La zona de estudio se localiza en el Norte de la provincia de León, comprendiendo la parte media del valle del río Torío, en la Cordillera Cantábrica (Figura 1). Se trata de un valle que discurre de Norte a Sur, con altitudes comprendidas entre 2189 m (Pico de Braña) y los 900 m. La parte experimental de este estudio se llevó a cabo en el municipio de Vegacervera (34,9 Km² de extensión y 1042 m de altitud), como se explicará más adelante.

La litología dominante corresponde a dolomías, calizas y calizas margosas. Los suelos muestran un pH ligeramente alcalino, con bajo contenido en materia orgánica y nitrógeno. La proporción de fósforo es muy variable, mientras que son suelos con altos contenidos de potasio, calcio y magnesio (Álvarez-Martínez, 1995). El clima es de tipo “Mediterráneo templado fresco” (Papadakis, 1966). La temperatura media anual en Vegacervera es de 9,8°C y la precipitación anual de 750 mm, con un máximo invernal, siendo los registros más bajos en verano. El período de heladas seguras dura tres meses (desde mediados de noviembre a mediados de febrero). El periodo seco dura unos dos meses, coincidentes con el inicio del verano. En otoño es cuando se registra el máximo pluviométrico.

La vegetación potencial corresponde a Quercus pyrenaica o roble melojo (Linario trionithophorae- Querceto pyrenaicae sigmetum) (Rivas Martínez et al, 1987). En esta serie el óptimo sucesional o clímax es un bosque denso de talla mediana, en el que suele dominar el melojo (Quercus pyrenaica). Las etapas de regresión, al destruirse el bosque, comienzan por los piornales del Gestiniun polygaliphyllae, donde son comunes: Genista florida, Cytisus scoparius, Adenocarpus complicatus, Erica arborea y Pteridium aquilinum. Los brezales representan la etapa extrema de regresión y, por tanto, la menos productiva. En la actualidad están muy extendidos por el uso del fuego para regenerar pastos en las pasadas décadas.

En 1900 la población de Vegacervera alcanzaba los 940 habitantes, que se redujeron a 737 habitantes en 1960 (pérdida de 3,4 habitantes/año). Sin embargo, entre 1960 y 1970 el censo perdió 331 habitantes (33,1 habitantes/año). En las décadas siguientes el municipio siguió perdiendo efectivos demográficos hasta registrar un mínimo en 1991 (287 habitantes); desde esta fecha el censo muestra un ligero repunte (347 habitantes en 2011). La pérdida de población implicó el abandono de la mayor parte del espacio agrícola y la caída de los censos ganaderos, especialmente en los años sesenta y setenta del pasado siglo. Según el Censo Agrario, en 1982 sólo había 320 UGM (0,09 UGM/ha) de ganado extensivo, que se incrementó en 1999 hasta 506 UGM, gracias a las subvenciones de la Política Agraria Comunitaria, para descender después a 352 UGM en 2009, por el excesivo envejecimiento de la población (Cascos Maraña, 2011). La baja presión ganadera soportada por el territorio desde mediados del siglo XX ha hecho que buena parte de las laderas se cubran de matorrales de sucesión, dominando Cytisus scoparius.

La parte experimental se desarrolló en la localidad de Coladilla (municipio de Vegacervera), en una ladera agrícola dejada de cultivar en los años sesenta y aprovechada posteriormente con ganadería extensiva hasta dos décadas antes de iniciarse la experimentación. Se trata de una ladera representativa del sector meridional de la Cordillera Cantábrica, donde dominan los campos abandonados cubiertos ahora por Cytisus scoparius, como especie principal; unas matas se unen con otras dando la sensación de una cubierta muy densa que tapiza por completo la superficie. Otra característica es su elevado porte, con alturas medias de las matas superiores a 170 cm, lo cual da lugar a la formación de varios estratos, con Rubus idaeus, Rosa sp. y Quercus pyrenaica en un estrato inferior a Cytisus scoparius. Para seleccionar el área experimental también se tuvo en cuenta el hecho de que había un ganadero dispuesto a colaborar en el estudio, mediante el pastoreo de su ganado en el momento que se le solicitaba.

Se delimitó y podó una parcela de matorral de 224 m² (28 x 8 m) (ver Figura 1 y Foto 1). La poda consistió en cortar con una hoz la cubierta arbustiva superior a una altura de 70 cm desde el suelo y la posterior retirada de la biomasa. Para analizar el efecto de dos intensidades de pastoreo se subdividió la parcela en dos subparcelas (Figura 1) con una superficie de 96 m² (12 x 8), que soportaron dos presiones de carga; y una tercera subparcela de 32 m² (4 x 8), que sirvió de control al no recibir el impacto del pastoreo. Cada una de las 3 subparcelas se cercó con una estructura de malla de hierro galvanizado de dos metros de altura. Las intensidades de pastoreo fueron 4 cabras por subparcela (equivalente a 4,5 cabras/ha/año) y 8 cabras por subparcela (equivalente a 9 cabras/ha/año), que son los dos valores extremos utilizados en el área de estudio cuando se realiza pastoreo libre. La experimentación se mantuvo durante 4 años.

Dentro de la parcela se delimitaron 10 cuadrados (50 cm x 50 cm) de muestreo, distribuidos 4 en cada subparcela pastoreada y 2 en la parcela control (Figura 1). Estos puntos, una vez ubicados, se fijaron y señalaron en el suelo con clavos gruesos, para que los muestreos en años posteriores coincidiesen siempre en el mismo lugar. En cada cuadrado se estimó, antes y después de cada pastoreo, la abundancia de especies herbáceas, el porcentaje de suelo cubierto por cada una de las especies del estrato arbustivo y por el conjunto de matorrales, la altura máxima de cada matorral, y los porcentajes de suelo desnudo, piedras, hojarasca, excrementos y otros restos orgánicos sueltos.

El pastoreo de las cabras (Foto 2) se realizó en dos momentos del año: primavera, coincidiendo con el inicio de la floración de Cytisus scoparius (principios de Junio), y en verano, en el inicio de la caída de las hojas y final de fructificación de dicho matorral (finales de Julio). En total, pues, se introdujo el ganado en las subparcelas 8 veces, con sus respectivos muestreos (ver Figura 2). Las cabras permanecían en cada subparcela dos días consecutivos para alcanzar cargas similares a las del área de estudio.

Con el fin de conocer el consumo de material arbustivo por parte del ganado, antes y después de cada pastoreo, se contó el número de matas, el número de ramas por mata, el número de brotes del año por rama y se cartografió la distribución de las matas dentro de las subparcelas pastoreadas. Se calculó el volumen de cada mata y se midió la altura de la mata y de sus ramas. El volumen de las matas se calculó mediante el ajuste a un paraboloide de revolución, a partir de las medidas tomadas directamente de las plantas: altura máxima, diámetro mayor (distancia máxima en dirección longitudinal o transversal) y su perpendicular.La superficie del suelo cubierta por la planta se calculó mediante la fórmula del área de la elipse (Álvarez Martínez, 1995). Además, se contó el número de brotes del año y se calculó su peso mediante la recogida de doce brotes del año, que se introdujeron en bolsas de plástico para su traslado a laboratorio, donde se efectuó su pesado en verde. La materia seca (MS) se determinó mediante secado en estufa de aire forzado a 60°C durante 48 horas, tiempo suficiente para que los brotes del año pierdan la humedad sin que se produzcan cambios en su composición. Esta tarea se realizó antes y después del pastoreo. Es necesario señalar que se consideró consumo a la diferencia entre los brotes del año antes y después del pastoreo. Nos referimos con “porcentaje de consumo” a la proporción de brotes del año que han sido consumidos tras el pastoreo. Este porcentaje indica la preferencia por el recurso y el grado de “agotamiento” o “consumo” del mismo.

Para calcular la producción y el consumo de herbáceas en cada subparcela se segó la hierba de dos cuadrados de 30 x 30 cm antes y después de cada pastoreo. El material herbáceo segado se introdujo en bolsas de plástico y se trasladó al laboratorio donde se efectuó su pesado en verde. La MS herbácea se determinó siguiendo el mismo procedimiento que para los brotes del año. Tanto los datos de producción arbustiva y herbácea como de consumo se expresan en g/m² de MS.

Para analizar el papel de la poda y el pastoreo en el paisaje se utilizaron métricas espaciales o índices de ecología del paisaje. Se trata de metodologías habituales en estudios de paisaje por aportar información sobre su configuración, incluyendo índices de organización espacial, fragmentación y dimensión fractal (Forman y Godron, 1986; Weng, 2007). La organización espacial y la fragmentación del paisaje se conoce por el número de parches o manchas, la superficie que ocupan, el tamaño medio de dichas manchas y su desviación estándar. Se aporta información también sobre los bordes de las manchas (longitud de ejes y tamaño medio). Además se analiza la dimensión fractal (F), que permite conocer la complejidad del paisaje en relación con la forma del perímetro del conjunto de sus manchas (Mandelbrot, 1983; Kienast, 1993; McGarigal et al., 2002). Para llevar a cabo este análisis se ha utilizado el método perímetro-área, según el cual la dimensión fractal se calcula mediante la regresión de ln (A) frente a ln (P/4), para cada uno de los tipos de paisaje incluidos en la unidad de análisis. La dimensión fractal se relaciona con la pendiente de la ecuación de ajuste de la regresión (m), según Lovejoy (1982), F = 2m. Los resultados dan valores entre 1 (polígono totalmente regular) y 2. Se calcula también el índice medio de formas (IMF), que aporta información sobre la forma de la mancha, dando valores entre 1 (mancha totalmente circular) y 3 (mancha en forma de línea recta).

Para el cálculo de tales índices se empleó el programa V-LATE (Vector-Based Landscape Analysis Tools; extensión de ArcGis 10.0). Una síntesis de la formulación aplicada para el cálculo de los distintos parámetros y para la interpretación de los valores obtenidos puede consultarse, por ejemplo, en Errea et al. (2007).

Los estudios de la estructura del paisaje suelen realizarse a distintas escalas espaciales. Cuando se quiere obtener información a gran escala o de grano fino se selecciona una parte del territorio, lo que en la terminología se conoce como “ventana paisajística” (Burel y Baudry, 2002). Este análisis de una pequeña proporción del territorio permite obtener una información muy válida para cuantificar la heterogeneidad interna de un paisaje y, por lo tanto, para tener una idea aproximada de los rasgos paisajísticos más importantes de territorios más amplios. Dado que este estudio se basa en muestreos de parcelas de campo se consideró que cada una de las dos subparcelas pastadas constituye una ventana paisajística. Para ello se elaboró una cartografía detallada de cada subparcela pastada, posicionando y dimensionando las matas de Cytisus scoparius, antes y después de cada pastoreo. No se realizó la cartografía de la subparcela control porque al tercer año la vegetación arbustiva cubre ya el 100% (ver Tabla 1), lo que significa que una sola mancha ocupa la totalidad de la subparcela. Suárez-Seoane (1998) aplicó la misma técnica, con resultados muy positivos, para estudiar los efectos ecológicos del abandono de tierras en la montaña de León.

La comunidad vegetal arbustiva presente en la parcela experimental al iniciarse el estudio tenía como especie dominante Cytisus scoparius (L.) Link con un 80% de cobertura, a la que acompañaban Rubus idaeus L. (60%), Rosa sp. (4%) y algunos pies dispersos (3%) de roble (Quercus pyrenaica Wild).

La edad de la población de Cytisus scoparius era de 10 años cuando se inició el experimento, información obtenida del propietario de la parcela. Uno de los rasgos fundamentales de la sucesión vegetal de Cytisus scoparius es que tiene un crecimiento rápido y coloniza pronto los campos abandonados. En nuestro caso la comunidad todavía no había alcanzado su máximo desarrollo, si bien presentaba rasgos de cierta madurez. De ahí, su alta cobertura (80%), uniéndose unas matas con otras y dando la sensación de una cubierta muy densa que tapizaba por completo los campos. Otra característica era su elevado porte, con alturas medias superiores a los 170 cm, lo que daba lugar a la formación de varios estratos, en el que el resto de componentes (Quercus pyrenaica, Rubus idaeus y Rosa sp.) se distribuían por debajo de Cytisus.

La poda de las ramas de altura superior a 70 cm implicó la disminución del 30% aproximadamente de la cubierta de Cytisus scoparius; se extrajo 680 g/m² de biomasa, lo que representaba el 46% de la biomasa previa.

El cambio temporal en la subparcela control durante los cuatro años de experimentación puede seguirse en la Tabla 1. La poda acarrea una disminución inicial de la cubierta arbustiva a favor de la herbácea, pero rápidamente la primera se recupera. Así, la vegetación herbácea pasó del 15,8% el primer año al 56,3% el segundo año, para disminuir los dos años siguientes hasta el 32,8%. La vegetación arbustiva se redujo hasta el 79% el segundo año, recuperándose durante los siguientes años. La cubierta de Cytisus scoparius alcanzó el 56% durante el primer año y fue cubriendo progresivamente más superficie, de manera que al cuarto año ya ocupaba el 77,5%, extensión muy próxima a la previa a la poda, si bien la altura de las plantas era inferior a la original. Rubus idaeus también se vio influida por la poda, pasando de un cubrimiento del 19% el primer año al 39,3% el cuarto año. Llama la atención la elevada presencia de suelo desnudo debajo de una cubierta densa de matorrales, con porcentajes que oscilan entre el 12,5% y el 20,5%. La menor presencia de piedras con el paso del tiempo se explica porque las oculta el mayor cubrimiento de vegetación herbácea o arbustiva.

Durante la experimentación se comprobó que no germinaron semillas de Cytisus scoparius, debido, posiblemente, a que la reducción de la cubierta de matorral no fue suficiente para generar claros amplios que favoreciesen el incremento de la radiación lumínica sobre el suelo; las sombras generadas por la densa cubierta del matorral limitan el incremento de la temperatura del suelo, siendo la luz y la temperatura factores esenciales en la germinación de especies arbustivas (Puentes Graña, 1984).

En la subparcela pastoreada con carga doble, la producción media de brotes de primavera y verano fue de 81,7 g/m² de MS (Ver Tabla 2). El 66,9% de los brotes los consumieron las cabras (54,6 g/m² de MS). Durante el verano el consumo de brotes fue ligeramente superior al de primavera (70,8% frente al 63,1%), debido a que la hierba se agosta y es menos apetitosa, por lo que la cabra busca brotes tiernos en las especies arbustivas.

La subparcela gestionada con carga simple produjo una cantidad similar de brotes durante el primer año a la que soportó carga doble. Pero a partir del segundo año el incremento fue espectacular, llegándose a alcanzar los 280 g/m² de MS durante el segundo año, para estabilizarse a continuación en torno a los 155 g/m² de MS. Ello se explica porque el control de las cabras sobre Cytisus scoparius es insuficiente por la elevada oferta alimentaria, lo que hace que la alimentación del rumiante se complete con otros recursos (hierba, Rubus, Quercus). El consumo medio de brotes del año (Ver Tabla 2) representa el 40% de lo ofertado (113,2 g/m² de MS), que resulta ser más del doble de lo consumido en la subparcela con carga doble (54,6 g/m² de MS). El consumo es ligeramente superior en primavera (43,8%) que en verano (36,2%). La elevada cantidad y diversidad de recursos pastorales permite que el ungulado pueda seleccionar su dieta, tomando lo más apetecible en cada momento. De hecho, se comprobó que las matas de Rubus idaeus quedaron reducidas a la mitad con carga doble, mientras que apenas mostraron variación con carga simple.

La altura de la planta y su volumen son considerados como manifestaciones de la actividad fisiológica del desarrollo que presenta dicha planta; dan idea del poder de competencia por la luz frente a otras especies y de los cambios en su estructura por la acción de los herbívoros. En la subparcela control a los 4 años de la poda, las matas de Cytisus scoparius habían recuperado el 85% de su altura original, mientras que en la de carga simple la altura media de las ramas llegó a 120 cm (70,6%) y en la de carga doble sólo a 80 cm (47%). Respecto al volumen se comprobó que la carga de 9 cabras/ha/año redujo el doble el volumen medio de las matas que la carga simple, con valores de 1 m³ y 0,5 m³, respectivamente.

La poda implica crear espacios para el desarrollo de la vegetación herbácea. Los valores medios de producción herbácea fueron en primavera de 132,6 g/m² de MS con carga simple y de 160 g/m² de MS con carga doble (Tabla 2). En verano las producciones fueron sensiblemente más bajas (94,4 y 88,5 g/m² de MS, respectivamente). La evolución a lo largo de los 8 muestreos efectuados en los 4 años de experimentación se refleja en la Figura 2. En la subparcela podada con carga simple todos los valores son inferiores a 150 g/m² de MS, mientras que con carga doble se sitúa por encima la producción de primavera del cuarto año. En la Figura 2 también se observa que con carga simple hay una tendencia a la disminución de la biomasa herbácea, mientras que en la parcela con carga doble se produce la evolución contraria, sobre todo en primavera. Ello se explica por el efecto inverso que producen ambas cargas: mientras la simple es incapaz de detener la recuperación del matorral, la doble permite mantener espacios abiertos en los que crece el pasto. Otro aspecto a destacar es que durante los dos primeros años las herbáceas se recuperan entre el pastoreo de primavera y verano, cosa que no ocurre durante el tercer y cuarto año, posiblemente por coincidir con años más secos.

De la producción herbácea las cabras consumieron (valores medios) 48,5 g/m²/año de MS en primavera y 21,2 g/m²/año en verano con carga simple. Sin embargo, los valores ascendieron a 90,3 g/m²/año y 36,5 g/m²/año con carga doble, respectivamente. En la Tabla 2 se incluye la proporción consumida con ambas cargas respecto a la producción.

La Figura 3 incluye la evolución de la cubierta de Cytisus scoparius antes del primer pastoreo de cada año, es decir los pastoreos 1, 3, 5 y 7, tanto en la subparcela sometida a carga simple (Figura 3A) como en la sometida a carga doble (Figura 3B). La mera observación de la Figura 3 pone de relieve la mayor fragmentación de la subparcela pastada con carga doble que la pastada con carga simple; en esta última las manchas se van fusionando hasta que la subparcela queda cubierta por muy pocas manchas.

Los resultados obtenidos al aplicar métricas espaciales (Ver Tabla 3) confirman la observación visual (Fotos 3 y 4). Después de la poda, el número de manchas de matorral aumenta, pasando entre el primer y tercer pastoreo de 21 manchas a 65 (incremento del 309,5%) con carga simple y de 48 manchas a 88 (incremento del 183,3%) con carga doble. La evolución a partir de ese momento es diferente entre ambos sistemas de gestión: con carga simple se reduce el número de manchas (18 en el pastoreo 7) por unión de unas manchas con otras, mientras que con carga doble se mantiene el número de manchas (85 en el pastoreo 7).

En el inicio del experimento (Ver Figura 3) podemos considerar que la superficie total de las manchas es muy parecida, ya que ocupaban 42,2 m² en la parcela A y 35,4 m² en la parcela B. Estos datos implican que la superficie ocupada por las herbáceas era de 53,8 m² y 60,6 m², respectivamente. Durante el primer año la superficie de las manchas de matorral decrece en ambos sistemas de gestión, para a continuación aumentar con carga simple (61,5 m² en el pastoreo 7) y descender ligeramente con carga doble (26 m² en el pastoreo 7). El tamaño medio de las manchas guarda relación, lógicamente, con la superficie y número de las mismas, siendo menor con carga doble. La longitud de los ejes es ligeramente superior en la parcela gestionada con carga doble en relación con el mayor número de manchas, mientras que el tamaño medio de los ejes es inferior, al ser más pequeñas las manchas.

El índice medio de formas (IMF) no muestra grandes diferencias entre ambos sistemas de gestión, poniendo de relieve en ambos casos que las manchas se aproximan más a un círculo que a una línea recta. No obstante, merece la pena destacar que con carga simple y durante el pastoreo 7 se obtiene el valor más alto (1,326), dando a entender que la unión entre manchas tiende a formar polígonos alargados (Ver Figura 3A). Por el contrario, en la carga doble el valor del IMF tiende a disminuir, generándose manchas progresivamente más circulares (Ver Figura 3B). La relación perímetro – área da valores más bajos para cada pastoreo en la parcela con carga doble. La dimensión fractal muestra el comportamiento inverso, si bien los valores son muy parecidos entre ambas cargas de pastoreo. Tales valores oscilan entre 1,31 y 1,38, es decir que se acercan más a un polígono regular que de grandes sinuosidades.