de C orgánico del suelo bajo los distintos usos comparados, los mecanismos de estabilización de la materia orgánica actuaron de forma similar. En los suelos calcáreos estudiados, el mecanismo de estabilización principal fue la formación de complejos órgano-minerales. La facción más afectada por los cambios de uso del suelo fue la fracción lábil de la materia orgánica. El BC, que representó entre el 1,2 y el 2,3% del contenido de C orgánico de estos suelos se ubicó en mayor proporción en la fracción ocluida. La proporción de BC respecto al contenido de C orgánico del suelo se mantuvo independientemente del cambio de uso de suelo, sugiriendo un equilibrio entre las entradas y salidas de BC en el mismo. Estos resultados nos llevan a sospechar que probablemente el BC es menos resistente a la biodegradación de lo que se da por supuesto en la bibliografía.Además, se compararon algunas fracciones lábiles del C como indicadoras de cambio de uso del suelo: C microbiano, C extraíble con K2SO4 (CK2SO4) y C mineralizado acumulado en 21 días de incubación a 28oC (C-CO2(21d)). La biomasa y la actividad micorbianas resultaron bajas respecto a otros suelos descritos en la bibliografía coincidiendo con el alto contenido de carbonatos. Como indicadores de cambio de uso del suelo, CK2SO4 and C-CO2(21d) parecieron ser indicadores al menos tan sensibles como el C microbiano.Las emisiones de C respirado se midieron para el estudio de la cinética de la mineralización del C en estos suelos. El ajuste de estas emisiones al modelo cinético de primer orden Cm=Co(1 - e-kt) fue muy bueno (R2 > 0.94).Se aplicó un Análisis de Componentes Principales para sintetizar las relaciones entre los parámetros microbiológicos estudiados. A partir de este análisis se observó que la eficiencia en el uso de la materia orgánica del suelo por parte de los microorganismos disminuye a medida que aumenta la cantidad y la labilidad del sustrato.Los carbohidratos del suelo representaron entre el 6 y el 10% del total del C orgánico del suelo. El cultivo del suelo supuso una pérdida significativa de la proporción de C representado por carbohidratos y también se observó como significativas las diferencias en cuanto a composición de dichos carbohidratos al comparar los distintos usos del suelo. Al comparar las distintas fracciones de densidad también se observan diferencias significativas en la composición en monosacáridos aunque se mantiene constate la proporción del C orgánico que queda representado por C monosacárido.Para cualquiera de las fracciones de densidad y de los usos del suelo, la glucosa siempre es el monómero de azúcar más abundante, seguida por la manosa y la xilosa. Existe una correlación positiva y significativa entre el contenido de C representado por monosacáridos y el C orgánico, la relación C/N, el C microbiano y la relación C/N en la biomasa microbiana.Dada la demostrada importancia de la medición de la biomasa microbiana como indicador temprano de la dinámica de la materia orgánica en el suelo, la presente Tesis incluye un capítulo final que pretende ser una aportación al método de estimación del C y el N de la biomasa microbiana mediante el uso de absorbancia ultravioleta, método que supone un sigificativo ahorro de tiempo y esfuerzo respecto al método de fumigación-extracción. Las estimaciones del C y el N microbianos a 260 nm mostraron las mejores correlaciones con las mediciones obtenidas por el método de fumigación-extracción.
