Journey to the center of the soil: Ecophysiological implications of soil compaction on plant development

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TITULO: Journey to the center of the soil. Ecophysiological implications of soil compaction on plant development AUTOR: David Alameda Márquez © Edita: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Córdoba. 2010 Campus de Rabanales Ctra. Nacional IV, Km. 396 14071 Córdoba www.uco.es/publicaciones publicaciones@uco.es ISBN-13: 978-84-693-6388-1 David Alameda Márquez Área de Ecología Departamento de Botánica, Ecología y Fisiología Vegetal. Facultad de Ciencias Universidad de Córdoba Campus de Rabanales 14071 Córdoba España Prof. Dra. Carmen Galán Soldevilla, Directora del Departamento de Botánica, Ecología y Fisiología Vegetal, informa que el presente trabajo de investigación desarrollado por el Ldo. David Alameda Márquez bajo la supervisión del Prof. Dr. Rafael Villar Montero reúne todos los requisitos necesarios para aspirar al Título de Doctor por la Universidad de Córdoba. Córdoba, 26 de abril de 2010 Carmen Galán Soldevilla Rafael Villar Montero Esta tesis doctoral ha sido realizada dentro de los proyectos DINAMED, Dinámica del bosque mediterráneo en un escenario de cambio global (CGL2005-05830-C03) e INTERBOS, Interacciones ecológicas y Cambio Global en el bosque mediteráneo (CGL2008-04503-C03-01). Plan Nacional de I+D+i Ministerio de Ciencia e Innovación del Gobierno de España. Más información en: www.irnase.csic.es/users/dinamed y www.irnase.csic.

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Publié le 01 janvier 2010
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TITULO: Journey to the center of the soil. Ecophysiological implications of soil
compaction on plant development
AUTOR: David Alameda Márquez
© Edita: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Córdoba. 2010
Campus de Rabanales
Ctra. Nacional IV, Km. 396
14071 Córdoba
www.uco.es/publicaciones
publicaciones@uco.es
ISBN-13: 978-84-693-6388-1


David Alameda Márquez

Área de Ecología
Departamento de Botánica, Ecología y Fisiología Vegetal.
Facultad de Ciencias
Universidad de Córdoba
Campus de Rabanales
14071 Córdoba
España











Prof. Dra. Carmen Galán Soldevilla, Directora del Departamento de Botánica,
Ecología y Fisiología Vegetal, informa que el presente trabajo de investigación
desarrollado por el Ldo. David Alameda Márquez bajo la supervisión del Prof. Dr.
Rafael Villar Montero reúne todos los requisitos necesarios para aspirar al Título de
Doctor por la Universidad de Córdoba.

Córdoba, 26 de abril de 2010







Carmen Galán Soldevilla Rafael Villar Montero



Esta tesis doctoral ha sido realizada dentro de los proyectos DINAMED, Dinámica del
bosque mediterráneo en un escenario de cambio global (CGL2005-05830-C03) e
INTERBOS, Interacciones ecológicas y Cambio Global en el bosque mediterráneo
(CGL2008-04503-C03-01). Plan Nacional de I+D+i Ministerio de Ciencia e Innovación
del Gobierno de España.

Más información en:
www.irnase.csic.es/users/dinamed y www.irnase.csic.es/users/interbos



Cover design: Roots of Cercis siliquastrum
David Alameda Márquez










JOURNEY TO THE CENTER OF THE SOIL
Ecophysiological implications of soil compaction
on plant development




VIAJE AL CENTRO DEL SUELO
Implicaciones ecofisiológicas de la compactación
del suelo sobre el desarrollo vegetal








David Alameda Márquez

Abril 2010




















































A mi Madre y a mi Padre,
que juntaron tiempo y espacio para crearme.



















































Cuando la inclinación nos arrastra
hacia un conocimiento inconmesurable,
la sola existencia del límite
permite abarcar la inmensidad.

Ana Fernández-Reyes









Contents




Chapter 1 General introduction (in Spanish) 9


Chapter 2 Spatial pattern of soil compaction and its relationship with plant 21
cover: trees’ footprint on soil physical properties.

Partially published in 2010 in II Libro de Ecología Espacial (ECESPA)

Chapter 3 Moderate soil compaction: implications on growth and 43
architecture in seedlings of 17 woody plant species.

Published in 2009 in Soil & Tillage Research 103: 325–331

63 Chapter 4 Moderate soil compaction: implications on drought response of
12 woody species and the effect of a summer rainfall (in Spanish).

Partially published in 2009 in 5º Congreso Forestal Español. Montes y sociedad:
Saber qué hacer. ISBN 978-84-936854-6-1

Chapter 5 Plants responses to soil compaction under shade, low water, and 85
mechanical stress interaction – A Nicotiana tabacum essay.

Manuscript in preparation

Chapter 6 Linking root traits with plant physiology and growth of Fraxinus 107
angustifolia Vahl. seedlings under soil compaction conditions.

Submitted to New Phytologist

Chapter 7 General discussion (in Spanish) 133


References 149

Acknowledgments Agradecimientos 161

Curriculum vitae 165



Notes:
Chapters 2, 3, 5, and 6 include Spanish abstract.
Chapter 4 includes English abstract.
This current PhD Thesis is written in a bilingual format to aspirate to the European Mention.






























































Chapter 1
Introducción general