REGENERACIÓN DE Pinus pseudostrobus Lindl. EN ZONAS
DEGRADADAS POR INCENDIO EN LA SIERRA MADRE ORIENTAL,
EN EL ESTADO DE NUEVO LEÓN, MÉXICO
Facultad de Ciencias Forestales Universidad Autónoma de Nuevo León
INTRODUCCIÓN
Estado del Ecosistema
Reclamación
Rehabilitación
RestauraciónRealces
Ecológicos
F
u
n
c
i
ó
n
E
s
t
r
u
c
t
u
r
a
A
bi
ót
ic
o
B
i
o
t
i
c
o
Degradado Intacto
modificado de Van Andel y Aronson (2006)
• -Recreación
• -Recuperación ecológica
• -Remediación
• -Remplazamiento
• -Mitigación (Urbanska et. al., 1997)
• -Restauración del paisaje forestal (Mansourian et. al, 2005), (Lamb y
Gilmour, 2003)
• -Restauración del sitio (Lamb y Gilmour, 2003)
• Los orígenes del concepto de Ecología de la Restauración como ciencia (Van Andel y Aronson, 2006 y Mansourian et. al, 2005).
• Restauración eco-social (John Cairns)
• Restauración bio-cultural (Daniel Janzen)
• La pregunta clave del restaurador ecológico deberá ser el encontrar el balance entre la reconstrucción de sistemas pasados y el intento de construir sistemas con su propia resiliencia para el futuro (Harris et. al., 2006)
Antecedentes
• 1.5 millones de hectáreas al año (Toledo,1988).
• 370 y 720 mil hectáreas anuales (Masera, 1998).
• 600 mil hectáreas anuales (SEMARNAT, 2000).
• 1.08 millón de hectáreas anuales (Velásquez, 2002).
• 775,800 has corresponden a bosques y selvas.
• 48% de la deforestación en los bosques templados se debe a incendios forestales (SEMARNAT, 2001).
• 75 mil y 1.98 millón de hectáreas anuales (Torres, 2004).
Sitios incendiados La Boquilla y El Rincón de los Encinos en Laguna de Sánchez
Sitios del Ecosistema de Referencia El Saucito, El Cilantrillo y La Cascajera en Laguna de Sánchez
Sitio incendiado El Hondable en Mesa las Tablas
• Restauración ecológica se define como “haciendo naturaleza”
• Para Fiedler y Jain, (1992) el concepto de naturaleza viene a ser un sitio donde los recursos naturales son para uso humano con un valor intrínseco.
• La restauración de comunidades es todavía un campo en desarrollo del conocimiento (Sauer, 1998).
• Algunos autores ven en el campo de la restauración el restablecimiento de patrones históricos de sucesión como el requisito, para sostener el paisaje (Sauer, 1998).
• La meta de la restauración es crear ecosistemas saludables y auto regulables, tan similar a lo que fue originalmente (Saunders
et. al., 1993).
• En la restauración ecológica se tienen dos caminos (Friederici,
2003):
- La regeneración natural a largo plazo.
- La colonización artificial (con semillas, plántulas o por otros medios, asistida por el hombre)
• De acuerdo con Masera (1998) el establecimiento de bosques artificiales es un paliativo, con opciones limitadas.
• Debemos optimizar el potencial de regeneración natural del sitio, y fomentar su habilidad de recuperarse y desarrollarse por medio de sus propios procesos inherentes (Sauer, 1998). Este concepto es llamado -Restauración Pasiva (Lamb y
Gilmour, 2003 y Meffe y Carroll, 1997) o Recuperación Ecológica. Conceptos conservadores que implican la ausencia de manejo.
Objetivo general
• Evaluar la regeneración del bosque de Pinus pseudostrobus en áreas degradadas por incendio, mediante la aplicación de herramientas de restauración ecológica.
Objetivos particulares
• Caracterizar la estructura, diversidad florística y grado de conservación de la vegetación en los tratamientos de manejo degradados por incendio y en el ecosistema de referencia mediante la aplicación de diversos índices ecológicos.
• Determinar la capacidad germinativa de la semilla de Pinus pseudostrobus.
• Evaluar el efecto de los tratamientos de manejo transplante de plántulas y siembra de semillas en la regeneración con plantaciones de Pinus pseudostrobus.
• Determinar la cobertura arbórea y herbácea.
• Evaluar la regeneración natural de Pinus pseudostrobus.
• Evaluar el establecimiento y la factibilidad económica de una siembra con plántula contra semilla de Pinus pseudostrobus.
Hipótesis
• Las comunidades de Pinus pseudostrobus en áreas incendiadas requieren de técnicas de restauración para lograr reestablecerse.
Metodología
Variables El Hondable Rincón de los Encinos
La Boquilla
Localización 03 55 762 y 27 96 381
03 72 300 y 28 01 750
03 71 398 y 28 02 489
Altitud 2500 msnm 2050 msnm 2000 msnm
Exposición Oeste Nor-este Este
Geología Roca Caliza Roca Caliza Roca Caliza
Edafología Litosol y Rendzina Litosol y Rendzina Litosol y Rendzina
pH del suelo 8.1 8 8
Tipo de suelo Arcilloso Arcilloso-franco Arcilloso-franco
Hidrología Corrientes intermitentes
Corrientes intermitentes
Corrientes intermitentes
Precipitación 528 mm / anual 651 mm / anual 651 mm / anual
Temperatura 14.1 °C 14.3 °C 14.3 °C
Tipo de Clima C(w) C(w) C(w)
Tipo de Vegetación
Bosque de Pino-Chaparral
Bosque de Encino-Pino
Bosque de Pino-Encino
Fecha del Incendio
12 Abril 1998 16 Febrero 1998 16 Febrero 1998
Estudio de la vegetación
DDiRDi /
FFiRFi /
CCiRCi /
RCiRFiRDiVi
N
Q
Q
N
i
i 1
NQI
3 Parcelas del tratamiento sin disturbio aparente
a) De Referencia 9 parcelas de tratamientos
degradados b) Con exclusión c) Área libre d) De Barreras perpendiculares con
exclusión
10,000m2 Árboles 2,400 m2 Arbustos 180 m2 Herbáceas
pipiH ln'
Pruebas de germinación
• Prueba 2001 con 400 semillas
• Prueba 2005 con 250 semillas
– a) semillas que flotan
– b) semillas que se sumergen
• ANOVA para las semillas
germinadas
Pruebas de Regeneración Artificial
Diseño del ExperimentoDiseño del Experimento
A
B D
C
100 m
50 m
50 m
Tratamientos
A) Barreras
Perpendiculares
B) Solo
Exclusión
C) Áreas Libres
D) Siembra de
Semillas
Tres Repeticiones
2 Registros El Hondable 5 Registros Rincón de los Encinos 7 Registros La Boquilla
Regeneración Natural
COBERTURA 7 muestras de 0.5m2 en 8 parcelas por tratamiento
DENSIDAD 4 muestras de 10m2 en 8 parcelas por tratamiento
• Diferencias de costos entre las técnicas de:
– i) Semilla
– ii) Plántula
– La Boquilla 2001
– El Rincón de los Encinos 2002
• El beneficio se considera igual
a nivel individual para una
plántula establecida en campo
que provenga de semilla o
contenedor
Análisis económico
Resultados
Estructura de la vegetación en el ecosistema de referencia
• Bp con 524 árboles por hectárea.
• Acalypha lindheimeri (1).
• Ceanothus coeruleus (6).
• Pinus pseudostrobus es la doceava especie dominante, con 36.
• Hedeoma palmeri var. santiagoanum
• Gymnosperma glutinosum
• Verbesina coahuilenses en tratamientos degradados por incendio.
Estructura de la vegetación en la parcela degradada por incendio área libre
Análisis de conglomerados para el valor de importancia ecológica de las especies en los
tratamientos para el sitio La Boquilla
Análisis de conglomerados para el coeficiente medio de conservación de las especies en los tratamientos
para el sitio La Boquilla
Barreras
Áreas Libres
Exclusión
Referencia
Coeficiente medio de conservación
6.26
6.28
6.58
5.93
Índice de calidad florística
45.2
42.6
46.5
46.7
Coeficiente medio de conservación y calidad florística
Índice de diversidad Shannon-Wiener para la vegetación con una medida de uniformidad en
densidad
Index Barreras Áreas Libres Exclusión Referencia
Shannon H' Log Base 10. 1.467 1.374 1.289 1.201
• 2001
• Semilla sumergida 93.75 %
• ns .941
• 2005
• Semilla sumergida 90 %
• Semilla que flota 84.4%
• ns .130
Pruebas de germinación
Establecimiento en El Hondable (Agosto 2001)
Establecimiento relativo % Tratamientos con tres repeticiones febrero 2002 agosto 2002
Barreras 19.4 0.63
Solo Exclusión 21.13 1.28
Área Libre 8.24 0.0
Semilla 1.85 0.57
Establecimiento en El Rincón de los Encinos (Agosto 2002)
Informe
ESTABLECIMIENTO
.24 846 .427 .183 31.9%
.25 709 .432 .187 26.7%
.28 468 .450 .203 17.6%
.02 632 .125 .016 23.8%
.20 2655 .397 .158 100.0%
TRATAMIENTO
1
2
3
4
Total
Media N Desv. típ. Varianza
% del
total de N
Establecimiento relativo % Tratamientos con tres repeticiones
febrero 2003
agosto 2003
febrero 2004
agosto 2004
febrero 2005
Barreras 37.59 29.08 27.07 24.47 24.0
Exclusión 39.21 30.61 29.34 24.82 24.82
Área Libre 55.34 35.47 33.12 29.49 28.21
Semilla 15.51 3.80 2.53 2.53 1.58
Establecimiento en La Boquilla (Agosto 2001)
ESTABLECIMIENTO
HSD de Tukeya,b
734 .03
729 .16
685 .16
526 .23
1.000 .995 1.000
TRATAMIENTO
4
2
1
3
Sig.
N 1 2 3
Subconjunto para alf a = .01
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos
homogéneos.
Usa el tamaño muestral de la media armónica = 656.261.a.
Los tamaños de los grupos no son iguales. Se ut ilizará la
media armónica de los tamaños de los grupos. Los niv eles
de error de t ipo I no están garantizados.
b.
Establecimiento relativo % Tratamientos con tres repeticiones
febrero 2002
agosto 2002
febrero 2003
agosto 2003
febrero 2004
agosto 2004
febrero 2005
Barreras 54.60 23.94 20.15 17.52 16.50 16.50 16.50
Exclusión 67.76 33.33 27.30 18.52 18.11 17.15 16.05
Área Libre 62.17 33.65 30.99 23.57 23.57 23.57 22.18
Semilla 36.92 9.95 8.31 5.04 4.50 4.36 3.27
Gráfico de medias aritméticas en diámetro y altura para La Boquilla
1 2 3 4 5 6 7
OBSERVACIÓN
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
Med
ia d
e a
ltu
ra
Cobertura en La Boquilla
• Herbácea • Arborea
Boquil la Cob Herb
HSD de Tukeya
56 24.1786
56 27.0536
56 28.3929
56 28.7500
56 36.3750 36.3750
56 38.0357 38.0357
56 50.5357
.135 .118
Tratamien Princ
7
2
3
1
5
4
6
Sig.
N 1 2
Subconjunto para alfa
= .01
Se muestran las medias para los grupos en los
subconjuntos homogéneos.
Usa el tamaño muestral de la media armónica
= 56.000.
a.
Boquil la Cob Arb
HSD de Tukeya
56 2.1429
56 4.2857
56 5.0893
56 11.6071 11.6071
56 23.2143 23.2143
56 27.5000 27.5000
56 32.6786
.454 .021 .454
Tratamien Princ
3
1
7
4
2
6
5
Sig.
N 1 2 3
Subconjunto para alfa = .01
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos
homogéneos.
Usa el tamaño muestral de la media armónica = 56.000.a.
1 bareras, 2 exclusión, 3 área libre, 4 semilla, 5 baja intensidad, 6 referencia y 7 alta intensidad
Densidad de la regeneración natural en plántulas por hectárea en el sitio La Boquilla
Tratamientos Densidad/ha Marzo 2004
Densidad/ha Septiembre 2004
Densidad/ha Marzo 2005
Barreras 281 438 594
Exclusión 813 2344 1875
Área Libre 375 875 1281
Semilla 844 1500 1063
Incendio baja int. 750 938 1938
Referencia 563 0 625
Incendio alta int. 969 2125 500
Regeneración
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Barreras Exclusión Área libre Semilla Incendio baja
int
Referencia Incendio alta
int
Tratamientos
De
ns
ida
d m
ed
ia
Mar-04
Sep-04
Mar-05
Establecimiento en porcentaje de la plántula y semilla con exclusión en La Boquilla
En Tiempo Plántula % Semilla %
a 6 meses 67.76 36.92
a 12 meses 33.33 9.95
a 18 meses 27.30 8.31
a 24 meses 18.52 5.04
a 30 meses 18.11 4.50
a 36 meses 17.15 4.36
a 42 meses 16.05 3.27
La Boquilla
0
10
20
30
40
50
60
70
80
06
meses
18
meses
30
meses
42
meses
Tiempo en meses
Po
rcen
taje
de
est
ab
leci
mie
nto
Plántula
Semilla
Plántula 768 cepas
Semilla 768 cepas
Rincón de los Encinos
La Boquilla Rincón de los Encinos
La Boquilla
Materiales y equipo
2,750 2,750 2,750 2,750
Renta de vehículo
325.27 325.27 25 25
Transporte local
192 192 0 0
Costo de la plántula
1,536 1,536 0 0
Costo de la semilla
0 0 10 10
Transporte de la plántula
542.11 542.11 0 0
Mano de Obra en la plantación
921.6 768 ---------------- ---------------
Mano de Obra en la siembra
---------------- ------------------ 921.6 768
Mano de Obra en el cercado
1,000 1,000 1,000 1,000
Renta del teléfono
100 100 100 100
Supervisión
903.52 903.52 303.52 303.52
Total
$ 8,270.50 $ 8,116.90 $ 5,110.12 $ 4,956.52
Costo unitario
$ 10.76 $ 10.56 $ 6.65 $ 6.45
Establecimiento
24.82 % 16.05 % 1.58 % 3.27 %
Costo unitario real
$ 43.38 a 30 meses
$ 65.84 a 42 meses
$ 421.27 a 30 meses
$ 197.36 a 42 meses
Costo de la siembra de plántula y semilla en ambas localidades sin exclusión
Plántula 768 cepas
Semilla 768 cepas
Rincón de los Encinos
La Boquilla Rincón de los Encinos
La Boquilla
Total
$ 4520.50 $ 4366.90 $ 1360.12 $ 1206.52
Costo unitario
$ 5.88 $ 5.68 $ 1.77 $ 1.57
Establecimiento
28.21 % 22.18 % 1.58 % hipotético
3.27 % hipotético
Costo unitario real
$ 20.86 a 30 meses
$ 25.63 a 42 meses
$ 112.08 a 30 meses
$ 48.04 a 42 meses
Discusión
• Los bosques de la región de Laguna de Sánchez tienen un coeficiente medio de conservación que sugiere especies con suficiente potencial de conservación, con una calidad natural marginal, ya que presentan un bajo índice de calidad florística. Los resultados en estos muestreos de acuerdo con el criterio de Swink y Wihelm (1994) no representan un área natural remanente potencial.
• El estudio supone, la hipótesis de que el incendio pudiera estar actuando como renovador del ecosistema, generando la presencia de especies con una relativa fidelidad a la zona; Al parecer el incendio es un disturbio que genera en el tiempo una mayor diversidad florística que posteriormente es modificada (aparentemente reducida) en el proceso de sucesión permaneciendo las especies maduras. Otra explicación a esta modificación sucesional en el ecosistema de referencia podría ser: la presencia de otros tipos de disturbios de orden antropocéntrico como: talas domésticas o sobrepastoreo, lo que confirmaría el estatus de calidad natural marginal.
• De acuerdo al valor de coeficiente de conservación el ecosistema de referencia posee abundantes especies pioneras como Acalypha lindheimeri, Baccharis salicifolia, Clematis drumondii, Dodonaea viscosa, Berberis trifoliolata y Tagetes lucida.
• A pesar del número de especies el ecosistema de referencia, fue el sitio con el menor valor del índice de biodiversidad Shannon-Weiner = 1.20.
Diagrama de bloques para simulación, proceso de balance en la interacción de plantas vivas con
el medio ambiente en El Hondable, Mesa las Tablas.
Plantas
vivas
Plantas
muertasRazón de cambio
Erosión de suelo
AltitudHumedad
Exposición
Mínimo de plantas
Abundancia de
plantas en el área
Conejos
• Ambos experimentos muestran una media mayor en el establecimiento para el tratamiento área libre.
• Los resultados difieren de otros estudios Jiménez et. al.
(2005) y Alvarez-Aquino et. al., (2004) relacionados con la depredación por herbívoros mayores especialmente ganado vacuno. El efecto de las barreras perpendiculares no mostró tampoco diferencias significativas en el establecimiento.
Datos de la simulación para regeneración por semilla, plántula y proceso natural en un
área de una hectárea. Tiempo
en años
Pino por
semilla
Pino por
plántula
Pino natural
2001.5 2002.0 2002.5 2003.0 2003.5 2004.0 2004.5 2005.0 2005.5
3,915.00 350.74 143.48 71.01 45.65 36.78 33.67 32.59 32.20
701.00 415.55 280.71 217.02 186.93 172.72 166.01 162.84 161.34
0.00 0.00 0.00 0.00 100,000 375.30 875.89 1,283.95 1,648.62
• El dilema en los proyectos de restauración de enfrentar la función contra la reconstrucción; sugiere poner atención al proceso de la regeneración natural (Fiedler y Jain, 1992).
• El uso de herramientas basadas en los procesos naturales (Friederici 2003), es mejor que plantar y transportar plántula, usando métodos con técnicas forestales tradicionales (Meffe y Carroll, 1997).
• Los costos reales de una plantación fueron inferiores en la técnica de plántula que a la de semilla. Sin embargo es importante considerar el alto nivel de logística que implica el proceso. La exclusión es costosa y en nuestro trabajo no demostró ser necesaria.
• Existe la necesidad de revegetar áreas incendiadas de pinos. Una solución es la regeneración artificial.
• Los pinos artificialmente regenerados parecen ser menos aptos y con el tiempo tienden a disminuir sus poblaciones más rápido que los pinos regenerados naturalmente.
• Si se sigue usando la regeneración artificial se tendrá un ciclo aparentemente vicioso, donde el área a reforestar dependerá mayormente del hombre en lugar de la naturaleza.
Regeneración
artificial
Necesidad de
reforestar
Regeneración
natural
-
+
-
+
Aparente
densidad de
pinos
+
-
Retardo
• A través del perfeccionamiento del conocimiento de la sucesión, conoceremos los principios de la restauración (Meffe y Carroll, 1997).
• El significado de un disturbio debe ser evaluado en el contexto del interés sobre el paisaje y de la resiliencia ecológica del bosque local (Waring y Running, 1998).
• Los conflictos con respecto al uso es síntoma de disparidad entre las necesidades de las personas que cuidan el bosque, están confundidas debido a:
- demandas científicas,
- conflictos políticos,
- juicios éticos.
• Cuando se habla del bosque, la confusión es más entre los humanos y sus objetivos, que por la integridad del ecosistema forestal.