Vol. 3 Num. 11

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Vol. 3 Num. 11

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REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS FORESTALES
ISSN: 2007-1132
M.C. Carlos Mallén Rivera
EDITOR EN JEFE
Dr. Victor Javier Arriola Padilla
SECRETARIO TÉCNICO
Dra. Cecilia Nieto de Pascual Pola
COORDINADORA EDITORIAL
M.C. Marisela C. Zamora Martínez
CURADORA DE PUBLICACIÓN
CONSEJO CONSULTIVO INTERNACIONAL
Dr. Celedonio Aguirre Bravo.- Forest Service, United States Department of Agriculture. Estados Unidos de Norteamérica
Dra. Amelia Capote Rodríguez.- Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical. La Habana, Cuba
Dr. Carlos Rodriguez Franco.- US Forest Service Research and Development. Estados Unidos de Norteamérica
Ing. Martín Sánchez Acosta.- Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Argentina
Dra. Laura K. Snook.- International Plant Genetic Resources Institute. Roma, Italia
Dr. Santiago Vignote Peña.- E.T.S.I. de Montes, Universidad Politécnica de Madrid. España
CONSEJO CONSULTIVO NACIONAL
Dr. Salvador Fernández Rivera.- Coordinación de Investigación, Innovación y Vinculación, INIFAP
Dr. Miguel Caballero Deloya.- Fundador de la Revista Ciencia Forestal en México
Dr. Oscar Alberto Aguirre Calderón.- Facultad de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma de Nuevo León
Dr. Carlos Héctor Ávila Bello.- Vicerrectoría, Universidad Veracruzana
Dr. Francisco Becerra Luna, Centro de Investigación Regional – Centro, INIFAP
Dr. Robert Bye Boetler.- Jardín Botánico, Instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de México
Dra. Amparo Borja de la Rosa.- División de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo
Dra. Patricia Koleff Osorio.- Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad
Ing. Francisco Javier Musálem López.- Academia Nacional de Ciencias Forestales
Dr. Juan Bautista Rentería Ánima.- Dirección de Soporte Forestal, INIFAP
Dra. María Valdés Ramírez.- Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional
Dr. Alejandro Velázquez Martínez.- Especialidad Forestal, Colegio de Postgraduados
La Revista Mexicana de Ciencias Forestales (antes Ciencia Forestal
en México) es una publicación científica del sector forestal del Instituto
Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP),
Centro Público de Investigación y Organismo Público Descentralizado
de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca
y Alimentación (SAGARPA). Tiene como objetivo difundir los resultados
de la investigación que realiza el propio Instituto, así como la comunidad
científica nacional e internacional en el ámbito de los recursos forestales.
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en el servicio de CABI Publishing (Forestry Abstracts y Forest Products
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Portada: Elionor Ostrom. Premio Nobel de Economía 2009.
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del Sistema Regional de Información en Línea para Revistas Científicas de
América y El Caribe, España y Portugal (LATINDEX); en el Índice de Revistas
Latinoamericanas en Ciencias (PERIÓDICA); en el Catálogo Hemerográfico
de Revistas Latinoamericanas, Sección de Ciencias Exactas y Naturales
(HELA) y en la Scientific Electronic Library Online (SciELO-México).
La Revista Mexicana de Ciencias Forestales Volumen 3, Número 11,
mayo-junio 2012, es una publicación bimestral editada por el Instituto
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Mecánicos Mz. 14, Lt. 27, Col. Nueva Rosita, Delegación Iztapalapa
C.P. 09420 México, D.F. Este número se terminó de imprimir el 17 de junio de
2012, con un tiraje de 1,000 ejemplares.
REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS FORESTALES
Conocimiento de los bosques para la gente
Knowledge of forest for the people
Vol. 3
Núm. 11
mayo - junio 2012
CONTENIDO
Página
EDITORIAL
HOMENAJE A LA GOBERNANZA DE LOS BIENES COMUNES
ARTÍCULOS
EFECTO DE LA FRAGMENTACIÓN SOBRE LA REGENERACIÓN NATURAL EN
LA SIERRA DE QUILA, JALISCO
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FRAGMENTATION EFFECT UPON NATURAL REGENERATION IN SIERRA DE QUILA, JALISCO STATE
Raymundo Villavicencio García, Ana Luisa Santiago Pérez, José de Jesús Godínez Herrera, José María Chávez Anaya
y Sandra Luz Toledo González
APLICACIÓN DEL ÍNDICE METEOROLÓGICO DE INCENDIOS CANADIENSE EN UN
PARQUE NACIONAL DEL CENTRO DE MÉXICO
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APPLICATION OF THE CANADIAN FIRE WEATHER INDEX IN A NATIONAL PARK OF CENTRAL MEXICO
Lourdes Villers-Ruiz, Emilio Chuvieco e Inmaculada Aguado
RENTA DE LA TIERRA Y PAGO DE SERVICIOS AMBIENTALES EN LA SIERRA NORTE DE PUEBLA
LAND RENTING AND PAYMENT OF ENVIRONMENTAL SERVICES IN THE SIERRA NORTE OF PUEBLA
Odilia Rojas-López, Manuel de Jesús González-Guillen, Armando Gómez- Guerrero y José Luis Romo-Lozano
EVALUACIÓN DE UNA PLANTACIÓN DE Pinus greggii Engelm. CON DOS ESPACIAMIENTOS
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ASSESSMENT OF A Pinus greggii Engelm. PLANTATION WITH TWO DIFFERENT SPACINGS
H. Jesús Muñoz Flores , Víctor Manuel Coria Avalos, J. Jesús García Sánchez, Efraín Velasco Bautista y Gabriel Martínez Molina
MODELO PARA DETERMINAR CALIDAD DE SITIO A EDADES TEMPRANAS DE CUATRO
ESPECIES TROPICALES
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A MODEL TO DETERMINE SITE QUALITY AT EARLY STAGES OF FOUR TROPICAL SPECIES
Jesús Gustavo Salazar García, Olga Santiago Trinidad, Vicente Sánchez Monsalvo, Carlos Monroy Rivera y Edgar Couttolenc Brenis
EXTRACCIÓN DE MADERA EN EL PARQUE NACIONAL NEVADO DE TOLUCA
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WOOD HARVESTING IN NEVADO DE TOLUCA NATIONAL PARK
Angel Rolando Endara Agramont, Gabino Nava Bernal, Sergio Franco Maass, Alejandra Espinoza Maya,
José Antonio Benjamín Ordóñez Díaz y Carlos Mallén Rivera
TECNOLOGÍA PARA LA PRESERVACIÓN DE Juniperus comitana Mart. y J. deppeana
var. gamboana (Mart.) R. P. Adams
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PRESERVATION TECHNOLOGY FOR Juniperus comitana Mart. and J. deppeana var. gamboana (Mart.) R. P. Adams
Crisóforo Zamora Serrano, Francisco Javier Cruz Chávez y Jaime López Martínez
CONSEJO ARBITRAL
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Dominio público.
“La preocupación por la biodiversidad es la preocupación por la sustentabilidad de sistemas
complejos en múltiples escalas de espacio y de tiempo. Buena parte de la literatura sobre
biodiversidad reconoce la naturaleza global del acervo genético, y la consecuente necesidad
de acuerdos institucionales internacionales para articular las preocupaciones que existen en todo
el mundo sobre la preservación de la biodiversidad para las generaciones futuras”.
Elionor Ostrom.
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Editorial
Elinor Ostrom
Homenaje a la gobernanza de los bienes comunes
El último viaje internacional de la Dra. Elinor Ostrom, premio nobel de economía, fue a México, en
cuya capital desplegó una extraordinaria e intensa agenda, y en donde cientos de investigadores,
catedráticos, analistas, periodistas, pero sobre todo, miles de universitarios tuvieron el privilegio de
encontrarse con la Catedrática Emérita, Titular del Taller de Teoría y Análisis de Políticas, Jefa del
Departamento de Ciencias Políticas y Directora del Centro para el Estudio de Instituciones,
Población y Cambio Ambiental de la Universidad de Indiana, Bloomington, IN, USA. La comunidad
de sus seguidores mexicanos a nombre de sus asiduos y fieles estudiantes, colaboradores
y colegas de Noruega, Suecia, Nepal, Nigeria, Kenia, Australia, Bolivia, India, Indonesia,
Filipinas, Polonia, Zimbabwe, Nepal, Pakistán, Bangladesh, Alemania, Polonia y Estados Unidos
de América le dieron el ultimo adiós a esta mujer que fallecería escasas semanas después,
el 12 de junio, víctima de cáncer. Un día antes había dictado una conferencia a la prensa en
su querida Universidad de Indiana.
La Doctora honoris causa por las Universidades de Nueva Delhi, Montpellier, Michigan, Trondheim, Humboldt, Uppsala, Tecnológica
de Luleå, McGill de Montreal y Noruega de Ciencia y Tecnología, entre otras abordó en su labor de investigación una de las
cuestiones más perdurables y polémicas de la economía política clásica: ¿Es posible organizar el estudio de los recursos de uso común para
evitar, tanto el consumo excesivo como los costos administrativos? Al respecto, se sostenía que cuando muchos poseen un recurso en
común –sin derechos individuales y de propiedad bien definida- la sobreexplotación se resuelve mediante la privatización o
la imposición de reglas, generalmente a través de una fuerza externa. Ostrom contra-argumenta que es posible crear instituciones
estables de autogestión que solucionen problemas de provisión, credibilidad y supervisión. Para probar su tesis trabajó en Ecuador,
Guatemala, Honduras, Bolivia, Chile, Colombia y España. Resalta el caso de México, donde más del 80% de los bosques los poseen miles
de ejidos y comunidades agrarias, para el cual Ostrom señala que las organizaciones de propiedad común desempeñan un
papel importante de gestión de recursos.
Elinor C. Awan, su nombre de soltera, nació el 7 de agosto de 1933, en Los Ángeles, California, a menudo reflexionó sobre su
condición de ser una hija de la Gran Depresión, y recordaba que su familia cosechaba alimentos en su jardín y tejía bufandas para los
soldados, durante la Segunda Guerra Mundial. Se describía a sí misma como “una chica pobre en un colegio para chicos ricos” en el
Beverly Hills High School. Posteriormente, se abrió camino en la Universidad de California (UCLA), graduándose en tres años y se unió
a la fuerza laboral antes de aplicar a programas de posgrado. “Pese a la resistencia a admitir a mujeres en programas de doctorado”,
en esa época obtuvo una maestría y un doctorado en dicha universidad.
Se integró a la Universidad de Indiana en 1965. Su investigación abarcaba el manejo de las cuencas de aguas subterráneas,
los sistemas de irrigación, las tierras de pastizales, los bosques y la pesca. Pese a que le diagnosticaron cáncer en el páncreas, a fines
del 2011, continuó viajando y trabajando, preparando publicaciones, asesorando y dictando un seminario de posgrado.
A partir de la publicación Governing the Commons en 1990, el estudio de las instituciones y los recursos de propiedad común ha
florecido, hasta la creación de una vibrante organización interdisciplinaria: Asociación Internacional para el Estudio de los Bienes
Comunes (IASC). La teoría convencional sobre los recursos de propiedad colectiva -que se critica en esta obra- era aceptada
por muchos académicos y se empleaba como fundamento de políticas públicas. Esta supone que cuando los individuos se enfrentan
a un dilema, debido a externalidades creadas por las acciones de otros, realizarán solo cálculos estrechos, de corto plazo y de
conveniencia individual. Ostrom desafía la generalidad de la teoría convencional e identifica las condiciones bajo las cuales los
individuos cooperan en la apropiación de un recurso de pertenencia colectiva:
1. Al bloquear la comunicación entre los usufructuarios, estos tienden a explotar el recurso como grupos, de manera muy
cercana a la teoría convencional.
2. Al permitirse la relación entre los agentes se consiguen ganancias más altas.
3. Si las inversiones son relativamente bajas, la comunicación cara a cara permite lograr y sostener acuerdos que se acercan
a la apropiación óptima.
Rev. Mex. Cien. For. Vol. 3 Núm. 11
4. Cuando las inversiones son más altas, algunos
participantes están tentados a incumplir acuerdos, y
las ganancias son menores que en los escenarios de
inversiones bajas.
5. El castigar a otros, cuando estos sobre-utilizan el
recurso, conduce a una reducción en la cosecha,
pero no en los beneficios netos, puesto que hay una
tendencia a ejercer represalias.
6. La discusión y acuerdos abiertos sobre los propios
niveles de apropiación y sistemas de sanciones, mantienen
a la baja las violaciones y se llega a resultados
cercanos a los óptimos.
politólogos, sociólogos, historiadores, juristas y filósofos, porque
la galardonada pertenecía a una corriente alejada de la
teoría económica neoclásica: Tan es así, que Elinor Ostrom
era profesora del departamento de Ciencia Política. Asombro
porque sus ideas científico-sociales, no solo estaban alejadas
de los dogmas de la teoría neoclásica sino también del rational
choicers et minoresque alii. El economista Paul Romer escribió que
era un Premio contra el imperialismo de la ciencia económica en
la sociología y la politología: Ostrom polemiza contra los dogmas,
tanto metodológica como sustantivamente, armada de una
batería de argumentos adquiridos en todo el orbe.
Elinor Ostrom advierte los tiempos difíciles, la pérdida de la
biodiversidad, bosques y el incremento de las emisiones de efecto
invernadero, y resalta la necesidad de reflexionar sobre el futuro y de
aquello que es factible para el sustento de las sociedades a
través del mundo y del tiempo; empero, sobre todo, de las
ideas. Durante 1988 -en Bielefeld, Alemania- estudió la razón
por la cual algunos sistemas auto-organizados sobrevivían durante
largas épocas; mientras que, otros se colapsaban apenas iniciados.
Finalmente, se percató de que no era una regla única sino principios
generales que subyacen a las pautas particulares que hacen la
diferencia básica en la sustentabilidad de largo plazo. Por sí
mismas, ninguna de las reglas definitorias de límites de
pertenencias usadas en la práctica se asocia con un sistema
de regulación que haya sobrevivido largos periodos. Un grupo
organizado de usuarios de un recurso con disposiciones sobre
los límites de pertenencia, comprendidas por todos, tiene
mayores posibilidades de mantenerse a través del tiempo.
De igual manera, es importante que sus integrantes acuerden la
definición de los límites, los mecanismos de resolución de conflictos, los
planes de monitoreo y las sanciones correspondientes. El análisis de
casi un centenar de estudios le permitió, a Orstrom, evidenciar
que los sistemas autogobernados y vigorosos tienden a ser
gestionados de manera consistente, y aquellos que fracasan,
lo son de forma inconsistente.
El trabajo de Ostrom es una demolición empírica y analítica
del mito acuñado por Garret Hardin, en 1960, en el ensayo
sobre la tragedia de los comunes, según la cual el proceso de
desposesión por privatización de los bienes comunales, en
la Inglaterra del siglo XVIII, se explica por la ineficiencia
económica de los mismos.
El Comité del Premio Nobel reconoció su trabajo, con una mención
especial a la teoría de los bienes comunes, con la presea
Sveriges Riksbank en Ciencias Económicas a la memoria de
Alfredo Nobel, en diciembre de 2009. Ya que esta teoría
demuestra que los humanos son capaces de organizarse y crear
iniciativas de cooperación que perduran durante periodos
extensos. Es necesario entender la factibilidad, pero no la
inevitabilidad de los sistemas vigorosos auto-organizados,
en lugar de confiar por completo en los gobiernos o en la
propiedad privada para proteger los recursos. Así mismo, se
requiere abrir espacios para que los usuarios locales se gobiernen
a sí mismos. Además, es primordial promover entornos donde
los sistemas auto-organizados puedan aprender unos de otros.
Elinor Ostrom trabajó con el matemático alemán, y también
premio nobel de economía, Reinhard Selten, uno de los
últimos grandes innovadores de la teoría de juegos. Quien
en sus diseños experimentales, se percató de que esta teoría
matemática carecía de poder predictivo y explicativo en las ciencias
sociales, entre otras razones, porque como en prácticamente
toda la teoría estándar de la elección racional, la de juegos no
puede enfrentarse al problema de la información subjetiva de los
agentes económicos. La formación científica cognitiva de Ostrom
y su vinculación académica, le ayudaron a comprender este
problema técnico y contribuyó a su crítica empírico-analítica del
rational choice. Su formación histórico-institucional le ayudó a
construir hipótesis y modelos sobre importantes dilemas sociales
reales y a diseñar experimentos socioeconómicos, cuando se percató
de que las instituciones proporcionan a los agentes información
que es susceptible de descifrarse y conceptualmente
independiente de las teorías que ayudan a construirlos. Su
De hecho, para Antoni Domènech, catedrático de la
Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de
Barcelona, el Nobel constituyó una agradable sorpresa para
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universal de la elección racional basada en la concepción de
los individuos como meros optimizadores económicos, ajenos
en todos los casos al bien común; la consecuente preeminencia
de la economía sobre el resto de las ciencias sociales; y la -no
menos generalizada- oposición irreductible entre la sociedad
y la naturaleza. “La vigencia y potencia de la propuesta
ostromiana deriva, en gran medida, de una sólida relación
entre teoría y realidad empírica, interacción que es a la vez
metodológica y política. La teoría se desarrolla a partir de un
extenso y permanente esfuerzo de investigación empírica, y se
orienta en función de la búsqueda de elementos de comprensión
útiles al manejo y al gobierno de bienes comunes de distinta
naturaleza y escala: los bosques, las praderas, los lagos, los océanos,
la atmósfera, el clima, el conocimiento y el espacio cibernético”.
visión de la evolución y de la eficiencia de las instituciones
sociales que gobiernan bienes comunes, en relación con la
información, además de ser uno de los logros más importantes
de su carrera científica, le permitió dar luz sobre el tratamiento
que los economistas neoliberales dispensan al problema de
los derechos de propiedad, así como hacer aportaciones
decisivas a la economía ecológica y a la comprensión
histórica de la vida económica.
Al entregarle el Premio Nobel le preguntaron: “Lo suyo,
profesora Ostrom, ¿es teoría económica, es teoría política
o es teoría social?”. Su devastadora respuesta fue más que
elocuente: “lo que yo hago podría llamarse economía política”.
Había transcurrido un largo siglo desde que el discurso político
comenzó a desaparecer de las facultades de economía de
todo el mundo, y la unificada ciencia social clásica inició su
fragmentación, tan innecesaria como infértil.
En su Reflexiones sobre los Bienes Comunes, la doctora
Ostrom escribe que la cuestión de cómo administrar mejor los recursos
naturales utilizados por muchos individuos, no está más resuelta en
la academia, que en el mundo de la política. Algunos artículos
eruditos sobre la tragedia de los comunes recomiendan que el
Estado controle la mayoría de los recursos naturales para evitar
su destrucción, otros sugieren que su privatización resolvería el
problema. Sin embargo, ni el Estado, ni el mercado han tenido
éxito en que los individuos mantengan un uso productivo, en el
largo plazo. Aún no se dispone de las herramientas o modelos
necesarios para comprender los problemas asociados con la
regulación y la administración de sistemas de recursos naturales,
ni las razones por las cuales algunas instituciones funcionan en
ciertos medios y no en otros.
Así a la luz de los problemas ambientales actuales y sus muy
probables soluciones, como la reducción de gases de efecto
invernadero por medio de la disminución de la deforestación y
la degradación de los bosques, y gracias precisamente a las teorías
de Ostrom, se redimensionan la cohesión social en las
comunidades y en los sistemas de gobernanza; así como en
las oportunidades y apoyos que reciben para establecer o
consolidar sus empresas forestales.
Para Ostrom, a partir del artículo de Garrett Hardin (1968),
la expresión “la tragedia de los comunes” ha legado a simbolizar la
degradación del ambiente que puede esperarse cuando muchos
individuos utilizan, simultáneamente, un recurso escaso. Hardin concluye:
“Ahí está la tragedia. Cada hombre está atrapado en un
sistema que lo compele a aumentar su ganado sin ningún límite,
en un mundo que es limitado. La ruina es el destino hacia el
cual todos los hombres se precipitan en la persecución de su
propio interés, en una sociedad que cree en la libertad de los
bienes comunes”. Así, los análisis convencionales en la economía
moderna de recursos indican que ahí donde muchos usuarios
tienen acceso a un recurso para uso común, el total
de las unidades extraídas será mayor que el nivel económico
óptimo de extracción. “La tragedia de los comunes ha sido utilizada
para describir problemas tan distintos como la hambruna del
Subsahara en los años setenta, la crisis de incendios forestales
en el tercer mundo, la lluvia ácida y el crimen urbano”. Gran
parte del mundo depende de los recursos que están sujetos a
una posible tragedia de este tipo.
Para Leticia Merino de Governing the Commons. The Evolution
of the Institutions for Collective Action fue un texto que se convirtió en un
clásico en el campo de las ciencias sociales, ya que marcó un parteaguas
al cuestionar paradigmas como la dicotomía mercado-estado,
considerada como panacea de la política pública; la vigencia
Ostrom, también se refiere al modelo de Hardin, en el
cual quedó formalizado el bien conocido dilema del prisionero.
Este se conceptualiza como un juego no cooperativo, en el que todos
los jugadores tienen información completa. En esta clase de
juegos, la comunicación entre los competidores está prohibida,
Para el Dr. José Sarukhán, las investigaciones de Ostrom han
tratado de establecer por qué una serie de fuerzas, más allá de
las del mercado, pueden aportar una cooperación organizada
de grupos que utilizan recursos colectivos. Sus estudios sostienen
que es necesario llegar a soluciones alternas a las planteadas por
los teóricos del Estado o de la privatización, pues estas soluciones
no son las únicas para resolver los problemas que enfrentan
quienes se apropian de recursos de uso común.
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es imposible, o bien carece de importancia, en tanto no se
haya establecido explícitamente como parte del juego. A su
vez, cada participante tiene una postura dominante, en el
sentido de que siempre le irá mejor, si elige desertar sin importar
lo que seleccione el otro jugador. Para los académicos resulta
fascinante la paradoja de que las estrategias individualmente
racionales conduzcan a resultados, desde el punto de vista colectivo,
irracionales, ya que parece plantear un reto a la creencia fundamental
de que los seres humanos pueden alcanzar resultados racionales.
Para Elinor estos tres modelos y sus variantes son
interpretaciones de una teoría más amplia de la acción colectiva.
Las conclusiones de esta teoría han cedido su lugar a un
cuerpo de conocimientos más calificado que involucra un número mayor
de variables y condiciones de bases explícitas. No obstante, los
resultados de trabajos recientes, en particular los que se centran en
los aspectos dinámicos de escenarios empíricos relevantes,
han empezado a generar predicciones optimistas. Para Ostrom se
trata de una de las áreas más apasionantes de las ciencias
sociales porque, si bien, ha dado lugar a una acumulación
de conocimientos considerable, ciertas cuestiones determinantes
continúan sin respuesta. Algunos de estos enigmas son
clave para comprender cómo los individuos que utilizan un recurso
de uso común pueden llegar a dirigirse y administrase de
manera efectiva.
La profunda atracción del dilema queda mejor ilustrada por la
cantidad de escritos existentes sobre el tema. Hace 15 años,
más de dos mil artículos lo referían. Es por ello, que Elinor invoca a la
lógica de la acción colectiva, la cual fue propuesta por Mancur
Olson (1965), quien desarrolló un punto de vista afín sobre la dificultad
de lograr que los individuos persigan el bienestar común, en
contraste con el individual. Además surgió de cuestionar, de
manera específica, el enorme optimismo y la teoría de conjuntos,
cuando se expresa que individuos con intereses comunes actuarían
de manera voluntaria para intentar promoverlos. Olson lo
resume de la siguiente manera: “Se supone que la idea de que
los grupos tienden a actuar para apoyar sus intereses de grupo deriva
de la premisa ampliamente aceptada sobre su comportamiento
racional y egoísta….”. Ostrom cuestionaba el supuesto de que
la posibilidad de beneficio para un grupo eficiente está en la
generación de una acción colectiva para la consecución de ese
beneficio. Su argumento descansa en la premisa de que alguien no
puede ser excluido de la obtención de los beneficios de un bien
colectivo, pero una vez que este se ha producido, tiene pocos
incentivos para contribuir, de manera voluntaria, al suministro
del mismo.
La aceptación acrítica de los primeros modelos y el supuesto
de una tragedia despiadada ha permitido prescribir
políticas públicas apoyadas, en gran medida, en uno de
estos tres modelos originales, pero quienes han intentado utilizarlas
como base de políticas públicas, solo han logrado un uso metafórico
de los mismos. No obstante, estos tres modelos también se han
usado con frecuencia de manera metamórfica con otra finalidad. El
modelo ha sido empleado para transmitir la sensación de que
las semejanzas son mayores, con frecuencia, el observador
al referirse a los ámbitos naturales como tragedias de los
comunes, problemas de acción colectiva, dilemas del prisionero,
recursos de acceso abierto o incluso recursos de propiedad
común busca invocar la imagen de individuos indefensos
atrapados en un proceso inexorable de destrucción de
sus propios recursos (Ostrom, 2011).
La tragedia de los comunes, el dilema del prisionero y la lógica
de la acción colectiva son conceptos estrechamente relacionados
a los modelos que definen la manera en que la perspectiva de
uso general enfoca muchos de los problemas que los individuos
enfrentan, cuando intentan lograr beneficios colectivos. Lo
que hace interesantes y poderosos estos modelos es que
captan importantes aspectos de diversos problemas que ocurren
en distintos escenarios en el mundo. Sin embargo, Ostrom advierte
sobre su peligro -cuando se les usa metafóricamente como
fundamentos de una política-, en tanto que las restricciones
que se asumen como inmutables para los fines del análisis se
consideren como realmente fijas en ámbitos empíricos, a menos
que autoridades externas los modifiquen. No todos los usuarios de
recursos naturales son incapaces de cambiar las restricciones
que enfrentan; mientras que los individuos sean vistos como
prisioneros, las prescripciones políticas tomarán como referencia
esta metáfora. Por ello, Ostrom prefiere abordar la cuestión de
cómo incrementar las capacidades de los participantes para
cambiar las reglas coercitivas del juego, a fin de alcanzar
resultados distintos a las despiadadas tragedias.
Otros analistas políticos, influidos por los mismos modelos,
han exigido la imposición de los derechos de propiedad
privada siempre que los recursos sean de pertenencia común.
Tanto el análisis económico de los recursos de uso público como
el tratamiento de Hardin condujo a Robert J. Smith (1981) a
sugerir que la única vía para evitar la tragedia de los comunes
en el uso de los recursos naturales es poner fin al régimen
de propiedad común. Para Ostrum resulta difícil saber con
exactitud qué quieren decir los que se refieren a la necesidad
de desarrollar derechos privados sobre ciertos recursos de uso
común. Es claro que, al referirse a la tierra significa dividirla en
parcelas y asignar derechos individuales. Respecto a los recursos
no estacionarios, como el agua o las pesquerías, no
es claro el significado del establecimiento de derechos
privados. Pero, incluso cuando los derechos particulares son
unificables, cuantificables y vendibles es muy probable que la
propiedad del sistema de recursos sea más común, que individual.
Ostrom reclama que frente al dilema de los bienes
comunes, los analistas con frecuencia exigen que un actor
externo imponga una solución: la vía única. Un conjunto de
defensores supone que una autoridad central debe asumir una
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responsabilidad continua para tomar decisiones unitarias sobre
un recurso particular; el otro supone que una autoridad central
debe parcelar los derechos de propiedad sobre el recurso y
permitir que los individuos persigan sus propios intereses dentro
de un conjunto de derechos de propiedad bien definidos.
Ambos, sin embargo, tienen como principio que el cambio
institucional debe ser externo e imponerse a los individuos. A
pesar de que comparten la confianza de la eficacia del Estado y
la necesidad de su intervención, los cambios institucionales que
recomiendan difícilmente podrían ser más divergentes. Ostrom
sostiene que las posiciones contradictorias no pueden ser
correctas al mismo tiempo y, agrega, que en lugar de una
solución única, debieran de existir varias para problemas
diferentes. También, argumenta que el proceso de corregir a
las instituciones es una acción larga y que acarrea conflictos;
además de, que se requiere información confiable sobre
variables de lugar y tiempo, así como un amplio repertorio de reglas
culturalmente aceptables. Los nuevos planes institucionales no
funcionan de la misma manera que los modelos abstractos, a
menos que estos se especifiquen, sean válidos y que los
participantes en un contexto determinado sepan cómo hacer
funcionar las reglas.
variedad de situaciones que al principio comparten algunos o
todos los aspectos trágicos de los bienes comunes. Estas teorías,
una vez validadas, serán ingredientes esenciales de una
ciencia política capaz de informar las decisiones sobre las
probables consecuencias de una multiplicidad de modos de
organizar las actividades. La investigación teórica conlleva a la
búsqueda de regularidades y la abstracción de la complejidad
de una situación concreta, seguida por el planteamiento de las
variables teóricas que subyacen a la complejidad observada.
Los modelos específicos de una teoría implican mayor
abstracción y simplificación, con el fin de contar con un análisis aún
más fino de las relaciones lógicas entre las variables en
un sistema cerrado. “Como teórica, y en ocasiones como autora de
modelos, veo estos esfuerzos en el núcleo de una ciencia de las
políticas públicas”: Ostrom.
Sin embargo, uno puede quedar atrapado en su propia
red intelectual. Cuando han pasado años en el desarrollo
de una teoría con un poder y una elegancia considerables,
resulta evidente que los analistas buscarán aplicar esta
herramienta a tantas situaciones como sea posible. El poder
de una teoría es directamente proporcional a la diversidad de
hechos que puede explicar. A pesar de que, todas las teorías
tienen límites, sus modelos son aún más acotados porque en un
modelo deben quedar fijos muchos parámetros. La confusión de
En lugar de suponer que los individuos que comparten
un bien común están atrapados, la investigadora asevera
que su capacidad para evadirse de varios tipos de dilemas
varía en función de la situación. Se debe aprender más de
la experiencia de las personas en contextos específicos y no
basar las políticas en el supuesto de que los participantes son
incapaces; por ejemplo, por qué algunos esfuerzos por resolver
problemas de los bienes comunes fracasaron, mientras que
otros tuvieron éxito; qué podemos aprender de la experiencia
que nos ayude a estimular el desarrollo y uso de una mejor
teoría de la acción colectiva.
Los analistas políticos que recomiendan una sola prescripción
para los problemas de los bienes comunes han prestado poca
atención a las diversas maneras en que operan los arreglos
institucionales en la práctica. Los que apoyan el enfoque de
la propiedad privada suponen que los patrones de uso más
eficientes para los recursos de uso común (RUC) se obtienen al
dividir los derechos de acceso y control de tales recursos. Dice
Ostrom: “Nos interesan los tipos de instituciones que son más
eficientes para gestionar y manejar distintos RUC, de los que
no pueden excluirse al menos algunos beneficiarios potenciales.
Privatizar la propiedad de los RUC no tiene necesariamente los
mismos resultados positivos, que privatizar la propiedad
de una aerolínea. Además, la privatización no necesariamente
significa dividir, también puede implicar asignar a una sola
empresa o a un solo individuo el derecho exclusivo de explotar
un sistema de recursos”.
Un reto importante para los politólogos es el desarrollo de
teorías de la organización humana basadas en una evaluación
realista de sus capacidades y limitaciones, para manejar una
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un modelo-como el de un mercado perfectamente competitivo
con la teoría de la cual forma parte, es solo una representación
que puede limitar aún más su aplicabilidad.
A partir del examen y del análisis de cientos de casos, Ostrom
intentó desarrollar conjeturas razonadas sobre las causas que
hacen posible que algunos individuos se auto-organicen para
gobernar y administrar los RUC; mientras que, otros no lo hacen.
Trató de identificar los principios de diseño subyacentes de
las instituciones utilizadas por aquellos que han administrado
de manera exitosa sus propios RUC durante extensos
periodos, y las razones por los que estos pueden afectar
los incentivos de los participantes para mantener la inversión
de tiempo y esfuerzo en el gobierno y en la administración de sus
RUC. Comparó las instituciones utilizadas en casos exitosos y
aquellos que han fracasado, y buscó reconocer los factores
internos y externos que impiden o aumentan las aptitudes de
los individuos para usar y administrar los recursos de uso común.
El conocimiento científico es tanto la comprensión de la
diversidad de situaciones para los que una teoría o sus
modelos son relevantes, como la comprensión de sus límites. Lo
que falta en la caja de herramientas de los analistas políticos
-y en el conjunto de teorías aceptadas y bien desarrolladas
sobre la organización humana- es una teoría de la acción
colectiva especificada de manera adecuada y en la cual un grupo
de notables podrían organizarse de manera voluntaria para
retener los excedentes de sus esfuerzos. Pero, mientras no se
desarrolle y se acepte una explicación teórica basada en la
elección humana de las iniciativas de auto-organización y
autogestión, las principales decisiones políticas continuarán
tomándose con base en el supuesto de que los individuos
son incapaces de organizarse a sí mismos y que siempre
requieren la intervención de autoridades externas.
Para Hiram Angel Lara la contribución de Elinor Ostrom
no busca ser omnisciente, pero si es omnicomprensiva, y con
un dejo de humildad sugiere: “espero que estas conjeturas
contribuyan al desarrollo de una teoría empíricamente válida
de la autoorganización y el autogobierno de al menos un universo
bien definido de situaciones problemáticas. Dicho universo incluye
una proporción importante de recursos renovables muy utilizados
por los seres humanos en diferentes regiones del planeta”.
Sin una teoría adecuada de la acción colectiva auto-organizada
no es posible predecir ni explicar cuándo los individuos serán
incapaces de resolver un problema de gestión de los bienes
comunes únicamente mediante la organización propia; como
tampoco es factible predecir cuál de las muchas intervenciones
estratégicas puede ser efectiva para apoyar la solución de
problemas particulares. Si las teorías utilizadas en la ciencia
de las políticas públicas no incluyen la posibilidad de acciones
colectivas auto-organizadas, no se reconocerá la importancia
de un sistema de tribunales que atienda a grupos auto-organizados
para supervisar y hacer cumplir sus contratos.
Carlos Mallén Rivera
Editor en Jefe
Fuente: Elionor Ostrom. 2011. El gobierno de los bienes comunes.
La evolución de las instituciones de acción colectiva. Fondo de
Cultura Económica, UNAM, IIS, 2da. ed. México, D. F. México.
403 p.
Como institucionalista que estudia fenómenos empíricos,
Ostrom parte del hecho de que los individuos tratan de resolver
problemas de la manera más efectiva posible. Este supuesto le impone
una premisa: “en lugar de creer que algunos individuos son
incompetentes, malos o irracionales y otros omniscientes,
supongo que tienen capacidades similares y limitadas para
razonar y comprender la estructura de ambientes complejos.
Como científica, mi responsabilidad es determinar cuáles son
los problemas que los individuos están tratando de resolver y
qué factores apoyan o entorpecen sus esfuerzos. Cuando los
problemas que analizo conllevan falta de predictibilidad, información
y confianza, así como altos niveles de complejidad y dificultades
de transacción, debo asumir abiertamente estos problemas en
lugar de desecharlos”.
Así mismo recomienda: “Los biólogos también se enfrentan
al problema de estudiar procesos complejos, comprendidos
de manera muy pobre. Su estrategia científica con frecuencia
implica la identificación, para la observación empírica, del
organismo más simple en el que tiene lugar un proceso de
manera clara o incluso exagerada. El organismo no es elegido
porque sea representativo de todos los organismos, sino porque
con él es factible estudiar procesos particulares de manera
más efectiva que con cualquier otro”.
8
EFECTO DE LA FRAGMENTACIÓN SOBRE LA REGENERACIÓN NATURAL
EN LA SIERRA DE QUILA, JALISCO
FRAGMENTATION EFFECT UPON NATURAL REGENERATION IN
SIERRA DE QUILA, JALISCO STATE
Raymundo Villavicencio García 1, Ana Luisa Santiago Pérez 1, José de Jesús Godínez Herrera 1,
José María Chávez Anaya 1 y Sandra Luz Toledo González 1
RESUMEN
Con el objeto de evaluar la composición, abundancia y riqueza de la regeneración natural, en función de diferentes tamaños
de fragmentos de bosque abierto y cerrado de pino-encino, se delimitaron parches forestales con el uso de una carta digital de
vegetación y de sistemas de información geográfica. En el área protegida Sierra de Quila (141 km2) se establecieron 85 sitios
concéntricos de muestreo de 500 y 100 m2 para el inventario del arbolado adulto y la regeneración natural. En el bosque abierto
se registraron entre siete y 14 especies, según el tamaño del fragmento, con un número promedio de plántulas por hectárea de 855
en superficies de 10 a 50 ha y de 3,065 en mayores a 50 ha; mientras que en el bosque cerrado se identificaron de 14 a 18 taxa
y 4,060 renuevos en parcelas de 10 a 50 ha y 1,229 en el superior a 50 ha, en los que se registraron los valores más altos de
diversidad. Así, se observa que la riqueza de especies disminuye en ambos tipos y tamaños de fragmentos. Como acción prioritaria
en el programa de conservación y manejo del área protegida se sugiere aumentar la conectividad entre los fragmentos, a través
de un plan de propagación de taxa nativos y acciones de reforestación u otras obras relativas a la preservación y restauración de
la cobertura forestal.
Palabras clave: Composición, diversidad, fragmentación, Pinus, Quercus, regeneración natural.
ABSTRACT
In order to assess the composition, abundance and richness of natural regeneration in relation to open and closed pine-oak forest in regard
to fragments of different sizes of open and closed canopy pine--oak forests, forest patches were defined using a digital vegetation
map and a geographic information system. Upon Sierra de Quila protected area (141 km2), 85 concentric sampling plots of 500 and 100 m2 were
established for the inventory of adult trees and natural regeneration. According to fragment size, in the open forest were found from
7 to 14 species, and 855 as average number of seedlings per hectare in fragments from 10 to 50 ha and 3,065 trees in fragments
over the last size; whereas, in closed forest, from 14 to 18 taxa were found and 4,060 young trees in 10 to 50 ha plots and 1,229
fragments in the area over 50 ha, which showed the highest diversity numbers. Richness of species diminishes in both types and fragment sizes.
It is suggested to include in the conservation and management program for the protected area, as a priority action, to increases the
connectivity between the fragments through propagation programs with native species and reforestation or other activities in regard
to the conservation and restoration of forest cover.
Key words: Composition, diversity, fragmentation, Pinus, Quercus, natural regeneration.
Fecha de recepción: 20 de septiembre de 2010
Fecha de aceptación: 27 de abril de 2012
Departamento de Producción Forestal. Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (CUCBA), Universidad de Guadalajara.
Correo-e: [email protected]
1
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
La fragmentación de hábitats es el resultado de la interrupción
de una compleja continuidad de procesos ecosistémicos. Las
relaciones bióticas y abióticas de las comunidades también
podrían ser alteradas en función del tamaño y la forma de los
fragmentos, pues al modificarse la distribución espacial de
los recursos varía su disponibilidad. El grado de interrelación
de los fragmentos determina la viabilidad de las especies
en el mediano y largo plazos, ya que sin esta pueden surgir
procesos de aislamiento, favorecerse los endogámicas o llegar
a la extinción local de algunas de ellas (Dirzo y García, 1992).
Habitat fragmentation is the outcome of the break-up of a
complex ecosystem process continuum. Biotic and abiotic
relations of communities could also be altered in their size
and form of fragments, since, as resource spatial distribution
is modified, its availability changes. The degree of fragment
interrelation determines species viability in the middle and long
term, as without it isolation processes might emerge, endogamy
might be favored or even local extinction of some of them could
occur (Dirzo and García, 1992).
Basic effects of fragmentation over an ecosystem are loss,
reduction and partial or total habitat isolation for organisms
(Bennet, 1998) such as insects, birds and mammals (Dirzo
y García 1992). It can also transform interspecific biologic
interactions such as mutualism, depredation and competence
or afect the abiotic onditions of fragments over specie composition
and abundance associated to them (Bustamante and Grez,
1995; Bresciano and Simonetti, 2008). Other impacts are
produced upon vectors of polen transference and, consequently,
of genic flow, which reflects in the reproductive success of trees, in
seed dispersal and in the genetic structure of progenies of the
remaining populations, as well as other ecosystemic effects
(Bennet, 1998; Herrerías and Benítez, 2007).
Los efectos básicos atribuidos a la fragmentación sobre un
ecosistema son la pérdida, la reducción y el aislamiento parcial
o total del hábitat para organismos (Bennet, 1998) como los insectos,
aves y mamíferos (Dirzo y García, 1992). Además, puede
transformar interacciones biológicas interespecíficas como el
mutualismo, la depredación y la competencia o afectar las
condiciones abióticas de los fragmentos sobre la composición y
abundancia de las especies asociadas a ellos (Bustamante y Grez,
1995; Bresciano y Simonetti, 2008). Otros impactos son producidos
en los vectores de transferencia de polen y, en consecuencia, de
flujo génico, lo que a su vez repercute en el éxito reproductivo
de las poblaciones de árboles, en la dispersión de semillas y
en la estructura genética de las progenies de las poblaciones
remanentes, además de otros efectos ecosistémicos (Bennet,
1998; Herrerías y Benítez, 2007).
Natural regeneration is one of the main factors that assure forest stand
continuity, in productive management as in the encouragement of
forest in protected areas (Quesada, 2001; Hernández et al.,
2004). Therefore, the purpose of this project was to assess
composition, abundance and richness of species at a seedling
and young tree levels, in terms of different sizes of pine-oak
forest fragments and two canopy openings: open and closed or
continuous. With this basic information will be obtained to strengthen
the strategies as well as management and conservation actions
as one of the main ecosystems of the study area.
La regeneración natural es uno de los principales factores
que garantizan la continuidad de los rodales forestales, tanto en
el manejo productivo como en las actividades de fomento de
los bosques en áreas protegidas (Quesada, 2001; Hernández et al.,
2004). Por lo anterior, el presente trabajo tuvo como objetivo
evaluar la composición, abundancia y riqueza de especies a
nivel de plántulas y brinzales, en función de diferentes tamaños de
fragmentos del bosque de pino-encino y bajo dos condiciones
de cobertura de dosel: abierta o continua y cerrada; con ello
se generará información básica para fortalecer las estrategias y
acciones de manejo y conservación de uno de los principales
ecosistemas del área estudiada.
MATERIALS AND METHODS
The research study was carried out in Sierra de Quila Flora
and Fauna Protection Area (APFFSQ), Jalisco State, which is
located 100 km southeast of Guadalajara city, between 20° 14´ and
20° 22´ N, 103° 56´ and 104° 08´ W (SARH, 1993) (Figure 1). This
mountain range has six vegetation types: pine-oak forest, oak forest,
low deciduous forest, thorn forest, galery forest and mist forest
(Guerreo and López, 1997). According to their abundance,
the tree stratum of the pine oak forest is represented by Pinus
lumholtzii Rob. & Fern., P. douglasiana Martínez, P. oocarpa
Schiede var. oocarpa, P. devoniana Lindl. and P. herrerae
Martínez; the Quercus genus, by Quercus resinosa Liebm.,
Q. coccolobifolia Trel., Q. obtusata Humb. et Bonpl., Q. castanea
Née, Q. candicans Née, Q. laeta Liemb., Q. eduardii Trel. and
Q. magnoliifolia Née (Villavicencio, 2004).
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se realizó en el Área de Protección de Flora y
Fauna Sierra de Quila (APFFSQ) en el estado de Jalisco, localizada
a 100 km al suroeste de la ciudad de Guadalajara, entre los
20° 14´ y 20° 22´ N, 103° 56´ y 104° 08´ W (SARH, 1993)
(Figura 1). La sierra presenta seis tipos de vegetación: el bosque
de pino-encino, el bosque de encino, la selva baja caducifolia,
el bosque espinoso, el bosque de galería y el bosque mesófilo
de montaña (Guerrero y López, 1997). De acuerdo con su
abundancia, el estrato arbóreo del bosque de pino-encino
está representado por las especies Pinus lumholtzii Rob. &
Fern., P. douglasiana Martínez, P. oocarpa Schiede var. oocarpa,
10
Villavicencio et al., Efecto de la fragmentación sobre la regeneración natural...
Figura 1. Ubicación del Área de Protección de Flora y Fauna Sierra de Quila en el estado de Jalisco.
Figure 1. Location of the Flora and Fauna Protection Area Sierra de Quila, Jalisco State.
P. devoniana Lindl. y P. herrerae Martínez; para el género
Quercus destacan Quercus resinosa Liebm., Q. coccolobifolia
Trel., Q. obtusata Humb. et Bonpl., Q. castanea Née, Q. candicans
Née, Q. laeta Liemb., Q. eduardii Trel. y Q. magnoliifolia Née
(Villavicencio, 2004)
Two kinds of weather prevail in the study area: humid temperate
with summer rains and humid warm with a dry season (García,
1988), with an anual precipitation from 700 to 1,000 mm
(Guerrero and López, 1977). Based upon the FAO/UNESCO,
the natural area has the following soil subtypes: eutric
cambisol, humic cambisol, haplic feozem, luvic feozem, lithosol,
chromic luvisol, eutric regosol and pelic vertisol (INEGI, 1972).
En la zona de estudio prevalecen dos tipos de clima: el templado
húmedo con lluvias en verano y el cálido húmedo con temporada
seca (García, 1988), con una precipitación anual que oscila entre
700 y 1,000 mm (Guerrero y López, 1997). Con base en la
clasificación FAO/UNESCO, el área natural posee los siguientes
subtipos de suelos Cambisol eútrico, Cambisol húmico, Feozem
háplico, Feozem lúvico, Litosol, Luvisol crómico, Regosol eútrico y
Vertisol pélico (INEGI, 1972).
Fragments by size and type of cover were delimited from
a digital vegetation and land use map from the revised
classification of a Landsat 7ETM+ image made by Villavicencio
(2004). Cover classes were pine-oak forest, open pine-oak
forest, oak-pine forest, oak forest, low deciduous forest, grassland,
agriculture and area without apparent vegetation. The mosaic
of elements of forest patches were defines by using the patch
analysis extention (Patch Analyst) for the ArcView program
(Rempel and Carr, 2003). Fragments of the pine-oak open
forest habitat (canopy cover <10%) were identified and closed
or continuous forest habitat (canopy cover >10%) in the APFFSQ
were identified, and from the size, patches by cover were
determined as 1 to 10 ha, from 10 to 50 ha and over 50 ha.
Los fragmentos por tamaño y tipo de cobertura se delimitaron
a partir de una carta digital de vegetación y uso del suelo
que corresponde a la clasificación supervisada de una imagen
Landsat 7ETM+ elaborada por Villavicencio (2004). Las clases
de cobertura fueron bosque de pino-encino, bosque abierto de
pino-encino, bosque de encino-pino, bosque de encino, selva baja
caducifolia, pastizal, agricultura y área sin vegetación aparente.
El mosaico de elementos o parches forestales se definieron con el
uso de la extensión análisis de parches (Patch Analyst) para
el programa ArcView (Rempel y Carr, 2003). Se identificaron
los fragmentos del hábitat de bosque abierto (cobertura de
11
copa <40%) y bosque cerrado o continuo (cobertura de copa
>40%) de pino-encino presentes en el APFFSQ, y a partir del
tamaño, se determinaron parches por cobertura: de 1 a 10, de
10 a 50 y mayores a 50 ha.
For each kind and size of fragment 500 m2 concentric
circles for the adult tree inventory and of 100 m2 for natural
regeneration (January-March, 2007) were established. A
total of 85 sites were defined and systematically ordered in an
equidistant way at 200 or400 m, according to forest cover
and size of the fragment. In this way in the open forest were
distributed from1–10, 10–50 and >50 ha, 9, 11 and 20 sites,
respectively; and in the closed forest, 10 in the 10–50 ha and
35 in the >50 ha fragments. The location of the zones was made
at the office with support of ortophotographies, cartography and
Geographic Information Systems (GIS); once in the field, each
coordinate of the centre of the site was found with a GPS
Garmin 60CSx Navigator.
Por cada tipo y tamaño de fragmento se establecieron círculos
concéntricos de 500 m2 para el inventario del arbolado adulto
y de 100 m2 para el registro de la regeneración natural
(enero-marzo de 2007). En total se definieron 85 sitios, los cuales
se distribuyeron de manera sistemática y equidistante a 200 ó
400 m, según la cobertura forestal y el tamaño del fragmento. De
esta manera, se establecieron en el bosque abierto de 1–10,
10–50 y >50 ha: 9, 11 y 20 sitios, respectivamente, y en el cerrado
se localizaron 10 (10–50ha) y 35 (>50 ha). La ubicación de
las zonas se realizó en gabinete con apoyo de ortofotografías,
cartografía y Sistemas de Información Geográfica (SIG), una vez
en campo, cada coordenada del centro del sitio se encontró
con un aparato Navegador-GPS Garmin 60CSx.
All the seedlings and trees under 7 cm BHD were measured in
the 100 m2 circles; three development stages were considered,
except for mature trees. Registration data included botanic
genus, height category and number of sprouts. In regard to the
estimation of diversity, species richness and affinity, equity, and
dominance were determined by Shannon, Margalef, Evenness,
Simpson and Sörensen indexes, according to Magurran (1988) and Del
Río et al. (2003) (Table 1). In order to assess diversity-abundance
between type and size of fragments, difference tests were applied
with the Hutcheson method (Zar, 1999).
En los círculos de 100 m2 se midieron todas las plántulas y
árboles menores a 7 cm de diámetro a la altura del pecho
(DAP); se consideraron tres etapas de desarrollo, excepto árboles
maduros. Los datos de registro incluyeron el género botánico,
Cuadro 1. Índices de diversidad, riqueza y afinidad de especies.
Table 1. Indexes of diversity, species richness, affinity of species.
Índice
Fórmula
Significado
S : número de especies presentes
S
Shannon (H’)
H'= - Σi=1 Pi • 1n(Pi)
Pi : proporción de las especies Pi = ni / N
ni : número de individuos de la especie i
N : número total de individuos
ln (x) : logaritmo natural
Evenness (E)
H'
E= ln(S)
H´: índice de Shannon
S : número de especies
(ni(ni-1))
(N(N-1))
Simpson (D)
D= - Σ
Margalef (Dmg)
D Mg= (S-1)/1nN
ni : número de individuos
S : número de especies
CN: coeficiente de afinidad de especies
Sörensen (CN)
C N= 2JN/(aN+bN) •100
JN: número de especies encontradas en
ambas localidades
aN: número de especies del fragmento 1
bN: número de especies del fragmento 2
12
la categoría de altura y el número de renuevos. Respecto a la
estimación de la diversidad, riqueza, equidad, dominancia y
afinidad de especies se utilizaron los índices de Shannon,
Margalef, Evenness, Simpson y Sörensen, de acuerdo a Magurran
(1988) y Del Río et al. (2003) (Cuadro 1). Por otra parte, en la
evaluación de la diversidad-abundancia entre tipo y tamaño
de fragmentos se efectuaron pruebas de diferencia con el
método de Hutcheson (Zar, 1999).
RESULTS AND DISCUSION
In this study 293 (7,144 ha) patches or elements in the pine-oak
closed forest and 474 (1,240 ha) in the open forest were
established, with no regard on the size of the fragments.
Closed forest were 51% of the forest cover of APFFSQ and
included a range from 14 to 18 species, in terms of the size of
the fragment, while the open forest covered 9% and from 7 to
14 taxa were recorded.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Tables 2 and 3 show the descriptive characteristics of adult
trees per species for open and closed forest, according to the
size of the fragment. Quercus resinosa reached the highest
number of individuals and of ecologic importance values in both
covers and in every size of fragments, while Pinus douglasiana
took the second place in both types of forest with fragments
over 50 ha. Floristic composition gets lower as the size of the
patch does; in this sense, an interval from 10 to 17 species in
the open forest, and from 16 to 24 in the closed forest were
recorded; on the other hand, tree density by forest type and
En el estudio se delimitaron 293 (7,144 ha) parches o elementos
de bosque cerrado de pino-encino y 474 (1,240 ha) de bosque
abierto, independientemente de la proporción de los fragmentos.
El bosque cerrado constituyó 51% de la cobertura forestal
del APFFSQ y presentó de 14 a 18 especies en función al
tamaño del fragmento, en tanto que el abierto ocupó 9% y se
registraron de siete a 14 taxa.
Cuadro 2. Datos descriptivos del arbolado adulto por especie del bosque abierto por tamaño de fragmento.
Table 2. Descriptive adult tree data per species of the open forest by fragment size.
1-10 ha
Especie / tamaño de fragmento
h
N
10-50 ha
dg
G
N
>50 ha
h
dg
G
h
N
dg
G
Acacia pennatula (Schlecht. et Cham.)
Benth.
-
-
-
-
32
4.9
14.6
0.59
2
6.3
11
0.02
Arbutus glandulosa Mart. & Gal.
6
7.1
18.4
0.23
-
-
-
-
2
7.5
14.7
0.04
Arbutus xalapensis HBK.
6
5.1
9
0.04
-
-
-
-
12
4.8
16.3
0.59
Clethra rosei Britton
-
-
-
-
-
-
-
-
2
12.1
29.8
0.14
Pinus devoniana Lindl.
36
6.5
15.3
0.78
2
3.7
8.5
0.01
51
6.9
13.3
0.91
Pinus douglasiana Martínez
134 5.0
12.0
1.99
40
10.9
24.3
2.42
90
7.9
12.7
1.50
Pinus lumholtzii Rob. et Fern.
100 12.5 15.1
2.08
60
9.5
17.4
1.72
58
8.2
16.9
1.62
Pinus oocarpa var. oocarpa Schiede
44
13.3 20.7
1.85
6
6.6
18.7
0.19
18
9.9
14.5
0.36
Prunus serotina ssp. capuli (Cav.) McVaugh
-
-
-
-
-
-
-
-
1
4
7.3
0.01
Quercus castanea Née
-
-
-
-
-
-
-
-
4
6.2
10
0.03
Quercus coccolobifolia Trel.
52
9.9
7.9
0.98
34
7.5
15.4
0.79
18
7.6
19.5
0.77
Quercus crassifolia Humb. et Bonpl.
-
-
-
-
2
18.6
68.5
0.74
-
-
-
-
Quercus eduardii Trel.
2
15.9 57.7
0.52
-
-
-
-
12
10.2
18.3
0.49
Quercus laeta Liebm.
-
-
-
-
16
10.6
24.8
1.06
-
-
-
-
Quercus magnoliifolia Née
-
-
-
-
34
6.3
10.5
0.31
70
8.7
18.7
2.65
Quercus obtusata Humb. et Bonpl.
2
15.0 25.7
0.10
24
14.6
27.4
1.48
11
6.3
11.9
0.14
Quercus resinosa Liebm.
142 7.9
15.1
3.08
130
9.2
15.9
3.29
59
9.0
15.6
1.41
Quercus rugosa Née
-
-
-
-
-
-
-
-
71
6.5
11.9
1.06
Quercus subspathulata Trel.
-
-
-
-
-
-
-
-
18
7.4
10.0
0.14
N = Número de árboles por hectárea; h = Altura promedio (m); dg = Diámetro cuadrático (cm); G = Área basal por hectárea
N = Number of trees per hectare; h = average height (m); dg = quadratic diameter (cm); G = Basal area per hectare
13
Los cuadros 2 y 3 muestran las características descriptivas
del arbolado adulto por especie para el bosque abierto y el
cerrado de acuerdo al tamaño de fragmento. Quercus resinosa
alcanzó el mayor número de individuos y los valores más altos de
importancia ecológica en las dos coberturas y en cada tamaño
de fragmento; mientras que, Pinus douglasiana se colocó en
segundo orden en ambos tipos de bosque y con fragmentos
ize of the fragment varied; in the open condition, for the 1 to
10 ha and 10 to 50 ha, 524 and 380 trees ha-1- were counted
and 499 in that over 50 ha; nevertheless, these communities
kept a constant basal area (11.7 to 12.6 m2 ha-1). In the closed
forest, the number of trees per hectare were 324, with a basal
area of 14.9 for the 10-50 ha fragment, and of 650 with a
basal area of 24.3 m2 ha-1 for that over 50 ha.
Cuadro 3. Datos descriptivos del arbolado adulto por especie del bosque cerrado por tamaño de fragmento
Table 3. Descriptive adult tree data per species of the closed forest by fragment size.
10-50 ha
Especie / tamaño de fragmento
>50 ha
N
h
dg
G
N
h
dg
G
Benth.
-
-
-
-
2
6.4
13.5
0.03
Alnus acuminata ssp. arguta (Schlecht.)
Furlow
16
15.2
33.2
1.90
2
18.7
33.4
0.25
Arbutus glandulosa Mart. et Gal.
-
-
-
-
8
7.6
14.6
0.17
-
-
-
-
6
6.3
14.2
0.11
Clethra hartwegii Britton
-
-
-
-
2
7.4
18.5
0.08
2
8.4
22.2
0.08
7
8.5
15.2
0.14
2
23.8
72.8
0.83
49
9.7
16.5
1.29
46
6.3
11.1
0.47
122
11.8
21.1
6.09
Pinus herrerae Martínez
-
-
-
-
2
13.7
18.9
0.05
6
12.3
27.7
0.46
67
13.2
21.8
3.33
Pinus oocarpa var. oocarpa Schiede
8
23.7
52.7
1.80
41
17.1
30.9
3.85
Prunus serotina ssp. capuli (Cav.)
McVaugh
4
10.5
26.6
0.29
1
19.5
35.0
0.05
Quercus candicans Née
8
11.4
16.0
0.26
6
8.9
13.8
0.13
-
-
-
-
11
13.8
25.9
0.77
4
10.5
31.5
0.34
24
7.8
15.4
0.57
-
-
-
-
3
15.3
23.0
0.15
6
20.9
44.0
0.91
15
9.2
17.9
0.54
Quercus excelsa Liebm.
-
-
-
-
1
17.3
28.1
0.03
2
27.8
39.6
0.25
1
15.0
44.0
0.09
48
6.0
12.5
0.91
35
10.8
15.2
0.81
16
9.1
13.3
0.26
12
11.3
22.7
0.61
146
10.4
18.0
5.53
192
8.8
13.8
3.87
Quercus rugosa Née
8
11.0
26.2
0.61
38
8.6
16.9
1.10
-
-
-
-
4
8.2
16.0
0.10
Tilia mexicana Schltdl.
2
8.6
9.0
0.01
-
-
-
-
N = Número de árboles por hectárea; h = Altura promedio (m); dg = Diámetro cuadrático (cm); G = Área basal por hectárea
N = Number of trees per hectare; h = average height (m); dg = quadratic diameter (cm); G = Basal area per hectare
14
In regard to natural regeneration and average number of
seedlings of different taxa per hectare, according to the type
and size of fragments, the following values were obtained: for
the 1 to 10 ha fragments of open forest, 1,222 seedlings; from
10 to 50 ha, 855 and over 50 ha, 3065. In the first and last
fragment size, Pinus is outstanding with 50 and 65 per cent of
species, respectively, which are heliophylus and have some
other morphological and physiological properties that favor
their prevalence for colonization of the open canopy forest.
On the opposite, Quercus dominated the upper canopy of
the open forest in the 10 to 50 ha fragment, but in terms of new
sprouts, 62% were counted. Seedling density was higher in
the 10 to 50 ha closed forest with 4,060 seedling ha-1, where
Pinus species were present with 62%, compared with the 1,229
trees ha-1 for the areas over 50 ha in which Quercus spp. were
outstanding as well other broad-leaves, that make up 75% of
natural regeneration. The high density of new sprouts in closed
forest from 10 to 50 ha is mainly due to the small forest cover
(number of trees per hectare) of this size of fragment, compared
to those over 50 ha, which explains the existence of more
clearings that favor the development of new trees (Figure 2).
mayores a 50 ha. La composición florística disminuye conforme
se reduce el tamaño del parche; en ese sentido, se registró un
intervalo de 10 a 17 especies en el bosque abierto y de 16
a 24 en el cerrado; por otro lado, la densidad del arbolado
por tipo de bosque y tamaño de fragmento fue variable: en el
abierto, para los de 1 a 10 y 10 a 50 ha se cuantificaron 524
y 380 árboles ha-1 y en el mayor a 50 ha 499; no obstante,
estas comunidades mantuvieron un área basal constante (11.7 a
12.6 m2 ha-1). El número de árboles por hectárea en el bosque
cerrado fue de 324 con un área basal de 14.9 para el tamaño
de fragmento de 10 a 50 ha y de 650 con un área basal de
24.3 m2 ha-1 para el mayor a 50 ha.
En lo que concierne a la regeneración natural y al número
promedio de plántulas de distintos taxa por hectárea, según el
tipo y tamaño de fragmento, se obtuvieron los siguientes valores:
para el bosque abierto de 1 a 10 ha 1,222 renuevos; de 10
a 50 ha, 855 y mayor a 50 ha, 3 065. En el primer y último
tamaño de fragmento, sobresalen las especies del género Pinus:
50 y 65%, respectivamente, taxón que se caracteriza por ser
heliófilo y tener otras propiedades morfológicas y fisiológicas
que favorecen su primacía para la colonización del bosque
de dosel abierto. Por el contrario, Quercus predominó no solo
en el dosel superior del fragmento de bosque abierto de 10
a 50 ha, sino también en el renuevo, con 62%. La densidad de
plántulas resultó mayor en el bosque cerrado de 10 a 50 ha
con 4,060 plántulas ha-1, donde prevalecieron las especies de
Pinus con 62%, en comparación con los 1,229 árboles ha-1 para
la superficie mayor a 50 ha, en la cual destacaron Quercus
spp. y otras hojosas, que constituyeron 75% de la regeneración
natural. La alta densidad de renuevos registrados en el
bosque cerrado de 10 a 50 ha, en gran parte se debe a la
disminuida cobertura forestal (número de árboles por hectárea),
presente en este tamaño de fragmento, con respecto al mayor
a 50 ha, lo que explica la existencia de un más claros, que
propician el desarrollo del renuevo de las especies (Figura 2).
In Table 4 the basic statistic values of abundance refering to
natural regeneration, in which a higher dispersal per cent was
observed (±30) in the open forest of 10 to 50 ha, in regard to
closed forest of the same size of fragment; however, in the latter,
the records that concentrated around the average value are
lower (±7). The difference of the average of seedlings between
fragment size per type of forest in both cases was significant
(p 0.05).
El Cuadro 4 muestra los valores estadísticos básicos de la
abundancia referentes a la regeneración natural, en ellos
se observa un porcentaje superior de dispersión (±30) en el
bosque abierto de 10 a 50 ha, respecto al bosque cerrado
de igual tamaño de fragmento; sin embargo, en este último, la
concentración de los registros alrededor del valor promedio es
menor (±7). La diferencia del promedio de las plántulas entre
tamaño de fragmentos por tipo de bosque resultó, en ambos
casos, significativo (p≤0.05).
Figura 2. Número de plántulas promedio por hectárea estimado
por tipo y tamaño de fragmento.
Figure 2. Number of average seedlings per hectare estimated
by fragment type and size.
De acuerdo con los intervalos de densidad entre renuevos
para la regeneración natural por distancia (Moreno, 2004),
durante el período de estudio, las coberturas de bosque abierto de 1
a 10 y 10 a 50 ha, así como la de bosque cerrado mayor a 50
ha tuvieron una cantidad satisfactoria de plántulas y brinzales,
la cual varió entre 1,283 y 2,890 individuos por hectárea. Para
las coberturas de bosque abierto mayor a 50 ha y bosque
cerrado de 10 a 50 ha la densidad resultó excesiva: 2,891 a
11,547 plántulas ha-1.
According to the density intervals among new sprouts for
natural regeneration by distance (Moreno, 2004) during the
study period, the open forest cover from 1 to 10 and from
10 to 50 ha, as well as those of closed forest over 50 ha
had a satisfactory amount of seedlings and saplings, which
15
La caracterización de la estructura vertical fue catalogada
en tres tipos de altura: piso 1 con plántulas de 1 a 50 cm, piso
2 con brinzales de 50 a 100 cm y piso 3 con brinzales mayores
varied from 1,282 to 2,890 per hectare. For open forest covers
over 50 ha and closed forest from 10 to 50 ha, density was
excesive, from2,891 to 11,547 seedling ha-1.
Cuadro 4. Estadísticos básicos del inventario de la regeneración natural por tipo y tamaño de fragmento.
Table 4. Basic statistics of the natural regeneration inventory by fragment type and size.
BA
BA
BA
BC
BC
(1 – 10 ha)
(10 – 50 ha)
(> 50 ha)
(10 – 50 ha)
(>50 ha)
110
94
613
406
430
Número de sitios
9
11
20
10
35
Promedio aritmético
12
9
31
41
12
Varianza
12
7
18
54
7
Desviación estándar
±3
±3
±4
±7
±3
±28.1%
±30.0%
±13.7%
±18.2%
±21.2%
Error estándar
±1.1
±0.8
±0.9
±2.3
±0.4
Error estándar porcentual
±9.4%
±8.1%
±3.2%
±5.7
±3.6%
Estadístico
Sumatoria de árboles
Coeficiente de variación
BA = Bosque abierto; BC = Bosque cerrado
BA = Open forest; BC = Closed forest
Vertical structure description was classified in three hight
kinds: Level 1: with seedlings 1 to 50 cm tall; Level 2: with
saplings 50 to 100 cm and Level 3: with saplings over 1 m
and smaller than 7 cm of DBH (1.30 m) In Table 5 is shown the
per cent distribution that refers to vertical structure of natural
re-population extrapolated to 1 hectare. It is worth noticing that
more than 50’% of regeneration in the cover of closed forest are
in the initial stage of development (seedling) and probably,
between 25 and 30% in the sapling stage; on the opposite
to what happened in the fragments under 50 ha of open
forest. Specifically, in those from 1 to 10 ha, which were
made-up by different pine especies (50%), oaks (32%) and
other broadleaves (18%), from which Arbutus xalapensis HBK.
saplings are outstanding. In regard to the 10 to 50 ha areas
of this same forest, its natural regeneration was made up by
different oak taxa (68%);Quercus resinosa Liebm.; in particular,
was outstanding as more than 70% was in the sapling stage.
a un metro y menores a 7 cm de diámetro normal (1.3 m). En el
Cuadro 5 se presenta la distribución porcentual correspondiente
a la estructura vertical de la repoblación natural extrapolada a
una hectárea. Destaca que más de 50% de la regeneración
en las coberturas de bosque cerrado está en la etapa
inicial de desarrollo (plántula) y, de manera probable, entre
25 y 30% en un estado de brinzal; caso contrario a lo que
sucedió, principalmente, en los fragmentos inferiores a 50 ha del
bosque abierto. De manera específica, en aquellos de 1 a 10 ha los
cuales se conformaron por diferentes especies de pinos (50%),
encinos (32%) y otras hojosas (18%), entre ellas sobresale el
alto número de brinzales de Arbutus xalapensis HBK. La
regeneración natural en la superficie de 10 a 50 ha de este
mismo bosque estaba integrada por distintos taxa de encinos
(68%), en particular por Quercus resinosa Liebm, notorio porque
alrededor del 70% estaba en la etapa de brinzal.
A diferencia del bosque cerrado, el bosque abierto superior
a 50 ha y cerrado de 10 a 50 ha concentraron, con más de
60%, su regeneración natural con plántulas de pino no mayor
a 50 cm, muchos de ellos en estado de crecimiento inicial; en
contraste, con una mayor diversidad de especies, el renuevo
en el bosque cerrado mayor a 50 ha se integró con encinos
y otras hojosas (75%), entre los que predominaron Quercus
resinosa, Clethra rosei Britton y Quercus rugosa Née; así
mismo, la regeneración se acentuó en la primera etapa de
desarrollo (plántula), como en un estado próximo al latizal bajo.
In contrast to the closed forest, the open forest over 50 ha and
closed from 10 to 50 ha concentrated their natural regeneration
(over 60%) on pine seedlings shorter than 50 cm, many of them
in the initial growth stage; compared to a greater diversity
of species, the new trees of the closed forest under 50 ha were
oaks and other broad-leaves (75%), among which prevailed
Quercus resinosa, Clethra rosei Britton and Quercus rugosa
Née; also, regeneration was more intense during the first stage of
development (seedling), as a near stage to the low pole.
En la figura 3 se observa el acomodo, por tipo y tamaño de
fragmento, de la posición vertical ocupada por la regeneración
natural. Ambos tipos de bosque muestran, en sus respectivos
16
Cuadro 5. Distribución vertical de la regeneración natural por tipo yg tamaño de fragmento.
Table 5. Vertical distribution of natural regeneration by fragment type and size.
Fragmento
Piso 1
N ha
-1
Piso 2
%
N ha
-1
Piso 3
Total
%
N ha
%
N ha
%
-1
-1
Bosque abierto (1 – 10 ha)
477
39
118
10
627
51
1222
100
264
31
236
28
355
42
855
100
Bosque abierto (> 50 ha)
1460
48
730
24
875
29
3065
100
Bosque cerrado (10 – 50 ha)
2530
62
520
13
1010
25
4060
100
Bosque cerrado (>50 ha)
689
56
166
14
371
30
1226
100
N ha = Número de plántulas por hectárea
N ha-1 = Number of seedlings per hectare
-1
tamaños de fragmentos, la misma dinámica poblacional, es
decir, la existencia de un mayor número de individuos en la
etapa del establecimiento y crecimiento inicial, una reducción de
brinzales de 50 a 100 cm de altura (piso 2) y un incremento
de brinzales mayores a un metro de altura (piso 3). La disminución
y el aumento en el número de plántulas entre los diferentes
pisos de altura se explica, en gran medida, por un efecto
negativo de la competencia que, tal como lo señalan Oliver y
Larson (citado por González y Bravo, 1999), sucede durante
la fase inicial del rodal. De esta forma, los renuevos compiten
por su supervivencia con especies herbáceas y arbustivas
(competencia interespecífica); así como por el suelo, nutrimentos,
humedad, luz o sombreado (competencia intraespecífica), entre
otros factores ambientales, bióticos y antrópicos que también
llegan a limitar su crecimiento.
In figure 3 is observed the arrangement, by fragment
type and size, of the vertical position covered by natural
regeneration. Both types of forest show, in their correspondent
fragment sizes, the same population dynamics, that is, the
existence of a broader number of individuals in the establishment
stage and initial growth, a sapling reduction from 50 to 100 cm tall
(Level 2) and an increment of saplings over 1 m high (Level 3).
The reduction and increment in the number of seedlings among the
different height levels is explained, greatly, by a negative effect of
the competence that, as Oliver and Larson quote (in González
and Bravo, 1999), takes place during the initial stage of the
stand. In this way, the new plants compete for soil, nutriments,
moisture, light or shadow (intraspecific competence), among
other environmental factors, biotic and antropic, that also limit
their growth.
Figura 3. Estructura vertical de la regeneración natural por tipo y tamaño de fragmento.
Figure 3. Vertical structure of natural regeneration by fragment type and size.
Respecto a la riqueza de especies (índice de Margalef),
los valores más altos (2.16 y 2.80) se determinaron en la cobertura
de bosque cerrado con fragmentos de 10 a 50 y mayor a 50 ha;
The highest values of species richness (Margalef index), 2.16
and 2.80, were determined in the closed forest cover with 10 to
50 ha and over 50 ha fragments; while Shannon index increases
17
mientras que, el de Shannon se incrementa si hay un número mayor
de especies, a la vez que la riqueza específica y equitatividad
es más homogénea, como sucedió en el tamaño de mayores a
50 ha en los dos tipos de bosques; en particular, el bosque cerrado
tuvo el registró más alto (2.89). No obstante, la dominancia de especies,
reflejada con el índice de Simpson, demuestra no ser el más grande en
abundancia (7.66), es decir, sugiere que en esta comunidad existe
un taxón dominante (Cuadro 6).
if there is a higher number of species, which, at the same time,
specific richness and equitativity, is more homogeneous, as
it happened in the size over 50 ha en both types of forests;
the closed forest, in particular, had the highest records, as it
happened in those over 50 ha in both types of forests; closed
forest in particular, had the highest record (2.89) Nevertheless,
species dominance, revealed by the Simpson index, proves that
it is not the highest in abundance (7.66) which suggests that in
this community exists a dominant taxon (Table 6).
Los valores menores en los índices de Shannon (1.95) y de
Margalef (1.32) se presentaron en los fragmentos de bosque abierto
de 10 a 50 ha, en comparación con el bosque cerrado de igual
número de hectáreas, cuya diversidad de especies fue superior y una
diferencia significativa (P = 0.013), de acuerdo a la prueba de
Hutcheson. Para ambas coberturas, el reparto de las especies,
sin influir el número de las mismas, sugiere una tendencia a ser
más homogénea (Índice de uniformidad) (Cuadro 6).
The lowest values of Shannon index (1.95) and of Margalef
index (1.32) were found in the open forest of 10 a 50 ha, which
had a higher diversity of species and a significant difference
(P=0.013), according to Hutcheson’s test. For both covers the display
of species, when the number of them is not influential, suggests
a tendency to be more homogeneous (Uniformity index) (Table 6).
Cuadro 6. Diversidad y riqueza de especies de la regeneración natural por tipo y tamaño de fragmento.
Table 6. Species diversity and richness of natural regeneration by fragment type and size.
Fragmento \ Índice
Número de especies
H´
E
S
M
8
2.08
0.82
3.82
1.49
7
1.95
0.74
3.96
1.32
Bosque abierto (> 50 ha)
14
2.64
0.73
5.19
2.03
Bosque cerrado (10 – 50 ha)
14
2.64
0.75
5.0
2.16
Bosque cerrado (>50 ha)
18
2.89
0.80
7.66
2.80
H´ = Índice de Shannon; E = I Índice de Evenness (uniformidad); S: = Índice de Simpson; M = Índice de Margalef
H´ = Shannon index; E = I Evennes index (uniformity); S: = Simpson index; M = Margalef index
Con base en la abundancia de los taxa, se compararon
el bosque abierto y cerrado de 10 a 50 ha, y se obtuvo
38% de afinidad entre ambos, con lo cual se explica la escasa
regeneración natural observada en el bosque abierto de la superficie
mencionada, contrario a los resultados esperados para las
coberturas abiertas en los que se tendría un mayor número
de renuevos, brinzales y latizales. Para la similitud de especies
en abundancia entre los fragmentos mayores a 50 ha se
determinó un valor de Sörensen superior a 80% (Cuadro 7).
Based in the abundance of taxa, the 10 a 50 ha open
and closed forests were compared, and a 38% of affinity in both
was obtain, which explains the scarce natural regeneration
observed in the open forest in contrast to the expected results
for the open covers in which there would be a higher number
of seedlings, saplings and poles. For the similitude of species
in terms of abundance among the fragments > 50 ha, the
Sörensen value was calculated over 80% (Table 7).
The number of species of the new plants diminished in
regard to the adult tree composition in all the types and fragments:
for the open forest of 10 to 50 ha, it was 36% and in closed forest
>50 ha it was 25% (Figure 4)
Cuadro 7. Porcentaje de afinidad de especies entre tipo y
tamaño de fragmentos.
Table 7. Affinity of species per cent between type and size of
fragments.
BA
BA
BA
BC
BC
1- 10
ha
10 -50
ha
>50ha
10
-50ha
>50ha
BA 1-10 ha
x
-
-
-
-
BA 10-50 ha
92
x
-
-
-
BA >50 ha
30
27
x
-
-
BC 10-50 ha
43
38
80
x
-
BC >50 ha
41
36
82
97
x
Tipo de
fragmento
Natural regeneration per tree group (conifers, oaks and
other broadleaves) was conformed in the following way: in
the open forest from 1 to 10 ha, 50% by Pinus, 32% by Quercus
and 18% by other broadleaves; in terms of abundance, the
following species were identified: Pinus oocarpa var. oocarpa,
P. douglasiana, Quercus resinosa and Arbutus xalapensis. The
10 to 50 ha open forest was made-up by 68% of Quercus
and 32% by Pinus; the main species were Quercus resinosa,
Pinus douglasiana and Quercus magnoliifolia. Finally, the open
forest over 50 ha was formed as follows: 65 by Pinus, 27% by
Quercus and 7% by other broadleaves; Pinus devoniana Lindl.,
BA = Bosque abierto; BC = Bosque cerrado
BA = Open forest; BC = Closed forest
18
El número de especies de los renuevos disminuyó respecto
a la composición del arbolado adulto en todos los tipos y
tamaños de fragmentos: para el bosque abierto de 10 a 50 ha la
reducción fue de 36% y en el bosque cerrado mayor a
50 ha fue de 25% (Figura 4).
P. douglasiana, Quercus resinosa and Q. magnoliifolia were
outstanding (Table 8).
Figura 4. Número de especies por tipo y tamaño de fragmento del arbolado adulto (7 cm de diámetro
normal) y su regeneración natural.
Figure 4. Number of species per fragment type and size of adult trees ( 7 cm DBH) and their
natural regeneration.
La regeneración natural por grupo de árboles (coníferas, encinos y
otras hojosas) se conformó de la siguiente manera: el bosque
abierto de 1 a 10 ha, por 50% del género Pinus, 32% de Quercus
y 18% de otras hojosas: en orden de abundancia se identificaron
Pinus oocarpa var. oocarpa, P. douglasiana, Quercus resinosa y
Arbutus xalapensis. El bosque abierto de 10 a 50 ha se integró por 68%
de Quercus y 32% de Pinus; las principales especies fueron Quercus
resinosa, Pinus douglasiana y Quercus magnoliifolia. Finalmente, el
bosque de dosel abierto mayor a 50 ha lo constituyeron con
65% de Pinus, 27% de Quercus y 7% de otras hojosas; en él
sobresalieron Pinus devoniana Lindl., P. douglasiana, Quercus
resinosa y Q. magnoliifolia (Cuadro 8).
In the closed forests, 62% were Pinus, 24% Quercus and14%
were different broadleaves for the 10 to 50 ha fragments; in
terms of amount, Pinus douglasiana, P. oocarpa var. oocarpa,
Quercus resinosa and Clethra rosei were the most notorious. For
this same cover, in the fragment over 50 ha, oaks prevailed
(49%), followed by other broadleaves (26%) and pines (25%);
Quercus resinosa, Pinus douglasiana, Clethra rosei and Quercus
rugosa were remarkable for their abundance (Table 9).
During several years, the pine-oak forest has shown biological
impacts by the attack of dwarf mistletoe (Arceuthobium
vaginatum Humb. et Bonsp. ex Willd.) and of barking insects
(Dendroctonus mexicanus Hopkins) on Pinus douglasiana, in
particular, which produce structural, functional and successional
changes in the wood, with the presence of different genus
of tree species and even with overpopulation of shrubs. In
addition to the previous arguments, fragmentation might favor
the invasion of new taxa, due to microclimatic changes from
light availability and variation in temperature, and may be,
from the removal and loss of soil, herb competence or other
modifying factors, through the biologic interaction with wild life
and dispersion insects.
En las coberturas de bosque cerrado se registraron 62% de Pinus,
24% de Quercus y 14% de otras hojosas para el tamaño de
fragmento de 10 a 50 ha; de acuerdo a su cantidad destacaron
Pinus douglasiana, P. oocarpa var. oocarpa, Quercus resinosa y
Clethra rosei. Para esta misma cobertura en el fragmento mayor
a 50 ha se identificó un predominio en el grupo de los encinos
(49%), seguido de otras hojosas (26%) y de pinos (25%); por su
abundancia resaltaron Quercus resinosa, Pinus douglasiana,
Clethra rosei y Quercus rugosa (Cuadro 9).
19
Cuadro 8. Composición, abundancia y relación porcentual del arbolado adulto y regeneración natural para el bosque abierto (BA)
por tamaño de fragmento.
Table 8. Composition, abundance and per cent relation of adult trees and natural regeneration for open forest (BC) according to
fragment size.
Especie / Tamaño de fragmento
1-10 ha
10-50 ha
>50 ha
AA
%
R
%
AA
%
R
%
AA
%
R
%
Benth.
0
0
1
0.9
16
8.4
0
0
2
0.4
0
0
3
1.1
19
17.3
0
0
0
0
2
0.4
0
0
3
1.1
0
0
0
0
0
0
12
2.4
16
2.6
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0.4
3
0.5
18
6.9
2
1.8
1
0.5
1
1.1
51
10.2
201
32.8
67
25.6
25
22.7
20
10.5
22
23.4
90
18.0
144
23.5
50
19.1
2
1.8
30
15.8
2
2.1
58
11.6
19
3.1
Pinus oocarpa Scheide var. oocarpa
22
8.4
26
23.6
3
1.6
5
5.3
18
3.6
37
6.0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0.2
21
3.4
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0.8
0
0
26
9.9
10
9.1
17
8.9
6
6.4
18
3.6
11
1.8
0
0
0
0
1
0.5
0
0
0
0
0
0
1
0.4
0
0
0
0
0
0
12
2.4
1
0.2
0
0
0
0
8
4.2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
17
8.9
15
16.0
70
14.0
68
11.1
1
0.4
0
0
12
6.3
0
0
11
2.2
1
0.2
71
27.1
25
22.7
65
34.2
43
45.7
59
11.8
64
10.4
Quercus rugosa Née
0
0
0
0
0
0
0
0
71
14.2
23
3.8
0
0
0
0
0
0
0
0
18
3.6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0.7
262
100
110
100
190
100
94
100
499
100
613
100
Total
AA = Arbolado adulto; R = Regeneración natural
AA = Adult trees; R = Natural regeneration
Durante varios años el bosque de pino-encino ha presentado,
en menor o mayor grado, impactos biológicos por ataques de
muérdago enano (Arceuthobium vaginatum Humb. et Bonpl.
ex Willd.) e insecto descortezador (Dendroctonus mexicanus
Hopkins), en particular sobre Pinus douglasiana, los cuales originan
un cambio estructural, funcional y sucesional del bosque, con la
presencia de otros géneros de especies arbóreas e incluso
con sobrepoblación de arbustivas. Aunado a lo anterior, la
fragmentación puede facilitar la invasión de nuevos taxa, debido
a cambios microclimáticos dados por la disponibilidad de luz
y variaciones en la temperatura y, tal vez, por la remoción y
pérdida de suelo, la competencia de herbáceas u otros factores
de modificación, a través de la interacción biológica con la
fauna silvestre e insectos dispersores.
The average number of species per sampling site remained
between 1 and 2 in regeneration and 3 in adult trees, for both
conditions of open forest under 50 ha (Figure 5). Closed forest
from 10 to 50 ha kept in both development stages, 4 species,
opposite to what happened in the >50 ha fragment, which, in
average, only recorded one taxon.
20
El número de especies promedio por sitio de muestreo se
mantuvo entre uno y dos en la regeneración y de tres en el
arbolado adulto, para las dos condiciones de bosque abierto
menores a 50 ha (Figura 5). El bosque cerrado de 10 a 50 ha mantuvo
en ambos estados de desarrollo un promedio de cuatro especies,
Cuadro 9. Composición, abundancia y relación porcentual del arbolado adulto y regeneración natural para el bosque cerrado (BC)
por tamaño de fragmento.
Table 9. Composition, abundance and per cent relation of adult trees and natural regeneration for closed forest (BC) according to
fragment size.
10-50 ha
>50 ha
AA
%
R
%
AA
%
R
%
Acacia pennatula (Schlecht. et Cham.) Benth.
0
0
6
1.5
3
0.3
13
3.0
Alnus acuminata ssp. arguta (Schlecht.) Furlow
8
4.9
3
0.7
4
0.4
0
0
0
0
0
0
14
1.2
5
1.2
0
0
0
0
10
0.9
3
0.7
10-50 ha
>50 ha
AA
%
R
%
AA
%
R
%
1
0.6
42
10.3
12
1.1
0
0
1
0.6
17
4.2
86
7.6
14
3.3
23
14.2
153
37.7
213
18.7
62
14.4
Pinus herrerae Martínez
0
0
0
0
3
0.3
0
0
3
1.9
14
3.4
117
10.3
12
2.8
Pinus oocarpa Scheide var. oocarpa
4
2.5
68
16.7
72
6.3
20
4.7
2
1.2
4
1.0
1
0.1
5
1.2
Quercus candicans Née
4
2.5
10
2.5
10
0.9
0
0
0
0
0
0.0
20
1.8
20
4.7
2
1.2
8
2.0
42
3.7
4
0.9
0
0
0
0
6
0.5
17
4.0
3
1.9
0
0
27
2.4
1
0.2
Quercus excelsa Liebm.
0
0
0
0
1
0.1
0
0
Quercus gentryi C.H. Mull.
0
0
0
0
0
0
7
1.6
1
0.6
0
0
1
0.1
0
0
24
14.8
22
5.4
62
5.4
2
0.5
8
4.9
4
1.0
21
1.8
21
4.9
73
45.1
47
11.6
336
29.5
98
22.8
Quercus rugosa Née
4
2.5
8
2.0
66
5.8
41
9.5
0
0
0
0
7
0.6
0
0
1
0.6
0
0
0
0.0
0
0
162
100
406
100
1138
100
430
100
Total
AA = Arbolado adulto; R = Regeneración natural
AA = Adult trees; R = Natural regeneration
21
a) Regeneración
b) Arbolado adulto
Figura 5. Número de especies promedio de la regeneración natural por tipo y tamaño de
fragmento con respecto al arbolado adulto.
Figure 5. Number of average species of natural regeneration by fragment type and size in
regard to adult trees.
Durante varios años el bosque de pino-encino ha presentado,
en menor o mayor grado, impactos biológicos por ataques de
muérdago enano (Arceuthobium vaginatum Humb. et Bonpl.
ex Willd.) e insecto descortezador (Dendroctonus mexicanus
Hopkins), en particular sobre Pinus douglasiana, los cuales originan
un cambio estructural, funcional y sucesional del bosque, con la
presencia de otros géneros de especies arbóreas e incluso
con sobrepoblación de arbustivas. Aunado a lo anterior, la
fragmentación puede facilitar la invasión de nuevos taxa, debido
a cambios microclimáticos dados por la disponibilidad de luz
y variaciones en la temperatura y, tal vez, por la remoción y
pérdida de suelo, la competencia de herbáceas u otros factores
de modificación, a través de la interacción biológica con la
fauna silvestre e insectos dispersores.
CONCLUSIONS
Open forest cover from 1 to 10 and from 10 to 50 ha, as well
as those of closed forest over 50 ha had good values from
1,280 to 2,890 seedlings ha1; while for open forest over 50 ha
and for closed forest from 10 to 50 ha, excessive numbers from
2,891 to 1,1547 seedlings ha-1have been estimated.
When the process of fragmentation increases, it is related
to the reduction of seedling species in terms of richness, that
is, when the size of the fragment becomes smaller, it brings a
change in species composition, as well.
Priority zones are identified to address actions focused upon
the increment of connectivity among fragments. Some of them
are propagation and reforestation with native species as well as
efforts involved in soil conservation and forest cover restoration.
22
El número de especies promedio por sitio de muestreo se
mantuvo entre uno y dos en la regeneración y de tres en el
arbolado adulto, para las dos condiciones de bosque abierto
menores a 50 ha (Figura 5). El bosque cerrado de 10 a 50 ha mantuvo
en ambos estados de desarrollo un promedio de cuatro especies,
al contrario del fragmento mayor a 50 ha, que en promedio
registró un solo taxón.
ACKNOWLEDGEMENTS
To SEP-Promep for the finantial support provided to the UDG-EXB-364 Project. To
the Comité Regional de Protección, Promoción y Fomento de los Recursos
Naturales de la Sierra de Quila A.C. for the facilities to carry out this study. To
all social service and thesis and voluntary students of Centro Universitario de
Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad de Guadalajara for
their help in the field work stage.
End of the English version
CONCLUSIONES
Las coberturas de bosque abierto de 1 a 10 y 10 a 50 ha, así
como la de bosque cerrado mayor a 50 ha registran valores
satisfactorios que oscilan entre 1,280 y 2,890 plántulas ha-1;
mientras que, para las de bosque abierto mayor a 50 ha y
bosque cerrado de 10 a 50 ha se estiman cifras excesivas que
varían de 2,891 a 1,1547 plántulas ha-1.
El proceso de fragmentación, al incrementarse se asocia
con la disminución de las especies de plántulas en términos
de riqueza, es decir, al reducir el tamaño del fragmento, lo
que conlleva, también, a un cambio sobre la composición de
las especies.
Se identifican zonas prioritarias para dirigir acciones centradas en
aumentar la conectividad entre los fragmentos. Algunas medidas son la
propagación y reforestación con especies nativas y otras obras
referentes a la conservación del suelo y la restauración de
las coberturas forestales.
AGRADECIMIENTOS
Hernández A., E., C. Rodríguez F., A. Gallegos R. y R. Villavicencio G. 2004.
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San Martín Cuautlalpan, Estado de México. Rev. Cien. For. en Méx.
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Bunsdesstaat Jalisco im Westen Mexikos. Cuvillier Verlag Göttingen,
Niedersachsen, Deutschland. 161 p.
Zar, J. H. 1999. Biostatistical analysis. 4th ed. Prentice Hall. New Jersey, NJ,
USA. 663 p.
A SEP-Promep por el apoyo financiero al Proyecto UDG-EXB-364. Al Comité
Regional de Protección, Promoción y Fomento de los Recursos Naturales de la
Sierra de Quila A.C. por las facilidades brindadas en la realización de este
estudio. A todos los prestadores de servicio social, tesistas y estudiantes
voluntarios del Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de
la Universidad de Guadalajara por su colaboración en el trabajo de campo.
REFERENCIAS
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Guerrero N., J. J. y G. López C. 1997. La vegetación y la flora de la Sierra
de Quila, Jalisco. Universidad de Guadalajara. Guadalajara, Jal.,
México. 91 p.
23
Dominio público.
“Las reglas de uso específicas varían notablemente de caso a caso. Dada esta gran variación en este
tipo de reglas, la sustentabilidad de estos recursos y de las instituciones que los regulan no pueden ser
explicada por la presencia y ausencia de ciertas reglas particulares. Parte de la explicación que puede ofrecerse
para enteder la permanencia en el tiempo de estos sistemas, es el hecho de que las reglas particulares difieren
de caso en caso. Al ser distintas, las reglas particulares toman en cuenta los atributos específicos de los sistemas
físicos circundantes, las distintas visiones culturales del mundo, y la relaciones económicas y políticas que existen
en cada región. Sin reglas diferentes, los propietarios no podrían hacer uso de las ventajas que les otorgan las
características positivas de un recurso, ni serían capaces de evitar los errores potenciales que podrían ocurrir
en un lugar pero no en otros”.
Elionor Ostrom.
24
APLICACIÓN DEL ÍNDICE METEOROLÓGICO DE INCENDIOS CANADIENSE EN
UN PARQUE NACIONAL DEL CENTRO DE MÉXICO
APPLICATION OF THE CANADIAN FIRE WEATHER INDEX IN
A NATIONAL PARK OF CENTRAL MEXICO
Lourdes Villers-Ruiz 1, Emilio Chuvieco 2 e Inmaculada Aguado 2
RESUMEN
Entre los sistemas de alerta temprana de incendios forestales destaca el desarrollado por el Servicio Forestal de Canadá, denominado
Fire Weather Index (FWI). Con el fin de contribuir a la creación de un sistema de alerta temprana, se utilizó este índice para determinar
las condiciones de peligro a incendios en el Parque Nacional Malinche a partir de una serie de datos diarios de enero 2004 a
octubre 2009 de cinco estaciones meteorológicas automáticas instaladas en el parque a una altitud de 3,000 m, se hicieron los
cálculos de los elementos que contiene el índice; para ello, se empleó la versión automatizada del Canadian Forest Fire Danger
Rating System. Se realizaron correlaciones y se crearon cuatro categorías con los valores de los componentes, según la frecuencia
de incendios y el área siniestrada. También, se señalaron, los valores de temperatura máxima y mínima, humedad relativa y lluvia por
categoría. Se constituyeron los umbrales mínimos de gran peligrosidad a incendios para cada uno de los elementos. En el caso del código de
humedad de los combustibles finos, el umbral se estableció en 80 puntos; de superarse este valor, el número de incendios por
día se incrementa sustancialmente. El código de sequía, el Índice de dispersión inicial del fuego; así como, el Índice acumulado fueron
los más significativos en relación a la frecuencia de incendios, por lo que se calculó la probabilidad de estos eventos, para ciertos
intervalos de los elementos considerados.
Palabras clave: Alerta temprana de incendios, áreas naturales protegidas, códigos de humedad de combustibles, FWI, índice
potencial de fuego, prevención de incendios forestales.
ABSTRACT
Among the early warning systems there is one developed by the Canadian Forest Service, called the Fire Weather Index (FWI). To
contribute in the creation of an early warning system this index was used to determine the fire danger conditions in Malinche National
Park. Calculations of the elements contained in the FWI system were made using the automated version of the Canadian Forest Fire
Danger Rating System applied to a series of daily data from January 2004 to October 2009 in five weather stations installed in
the park at an altitude of 3,000 m. Four categories were created with the values of the correlation components according to fire
frequency and damaged area. Maximum and minimum temperature, relative humidity and rain were identified. Minimum high fire danger
thresholds were set for each one of the elements. In the case of Fine Fuel Moisture Code the maximum threshold was set at 80 points,
if this value is exceeded the number of fires per day substantially increased. The Drought Code, the Initial Spread Index and Buildup
Index, were most significant in relation to fire frequency. The probability of fires was calculated according to certain ranges of values of
these components.
Key words: Early warning fires; natural protected areas, fuels moisture codes, FWI, fire potential index, forest fire prevention.
Fecha de recepción: 5 de octubre de 2011
Fecha de aceptación: 28 de mayo de 2012
1
2
Centro de Ciencias de la Atmósfera, Universidad Nacional Autónoma de México. Correo-e: [email protected]
Departamento de Geografía, Universidad de Alcalá de Henares.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
En México, la mayoría de los incendios afectan pastizales y
arbustos, excepto cuando suceden fenómenos climáticos extremos
(CONAFOR, 2011), y su temporalidad está muy bien acotada.
Los estados del norte del país son los que reúnen mayor
superficie siniestrada, pero los del centro, con una densidad
de población más alta, muestran mayor frecuencia (Villers-Ruiz y
Hernández-Lozano, 2007). Las actividades humanas ocasionan
99% de los incendios forestales; casi la mitad de ellos se
producen por negligencia en las quemas agropecuarias no
controladas en áreas colindantes con los bosques. El resto son
quemas premeditadas por problemas sobre los derechos de la
tierra, o bien debido a prácticas de cazadores furtivos y
descuidos por fogatas mal apagadas (CONAFOR, 2010).
In México, most fires affect grasslands and shrubs, except
when extreme climate events occur (CONAFOR, 2011), and its
timing is very well defined. The northern states of the country
gather a larger damaged area, but those at the center, with
a higher population density, are more frequent (Villers-Ruiz and
Hernández-Lozano, 2007). Human activities provoke 99% of
forest fires; almost half of them result from negligence involved in
agriculture and game labors where burnings are made without
control on neighboring areas with forests. The rest are
deliberate burnings related to problems about landownership,
or well, from practices of illegal hunting and careless camp fires
(CONAFOR, 2010).
In general terms, forest fires are classified as surface, crown
and (under) ground, in México 90% are of the first type (Cedeño,
1999). In extended areas of the country, they take place during
winter and spring of each year, that is, during th dry months
from November to April (García, 2010) and they concentrate,
mainly, at the end of such period: between February and April.
Studies have been made about the frequency of fires and
the amount of rain that is present when they occur; it has
been proved that there is an inverse relationship between their
number and the accumulated rainfall 15 days before the event
(Villers-Ruiz, 2004).
En general, los incendios se clasifican en superficiales, de
copa y subterráneos, en México 90% corresponden al primer
tipo (Cedeño, 1999). En grandes áreas del país ocurren
durante el invierno y la primavera de cada año, es decir, en los
meses secos de noviembre a abril (García, 2010) y se concentran,
principalmente, hacia finales de este periodo: entre febrero
y abril. Se han realizado estudios sobre la frecuencia de
incendios y la cantidad de lluvia cuando estos se presentan,
y se ha comprobado que existe una relación inversa entre su
número y la precipitación acumulada durante 15 días antes del
siniestro (Villers-Ruiz, 2004).
During 1998, 849,632 ha were lost in 14,445 fires in Mexico;
from then on, prevention and suppresion campaigns favored to
keep damages stable during the next 12 years (1999-2010).
Nevertheless, 7,952 events per year were registered, which
affected an average of 27 ha per fire, which produce an
impact over 216, 000 ha covered, mostly, by forests, grasslands
and shrublands (CONAFOR, 2011).
En México, durante 1998, se perdieron 849,632 ha en 14,445
incendios; a partir de entonces se promovieron campañas de
prevención y supresión de incendios que permitieron mantener
estable los daños durante los siguientes doce años (1999-2010).
No obstante, se registraron anualmente 7,952 conflagraciones
que dañaron un promedio de 27 ha por incendio, por lo que
cada año se impactan por estos siniestros alrededor de 216, 000 ha
cubiertas, principalmente, con bosques, pastizales y matorrales
(CONAFOR, 2011).
The early warning systems of forest fires emerged with the
aim of predicting the critical periods of extreme danger, in
order to prevent and mitigate their most negative effects.
They are based upon the application of a danger index, which
is a prediction instrument that quantifies the risk of the event
based on a series of parameters that always exist, such as
the metheorological conditions as well as other changing
parameters that are periodically measured or estimated such
as fuel moisture. Among the available indexes, the Fire Weather
Index (FWI) which was formulated by the Canadian Forest
Service, is, probably, the most regulary used worldwide, since
it makes it easy to obtain the variables that are necessary for its
application and to the studies that have been made
to prove it and adjust it for large territories (Wotton, 2009).
In Europe, FWI has been used in Portugal in particular
(Carvalho et al., 2008; Viegas et al., 2006), and, at present,
is calculated in an opperational way in the framework of the
European Forest Fire Information System (EFFIS), a program
that is developed at the Joint Research Centre (JRC, 2010;
Los sistemas de alerta temprana de incendios forestales
surgieron con el fin de identificar los periodos críticos de peligro
extremo, para prevenir y mitigar sus efectos más negativos. Están
fundamentados en la aplicación de un índice de peligro,
que es un instrumento de predicción que cuantifica el riesgo del
evento con base en una serie de parámetros siempre
presentes, como son las condiciones meteorológicas y
de otros parámetros cambiantes que se miden o estiman
periódicamente, como la humedad de los combustibles. Entre
los índices disponibles, el desarrollado por el servicio forestal
canadiense, denominado Fire Weather Index (FWI, por sus siglas
en inglés) es quizá el más utilizado en el ámbitol internacional,
debido a la fácil obtención de las variables necesarias para
su aplicación y a los estudios que se han realizado para su
validación y calibración sobre grandes áreas (Wotton, 2009).
En Europa el FWI se ha utilizado particularmente en Portugal
26
Villers-Ruiz et al., Aplicación del índice meteorológico...
Camia et al. 2006). It has also been used in Indonesia and
Malaysia (de Groot et al. 2007); in Mexico, the Canadian
Forest Service has designed some maps in this regard at a
national scale (Carr, 2010).
(Carvalho et al., 2008; Viegas et al., 2006), y en la actualidad
se calcula de manera operativa en el marco del programa
European Forest Fire Information System (EFFIS, por sus siglas en
inglés) que se desarrolla en el Joint Research Centre (JRC, 2010;
Camia et al. 2006). También se ha empleado en Indonesia y
Malasia (de Groot et al. 2007); en la república mexicana, el
servicio forestal de Canadá ha producido algunos mapas a
escala nacional (Carr, 2010).
FWI has six components which are related in a hierarchical
way, three of which are primary and report information about
fuel moisture (Figure 1): the Fine Fuel Moisture Code (FFMC),
which is aimed at litter and the finest fuel material; the Duff
Moisture Code (DMC), which estimates the organic matter moisture
from the first 7 cm of soil depth and the Drought Code (DC),
that stands for the moisture of the deep layer of organic matter
at a depth of 18 cm (Wotton, 2009). The importance of these
components lies in the relationship between surface fires and
the degree of moisture or drought, which are defined in a lapse
of two to three days for the first code, 15 days for the second
and up to 53 days for the third one (Stephen, 2001).
El FWI consta de seis componentes relacionados de manera
jerárquica, tres de ellos primarios que aportan información
sobre la humedad de los combustibles (Figura 1): el Código
de Humedad de Combustibles Finos (Fine Fuel Moisture Code,
FFMC por sus siglas en inglés), orientado a la hojarasca y los
combustibles más finos; el Código de Humedad del Mantillo
(Duff Moisture Code, DMC por sus siglas en inglés) estima la
humedad de la materia orgánica en los primeros 7 cm de suelo
y el Código de Sequía ó DC (Drought Code, DC por sus siglas
en inglés), que representa la humedad en la capa profunda
de la materia orgánica, a los 18 cm de profundidad (Wotton,
2009). La importancia de estos componentes radica en la
relación que se establece entre la intensidad que presentan
los fuegos superficiales y el grado de humedad o sequía,
definidos entre dos a tres días para el primer código, de
15 días para el segundo y hasta de 53 días para el tercero
(Stephen, 2001).
The three described moisture codes are linked among
them or to other parameters as well, to integrate the second
hierarchic level: the in-between indexes. The Initial Spread Index
(ISI) is built with the Fine Fuel Moisture Code (FFMC) combined
with wind speed. The Buildup Index (BUI) is the result of the
combination of the two moisture codes DMC and DC, and
symbolizes the available fuel in a fire; this index is understood as the
resident fire on the ground or as the necessary time for its
extinction (Wotton, 2009).
Los tres códigos de humedad descritos se ligan entre sí
o bien con otros parámetros para integrar el segundo nivel
jerárquico: los índices intermedios. El Índice de Dispersión
Inicial del Fuego (Initial Spread Index, ISI por sus siglas en inglés)
se construye con el Código de Humedad de Combustibles
Finos (FFMC) combinado con la velocidad del viento. El Índice
Acumulado (Buildup Index, BUI por sus siglas en inglés) resulta
de la combinación de dos códigos de humedad el DMC
y el DC, y simboliza el total de combustible disponible en un
incendio; este índice se interpreta como el fuego residente
en el suelo o como el tiempo que puede tomarse para extinguirlo
(Wotton, 2009).
Finally, FWI combines and synthetizes the previous indexes and
codes; this index represents the intensity of the fire front as
an energy rate emitted by length unit of the fire front. The six
components were, originally developed and adapted with
respect to the observations of the behaviour of experimental
fires at a low scale of Pinus banksiana Lamb. fuels (Van
Wagner, 1987).
As the threshold values of the different components were
fitted to a kind of standard fuel in Canada, that belonged
to the boreal and temperate forests, it is necessary to
adjust them if they will be used in other places with different
characteristics. Adjustments might be made through
empyrical correlation analysis of the components of the system
by statistics of fire occurrence and of burned area. While they
were used in Canada, it was observed that fire occurrence was
better related to the FFMC code and burned area with the
ISI index.
Por último, el FWI combina y sintetiza los índices y códigos
anteriores; este índice representa la intensidad del frente de fuego
como una tasa de energía emitida por unidad de longitud del
frente de fuego. Los seis componentes fueron, originalmente,
desarrollados y adaptados en relación a las observaciones del
comportamiento del fuego en incendios experimentales a
pequeña escala de combustibles de Pinus banksiana Lamb. (Van
Wagner, 1987).
Since FWI combines all the components in one single value, it
became a good indicator for different types of fires; this is why
the study of the six components still goes on, in particular to
establish threshold and new classes or categories in which
the different fires take place (Amiro et al., 2004; Carvalho et al.,
2008; de Groot et al., 2007; Tian et al., 2011).
Puesto que los valores límite de los distintos componentes
se ajustaron a un tipo de combustible estándar en Canadá,
que correspondió a los bosques boreales y templados, es
necesaria su calibración si se desea aplicar a otras áreas con
características diferentes. El ajuste puede efectuarse a través
del análisis de correlaciones empíricas de los componentes del
27
Velocidad viento
Temperatura
Humedad Relativa
Velocidad de viento
Lluvia
FFMC:
Fine Fuel
Moisture
Code
Temperatura
Humedad Relativa
Lluvia
DMC:
Duff
Moisture
Code
Temperatura
Lluvia
DC:
Drought
Code
ISI:
Initial
Spread
Index
FWI:
Fire
Weather
Index
BUI:
Buildup
Index
Fuente: Wotton, 2009.
Source: Wotton, 2009.
Figura 1. Estructura del sistema FWI canadiense.
Figure 1. Structure of the Canadian FWI system.
sistema con estadísticas de ocurrencia de incendios y de la
superficie quemada. Durante su empleo en Canadá se observó
que la ocurrencia de incendios estuvo mejor relacionada con
el Código FFMC y el área quemada con el índice ISI.
The aims of this experiment consisted in the application of FWI
and to adjust the components of the empyrical data of the fire
records of Malinche National Park in order to propose values
and categories of this system as a possible tool to establish
early warnings in natural protected areas of central Mexico.
Debido a que el FWI combina todos los componentes en
un solo valor, resultó un buen indicador para distintos tipos de
incendios; es por esta razón que se continúa sobre el estudio
de los seis componentes, de manera particular para establecer
umbrales y nuevas clases o categorías en las que se presentan
los incendios (Amiro et al., 2004; Carvalho et al., 2008; de
Groot et al., 2007; Tian et al., 2011).
Study areas
The Transmexican Volcanic Belt (CVT, for its acronym in Spanish)
is a chain of volcanoes that lies between 19 and 20° N with
a WNW-ESE orientation, with more than 1,000 km long and
200 km wide (Figure 2). This chain includes some of the highest
picks of the country (between 2,000 and 5,000 m asl), 17
belong to Natural Protected Areas and most are National
Parks, mainly, due as they hold an exceptional variety of plantas
and endemic animal species (Alcántara and Paniagua, 2007).
All of them have a common geologic and biological origin, as
well as equivalent bioclimatic levels.
Los objetivos de este experimento consistieron en aplicar el
FWI y calibrar sus componentes con datos empíricos de los
registros de incendios en el Parque Nacional Malinche, para
proponer valores y categorías de este sistema como una posible
herramienta para establecer alertas tempranas en áreas
naturales protegidas del centro de México.
Malinche National Park is part of CVT geologic province
(Gómez-Tuena et al., 2005); its volcanic structure has an almost
perfect cone shape, with a diameter a little over 25 km and
an altitude range from 2,300 to 4,461 m. Its geographic
coordinates are 19° 06’ 49” -19° 20’ 13” N, and 97° 55’ 32”
Área de estudio
EL Cinturón Volcánico Transmexicano (CVT) es una cadena
de volcanes la cual se ubica entre los 19 y 20° latitud N con
dirección WNW-ESE, con más de 1,000 km de longitud y
28
200 km de ancho (Figura 2). En esta cadena se localizan las
cimas más altas del país (entre los 2,000 y los 5,000 m),
17 corresponden a Áreas Naturales Protegidas y la mayoría
son Parques Nacionales debido a que, en general, ostentan
una riqueza excepcional de algunos grupos de plantas y un alto
número de especies de animales endémicos (Alcántara y
Paniagua, 2007). Todas ellas presentan un origen geológico
y biológico común, así como pisos bioclimáticos equivalentes.
-98° 10’ 50” W, between the states of Puebla and Tlaxcala
(Figure 2). Its total area is 46,095 ha and is surrounded by
crops, livestock areas and extended housing such as Puebla and
Tlaxcala cities, which make it more vulnerable to fire frequency
(Wong-González and Villers-Ruiz, 2007).
Figura 2. Localización del Parque Nacional Malinche en el Cinturón Volcánico Transmexicano.
Figure 2. Location of Malinche at the Transmexican Volcanic Belt.
El Parque Nacional Malinche es parte de la provincia geológica
del CVT (Gómez-Tuena et al., 2005); su estructura volcánica tiene la
forma de un cono casi perfecto, abarca poco más de 25 km
de diámetro y su intervalo altitudinal es de 2,300 a 4,461 m. Sus
coordenadas geográficas 19° 06’ 49” y 19° 20’ 13” latitud norte
y 97° 55’ 32” y 98° 10’ 50” longitud oeste, entre los estados
de Puebla y Tlaxcala (Figura 2). Comprende una superficie
total de 46,095 ha y está rodeado por áreas agrícolas,
ganaderas y asentamientos humanos de gran importancia,
como las ciudades de Puebla y Tlaxcala que lo hacen más
vulnerable a la frecuencia de incendios (Wong-González
y Villers-Ruiz, 2007).
Different types of temperate forests can be found at the Park
in an altitudinal distribution (López-Domínguez and Acosta,
2005; Villers-Ruiz et al., 2006):
a) Oak forest (Quercus rugosa Née, Q. crassipes Humb. et.
Bonpl., Q. laurina Bonpl., Q. crassifolia Humb. et. Bonpl. and
Q. dysophylla Benth.); this vegetation community grows
in a very limited range from 2,500 to 2,800 m and
neighbors with agriculture land, which has covered most
of their habitat.
b) Pine forest (Pinus montezumae Lamb., P. pseudostrobus
Lindl., P. leiophylla Schiede ex Schltdl. et Cham.), which
grows between 2,800 and 3,600 masl; it is moderately
tall (30 m) and dense, and in it coexists with Quercus,
Arbutus, Salix and Alnus species, but in low frequency.
c) Alder forest (Alnus jorullensis Kunth and Arbutus xalapensis
Kunth), which grows between 3,150 and 3,500 masl and
includes some pine and oak species.
En el parque se pueden observar diferentes tipos de bosques
templados, los cuales siguen una distribución altitudinal
(López-Domínguez y Acosta, 2005; Villers-Ruiz et al., 2006):
a) Bosques de encino (Quercus rugosa Née, Q. crassipes
Humb. et. Bonpl., Q. laurina Bonpl., Q. crassifolia Humb.
et. Bonpl y Q. dysophylla Benth.); esta comunidad vegetal
29
b)
c)
d)
e)
f)
se presenta de manera muy reducida entre 2,500 y 2,800 m,
colinda con la agricultura de temporal, misma que ha
cubierto una gran parte de su hábitat.
Bosques de pino (Pinus montezumae Lamb., P. pseudostrobus
Lindl., P. leiophylla Schiede ex Schltdl. et Cham.), se establece
entre 2,800 y 3,600 msnm; es moderadamente alto
(30 m) y denso, y en él coexisten, aunque con menos
frecuencia, especies de Quercus, Arbutus, Salix y Alnus.
Bosque de aile (Alnus jorullensis Kunth y Arbutus xalapensis
Kunth). Se desarrolla entre 3,150 y 3,500 msnm, con
presencia de algunas especies de pino y encino.
Bosque de oyamel (Abies religiosa (Kunth) Schltdl. et
Cham.). Esta comunidad vegetal se restringe a un intervalo
altitudinal de de 2,800 hasta 3,800 m. Los árboles llegan
a medir 40 m de alto.
Bosque de pino de alta montaña (Pinus hartwegii Lindl.),
se sitúa entre 3,400 y 4,000 msnm; es un bosque
monoespecífico donde el estrato herbáceo es muy
abundante. Es la principal especie que forma el límite de
la vegetación arbórea.
Zacatonal de alta montaña constituido, principalmente,
por Festuca tolucensis Kunth, Calamagrostis tolucensis
(Kunth) Trin. ex Steud., Trisetum rosei Scribn. et. Merr. y
Castilleja arvensis Schltdl. et Cham., que forman macollos
de hasta 1 m de altura. Se localiza entre 4,000 y
los 4,300 msnm.
d) Fir forest (Abies religiosa (Kunth) Schltdl. et Cham.),
a community that is limited to a range from 2,800 to
3,800 masl; trees might get to 40 m high.
e) High land forest (Pinus hartwegii Lindl.), which is located
between 3,400 and 4,000 masl; it is a monospecific
forest where the herb layer is abundant. It is the major
species that acts as the border for tree vegetation.
f) High land grassland, which is formed, mainly, by Festuca
tolucensis Kunth, Calamagrostis tolucensis (Kunth) Trin.
ex Steud., Trisetum rosei Scribn. et. Merr. and Castilleja
arvensis Schltdl. et Cham. that grow in clumps up to 1 m
tall. They are located between 4,000 and 4,300 masl.
Metheorological data processing and analysis
The metheorological income from five Vantage Pro-Plus Davis
authomatic stations, that were placed around the Park at the
same altitude, 3,000 m, were counted on (Wong-González
and Villers-Ruiz, 2007). A temporary series from January 2004
to October 2009 (2,130 days) was used. The authomatic
Canadian Forest Fire Danger Rating System (CFFDRS) version
(Van Wagner, 1987) was used to get the values of each of the
FWI system components (Figure 3).
The meteorological variables that were taken into account
and that are related to the program to create the different FWI
components were daily data of maximum temperature,
minimum temperature, steam pressure (calculated from relative
humidity and average temperature), wind speed, accumulated
precipitation in 24 h, potential evaporation and solar radiation.
Procesamiento y análisis de datos meteorológicos
Se dispuso de los insumos meteorológicos de cinco
estaciones automáticas Vantage Pro-Plus Davis que fueron
instaladas alrededor del Parque a una misma altitud de 3,000 m
(Wong-González y Villers-Ruiz, 2007). Se utilizó la serie temporal
de enero 2004 a octubre 2009 (2 130 días). Se corrió la
versión automatizada del Canadian Forest Fire Danger Rating
System (CFFDRS por sus siglas en inglés) (Van Wagner, 1987)
para obtener los valores de cada uno de los componentes del
sistema FWI por estación meteorológica (Figura 3).
To the daily results by component of the metheorological stations
were applied a principal component analysis, in order to know
if the values are similar and if the average daily value of each
component could be used to relate them with the daily data for
fire occurrence and affected area. Once the consistency of the
results from the five stations was confirmed, an average number
was taken from such data in order to have one single value
per element for the Park.
Las variables meteorológicas consideradas y que se relacionan
en el programa para crear los distintos componentes del FWI
fueron datos diarios de temperatura máxima, temperatura
mínima, presión de vapor (calculada a partir de la humedad
relativa y temperatura media), velocidad del viento,
precipitación acumulada en 24 h, evaporación potencial y
radiación solar.
Element calibration with FWI with fire occurrence
and burned area
The elements of the FWI system define different conditions
according to the variables involved in their creation. Starting
from the assumption that there is a different correspondence
between the number of fires and the burned area in the Park
in regard to each element of the system, an analysis of correlation
between the FWI elements and the two fire parameters was
made (Figure 3). Data were obtained from the field recors of
the fire fighting squads (CGET, 2009). This analysis was not
made to determine a cause-effect depende of the variables
involved, but to know in which way fire paramenters are
A los resultados diarios por componente de las
estaciones meteorológicas se les aplicó un análisis de
componentes principales, con el fin de saber si los valores eran
similares y si el valor promedio diario de cada componente
podría utilizarse para relacionarlos con los datos diarios
de ocurrencia de incendios y área siniestrada. Una vez
comprobada la consistencia de los resultados de las cinco
30
Figura 3. Diagrama sintético de procedimiento en el análisis.
Figure 3. Synthetic diagram of the analysis procedure.
estaciones, los datos se promediaron para tener un solo valor
diario por elemento para el Parque.
related in a better way with the FWI elements and which
are the values that these elements take in different cases,
starting from the fact tha fire incidence is not understood in
regard to one singel metheorological factor.
Calibración de los elementos del FWI con ocurrencia
de incendios y área quemada
To calculate the mean of the values of the FWI elements, groups
based upon the presence or absence of fires were formed. With
these two groups of data, an analysis of variance was made to
prove and explain that the values of the elements are different
with and without fires.
Los componentes del sistema FWI definen condiciones
distintas según las variables involucradas en su creación. Bajo el
supuesto de que hay correspondencia distinta entre el número
de incendios y área quemada en el Parque con respecto a
cada elemento del sistema, se hizo un análisis de correlación
entre elementos del FWI y los dos parámetros de incendios
(Figura 3). Los datos se obtuvieron de los registros de campo
de las brigadas de combate a incendios (CGET, 2009). Este
análisis no se hizo para determinar una dependencia
causa-efecto de las variables involucradas, sino para conocer
de qué forma los parámetros de incendios se relacionan de
mejor manera con los componentes del FWI y cuáles son los
valores que toman estos elementos en los distintos casos, a
With the values of the six FWI elements from the time when
there were fires and about affected areas, four categories were
created, as they increased. Also, the metheorological values of
maximum and minimum temperature and relative humidity for
each category were included.
In order to establish if the occurrence of fires is being mostly
explained by one of the FWI elements, a regression analysis was
31
made and its significance was stated. Those which were significant in the
determination of fire presence were categorized and the probability
that a fire took place for each declared interval was estimated
(Figure 3). The fire occurrence probability was calculated from
the proportion that exists between their number per day in
regard to the total number of days recorded for each category.
sabiendas que la incidencia de incendio no solo se explica por
el factor meteorológico.
Para hacer el cálculo de la media de los valores de los
elementos del FWI, se les agrupó con base en la presencia
o ausencia de incendios. Con estos dos conjuntos de datos se
realizó una prueba de análisis de varianza para demostrar y
explicar que los valores de los componentes son diferentes con
y sin incendios.
RESULTS AND DISCUSSION
Fire frecuency
Con los valores de los seis elementos del FWI, de cuando
existieron incendios y de áreas siniestradas, se crearon
cuatro categorías según se incrementaron. Así mismo, se
incluyeron las variables meteorológicas de temperatura
máxima, mínima y humedad relativa, correspondientes
a cada categoría.
Of the total daily data that were analized from January 2004
to October 2009, 81.6 % of the days did no register any fire,
but for 18.4% there was at least one in the Park.
Forest fires concentrated from January to April 2004, 2006
and 2007 and they went as far as May in 2005, 2008 and
2009. For the time that was analyzed, March and April were
the months when fires occurred more frequently. Of the burned
area, 73.5% took place over the herb layer, 23.2% over shrubs,
while 2.7% affected reforestation areas and seedlings and 0.5%
even damaged mature trees.
Para establecer si la ocurrencia de incendios está siendo
explicada mayoritariamente por alguno de los elementos
del FWI se ejecutó un análisis de regresión y se estipuló
su significancia. Aquéllos que resultaron significativos en la
determinación de la presencia de incendios, se les categorizó
y estimó la probabilidad de que sucediera un incendio para
cada intervalo declarado (Figura 3). La probabilidad de
ocurrencia de incendio se calculó a partir de la proporción
que existe entre su número por día, con respecto al total de
días registrados para cada categoría.
FWI value representativity
When the program was run, daily values of the codes and
indexes of FWI were obtained for each methorological station;
a principal component analysis was applied to them and
it was concluded that the first two were responsible for al least
80% of the variance. In addition, it was confirmed that the five
metheorological stations brought information for the buildup of
both components in the same proportion, which means that
the whole group of the stations explained the whole variance.
From this statistical probation, it was possible to enunciate an
average value that is representative of the five stations of the
Park, for each code or index.
RESULTADOS Y DISCUSION
Frecuencia de incendios
Del total de los datos diarios analizados de enero de 2004
a octubre de 2009, 81.6% de los días no se registró ningún
incendio, pero para 18.4% existió, por lo menos uno en el Parque.
Los siniestros se concentraron de enero a abril en 2004,
2006 y 2007 y para 2005, 2008 y 2009 se prolongaron
hasta mayo. Para todo el periodo analizado, marzo y abril
fueron los meses en los que los fuegos se presentaron con
mayor frecuencia. De la superficie quemada, 73.5% fue sobre
el estrato herbáceo, 23.2% sobre arbustos; mientras que, 2.7%
incidió en áreas de reforestación y renuevo y 0.5% llegó a
afectar el arbolado adulto.
Calibration of the FWI elements
Once the average value for each FWI element was
determined, correlations were made with the fire frequency
parameters and burned area recorded for the Park. In Table 1
are shown the results of Pearson’s correlation between the six
elements of FWI and the daily values of the parameters
(N =2,130 analyzed days), correlation that revealed a greater
strength with fire frequency than with the burned area, since the
occurrence of those events obeys to discrete values, and
the burned area tends to have a more irregular distribution.
Representatividad de los valores del FWI
Al correr el programa se obtuvieron los valores diarios de los
códigos e índices del FWI por estación meteorológica; a estos se
les aplicó el análisis de componentes principales y se concluyó
que los primeros dos constituían al menos 80% de la varianza.
Además, se constató que las cinco estaciones meteorológicas
aportaban, en la misma proporción, información para la
The DC component, that refers to the moisture in the deep
layer of organic matter (18 cm), is poorely correlated with the
burned area and the number of fires. Wotton (2009) links this
32
construcción de los dos componentes, por lo que el conjunto
de las estaciones meteorológicas explicaban la varianza total.
A partir de esta comprobación estadística fue posible enunciar
un valor promedio representativo de las cinco estaciones del
Parque, para cada código e índice.
code with the reports about the persistence of fire in depth;
that element is known as stored moisture or humidity.
DMC, ISI and BUI had the highest correlation of the
parameters of area and number of fires in addition to the FWI
general index. DMC code refers to the humidity of the upper
layer, that is, of decomposing organic matter. BUI is the total
available fuel, and includes DC and DMC. ISI is significant in
regard to fires, and it is made up by FFMC plus de wind factor.
FWI, BUI and ISI indexes have the highest correlation with fire
frequency. Their correlation coefficient was over 0.500 (Table 1).
Calibración de los elementos del FWI
Una vez estimado el valor promedio para cada elemento del
FWI se efectuaron las correlaciones con los correspondientes
a los parámetros frecuencia de incendios y área quemada
consignada para el Parque. En el Cuadro 1 se muestran
los resultados de la correlación de Pearson entre los seis
elementos del FWI y los valores diarios de los parámetros (N = 2
130 días analizados), correlación que reveló más fortaleza con
la frecuencia de incendios que con el área quemada, debido
a que la ocurrencia de dichos siniestros responde a valores
discretos, y el área quemada tiende a tener una distribución
muy desigual.
In Table 2 is shown the analysis of varance for the whole
data base, which proved that the values of the FWI elements
and the metheorological variables of relative humidity (H-REL),
maximum and minimum temperatures (T-MAX and T-MIN), as
well as rainfall (LLUVIA) in mm, are significantly different in
presence and absence of fires, since the value from the
analysis of variance among media is very large.
Cuadro 1. Correlación de Pearson entre frecuencia de incendios y área quemada para cada uno de los seis elementos del FWI.
Table 1. Pearson’s correlation between fire frequence and burned area for each one of the six FWI elements.
Frecuencia
incendios
Área quemada
N
Frecuencia
incendios
Área
quemada
DC
DMC
ISI
BUI
FFMC
FWI
1
0.639
0.346
0.550
0.554
0.536
0.321
0.621
0.639
1
0.248
0.386
0.342
0.374
0.208
0.410
2130
2130
2130
2130
2130
2130
2130
2130
DC = Drought Code; DMC = Duff Moisture Code; ISI = Initial Spread Index; BUI = Buildup Index; FFMC = Fine Fuel Moisture Code; FWI = Fire Weather Index.
El componente DC, que indica humedad en la capa profunda
de la materia orgánica (18 cm), está poco correlacionado
con la superficie quemada y el número de incendios. Wotton
(2009) vincula este código con informes sobre la persistencia
del fuego en profundidad; a dicho elemento se le denomina,
también, humedad guardada o almacenada.
Consequently, significance is equal to zero, which makes
media different with or without fires, for all the tested variables.
Even if this statement seems logical, it is mandatory to underline
it to highlight the threshold values of these variables and to
discerne between a fire event from any other in which fire is
not present.
Los elementos DMC, ISI y BUI fueron los de más alta
correlación con los parámetros superficie y número de incendios,
junto con el índice general FWI. El código DMC se refiere
a la humedad en el mantillo, es decir, materia orgánica en
descomposición. El índice BUI representa el total de
combustible disponible, por lo que incluye al DC y al DMC.
El índice ISI es significativo con relación a los fuegos, ya que
se compone del FFMC más el factor viento. Los índices FWI,
BUI e ISI son los de más alta correlación con la frecuencia de
incendios. Su coeficiente de correlación fue superior a
0.500 (Cuadro 1).
In Table 3 can be seen the values of all the components
for the two assessed situations. Here are included the data of
metheorological variables. In all cases, the minimum numbers of the
components are substantially increased when fires appear. In
regard to the drought, minimum values from 0.2 for DMC,
0.39 for BUI and 12.78 for DC when there are no fires, are
contrasting with 9.5, 11.50 and 36.29 minimum values that
belong to the same component at the time when a fire is
taking place.
It is worth noticing that the behavior of the components and
metheorological variables in so far as the number of fires
increases as well as the burned area (Table 4). The minimum
values of drought of DMC or BUI get to 20.4 for the first one
33
En el Cuadro 2 se presenta el análisis de varianza para toda
la base de datos, el cual probó que los valores de los elementos
del FWI y las variables meteorológicas humedad relativa
(H-REL), temperaturas máxima y mínima (T-MAX y T-MIN), así
como, la precipitación (LLUVIA) en mm, son significativamente
diferentes entre presencia y ausencia de incendios, ya que el
valor del análisis de varianza entre medias es muy grande. En
consecuencia, el nivel de significancia es cero, por lo que las
medias son distintas en presencia o ausencia de incendio, para
todas las variables probabas. Aunque esta aseveración parece
lógica es primordial señalarlo, para marcar los valores umbral
de estas variables y discernir entre un evento de incendio, de
otro en el que no lo hay.
and 23.76 for the second when three or four events a day
occurred and the damaged areas per event varied from 6 to
<12 ha. The values of the components get high even more, as
the amount of fires and burned area also increase.
It was observed that when the area was over 22 ha, DMC
was 51.5 and BUI, 71.36. The maximum and minimum value
of BUI were more in line with those of DMC than with DC.
These results agree with what Van Wagner (1987) reported
in reference to the values of DMC and BUI which are closer
than those that refer to humidity of the deep layers of organic
matter: DC is always higher, but in agreement with DMC
and BUI.
Cuadro 2. Análisis de varianza entre los valores de los elementos del FWI y algunas variables meteorológicas en relación con la
presencia o ausencia de incendios en el parque.
Table 2. Analysis of variance between the values of the FWI elements and some metheorological variables in regard to the presence
or absence of fires in the Park.
Ausencia de
incendio
Presencia de
incendio
Varianza
Significancia
DC
DMC
ISI
BUI
FFMC
FWI
H-REL
T-MAX
T-MIN
LLUVIA
158.1559
17.3417
4.4185219
24.1307
70.891
7.8242
70.336
17.776
5.745
2.40
253.1077
56.9136
14.23460
69.8609
86.560
29.9908
45.605
19.827
5.230
0.43
362.264
1396.802
1085.431
1287.285
354.979
1664.743
860.834
221.935
16.715
76.764
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
DC = Drought Code, DMC = Duff Moisture Code; ISI = Initial Spread Index; BUI = Buildup Index; FFMC = Fine Fuel Moisture code; FWI = Fire Weather Index;
H-REL = Humedad relativa; T-MAX = Temperatura máxima; T-MIN = Temperatura mínima.
H-REL= Relative Humidity; T-MAX = Maximum temperature; T-MIN= Minimum temperature.
En el Cuadro 3 se muestran los valores de todos los
componentes para las dos situaciones evaluadas. Se incluyen
los datos de las variables meteorológicas. En todos los
casos las cifras mínimas de los componentes se incrementan
sustancialmente cuando se manifiestan los incendios. Respecto
a los mínimos de sequía de 0.2 para el DMC de 0.39 para
BUI y de 12.78 para DC cuando no hay incendios, contrastan
con los mínimos de 9.5, 11.50 y de 36.29 correspondientes a
los mismos componentes en el momento en el que existe
un incendio.
The fine fuel moisture (FFMC) indicates their feasibility for
ignition, from their dryness condition. When fires were absent in the
Park this code had a minimum value of 12.45 (Table 3), that raised
to 57 when one or two fires a day appeared, with 0.5 t 6 ha each
(Table4). The greatest burned area was registered at 86 points
and the area per fire extended between 22 and 90 ha. The
greatest number of daily fires (7 to 14) occurred at 88 points.
Starting from the importance that fine fuel moisture has for
ignition, in Figure 4 was designed the calculus of the FFMC
component in regard to the total number of existing fires for
each value. In this context, the number of fires per day increased
greatly when FFMC was over 80 points. Studies in Indonesia
mark a threshold from 81 to 83 points when the fire frequency
increases dramatically (de Groot et al. 2007); thus, FFMC is a
good indicator of potential ignition of fine fuels. According to
Wotton (2009), the possible maximum of FFMC is 101 when
litter is completely dry.
Resulta interesante señalar el comportamiento de los
componentes y variables meteorológicas a medida que aumenta
el número de incendios y la superficie quemada (Cuadro 4). Los
valores mínimos de sequía de DMC o BUI ascienden a 20.4 para
el primero y 23.76 para el segundo cuando ocurrieron de tres
a cuatro siniestros diarios y las superficies afectadas por evento
variaron entre 6 y <12 ha. Los valores de los componentes se
elevan, aún más, a medida que la cantidad de incendios y la
superficie quemada también aumentan.
ISI is also a major index to be adjusted for Mexico. It is
the result of combining FMCC with wind, which means that it
represents the rate of dispersal or spread when fire starts, since
34
Cuadro 3. Valores meteorológicos y de los componentes del FWI en ausencia y presencia de incendios.
Table 3. Metodologic and component values of the FWI in regard to the presence or absence of fires.
Valores en
ausencia de
incendios
N
Valor faltante
Media
Moda
Min
Max
Valores en
presencia de
incendios
DC
DMC
ISI
BUI
FFMC
FWI
H-REL
T-MAX
T-MIN
LLUVIA
1739
0
158.156
34.48a
12.78
436.22
1739
0
17.342
2.1a
0.2
115.0
1739
0
4.4185
0.54a
0.00
45.06
1739
0
24.1307
3.65
0.39
121.82
1739
0
70.8909
85.27
12.45
91.76
1739
0
7.8242
0.00
0.00
57.46
1739
0
70.336
82.3a
20.7
96.0
1739
0
17.776
17.8a
7.0
25.8
1739
0
5.745
5.7a
-2.7
10.4
739
0
2.40
0
0
48
N
Valor faltante
Media
Moda
Min
Max
391
0
253.108
256.43
36.29
432.67
391
0
56.914
90.8
9.5
113.9
391
0
14.2346
8.20a
0.66
61.17
391
0
69.8609
65.42
11.50
120.25
391
0
86.5600
85.42a
57.02
93.68
391
0
29.9908
1.65a
1.65
75.76
391
0
45.605
26.1a
14.9
79.6
391
0
19.827
20.4
6.9
25.5
391
0
5.230
5.0a
-1.4
10.3
391
0
0.43
0
0
15
a. Existen muchas modas. Aquí es el valor más bajo.
DC = Drought Code; DCM = Duff Moisture Code; FFMC = Fine Fuel Moisture Code; ISI = Initial Spread Index; BUI = Buildup Index; FWI = Fire Weather Index;
a. There are many modes. Here is the lowest value.
H-REL = Relative Humidity; T-MAX = Maximum temperature; T-MIN = Minimum temperature.
Cuadro 4. Agrupamiento del valor de los componentes y variables meteorológicas por número de incendios y área
quemada diariamente.
Table 4. Clustering of the values of the components and the metheorological variables according to the number of fires and daily
burned area.
Incendios /Área
DC
DMC
ISI
BUI
FFMC
FWI
H -REL
T -MAX
T -MIN
LLUVIA
1a2
36.29
9.5
0.66
11.50
57.02
1.65
16.1
6.9
-1.4
0
0.5 < 6 ha
3a4
6 < 12 ha
5a6
12 < 22 ha
7 a 14
22 < 90 ha
36.29
57.87
55.14
67.12
89.16
89.16
240.84
9.5
20.4
23.8
30.2
30.2
39.9
51.5
0.66
4.18
4.18
5.85
5.85
11.63
8.67
11.50
22.18
23.76
30.75
40.35
40.35
71.36
57.02
74.51
65.49
84.11
85.30
88.35
86.24
1.65
12.41
13.62
16.32
22.02
27.63
24.19
16.1
19.4
14.9
14.9
16.0
16.1
21.1
6.9
15.5
13.5
16.3
17.0
18.9
18.6
-1.4
0.5
0.2
1.4
1.4
1.1
1.1
0
0
0
0
0
0
0
H-REL = Relative Humidity; T-MAX = Maximum temperature; T-MIN = Minimum temperature.
Se detectó que cuando el área superaba 22 ha, DMC y
BUI fueron del orden de 51.5 y 71.36, respectivamente. Los
valores máximo y mínimo del BUI están más en conformidad con
los del DMC que con el DC. Estos resultados concuerdan con lo
consignado por Van Wagner (1987) respecto a que los valores de
DMC y BUI son más cercanos que aquellos que representan
la humedad en las capas profundas de la materia orgánica:
el DC siempre es superior, aunque en concordancia con el
DMC y el BUI.
later, in addition to wind, dispersal depends, mainly, on the
amount and moisture of fuels. In the actual study it is worth noti
ing that the minimal value for this index grows in regard to the
burned area per fire of 0.66, when the burned area is< 6 ha to
8.67 if the area per fire is over 22 ha (Table 4).
The FWI index is the most difficult to interpret since it combines
the assessed efectos on the different codes and indexes and
is the results, by itself, of the interaction of differents situation
35
La humedad de los combustibles finos (FFMC) indica
su disponibilidad a la ignición, debido al grado de desecación
de los mismos. En el caso de ausencia de fuego en el
Parque este código tuvo un valor mínimo de 12.45 (Cuadro 3), que
aumentó a 57 al presentarse uno o dos incendios diarios,
con una superficie de 0.5 a 6 ha cada uno (Cuadro 4). La mayor
área quemada se registró a los 86 puntos y la superficie
por incendio se extendió entre 22 y 90 ha. El número más
grande de incendios diarios (entre 7 y 14) ocurrió a los de
88 puntos.
of atmospheric time, which mikes it difficult to relate it with any
precise effect in particular. In general terms, their values raise
in regard to the number of fires and the burned area. Thus,
they recover 1.65 when they record a fire at 27.63 points
when 7 to 14 daily fires occur (Table 4).
The metheorological data included in Table 3, particularly
relative humidity and rain, confirm the tendency for fuel
dehydration that is marked in the codes. When fires are absent,
the minimal value of relative humidity is 20.7% and maximal
rainfal was 18 mm, while, if there are fires, the minimal relative
humidity lowered to 14.9% and the maximal rainfal to 15 mm.
Temperatures kept constant, maximal between 6.9 and 25 °C
and minimal 10 °C average,.
Dada la importancia que tiene la humedad de los combustibles
finos para la ignición, en la Figura 4 se graficó el cálculo
del componente FFMC, con respecto al total de fuegos
existentes para cada valor. En este sentido el número de
incendios por día se incrementó notoriamente cuando el FFMC
fue superior a 80 puntos. Estudios en Indonesia señalan un
umbral de 81 a 83 puntos cuando la frecuencia de
los fuegos aumenta de manera dramática (de Groot et al.,
2007); por lo tanto, el FFMC es un buen indicador de ignición
potencial de los combustibles finos. Según Wotton (2009), el
valor máximo posible de FFMC es 101 en condiciones de
hojarasca completamente seca.
Since fire occurrence was the parameter with best correlation
with the FWI components, this data series was used to get
deeper into the equivalence it holds with this five elements.
A logistic regression between the FWI elements in regard
to the nomber of fires, in order to put apart those that were
not significat in the explanation of this relation and to ponder
which of the six component do explain fire occurrence with
greater significance.
Figura 4. Número de incendios para cada valor del FFMC.
Figure 4. Number of fires for each FFMC value.
For the first regression, R2 value was 0.372. In Table 5 are
summed up the values of the parameters and the regression with
their own significance levels. It can observed that for the DMC,
FFMC and FWI indexes, significance is very big, provoking their
exclusión, as other elements provide the ifnromation they could
bring. A second regression for corroboration, only with the
three resting components; in this case, R2 was 0.371, which
means that significance keeps the same and that the variables
that are linked to fire occurrency are DC, ISI and BUI.
El ISI también es un índice primordial de calibrar para
México. Resulta de la combinación del FFMC con el factor
viento, por ello representa la tasa de dispersión al inicio del
fuego, ya que posteriormente además del viento, la dispersión
dependerá, en gran medida, de la cantidad y humedad de los
combustibles. En el presente estudio conviene resaltar que el
valor mínimo para este índice crece con relación a la superficie
quemada por incendio del 0.66, cuando la superficie quemada
es < 6 ha a 8.67 si la superficie por incendio es superior a
22 ha (Cuadro 4).
36
El índice FWI es el más complejo de interpretar, dado
que combina los efectos valorados en los distintos códigos e
índices y es el resultado, a su vez, de la interacción de distintas
situaciones del tiempo atmosférico, por lo que es difícil
relacionarlo con algún efecto preciso, en particular. En general,
sus valores ascienden en función del número de incendios y
de la superficie quemada. Así, estos recuperan 1.65
cuando se manifiesta un incendio a 27.63 puntos en presencia
de 7 a 14 incendios diarios (Cuadro 4).
As they are not significant to explain fire occurrence, the
general FWI index, as it includes values of the other elementos
that would make it reduntant, and DMC, whose values were
very related with BUI, were discarded. On the other hand,
FFMC was excluded as ISI includes it, in addition to the fact that
it takes the wind into account.
In order to declare the thresholds of fire occurrence
probability for some values of the three selected elements (DC,
ISI and BIU), in Table 6 are shown five categories by component
related with the probability that a fire takes place, according
to the value range that is marked in each component. In this
way, if the numbers of the Drought Code (DC) during the 208
days observed are within the 351.5 and 436.2 range and
make up 82%, then, 171 fires occurred. ISI was calculated in
92% of probability that a fire takes place, if the component is
placed between 23.25 and 61.16. Finally, if the BUI values are
in the 97.53 - 121.82 interval, there are 95% of probability that
a conflagration becomes real.
Los datos meteorológicos incluidos en el Cuadro 3, en especial
la humedad relativa (H-REL) y la lluvia, confirman la tendencia
de deshidratación de los combustibles que se señala en los
códigos. En ausencia de incendios, el valor mínimo de humedad
relativa es de 20.7% y la lluvia máxima fue de 48 mm; mientras
que, si hay incendios, el valor mínimo de humedad relativa bajó
a 14.9% y el máximo de lluvia a 15 mm. Las temperaturas se
mantuvieron constantes, máximas entre 6.9 y 25 °C y mínimas
promedio de 10 °C.
Debido a que la ocurrencia de incendios fue el parámetro
que mejor correlación tuvo con los componentes del FWI,
se tomó esta serie de datos para profundizar más sobre la
equivalencia que guarda con estos cinco elementos
Cuadro 5. Elementos significativos del FWI en la frecuencia de incendios.
Table 5. Significant FWI elements in fire frequency.
A. Variables de la primera regresión
Elemento del FWI
B
Sig.
Exp(B)
DC
-0.010
0.002
0.990
DMC
-0.054
0.157
0.948
ISI
0.212
0.000
1.236
BUI
0.134
0.001
1.144
FFMC
0.019
0.242
1.019
FWI
-0.055
0.144
0.946
B. Variables de la segunda regresión
DC
-0.060
0.000
0.994
ISI
0.154
0.000
1.166
BUI
0.069
0.000
1.071
coeficiente de regresión; Sig. = significancia; Exp (B) = exponencial de B.
B = coefficent regression; Sig. = significance; Exp (B) = B exponential.
37
Cuadro 6. Probabilidad de ocurrencia de incendio según los intervalos de valores para DC, ISI y BUI.
Table 6. Fire occurrence probability according to the values for DC, ISI and BUI.
Intervalo de valores para DC
12.776
97.465
182.154
266.843
351.533
0.000
5.813
11.626
17.439
23.252
0.392
24.677
48.963
73.248
97.534
Total días
Total incendios
Probabilidad ocurrencia
659
614
620
500
208
1,318
636
279
199
169
1,103
560
407
352
179
84
89
180
338
171
49
279
196
182
156
25
156
209
302
170
12.75%
14.50%
29.00%
67.60%
82.21%
3.72%
43.87%
70.25%
91.46%
92.30%
2.27%
27.86%
51.35%
85.80%
94.97%
97.465
182.154
266.843
351.533
436.222
5.813
11.626
17.439
23.252
61.166
24.677
48.963
73.248
97.534
121.820
CONCLUSIONS
Se efectuó una regresión logística entre los elementos
del FWI con respecto al número de incendios, para separar
aquellos componentes que no eran significativos en la
explicación de esta relación y ponderar cuáles de los seis
componentes si explican con mayor significancia la ocurrencia
de incendios.
With this study are confirmed the usefulness and scope of the
use of the different components of FWI to form an early forest
fire alert in Mexico. Based upon the frequency analysis of the
number of fires and burned area related to the values of
the FWI components, minimum thresholds of great danger of fires, as
have been established for Canada and China.
Para la primera regresión, el valor de R cuadrada fue de
0.372. En el Cuadro 5 se resumen los valores de los parámetros
y de la regresión con sus respectivos niveles de significancia. Se
observa que para los índices DMC, FFMC y FWI las
significancias son muy grandes, por lo que se excluyeron, ya que
los otros elementos proporcionan la información que podrían
aportar estos. Se realizó una segunda regresión de
corroboración, únicamente con los tres componentes restantes;
en este caso la R2 fue de 0.371, por lo que se comprueba
que el nivel de significancia se mantiene y que las variables que
se vinculan con la ocurrencia de incendio son DC, ISI y BUI.
Not all the FWI components had the same correlation index.
DMC, ISI and BUI are outstanding as they had the highest
correlation with burned area and number of fires. In regard to
fire frequency, the most significant components were DC, ISI
and BUI, thus formulating the probability of fire occurrence for
the diverse values of these three components. As ISI incudes the
wind factor, it has been used in Indonesia and Malaysia as an
indicator of the difficulty to control fires in grasslands.
The values of fine fuel moisture estimated by FFMC and its
agreement with the number of fires are basic to detect
them. A threshold of 80 points was determined for this
component, from which fires increase considerably. In Canada
a range from 82 to 96 points was determined in the case of
great events, above 2 km2.
Por no ser significativos para la explicación de la
ocurrencia de incendios se descartan tanto el Índice general
FWI, debido a que contiene los valores de los otros elementos por
lo que dejarlo sería redundante, como el DMC, cuyos valores
resultaron muy relacionados con el BUI. Por otro lado, se excluye
el FFMC ya que el ISI lo incluye, además de que en este caso
considera el factor viento.
If the metheorological data of relative humidity and rain
are the ones that best related to the presence and absence
of fires, and confirmed the behavior of the FWI components,
these parameters were not sensible enough as to state the
differences between the daily increments of fires and burned
area, as indicated by the FWI elements.
Con el fin de indicar los umbrales de probabilidad de
ocurrencia de incendios para ciertos valores de los tres
elementos seleccionados (DC, ISI y BIU), en el Cuadro 6 se
38
muestran cinco categorías por componente relacionadas con
la probabilidad de que suceda un incendio, según el intervalo
de valores que se marca en cada componente. De esta
manera, si las cifras del Drought Code (DC), durante los 208
días observados están en el intervalo entre 351.5 y 436.2, y
corresponden al 82%, entonces existieron 171 incendios. Para el
ISI se calculó en 92% la probabilidad de que ocurra un incendio,
si este componente se ubica entre 23.25 y 61.16. Finalmente si
los valores del BUI se ubican en el intervalo entre 97.53 y
121.82 existe 95% de probabilidades de que se presente
una conflagración.
In spite of the fact that fire occurrence involves not only
purely metheorologica factors, the results here described
are encouraging to organize an early alamr with the indexes
here assessed according to fire occurrence for mountain
zones and national parks of Central Mexico, as well as for the
forests of the country.
ACKNOWLEDGEMENTS
The authors would like to thank Wilfrido Gutiérrez and Manuel García
for the maintenance of the metheorological stations; to Oscar Sánchez
Meneses for organizing the data base. To Francisco Estrada Porrúa and Sofía
Villers Gómez for their suggestions and help in statistical analyses and to the
Dirección General de Asuntos del Personal Académico of the Universidad
Nacional Autónoma de México for the financial support provided to the
PAPIIT-IN114211 project.
CONCLUSIONES
Con este estudio se confirma la utilidad y alcance en el uso
de los distintos componentes del FWI para la realización de
una alerta temprana de incendios forestales en México.
Con base en el análisis de frecuencias sobre el número de
incendios y superficie quemada asociada a los valores de los
componentes de FWI se elaboraron los umbrales mínimos de
gran peligrosidad a incendios, como los que se han establecido
para Canadá y China.
No todos los componentes del FWI tuvieron el mismo índice
de correlación. Destacaron en este estudio el DMC, ISI y BUI
como los más altamente correlacionados con el área quemada
y el número de incendios. Con respecto a la frecuencia de
incendios los componentes más significativos fueron DC, ISI y
BUI, por lo que se formuló la probabilidad de ocurrencia de
incendios para los distintos valores de estos tres componentes.
Dado que el ISI incluye el factor viento, se ha sido utilizado en
Indonesia y Malasia como indicador de la dificultad de control
de incendios en pastizales.
Los valores de la humedad de combustibles finos estimados
en el FFMC y su concordancia con el número de incendios son
básicos para detectarlos. Se calculó un umbral de 80 puntos
para este componente, a partir del cual los incendios se
incrementan de forma considerable. En Canadá se determinó
un intervalo de 82 a 96 puntos para el caso de grandes
conflagraciones, superiores a 2 km2.
Si bien los datos meteorológicos de humedad relativa y
lluvia son los que mejor se relacionaron con la presencia
y ausencia de incendios, y confirmaron el comportamiento de
los componentes del FWI, estos parámetros no fueron lo
suficientemente sensibles para marcar diferencias entre los
incrementos diarios de incendios y área quemada, como
lo indicaron los elementos del FWI.
A pesar de que la ocurrencia de incendios compete no
solo a factores puramente meteorológicos, los resultados aquí
expuestos son alentadores para elaborar una alerta temprana
con los índices analizados según probabilidad de ocurrencia de
39
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del centro de México, como para los bosques del país.
AGRADECIMIENTOS
Los autores desean expresar su agradecimiento a Wilfrido Gutiérrez y Manuel
García por el mantenimiento de las estaciones meteorológicas; a Oscar
Sánchez Meneses por la organización de las bases de datos. A Francisco
Estrada Porrúa y Sofía Villers Gómez por las sugerencias y ayuda en el análisis
estadístico y a la Dirección General de Asuntos del Personal Académico de la
Universidad Nacional Autónoma de México por el financiamiento a través del
proyecto PAPIIT-IN114211.
REFERENCIAS
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40
RENTA DE LA TIERRA Y PAGO DE SERVICIOS AMBIENTALES EN
LA SIERRA NORTE DE PUEBLA
LAND RENTING AND PAYMENT OF ENVIRONMENTAL
SERVICES IN THE SIERRA NORTE OF PUEBLA
Odilia Rojas-López 1, Manuel de Jesús González-Guillen 1,
Armando Gómez- Guerrero 1 y José Luis Romo-Lozano 2
RESUMEN
Con el propósito de generar estrategias que ayuden a tomar decisiones sobre el Programa de Pago de Servicios Ambientales
Hidrológicos (PSAH) en los municipios de Chignahuapan y Zacatlán, Puebla se estimó, a través del Método Costo de Oportunidad, la
renta de la tierra con uso agrícola, forestal y pecuario, y se determinaron las características químicas de los suelos de aptitud forestal
para evaluar los impactos sobre ellas ante los cambios de uso. Los resultados indican que el PSAH no ha sido exitoso en el área de
estudio; sin embargo, para que sea atractivo a los propietarios forestales se les debería compensar con al menos $1,516.50 ha-1 año-1,
cantidad que representa el costo de oportunidad (CO) de los terrenos con uso potencial forestal que pueda obtenerse por el uso
pecuario; mientras que el CO para los agrícola y pecuario correspondió a $1,829.50 ha-1 año-1 que pudiera obtenerse por el uso forestal.
El estudio reveló que suelos bajo un uso potencial forestal presentan características de productividad superior y son más aptos para
brindar mayor diversidad de servicios ambientales, en contraste con aquellos terrenos que sustentan usos agrícolas y pecuarios. Por
tanto, además de la renta de la tierra forestal y de los beneficios derivados de alguna actividad que soporte, es importante que el
PSAH considere los costos de los impactos ambientales que se pueden producir ante un cambio de uso potencial de la tierra.
Palabras clave: Aptitud forestal, características químicas del suelo, conflicto de uso, costo de oportunidad, servicio ambiental, uso
de la tierra.
ABSTRACT
With the purpose to generate strategies for decision making in the Payments for Hydrological Environmental Services Program (PHESP)
in Chignahuapan and Zacatlan, Puebla State, this research estimated the forest land rent through the opportunity cost method. Also
it was determined the chemical characteristics of soils suitable for forestry under different uses to understand the impacts generated
by land use change on the chemical properties of soils. Results indicated that the PHESP has not been successful in the study area. To
make this program more attractive for the forest owners, it should compensate them with MEX$1,516.50 ha-1 yr-1 at least. This amount
represents the opportunity cost (OC) of forest potential land use obtained from cattle land use. In addition, the OC for the agriculture
and cattle potential land uses were MEX $1,829.34 ha-1year-1 from forest land use. Moreover, this study revealed that soils under
forest use are more fertile and provide more and diverse environmental services than those under different uses. Thus, in addition to
the forest land rent and the net benefits got from some activity over the land, a payment program for environmental services should
consider the environmental impacts costs to be produced with a land use change.
Key words: Forest aptitude, soil chemistry characteristics, conflict of use, opportunity cost, environmental service, land use.
Fecha de recepción: 23 de mayo de 2011.
Fecha de aceptación: 16 de abril de 2012.
1
2
Posgrado en Ciencias Forestales. Colegio de Postgraduados. Correo-e: [email protected]
División de Ciencias Forestales Universidad Autónoma Chapingo.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
El Pago por Servicios Ambientales (PSA) es un esquema
de conservación de los recursos naturales basado en un enfoque de
mercado y realizado a través de contratos privados preestablecidos
(Landell, 2002; Kelsey et al., 2008). En México, la Comisión
Nacional Forestal (CONAFOR) estableció el Programa de PSA
Hidrológicos (PSAH) en 2003 para otorgar a los dueños de
los bosques un pago compensatorio por la conservación de los
mismos (SEMARNAT, 2003). Los PSA también son una estrategia
para abatir emisiones de CO2 y contribuir a la mitigación del
cambio climático.
The Payment for Environmental Services (PSA) is a scheme
for the conservation of natural resources based on a market
approach and made through private predetermined agreements
(Landell, 2002; Kelsey et al., 2008). In Mexico, the Comisión Nacional Forestal (CONAFOR) started the Payments for
Hydrological Environmental Services Program (PSAH) in 2003 in
order to provide forest owners a compensation for its conservation (SEMARNAT, 2003). PSAs are also a strategy for reducing
emissions of CO2 and contributing to stopping climate change.
In 2003, the PSAH started paying $300 and $400 ha-1 year-1
for forests, rainforests, and cloud forests. Nowadays, the payments
amount to $382, $700, and $1,100 ha-1 year-1, based on
three priority areas determined by CONAFOR (SEMARNAT,
2011). Even though the amounts of the PSAH determined for
financial support were justified at that time (Jaramillo, 2004),
the evaluations to the Program lead to the conclusion that
such amounts were insufficient for owners, that there are no
differentiated payment levels for the diverse economical regions
of the country, that the risk of deforestation persists after the support
period of the Program ends, and that the owners may feel
uninterested or uncertain about staying in the Program (García
et al., 2005; UACH-CONAFOR, 2006; CP-CONAFOR, 2008).
En 2003 el PSAH inició pagando $300 y $400 ha-1 año-1 para
bosques, selvas y bosques mesófilos de montaña. Actualmente,
los montos son de $382, $700, y $1,100 ha-1 año-1 con base
a tres áreas de prioridad establecidas por la CONAFOR
(SEMARNAT, 2011). Aun cuando los montos de apoyo del
PSAH fueron justificados en su momento (Jaramillo, 2004),
las evaluaciones al Programa concluyen que las cantidades
otorgadas son insuficientes para los propietarios; además de
no considerar un pago diferenciado por regiones económicas
del país, y que persiste el riesgo de deforestación al finalizar
el periodo de apoyo del Programa o, incluso, el desinterés o
incertidumbre de los propietarios a pertenecer al mismo (García
et al., 2005; UACH-CONAFOR, 2006; CP-CONAFOR, 2008).
Despite the application of the PSAH in the municipalities
of Chignahuapan and Zacatlan, located in the Sierra
Norte of Puebla, the financial support is considered low and
insufficient for significantly encouraging the conservation of
forests and rain forests. The soil in both municipalities has lost
a large part of its upper horizon (SEMARNAT, 2007) due to
land use changes (Bray and Merino, 2005) that owners have
promoted in their rational interest for maximizing the rent of their
land. This would be the income an owner is willing to receive for
renting their land, regardless of the productive activity it can
sustain (Cordero et al., 2003), and without including practices
of conservation or improvement (Palacios and Sánchez, 2003).
Therefore, valuations that estimate the adequate value of the rent
of forest lands need to be carried out in order to make public
policies more effective. The technical determination of the PSA
amounts is fundamental for guaranteeing the impact of federal
resources in the change of attitude of forest producers.
A pesar de que en los municipios de Chignahuapan y Zacatlán,
localizados en la Sierra Norte de Puebla, se ha aplicado
el PSAH, los apoyos se consideran bajos e insuficientes para
incentivar de manera significativa la conservación de los
bosques y selvas. Los suelos de ambos municipios han perdido
una gran parte del horizonte superior (SEMARNAT, 2007),
como resultado del cambio de uso del suelo (Bray y
Merino, 2005) que los dueños han promovido por un interés
racional de maximizar la renta de sus terrenos. Esta se concibe
como el ingreso que el propietario está dispuesto a recibir por el
alquiler de su tierra, el cual es independiente de la actividad
productiva que pueda sostener la misma (Cordero et al.,
2003) y sin que se empleen prácticas para su conservación
o mejoramiento (Palacios y Sánchez, 2003). En consecuencia,
se requieren trabajos de valoración que estimen el importe
adecuado de la renta de los terrenos forestales y con ello hacer
más efectivas las políticas públicas. La definición técnica
de los montos de PSA es importante para garantizar la incidencia de
los recursos federales en un cambio de actitud de los
productores forestales.
Thus, owners of forest lands should be compensated
with a fair payment in order to guarantee the provision of
environmental services (SA) through a PSA scheme (Rosa et al.,
2004). Determining this amount is crucial for them to consider
renting their lands with the purpose of maintaining a forest use and
performing conservation activities (Muñoz et al., 2008). The
compensation should be an amount that is at least equivalent to
the profit they would make for using their lands for the most
productive activity (Scott et al., 1998; Sanjurjo and Islas, 2007).
Así, para avalar la provisión de servicios ambientales (SA)
a través de un esquema de PSA, se debe compensar a los
propietarios de terrenos forestales mediante un pago justo
(Rosa et al., 2004). La determinación de esta cantidad es un
punto crucial para que ellos consideren rentar sus terrenos con la
intención de mantener un uso forestal y realizar actividades
42
Rojas-López et al., Renta de la tierra y Pago por Servicios Ambientales...
de conservación (Muñoz et al., 2008). El pago compensatorio
tiene que representar al menos un monto equivalente al
que recibirían por el uso de la tierra bajo la actividad más
productiva (Scott et al., 1998; Sanjurjo e Islas, 2007).
Kido y Kido (2007) consider that the method adopted by
the PSA systems is giving an annual payment to the users of
participating lands that is not below the opportunity cost nor
above the value of the offered benefit. The change in land use is
justifiable only when the new activity equals or exceeds the
opportunity cost of the value generated by the natural resources
(Castro and Barrantes, 1998). For instance, if the income for
timber exploitation exceeds that of forest environmental
services, changing the land use for conservation would be
unjustifiable. Therefore, a hectare of forest will only be protected
or conserved once the value of such actions equals or exceeds
the opportunity cost of the extracted timber.
Kido y Kido (2007) consideran que el método adoptado por
los sistemas de PSA es efectuar un pago anual a los usuarios
de las tierras participantes, que no sea menor al costo de
oportunidad ni mayor al valor del beneficio ofrecido. El cambio
de uso del suelo se justifica solo si la nueva actividad iguala
o supera el costo de oportunidad del valor generado por los
recursos naturales (Castro y Barrantes, 1998). Por ejemplo, si
los ingresos por el aprovechamiento de madera superan a los
producidos por los SA del bosque, no se justificaría un cambio
de uso a la conservación. No obstante, una hectárea de bosque
se protegerá o conservará cuando el valor de dicha acción
iguale o sea mayor al costo de oportunidad de la madera extraída.
There are several methods for determining the rent of forest
lands (Munashinge, 1992; Dixon et al. 1999; Lambin et al., 2003);
for instance, the Opportunity Cost Method (MCO) evaluates
the cost of preserving a resource depending on the value of the
proposed project, and is based on translating or transforming
an unexploited benefit into a cost (Dixon et al., 1999) at real
market prices (CONABIO, 1998). The MCO is based on the
principle of the scarce selection of an alternative when there are two
or more possibilities (Azqueta, 1994). The option that is not selected
is given up, and its value represents the cost to be paid, which will
depend on the first best rejected alternative. For the purposes
of this research, the MCO consisted in estimating the net income
that the producer would lose if he maintained the forest use and
did not change it for other more profitable uses that would
compromise the generation of SAs (Machín and Casas, 2006).
Existen varios métodos para estimar la renta de la tierra
de uso forestal (Munashinge, 1992; Dixon et al. 1999; Lambin et al.,
2003); por ejemplo, el Método Costo de Oportunidad
(MCO), que evalúa el costo de preservar un recurso a través
del monto del proyecto propuesto, y se basa en traducir o
transformar un beneficio no aprovechado en un costo (Dixon
et al., 1999) a precios de mercado real (CONABIO, 1998). El
MCO tiene como fundamento el principio de la escasa selección
de una alternativa entre dos o más posibles (Azqueta, 1994).
Se renuncia a una opción diferente a la elegida cuyo valor
representa el costo a pagar, el cual estará en función de la
primera mejor alternativa que se rechazó. En esta investigación,
el MCO consistió en estimar el ingreso neto que el productor
perdería por mantener el uso forestal y no destinarlo a otros
que pudieran ser más rentables desde una perspectiva
económica, pero que comprometerían la generación de los SA
(Machín y Casas, 2006).
The MCO has been used in several studies related to the
PSA (Torres, 2001; Gutiérrez, 2003; Jaramillo, 2004; Kido
and Kido, 2007). However, at a regional level, as in the Sierra Norte
of Puebla, there is little knowledge about how it is applied in order
to estimate the opportunity cost of the different land uses related to
SA production. Moreover, there is not enough information about
the impact on the chemical qualities of the soil when forest land
uses are changed.
El MCO se ha utilizado en diversos estudios relacionados
con el PSA (Torres, 2001; Gutiérrez, 2003; Jaramillo, 2004; Kido y
Kido, 2007); sin embargo, a nivel regional, como la Sierra Norte
de Puebla, existe un conocimiento escaso de su aplicación para
estimar el costo de oportunidad de los diferentes usos de
la tierra asociados a la producción de SA. Así mismo, se carece
de información sobre los impactos en las propiedades químicas
del suelo, cuando se cambia el uso forestal de los terrenos.
The present research pretended to value the rent of forest,
agricultural and livestock lands through the MCO, and carry
out a comparison with the payments granted to the pieces of
land benefited by the PSAH to acknowledge its efficiency. It
also intended to find out how the chemical qualities of the soil
change when the land use is changed. It was carried out in
Chignahuapan and Zacatlan, Puebla. The following hypotheses
were defined:
En el presente trabajo se pretendió, a través del MCO,
evaluar la renta de la tierra con usos forestal, agrícola y
pecuario, y realizar una comparación con los pagos otorgados
a los predios beneficiados por el PSAH para reconocer su
eficacia. Además de, conocer cómo las propiedades químicas
de los suelos con aptitud forestal se modifican ante un cambio de uso;
todo ello en Chignahuapan y Zacatlán, Puebla. Las hipótesis
que se plantearon fueron:
H1: The compensation granted by the PSAH to the benefited
pieces of land covers the equivalent rent of land use in the
area of study.
H2: The forest lands of the studied area maintain their fertility
qualities when the land use is changed.
43
H1: La compensación económica que brinda el PSAH a los
predios beneficiados cubre la renta del uso del suelo en
el área de estudio.
H2: Los suelos de uso forestal en el área estudiada conservan
sus propiedades de fertilidad ante un cambio de uso del suelo.
The research included three phases: 1) generating a conflict
map of land use; 2) estimating the rent of forest, agricultural
and livestock lands; and c) identifying the chemical qualities of
the soil in forest lands exposed to different uses.
Generating a conflict map of land use
La investigación incluyó tres fases: a) generación de un mapa
de conflictos de uso de la tierra; b) estimación de la renta de la
tierra con usos agrícola, forestal y pecuario y c) identificación
de las características químicas de los suelos de aptitud forestal
bajo diferentes usos.
Information about the current land use was obtained from
charts F14-11 (Pachuca), F14-12 (Poza Rica), E14-2 (Mexico City),
and E14-3 (Veracruz) of the vectorial group in the Land Use and
Vegetation map Series III of INEGI. Afterwards, the software
ArcGis® 9-ArcMapTM v. 9.2 was used to cut the layer of land
use that corresponds to the previously selected municipalities.
Then, the types of vegetation and current land use were
divided into categories: forest, agricultural or livestock.
Generación de un mapa de conflictos de uso de
la tierra
Se obtuvo información del uso actual del suelo de las cartas
F14-11 (Pachuca), F14-12 (Poza Rica), E14-2 (Cd. de México) y
E14-3 (Veracruz) del conjunto vectorial de la Carta de Uso
de la Tierra y Vegetación Serie III del Instituto Nacional de
Estadística, Geografía e Informática. Después, con el programa
ArcGis® 9-ArcMapTM Versión 9.2 se hizo el corte de la capa de
uso de la tierra correspondiente a los dos municipios de interés.
A continuación, se categorizaron de nueva cuenta los tipos de
vegetación y uso de la tierra actual en los grupos agrícola,
forestal y pecuario.
The potential maps of the forest, agricultural and livestock
lands of the studied area were obtained from the Government
of the State of Puebla in JPG format. They were geo-referenced
and digitalized in order to create three vectorial layers, one for
each land use, that were put together for generating a single
chart of potential uses.
Finally, by overlapping both maps (potential use and current
use), a conflict map was generated. It spatially shows the areas
with both correct and incorrect current land uses, depending
on their potential.
Los mapas potenciales forestal, agrícola y pecuario del
área de estudio se obtuvieron del Gobierno del Estado de
Puebla en formato imagen (JPG). Estos se georreferenciaron y
digitalizaron para crear tres capas vectoriales, una para cada
uso, que se unieron para generar una sola carta de uso potencial.
Estimating the rent of forest, agricultural and
livestock lands
Designing, structuring, calibrating and carrying out surveys. In order
to collect data and estimate the rent of the land, depending
on the different uses, seven types of surveys were designed,
structured, validated and carried out: agricultural producers (1);
forest producers, private and social property (2); livestock producers
(1); PSAH beneficiaries, communities and individuals (2); providers of
technical forest services (1). Table 1 presents the general structure
of the questionnaires. They included multiple choice and
complementation questions, and had from 22 to 26 questions.
Por último, con la sobreposición de ambos mapas (uso
potencial y uso actual) se generó el de conflictos de uso, que
muestra de forma espacial las áreas con un uso actual correcto
e incorrecto, de acuerdo a su potencialidad.
Estimación de la renta de la tierra con usos agrícola,
forestal y pecuario
Diseño, construcción, calibración y aplicación de encuestas. Para
recolectar datos y estimar la renta de la tierra en los diferentes
usos se diseñaron, construyeron, validaron y aplicaron siete tipos de
encuestas: productores agrícolas (1); forestales, propiedad
privada y social, (2); pecuarios (1); beneficiarios del PSAH,
comunidades y particulares, (2); y prestadores de servicios técnicos
forestales (1). El Cuadro 1 presenta la estructura general de
los cuestionarios aplicados. Las preguntas fueron de opción
múltiple y de complementación, y su número varió por encuesta
de 22 a 66.
Estimating simple size. The number of questionnaires for each
group was calculated using Equation (1) (Gutiérrez, 2009):
Where:
n=
Nt 2 (α,n) pq
(N -1)B2 + t 2(α,n) pq
(1)
n = Sample size
N = Population size
t2(α,n) = Value of t distribution with a 95% reliability level
44
Estimación del tamaño de muestra. El número de cuestionarios
para cada grupo se calculó con la Ecuación (1) (Gutiérrez, 2009):
n=
Nt 2 (α,n) pq
(N -1)B2 + t 2(α,n) pq
p = Proportion of the population of interest
q = Complementary proportion (1-p)
B= Maximum desirable error (precision)
(1)
Cuadro 1. Contenido de los cuestionarios aplicados a cada grupo de encuestados.
Sección
Descripción
Datos generales del Preguntas referentes al perfil socioeconómico: edad, estado civil, escolaridad,
encuestado
actividad económica y fuentes de ingresos anuales.
Actividades
productivas
Cambio de uso de
la tierra
Servicios
ambientales
Programa PSAH
Grupo social de interés
Todos los grupos
encuestados
Preguntas para estimar los costos de oportunidad y de la renta del uso de la
tierra de acuerdo a la actividad, costos de producción, precios de mercado,
ingresos, productos, perspectivas futuras de la actividad, montos de renta
anual, valor a aceptar y precio regional del valor de una hectárea.
Datos para inferir la percepción sobre el cambio de uso de la tierra en sus
localidades y municipios, así como las acciones para conservar los bosques.
Determinar la percepción de los propietarios forestales sobre los servicios
ambientales que brindan los bosques.
Productores forestales,
agrícolas y pecuarios
Preguntas a los propietarios forestales para determinar el conocimiento y
percepción sobre el PSAH; a los beneficiarios para conocer su experiencia,
los impactos del Programa en sus ingresos y en el grado de conservación
de los predios; PSTF* para identificar su experiencia al otorgar asesoría a
beneficiarios sobre el PSAH.
Propietarios forestales y
beneficiarios del PSAH
y PSTF*
Todos los grupos
encuestados
Propietarios forestales y
beneficiarios del PSAH
*Prestadores de servicios técnicos forestales.
Table 1. Contents of the questionnaires applied to each surveyed group.
Section
Description
Social group of interest
General data of the
interviewee
Questions regarding their socio-economic profile: age, marital status, education, All surveyed groups
economic activity and source of annual income.
Productive activities
Questions for stimulating the opportunity costs and the rent of land use Forest, agricultural and
depending on activity, production costs, market prices, incomes, products, livestock producers
future activity perspectives, amounts of annual rent, value to be accepted and
regional value of an hectare.
Change of land use
Data for inferring the perception on the change of land use on their populations All surveyed groups
and municipalities, as well as the actions for forest conservation.
Environmental
services
Determine the perception of forest owners on the environmental services Forest owners and PSAH
provided by forests.
beneficiaries
PSAH Program
Questions for forest owners for determining their knowledge and perception
on the PSAH; for beneficiaries in order to know their experience, the impacts of Forest owners and PSAH
the Program on their income and the degree of conservation of their lands; for and PSTF beneficiaries*
PSTF* for identifying their experience when assessing the beneficiaries about
the PSAH.
*Providers of technical forest services.
45
Donde:
One hundred and fifty six surveys were carried out, 58
of which corresponded to agricultural producers, 45 to
livestock producers, 29 to forest producers, 9 to PSTF, and 15
to PSAH beneficiaries. Seventy three percent of the latter were
assigned to ejidos and communities (including the President
of the Comisariado), and 27% to private owners who were
supported by the PSAH in 2004 (80%) and 2005 (20%).
The interviewees were selected based on the spatial distribution
of the lands in the conflict map and with the assistance of the
regional producers’ registers.
n = Tamaño de la muestra
N = Tamaño de la población
t2(α,n) = Valor de la distribución t con nivel de
confiabilidad del 95%
p = Proporción de la población de interés
q = Proporción complementaria (1-p)
B= Error máximo deseado (precisión)
El total de encuestas aplicadas fue de 156, de las cuales 58
correspondieron a agricultores, 45 a productores pecuarios, 29 a
productores forestales, 9 a PSTF y 15 a beneficiarios del PSAH.
De estas últimas, 73% se asignaron a ejidos y comunidades (incluido
el Presidente del Comisariado) y 27% a propietarios privados
apoyados por el PSAH en los años 2004 (80%) y 2005 (20%).
La selección de los encuestados se definió con base en la
distribución espacial de los terrenos en el mapa de conflictos
y con el apoyo de los Padrones de Productores de la región.
Estimating the rent of land uses. The data extracted from
the surveys were captured and ordered in a database using
Microsoft Office Excel®, by type of producer, and the data
concerning income and costs were included in the productive
processes. This information was used for estimating the rent of
forest, agricultural, and livestock land uses.
Identifying the chemical qualities of the soil in forest
lands exposed to different uses
Estimación de la renta del uso de la tierra. Los datos derivados de
las encuestas se capturaron y ordenaron en una base de datos en
Microsoft Office Excel®, por tipo de productor, y se incluyeron los
datos referentes a ingresos y costos de los procesos productivos. Con
esta información se estimó la renta de la tierra para los usos
forestal, agrícola y pecuario.
Soil samples were collected based on the conflict map, taken
in a single transect for each condition: 1) unchanged (same
current forest use as the potential); 2) change of potential
forest use to agricultural use; and 3) change of potential forest
use to livestock use. This was done to statistically validate the
similarities and differences of the soil qualities when it has been
exposed to different uses, and to show comparative data.
Identificación de las características químicas de
los suelos de aptitud forestal bajo diferentes usos
Se recolectaron muestras de suelo, con base en el mapa de
conflictos, en un transecto por cada condición: 1) sin cambio
(mismo uso forestal actual que el potencial); 2) cambio de uso de
potencial forestal a uso agrícola; y 3) cambio de uso de potencial
forestal a pecuario. Lo anterior se realizó para validar de manera
estadística las similitudes o diferencias de las propiedades del
suelo bajo diferentes usos y mostrar datos comparativos.
The transect for sample taking was established with a distance of
50 m between sites, and repeated four times. In each one, the
depth of the organic material layer (“O” horizon) –composed
of dead leaves, fresh organic materials (Oi) and decomposing
materials (Oa)– was measured. Two unaltered samples were
taken from the mineral soil using a soil core sampler (AMS®
with slide hammer) in order to estimate the apparent density
in depths that range from 0 to 15 cm, and from 15 to 30 cm
(O’Neill, 2005). Additionally, to samples were extracted at the
equal depths in order to determine the chemical qualities of the
soil; they were put in plastic bags and labeled.
El transecto se estableció con una separación de 50 m entre
sitios y se repitieron cuatro de ellos para la toma de muestras. En
cada uno, se midió la profundidad de la capa de materia orgánica
(horizonte “O”) compuesta por hojarasca, del material orgánico
fresco (Oi) y del material en estado de descomposición (Oa).
En el suelo mineral se tomaron dos muestras inalteradas con un
muestreador de núcleos de suelo (AMS® con martillo deslizable)
para estimar la densidad aparente en profundidades de 0 a
15 cm y de 15 a 30 cm (O’Neill, 2005). De forma adicional,
se extrajeron dos muestras en las mismas profundidades para
determinar las características químicas del suelo; estas se
guardaron en bolsas de plástico y se etiquetaron.
The collected material was weighed on a precision balance
(Citizen® CY 720, 0.001g) and dried with a dryer (Novatech®,
HS60) at a regular temperature of 105°C for the ones in
which the apparent density was determined, and of 70°C for
the ones sent to the hydroscience laboratory of the Colegio
de Postgraduados, after having been sifted at 2 mm. From the
latter, the pH, the organic material, the nitrates, ammonium,
phosphorus, cation exchange capacity, exchangeable cations
(calcium, magnesium and potassium), and electric conductivity
were obtained. In the case of the samples for measuring
apparent density, the dry weigh of the soil was calculated, and
the apparent density was calculated in Mgm-3 using the volume
of the sampler cylinder.
El material recolectado se pesó con una balanza de
precisión (Citizen® CY 720, 0.001g) y se secaron en una estufa
(Novatech®, HS60) a una temperatura constante de 105 °C
para aquellas en las que se determinó la densidad aparente
46
y de 70 °C para las enviadas al laboratorio de Hidrociencias del
Colegio de Postgraduados, previamente tamizadas a 2 mm. En estas
últimas se obtuvo el pH, materia orgánica, nitratos, amonio, fósforo,
capacidad de intercambio catiónico, cationes intercambiables
(calcio, magnesio y potasio) y conductividad eléctrica.
En las muestras para densidad aparente se estimó el peso
seco del suelo y con el volumen del cilindro del muestreador se
calculó la densidad aparente en Mgm-3.
RESULTS
Conflicts regarding land use
The current land use in Chignahuapan (approximately 51,000 ha)
is distributed as follows: 70.3% of agricultural land, 27.8% of
forest land, 1.3% of livestock land, 0.3% of urbanized areas,
and 0.3% of waterbodies. Despite the fact that the total surface
of Zacatlan (26,184.18 ha) is 1.95 times smaller in comparison
to that of Chignahuapan, the percentages of current land use
are similar (Table 2). In relation to the potential land uses in
Chignahuapan, the agricultural land use predominates, since it
takes 55% of the total surface, followed by the forest land use
(27%) and the livestock land use (18%). In Zacatlan, the order of
importance is similar, being 51% of agricultural land use, 43%
of forest land use, and 6% of livestock use (Table 3).
RESULTADOS
Conflictos de uso de la tierra
El uso actual de la tierra en Chignahuapan (aproximadamente
51,000 ha) corresponde 70.3% al agrícola, 27.8% forestal, 1.3%
pecuario, 0.3% urbano y 0.3% son cuerpos de agua. A pesar
Cuadro 2. Superficie y porcentaje por tipo de uso actual de la tierra en el área de estudio.
Table 2. Surface and percentage of current land use in the studied area.
Uso actual de la tierra
Agrícola
Forestal
Pecuario
Zona urbana
Cuerpos de agua
Total
Chignahuapan
Zacatlán
(ha)
(%)
(ha)
(%)
35,915.00
14,192.00
650.30
177.02
164.80
51,099.12
70.28
27.77
1.28
0.35
0.32
100.00
18,688.00
6,938.30
326.21
231.67
---26,184.18
71.37
26.50
1.25
0.88
---100.00
Fuente: INEGI, 2003. Serie III. Conjunto vectorial de uso de la tierra y vegetación.
Source: INEGI, 2003. Serie III. Vector set of land use and vegetation.
de que la superficie total de Zacatlán (26,184.18 ha) es 1.95
veces menor respecto a la de Chignahuapan, los porcentajes
del uso actual de la tierra son similares (Cuadro 2). En relación
a los usos potenciales en este último municipio predomina
el agrícola, que ocupa 55% de su superficie, seguido por el
forestal (27%) y el pecuario (18%); para el caso de Zacatlán, se
mantiene el orden de importancia con 51%, 43% forestal y 6%,
respectivamente (Cuadro 3).
The overlapping of the current land use and vegetation
layer with the potential land use layer generated the conflict
map, which shows the conditions: without conflict and conflicted
due to agricultural, forest and livestock uses (Figure 1).
Cuadro 3. Superficie y porcentaje por tipo de uso potencial de la tierra en los municipios bajo estudio.
Table 3. Surface and percentage of potential land use in the studied municipalities.
Uso potencial de la tierra
Chignahuapan
Zacatlán
(ha)
(%)
(ha)
(%)
Agrícola
28,044.90
55.25
13,138.40
50.62
Forestal
13,761.70
27.12
11,202.90
43.17
Pecuario
8,950.70
50,757.30
17.63
100.00
1,611.21
25,952.51
6.21
100.00
Total
47
La sobreposición de las capas del uso actual de la tierra y
vegetación con las potenciales generó el mapa de conflictos,
que muestran las condiciones: sin conflicto y con conflicto por
uso agrícola, forestal y pecuario (Figura 1).
The zones of Chignahuapan without conflict amount to
32,573.70 ha (64.18%), and the conflicted ones to 18,183.60 ha
(35.82%). The latter are distributed as follows: 23.24% is
agricultural land, 11.94% is forest land, and 0.64% is livestock
Figura 1. Mapa de conflicto de uso de la tierra en los municipios de Chignahuapan y Zacatlán, Puebla.
Figure 1. Conflict map of land use in the municipalities of Chignahuapan and Zacatlan, Puebla.
Las áreas de Chignahuapan sin conflicto son de 32,573.70 ha
(64.18%) y aquellas con conflicto de 18,183.60 ha (35.82%),
de estas 23.24% es agrícola, 11.94% forestal y 0.64% pecuario.
En contraste, las áreas sin conflicto de Zacatlán ascienden a
17,581.91 ha (67.75%); mientras que, las de conflicto abarcan
8,370.60 ha (32.25%), cuya distribución es de 26.12% para uso
agrícola, 5.14% forestal y 1.00% pecuario (Cuadro 4).
land. In contrast, the zones of Zacatlan without conflict
amount to 17,581.91 ha (67.75%), whereas the conflicted areas
cover 8,370.60 ha (32.25%), distributed as follows: 26.12% is
agricultural land, 5.14% is forest land, and 1.00% is livestock
land (Table 4).
Out of the surface of 13,761.60 ha of potential forest land
use in Chignahuapan (Table 3), 8,133.00 ha (59%) currently have
a correct land use (forest); however, 5,474.00 ha (40%) have been
converted for agricultural exploitation, and 154.70 ha (1%) for
livestock use (Table 4). In contrast, 3,750 ha of agricultural land
and 2,309 ha of livestock land have been reconverted for
forest land use (Figure 2).
De las 13,761.60 ha de superficie de uso potencial forestal
para Chignahuapan, (Cuadro 3), 8,133.00 ha (59%) están bajo
un uso actual correcto (forestal); sin embargo, 5,474.00 ha (40%)
se han convertido a un aprovechamiento agrícola y 154.70 ha
(1%) a uno pecuario (Cuadro 4). En cambio, 3,750 ha de uso
agrícola y 2,309 ha pecuarias han pasado a ser forestales
(Figura 2).
48
Cuadro 4. Condición sin y con conflicto del uso de la tierra por municipio.
Table 4. Condition with or without land use conflicts by municipality.
Conflicto de uso de la
Chignahuapan
Condición de potencialidad
tierra
(ha)
(%)
Sin conflicto
Zacatlán
(ha)
(%)
Agrícola, con uso agrícola
Forestal, con uso forestal
Pecuario, con uso pecuario
24,120.00
8,133.00
320.70
32,573.70
47.52
16.03
0.63
64.18
11,910.00
5,605.00
66.91
17,581.91
45.89
21.60
0.26
67.75
Por uso agrícola
Forestal, con uso agrícola
5,474.00
10.79
5,474.00
21.09
Por uso forestal
Pecuario, con uso agrícola
Subtotal (a)
Agrícola, con uso forestal
6,321.00
11,795.00
3,750.00
12.45
23.24
7.39
1,304.00
6778.00
1,093.00
5.02
26.12
4.21
Pecuario, con uso forestal
Subtotal (f)
2,309.00
6,059.00
4.55
11.94
240.3
1,333.30
0.93
5.14
Forestal, con uso pecuario
Agrícola, con uso pecuario
Subtotal (p)
154.70
174.90
329.60
18,183.60
50,757.30
0.30
0.34
0.64
35.82
100.00
123.90
135.40
259.30
8,370.60
25,952.51
0.48
0.52
1.00
32.25
100.00
Subtotal (sin conflicto)
Por uso pecuario
Subtotal (con conflicto)
Total
Nota: Las flechas indican la dirección del cambio; los círculos, los tipos de uso de la tierra y las cantidades, las superficies.
Note: Arrows indicate the direction of change; circles, the types of land use and the numbers refer to the areas.
Figura 2. Diagramas por municipio de la transición del uso potencial al uso actual de la tierra.
Figure 2. Diagrams for each municipality that show the transition from potential land use to current land use.
Por otro lado, se realizó una matriz de transición basada en
el modelo de Markov (Briseño, 2005) (Cuadro 5), que permitió
describir la tasa de cambio entre diferentes usos de la tierra
en un periodo equiparable. Por ejemplo, en Chignahuapan se
identificó que existe 59% de probabilidad que una hectárea
de uso potencial forestal se mantenga en ese uso, 40% que
cambie a uno agrícola y 1% al pecuario; sin embargo, en Zacatlán
se observó que hay 50% de probabilidad para que una hectárea se
mantenga con su uso potencial, 49% de que se modifique al agrícola
y 1% al pecuario. Una interpretación parecida se dio a las
probabilidades de cambio para los usos potenciales agrícola y
pecuario (Cuadro 5).
On the other hand, a transition matrix was made based on
Markov’s model (Briseño, 2005) (Table 5), which enabled us
to describe a change rate between the different land uses in
equivalent periods. For instance, in Chignahuapan, we identified
that there is 59% chance that a hectare of potential forest use
remains unchanged, 40% chance that it changes to agricultural
use, and 1% chance that it changes to livestock use. However,
in Zacatlan, we observed that there is 50% chance the use
of a hectare remains unchanged, 49% chance it changes to
agricultural use, and 1% chance it changes to livestock use.
A similar interpretation was given to change probabilities for
potential agricultural and livestock uses (Table 5).
49
Cuadro 5. Matriz de probabilidades de cambio de uso potencial a uso actual de la tierra.
Table 5. Matrix of probabilities of change from potential land use to current land use.
Uso actual del tierra
Uso
potencial de
la tierra
Forestal
Agrícola
Pecuario
Total
Forestal
Agrícola
Pecuario
Total
Forestal
Agrícola
Pecuario
0.5910
0.1337
0.2580
0.3978
0.8601
0.7062
0.0112
0.0062
0.0358
1.0000
1.0000
1.0000
0.5003
0.0832
0.1491
0.4886
0.9065
0.8093
0.0111
0.0103
0.0416
1.0000
1.0000
1.0000
Chignahuapan
Zacatlán
Usos de la tierra y sus costos de oportunidad
Land uses and their opportunity costs
Con los datos de ingresos y costos de producción por hectárea y
año procedentes de las encuestas, se estimó el ingreso neto de
cada actividad productiva dominante por condición de conflicto
(Cuadro 6). Para el caso de los productores agrícolas, el cultivo más
importante fue el maíz. Los ingresos en el uso forestal de la tierra
se calcularon del valor promedio del crecimiento de los bosques
en los municipios estudiados, que correspondió a 2.5 m3 rollo ha-1
año-1, a este volumen se le aplicó la distribución de productos:
70% medidas comerciales, 20% cortas dimensiones, 7%
brazuelos (leña) y el resto se consideró desperdicio. En seguida
se valoró cada uno a precios del mercado regional: $1200
m-3, $720 m-3 y $250 m-3, respectivamente; lo que dio un
total de $2,503.75 para los 2.5 m3 rollo ha-1 año-1. Así mismo,
se descontaron los costos de abastecimiento ($250 m-3) y de
prestación de servicios técnicos ($27 m-3), los cuales totalizaron
$674.25 m-3 del volumen susceptible de extraerse por hectárea.
Los productores pecuarios refirieron al ganado ovino como el
producto dominante (Cuadro 6).
Given the income and cost production data by hectare and
year taken from the surveys, the net income of each dominant
productive activity depending on its conflict condition was
estimated (Table 6). In the case of agricultural producers, the
main crop was maize. The income from forest land use was
calculated taking the average forest growth value in the
studied municipalities, which corresponded to 2.5 m3 roll ha-1
year-1. The following product distribution was applied to
this volume: commercial measurements (70%), short dimensions
(20%), firewood (7%), and waste (the remainders). Afterwards, each
one was valued depending on the regional market prices:
$1200 m-3, $720 m-3 and $250 m-3, respectively; which
amounted to $2,503.75 for 2.5 m3 roll ha-1 year-1. Moreover,
the supply ($250 m-3) and provision of technical services ($27 m-3)
costs were discounted, which added to $674.25 m-3 of the
volume susceptible to be extracted from each hectare. Livestock
producers mentioned sheep as the main product (Table 6).
Cuadro 6. Ingresos netos obtenidos por actividad productiva
en los dos municipios.
Table 6. Net income obtained from productive activity in
both municipalities.
El costo de oportunidad de los usos potenciales agrícola y
pecuario correspondió a $1,829.50 ha-1 año-1, que representa
la mejor alternativa (mayores ingresos netos) obtenida por el
uso forestal (Cuadro 6). No obstante, el costo de oportunidad
más alto estimado para el uso potencial forestal fue de
$1,516.50 ha-1 año-1 bajo el uso actual pecuario. Estas cifras
reflejan la renta de la tierra para cada uso.
Condición de uso
potencial
Agrícola, con uso agrícola
Agrícola, con uso pecuario
Agrícola, con uso forestal
Pecuario, con uso agrícola
Pecuario, con uso pecuario
Pecuario, con uso forestal
Forestal, con uso agrícola
Forestal, con uso pecuario
Forestal, con uso forestal
En la figura 3 se ilustra el monto anual al que rentarían los
productores una hectárea de terreno, el precio en la región
y el valor que ellos aceptarían (Disponibilidad a Aceptar) al
venderla. El valor promedio de la tierra de uso forestal está
muy por arriba del estimado por el MCO, esta sobrestimación
pudiese responder al valor del suelo (bosque) que los terrenos
forestales sustentan, además de su productividad y de los SA
que tales ecosistemas producen.
La expectativa de los productores agrícolas, en relación a
sus cosechas, es que presentarán un decrecimiento; 38% de los
productores pecuarios indicaron que esperan una disminución
en la producción y 34% que permanezca constante. Por otra
parte, 55% de los productores forestales (privados y ejidos)
Ingresos netos
($ ha-1año-1)
1,026.25
1,351.70
1,829.50
1,006.43
1,795.00
1,829.50
1,344.00
1,516.50
1,829.50
The opportunity cost of potential agricultural and livestock
uses corresponded to $1,829.50 ha-1 year-1, which represents
the best alternative (higher net income) obtained from forest
use (Table 6). However, the highest estimated opportunity
50
perciben que su producción será constante. El resultado
de esa tendencia impactará a las ganancias económicas
calculadas. En efecto, 53% de los agricultores consideran
que las ganancias estimadas decrecerán; mientras que 40% de los
productores pecuarios y 45% de los forestales opinan que
se mantendrán sin cambio alguno.
cost for potential forest use was $1,516.50 ha-1 año-1 under
the current livestock use. These numbers reflect the value of rent
for each use.
Figure 3 illustrates the annual rent that producers would charge
for a hectare of land, the regional price and the value they would
accept (willingness to accept) for its purchase. The average
value of forest land use is way above the one estimated by
the MCO. Such overestimation could be a response to the
value of (forest) land that forest pieces of land sustain, as well
as to its productivity and the SAs that such ecosystems produce.
Los entrevistados opinan (50.52%) que para disminuir el
cambio de uso de la tierra se requiere incrementar la vigilancia
en las áreas forestales, para 16.49% se deben reforestar
los sitios en donde existe degradación y 8.25% menciona la
necesidad de dar mayor apoyo a los productores forestales
para la conservación, restauración y manejo de sus bosques. En
relación al PSAH, 67% de los beneficiarios decidieron participar
en el programa para conservar el bosque y 20% para darle un uso a
su predio, ya que antes del apoyo estaba abandonado. Por otro
lado, 58% de los encuestados perciben que las condiciones
de conservación son mejores en las propiedades inscritas en el
PSAH en comparación con aquellas que no lo están.
The expectation of agricultural producers, in relation to
their crops, is that production will decrease; 38% of livestock
producers indicated that they expect a decrease in production,
and 34% expect it will remain unchanged. Moreover, 55% of
forest producers (both private producers and ejidos) perceive that
their production will be constant. The result of this tendency will
impact the estimated financial revenue. In fact, 53% of agricultural
producers think the estimated revenues will decrease, whereas
40% of livestock producers and 45% of forest producers believe
they will remain unchanged.
Los recursos del Programa se distribuyen de la siguiente
manera: los ejidos invierten 65% para el mantenimiento y
Figura 3. Monto de la renta anual, valor regional y precio a aceptar por una hectárea de
terreno por tipo de productor.
Figure 3. Amount of annual rent, regional value and price to be accepted for a hectare of
land by type of producer.
The interviewees believe (50.52%) that it is necessary to
increase the monitoring of forest zones in order to reduce the
change in land use; 16.49% say degraded sites need to
be reforested, and 8.25% mentions the need to provide a better
support to forest producers for forest conservation, restoration
and handling. In relation to the PSAH, 67% of the beneficiaries
decided to participate in the program for the conservation of the
forest, and 20% in order to find a use for their lands, since they
were unattended before the financial support was granted.
On the other hand, 58% of the interviewees perceive that the
conservation conditions are better in the PSAH participating
properties than in those that are not benefited.
restauración del predio, 32% se reparte entre los ejidatarios
y 3% lo canalizan a obras de beneficio social. Sin embargo,
las actividades que se realizan tienen un costo promedio
de $1,362.89 ha-1 año-1, cantidad superior a la que les otorga el
PSAH ($382 ha-1 año-1), los cuales se gastan en vigilancia, $386.50 ha-1
año-1 (28%); en protección contra incendios, $335.78 ha-1 año-1 (25%);
en reforestación, $298.23 ha-1 año-1 (22%); en obras de conservación
de suelo y agua, $184.06 ha-1 año-1 (13%); en cercado, $81.14 ha-1
año-1 (6%); y en actividades de protección contra plagas y
enfermedades, $77.19 ha-1 año-1 (6%).
51
The Program resources are distributed as follows: ejidos invest
65% in maintenance and renovation of the land, 32% is divided
among the ejidatarios and 3% is channeled to charity work.
However, the activities performed have an average cost
of $1,362.89 ha-1 year-1, which is more than what the PSAH
grants ($382 ha-1 year-1). This amount is spent in: monitoring and
surveillance, $386.50 ha-1 year-1 (28%); protection against fire
$335.78 ha-1 year-1 (25%); reforestation, $298.23 ha-1 year-1 (22%); soil
and water conservation activities, $184.06 ha-1 year-1 (13%); fencing,
$81.14 ha-1 year-1 (6%); and protection against plagues and
diseases, $77.19 ha-1 year-1 (6%).
Caracterización química de los suelos de aptitud
forestal bajo diferentes usos
Densidad aparente. En los sitios con uso forestal fue de
0.54 Mg m-3, valor esperado en suelos forestales sin
alterar y ricos en materia orgánica (Marx et al., 1996). Para
los agrícolas y pecuarios, los valores determinados fueron
de 1.00 Mg m-3 y 1.10 Mg m-3, respectivamente.
Variables químicas del suelo. En el Cuadro 7 se muestran
los resultados de las variables medidas en el laboratorio para las
tres condiciones. En el uso forestal y agrícola el pH resultó
ligeramente ácido y en el pecuario neutro.
Chemical characterization of lands of forest aptitude
exposed to different uses
Los nitratos son relativamente] distintos en todos los casos, el
amonio rebasa las 10 ppm y el fósforo (P) presenta diferencias
más amplias: mientras su disponibilidad en el suelo forestal
es media, baja en el agrícola es baja y muy baja en el pecuario.
Apparent denstiy. In sites with forest use its value was 0.54 Mg m-3,
which is the value expected in unaltered forest lands that are
rich in organic material (Marx et al., 1996). For agricultural and
livestock lands, the determined values were 1.00 Mg m-3
and 1.10 Mg m-3, respectively.
La capacidad de intercambio catiónico (CIC) en la tierra de
uso forestal revela mejores condiciones con 48 C mol (-) kg-1 suelo.
Los suelos de mayor fertilidad presentan hasta 60 C mol (-) kg-1 de
suelo, en contraste con los más pobres, como los del trópico, que
registran valores de 5 C mol (-) kg-1 suelo (O’Neill et al., 2005). Al
utilizar la CIC como indicador de fertilidad, el orden de mayor
a menor calidad de uso es forestal>agrícola>pecuario.
Chemical soil variables. Table 7 shows the results of the
variables measured in the lab for the three conditions. In forest
and agricultural lands, the pH was slightly acidic, and in
livestock lands it was neutral.
Cuadro 7. Variables medidas en las condiciones de uso de tierra bajo estudio.
Table 7. Variables measured in the conditions of land use studied.
Variable
Sin conflicto
Media
Desv Est
6.34
0.29
0.13
0.99
10.76
3.53
40.33
2,275.15
288.85
265.81
0.04
0.23
4.52
1.53
14.55
824.92
63.12
50.75
Capacidad de Intercambio
Catiónico Cmol(+) kg-1
45.79
4.16
Porcentaje de saturación de
bases
31.04
7.18
pH
CE (dS m-1)
Nitratos (mg kg-1)
Amonio (mg kg-1)
MO (%)
Fósforo (mg kg-1)
Calcio (mg kg-1)
Magnesio (mg kg-1)
Potasio (mg kg-1)
Conflicto por uso agrícola
Media
Conflicto por uso pecuario
Desv Est
Media
6.48
0.27
6.64
0.31
0.09
1.22
6.77
2.55
10.95
1,641.75
313.70
154.40
0.02
0.75
1.63
0.38
5.37
132.32
50.73
23.68
0.11
1.79
9.73
1.42
2.44
1,555.04
398.25
230.52
0.04
1.02
5.08
0.16
1.67
863.55
227.39
84.66
31.80
2.74
28.46
12.41
35.34
2.27
40.23
8.21
El calcio extraíble del suelo en los usos agrícola y pecuario
tuvo valores entre 1,000 y 2,000 ppm, por lo que se considera
medio; en tanto que en el forestal superó 2,000 ppm, es decir,
fue alto. Para el potasio, el orden de evaluación correspondió
Desv Est
The nitrates are relatively different in all cases, the ammonium
exceeds 10 ppm, and the phosphorus shows more differences:
while its availability level in forest lands is medium, in agricultural
lands it is low, and it is very low in livestock lands.
52
Cation Exchange Capacity (CIC) in the forest lands
reveals better conditions, with 48 C mol (-) soil kg-1. The
most fertile soils have up to 60 C mol (-) soil kg-1, in contrast with
the poorest, such as those from the tropics, which have values of
5 C mol (-) soil kg-1 (O’Neill et al., 2005). When the CIC is
used as a fertility indicator, land uses are classified from lower
to higher quality as follows: forest>agricultural>livestock.
a forestal>pecuario>agrícola. Las tierras de uso pecuario y agrícola
se calificaron como medio y las forestales como alto, porque
excedió las 250 ppm (Marx et al., 1996).
DISCUSIÓN
En el área de estudio para evitar la deforestación por el cambio
de uso de la tierra, tendría que pagarse a los productores
forestales, a través del PSAH, al menos un monto promedio de
$1,516.50 ha-1 año-1, cantidad obtenida por el MCO en el uso
pecuario y cuya equivalencia es 2.17 veces de lo pagado por
el programa en la actualidad (SEMARNAT, 2011). En un estudio
similar en la cuenca de Tapalpa, Jalisco, se identificó que el
PSAH debería pagar un costo de oportunidad promedio de
$4,626.9 ha-1 año-1, para evitar una deforestación promovida
por los usos agrícola, pecuario y residencial. Además, si se
quisiera reconvertir las áreas forestales que tienen un uso
incorrecto, tal cantidad debería incrementarse a $6,380 ha-1 año-1
(López et al., 2007).
The calcium extracted from the soil in agricultural and livestock
lands showed values between 1,000 and 2,000 ppm, thus
the concentration is medium; in forest lands, it exceeded 2,000
ppm, which means the concentration is high. For potassium, the
evaluation order corresponded to: forest>livestock>agricultural.
Livestock and agricultural lands were considered to have
medium concentration, and the forest lands had a high
concentration that exceeded 250 ppm (Marx et al., 1996).
DISCUSSION
In order to avoid the deforestation resulting from the land use
change in the studied area, forest producers would have to be
paid, through the PSAH, at least an average amount of
$1,516.50 ha-1 year-1, determined by the MCO in the case
of livestock land use, which is 2.17 times what is currently paid in
the program (SEMARNAT, 2011). A similar study carried out in the
Tapalpa forestry watershed, in Jalisco, identified that the PSAH
should pay an average opportunity cost of $4,626.9 ha-1 year-1, in
order to avoid the deforestation promoted by the agricultural,
livestock and residential land uses. Moreover, if the forest areas with
an incorrect land use were to be reconverted, such amount would
have to be increased to $6,380 ha-1 year-1 (López et al., 2007).
Los entrevistados comentaron que los usuarios de los SA
tendrían que dar un pago compensatorio de $2,326.32 ha-1 año-1
a los dueños del recurso por dedicar sus terrenos a la captura
de agua. Al orientar la pregunta a los propietarios forestales, ellos
opinaron que el PSAH debería pagar $5,178.95 ha-1 año-1.
Si se deseara reconvertir los suelos que en el presente tienen
un uso distinto a su aptitud original convendría pagar, como
mínimo, la renta que los productores obtienen el día de hoy, más
los costos que implicaría la realización de las actividades de
reconversión, tales como la preparación del suelo, la plantación,
el mantenimiento de la reforestación; así como la creación de la
infraestructura para la vigilancia de la plantación.
The interviewees commented that the SA users would have to
give a compensation of $2,326.32 ha-1 año-1 to the resource
owners for devoting their lands to water harvesting. When
the same question was oriented to forest owners, their opinion
was that the PSAH should pay $5,178.95 ha-1 year-1.
Las cantidades mencionadas sugieren que los pagos
otorgados por el PSAH no representan una opción económica
viable y atractiva para los productores forestales en los
municipios estudiados. Por lo anterior, se rechaza la Hipótesis H1: La
compensación económica que brinda el PSAH a los predios
beneficiados cubre la renta del uso del suelo en el área de estudio. En
consecuencia, la probabilidad de deforestación por el cambio de uso
de la tierra seguirá siendo alta en ambos municipios, sobre todo en
los terrenos forestales con baja productividad y rentabilidad.
If the lands with a current land use different from its original
aptitude wished to be reconverted, it would be convenient to
pay, at least, the rent that producers obtain nowadays, plus
the costs that reconversion activities would imply, such as land
preparation, plantation, sustainability of the reforestation, as well
as the creation of infrastructure for supervising the plantation.
Los resultados indican 40 y 49% de probabilidad que una
hectárea de uso potencial forestal se convierta en una de
uso agrícola en Chignahuapan y Zacatlán, respectivamente;
en consecuencia, este último municipio posee una mayor
presión de cambio de uso que el primero. En este sentido, la
determinación de la dinámica del cambio de uso de las tierras
es importante para efectos de planificación municipal en el
desarrollo de las actividades económicas.
The amounts mentioned suggest that the payments granted
by the PSAH do not represent a viable financial option and are
unattractive for forest producers in the studied municipalities.
Therefore, Hypothesis “H1: The compensation granted by the
PSAH to the benefited pieces of land covers the rent of land
use in the area of study”, is dismissed. Thus, the probability
of deforestation caused by the land use change will remain
high in both municipalities, especially in forest lands with low
productivity and profitability.
Los resultados reflejan el bajo desempeño del PSAH en el
área de estudio. Durante el periodo de 2004 a 2006 se
53
aprobaron 28 proyectos con una superficie de 2,369 ha y
un monto de apoyo de $3 559,411. Sin embargo, a la fecha
no se cuenta con registros de refrendos al programa de los
predios beneficiados, después de haber terminado su periodo
de apoyo, ni existen solicitudes aprobadas de 2007 a 2010.
Lo anterior ocurre aun cuando la mayoría de los encuestados
(58%) opina que las condiciones de conservación, estado
fitosanitario, protección contra incendios y cobertura boscosa
son mejores que en los predios sin apoyo, a consecuencia de
la asignación de los recursos del programa para actividades
de mantenimiento y conservación del predio. Por tanto, para
reactivar el PSAH en estos municipios y en otras partes del país
bajo condiciones similares, se tendría que incrementar la difusión
del Programa y hacer más competitivos los montos de pago.
Results indicate that there is 40% and 49% chance that a hectare
of potential forest use becomes a hectare of agricultural use in
Chignahuapan and Zacatlan, respectively. Therefore, the latter
is under more pressure regarding land use change than the
first. In this sense, determining the dynamics of land use change is
important for municipal planning in terms of development of
economic activities.
The results reflect the low rendition of the PSAH in the
studied area. From 2004 to 2006, 28 projects with a surface of
2,369 ha and a support amount of $3 559,411 were approved.
However, up to now there are no records of renewals by
the benefited pieces of land, once the support period has
ended, nor are there any approved applications from 2007 to
2010. This has happened even when most of the interviewees
(58%) believe that the conservation, phytosanitary, fire protection
and forest cover conditions are better than in the lands that have
not been benefited, due to the assignment of program resources
for land maintenance and conservation activities. Therefore, in
order to reactivate the PSAH in these municipalities and other
parts of the country in similar conditions, the Program should
be more widely promoted and the amounts paid should be
more competitive.
Por otra parte, los terrenos forestales bajo un uso potencial
correcto favorecen la generación de SA, ya que propician la
infiltración del agua y la circulación de los nutrientes, a causa de
su baja densidad y alta porosidad, y de sus reservorios de materia
orgánica. Lo opuesto ocurre en suelos con una condición de
conflicto. Congruente con ello, los resultados de esta investigación
señalan un rechazo a la hipótesis H2: Los suelos de uso forestal
en el área estudiada conservan sus propiedades de
fertilidad ante un cambio de uso del suelo. Ante un cambio de uso
de la tierra, además de las pérdidas económicas por la falta de la
cubierta forestal: pérdidas de biodiversidad, captura de carbono
y de agua, cambios microclimáticos, azolves de presas, entre
otros; también se tendrá un impacto en las características del
suelo, puesto que se modifican sus propiedades y, por ende, su
fertilidad. Estas variaciones son percibidas por los productores:
mencionan que la producción se mantendrá constante, en el mejor
de los casos, o bien decrecerá.
On the other hand, forest lands under a correct potential
use promote the generation of SAs, since they favor water
infiltration and nutrient circulation, due to their low density
and high porosity, and their organic material reservoirs. The
opposite happens in conflicted lands. Congruently, the results of
this research suggest a dismissal of Hypothesis H2: The forest lands
of the studied area maintain their fertility qualities when the land
use is changed. When there has been a land use change, not
only are there financial losses caused by the lack of forest cover,
but also losses in terms of biodiversity, carbon and water
capture, microclimate changes, dam sedimentation, among
others. There will also be an impact in the soil characteristics,
since its qualities are affected, and, consequently, so is its
fertility. Producers perceive these variations; they mention that
production may remain constant, in the best case scenario, or
may decrease.
Para que el PSAH sea exitoso debería considerar tanto la
compensación de la renta de la tierra y de los beneficios
obtenidos de la actividad productiva que sustentan, como el costo
de los impactos ambientales que se evitarían al no promover
el cambio de uso de la tierra (Pagiola y Platais, 2002). Este
trabajo estimó, de manera exclusiva, las alteraciones en algunas
propiedades físico-químicas del suelo; no obstante, en
futuras investigaciones se sugiere valorar; además de, otros
SA (biodiversidad y captura de carbono y agua) la pérdida
de nutrimentos del suelo en terrenos que han cambiado de
uso. Lo anterior permitirá una evaluación más completa con la
finalidad de pagar a los propietarios la cantidad justa por
la conservación de los recursos forestales.
For the PSAH to be successful, it should take into account
both the compensation of land rent and the benefits obtained
from the productive activity they sustain, as well as the cost
of environmental impacts that would be prevented if the land
use change is not promoted (Pagiola and Platais, 2002). This
study exclusively estimated the modifications of some of the
physical and chemical soil qualities; however, we suggest
that future research should evaluate other SAs (biodiversity
and carbon and water capture), as well as the loss of soil
nutrients in lands that have changed use. That would allow a
more comprehensive evaluation, intended to pay owners a fair
amount for forest resource conservation.
El estudio del cambio de uso de la tierra sobre los ingresos
netos alcanzados a través del MCO de cada actividad, se
fortaleció con el análisis de las propiedades del suelo y con
ello se evidenció que la deforestación no solo implica un cambio
o pérdida en la cobertura vegetal, sino también variaciones en el
suelo y en sus propiedades físicas y químicas. La información
generada en esta investigación podría ser importante para los
54
tomadores de decisión del PSAH, ya que permite reorientar
respuestas más apropiadas para la conservación, además de
identificar la compensación más justa para quienes pretenden
cambiar el uso de su tierra.
Studying the impact of land use change over net incomes
reached through the MCO of each activity was strengthened
with the analysis of soil qualities, which showed that deforestation
does not only imply changes or losses in the vegetation cover,
but also variations of the physical and chemical soil qualities
and of the soil itself. The information resulting from this research
could be relevant for PSAH decision makers, since it lets them
reorient answers which are more appropriate for conservation,
as well as determine the fairest compensation for the owners
that intend to change the use of their lands.
CONCLUSIONES
La renta de la tierra en Chignahuapan y Zacatlán, Puebla,
estimada a través del costo de oportunidad para los usos
agrícola y pecuario, fue de $1,829.50 ha-1 año-1, definida por el uso
forestal; sin embargo, para este fue de $1,515.50 ha-1 año-1, obtenida
por el uso pecuario. Por tanto, para evitar la deforestación por cambio
de uso de la tierra a través del PSAH, debería pagarsele a los
productores forestales un monto mínimo promedio de $1,516.50
ha-1 año-1 por la renta de sus tierras de conservación.
CONCLUSIONS
Land renting in Chignahuapan and Zacatlan, Puebla, estimated
through the opportunity cost for agricultural and livestock
uses, amounted to $1,829.50 ha-1 year-1, determined by
forest use. However, the amount obtained for livestock use
was $1,515.50 ha-1 year-1. Therefore, for the PSAH to avoid
deforestation caused by the change in land use, an average
rent of at least $1,516.50 ha-1 year-1 should be paid to forest
producers for their conservation land.
Los terrenos forestales sin conflicto de uso presentan
características que los hacen más fértiles y productivos,
y mantienen la funcionalidad de los bosques para la provisión
de servicios ambientales. Al existir un cambio de uso en dichos
terrenos, el impacto sobre las propiedades del suelo
es evidente, debido a la pérdida de su productividad y
fertilidad. Sus costos también deberían considerarse en
el PSAH.
Forest lands without conflicts regarding use have certain
qualities that make them more fertile and productive, and
maintain the functionality of forests for the provision of
environmental services. Whenever such lands undergo a land
use change, the impact on the soil is evident, since it becomes
less productive and fertile. Their costs should also be accounted
for in the PSAH.
El mapa de conflictos generado fue una herramienta
eficaz para analizar, de manera espacial, el uso actual
y potencial de la tierra. Además, permitió seleccionar
los sitios para encuestar a los grupos de productores
(forestales, agrícolas y pecuarios); estimar la renta del
uso de la tierra a través del costo de oportunidad; la
construcción de la matriz de probabilidades de cambio
de uso potencial a uso actual; y la evaluación de las
modificaciones ocurridas en las propiedades del suelo
por el cambio de uso. La matriz de probabilidades de
cambio de uso constituye una herramienta de apoyo
para realizar un estudio sobre la dinámica del cambio de
uso de la tierra en los dos municipios considerados.
The conflict map we generated was an efficient tool for spatially
analyzing the current and potential uses of land. It also allowed us to
choose where to survey the groups of producers (whether forest,
agricultural or livestock producers); to estimate the rent of land
use through the opportunity cost; to build a matrix of probabilities
regarding change of land use, from potential use to current
use; and to evaluate the changes in the land qualities caused by
the change in land use. The matrix of probabilities constitutes
a complementary tool when doing research on the dynamics of
change of land use in both municipalities.
Finalmente, se plantea examinar la renta de la tierra de usos
residenciales urbanos y rurales, los cuales compiten con
los usos agrícola, forestal y pecuario; realizar una proyección para
conocer la dinámica de los cambios con la finalidad de apoyar la
generación de propuestas que susciten la conservación de los
recursos forestales y eviten la deforestación y, por último, calcular
los costos implicados en el cambio de uso en las propiedades del
suelo y en los otros SA asociados.
Finally, we suggest that the rent of land for both urban and
rural residential use, which competes against the agricultural,
forest and livestock uses, is examined; that the dynamics of
change are projected, in order to promote the increase
of proposals that give rise to the conservation of forest
resources and avoid deforestation; and that the costs implied in
the change of use in the land qualities and other related SAs
is calculated.
AGRADECIMIENTOS
ACKNOWLEDGEMENTS
Al Fideicomiso Revocable de Administración e Inversión No.167304 para el
Establecimiento y Operación de los Fondos para la Investigación Científica y
Desarrollo Tecnológico del Centro Público del Colegio de Postgraduados, y a
la LPI 01 (Manejo Sustentable de Recursos Naturales), por el financiamiento del
trabajo de investigación.
I would like to thank the Fideicomiso Revocable de Administración e Inversión
No.167304 para el Establecimiento y Operación de los Fondos para la
55
Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico del Centro Público del
Colegio de Postgraduados, and the LPI 01 (Manejo Sustentable de Recursos
Naturales) for financing this research.
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56
EVALUACIÓN DE UNA PLANTACIÓN DE Pinus greggii Engelm.
CON DOS ESPACIAMIENTOS
ASSESSMENT OF A Pinus greggii Engelm. PLANTATION WITH TWO DIFFERENT SPACINGS
H. Jesús Muñoz Flores1 , Víctor Manuel Coria Avalos1 , J. Jesús García Sánchez2,
Efraín Velasco Bautista3 y Gabriel Martínez Molina4
RESUMEN
Las plantaciones forestales en la Sierra Purhépecha, Michoacán, presentan bajos incrementos en altura y diámetro; así como en
supervivencia, debido a que se establecieron sin un objetivo específico, con una elección inadecuada de especies, densidades
incorrectas en relación con la capacidad productiva de los terrenos, y carecen de seguimiento. La escasa información sobre el
crecimiento y desarrollo de las plantaciones con especies exóticas motivó la realización del presente estudio, cuyo objetivo fue evaluar
el desarrollo en diámetro, altura y supervivencia de una plantación de Pinus greggii establecida con dos espaciamientos 2.0 x 4.0
y 2.50 x 4.0 m, en terrenos de la Comunidad Indígena de Cheranástico, municipio Paracho, Michoacán en julio de 1999. El
área se caracteriza por tener suelo Andosol, topografía ligeramente ondulada, pendiente del 5% y una altitud de 2,293 m. La planta
fue producida en contenedores, con capacidad de 160 celdas. Para la preparación del terreno se realizó un barbecho a 30 cm de
profundidad. Se utilizó un diseño experimental de bloques al azar con dos tratamientos y seis repeticiones, la unidad experimental
estuvo constituida por 60 árboles. Los resultados a seis años, mostraron diferencias significativas entre tratamientos para las variables
altura y diámetro, no así en supervivencia. Las densidades ensayadas permiten evaluar la variación del crecimiento y comportamiento de
P. greggii para plantaciones agroforestales, y con base en la capacidad productiva del suelo se deberá emplear el espaciamiento
de 2.0 x 4.0 m, en el cual se obtuvo un mejor crecimiento en altura y diámetro.
Palabras clave : Densidad en plantaciones, especies exóticas, evaluación de crecimiento, Pinus greggii Engelm., plantaciones
agroforestales, supervivencia.
ABSTRACT
Forest plantations established in the Sierra Purhépecha, Michoacan, currently increase slowly in height and diameter, as well as in
survival rates, because they were established without a specific objective, with an inappropriate choice of species, incorrect
densities in relation to the productive capacity of lands and lack of follow-up. The limited information on growth and development of
plantations with exotic species motivated the present study, aimed to assess the development in diameter, height and survival of a
Pinus greggii, set at two different spacings, of 2.0 x 4.0 m and of 2.50 x 4.0 m. The plantation was established on lands that belong
to the Indigenous Community of Cheranastico, Paracho municipality, Michoacan State, in July 1999, in Andosol soil, with a slightly
undulating topography, a slope of 5% and an altitude of 2,293 m. The plant was grown in containers with a capacity of 160 cells. For
the preparation of the land, fallow was conducted at 30 cm depth. Experimental design was a randomized block with two treatments
and six replications; the experimental unit consisted of 60 trees. Results at six years showed significant differences among treatments for
the height and diameter variables, but not in survival. The densities tested to assess the variation in growth and behavior of P. greggii
for agroforestry plantations, and based on the productive capacity of the soil, must use the spacing of 2.0 x 4.0 m, which achieved
better growth in height and diameter.
Key words: Density in plantations, exotic species, growth evaluation, Pinus greggii Engelm, agroforestry plantations, survival rate.
Fecha de recepción: 10 de junio de 2010
CE. Uruapan-CIRPAC-INIFAP. Correo-e: [email protected]
Facultad de Agrobiología. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
3
CENID-COMEF. INIFAP.
4
Programa Forestal. Colegio de Postgraduados.
1
2
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
La superficie forestal mundial se reduce cada año en 13 millones
de hectáreas a causa de la deforestación, aunque el ritmo de
pérdida neta disminuye gracias a las plantaciones y la expansión
natural de los bosques. Su evaluación proporciona una
actualización completa sobre el uso y la gestión de los bosques
y demuestra que mientras hay lugares que experimentan
progreso, en muchos otros los recursos forestales están siendo
destruidos o degradados a un ritmo alarmante (FAO, 2005).
Each year, 13 million hectares of the world’s forest surface disappear
due to deforestation, although the net disappearance
rate decreases thanks to plantations and to the natural
expansion of forests. Their assessment provides a complete
update on the use and management of forests, and shows
that forest resources in many places are being destroyed
or degraded at an alarming speed, even when there is
progress in some other locations (FAO, 2005).
La Comisión Nacional Forestal (CONAFOR) destaca que en
el período 2000 - 2005, México registró una tasa promedio
de deforestación de 314,000 ha año-1. En el Informe sobre la
Evaluación de los Recursos Forestales en el Mundo, elaborado
de forma conjunta con el Instituto Nacional de Estadística,
Geografía e Informática (INEGI), se determinó que su tendencia
durante la década 1990 - 2000 fue de 401,000 ha anuales,
sin duda un importante cambio (CONAFOR, 2005).
For the 2000 - 2005 period, the National Forest Commission
(CONAFOR) highlights that Mexico reported an average
deforestation rate of 314,000 ha year-1. The Report of the Assessment
of Forest Resources of the World prepared with the Instituto
Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI),
determined that the tendency during the 1990’s was 401,000 ha a
year, which undoubtedly represents a considerable difference
(CONAFOR, 2005).
En el estado de Michoacán, se han perdido más de
700,000 ha (Mas, 2003) en los últimos 20 años, a pesar de la
gran extensión de bosques de clima templado frío y selvas
tropicales bajas y medianas que aún conserva, y cuya superficie
es de 2.2 millones de hectáreas arboladas.
In the state of Michoacan, over 700,000 ha have been
lost over the last two decades (Mas, 2003), despite the large
extension of cold temperate forests and lower and medium
rainforests that are still preserved –whose surface amounts to
2.2 million wooded hectares.
En la entidad se han establecido plantaciones forestales a
partir de 1960, por diferentes dependencias oficiales y con
especies del género Pinus, Eucalyptus y Cupressus entre los
más importantes, con objetivos que van desde la recuperación
hasta la protección de áreas con suelos degradados, en lugares
donde se han abandonado los cultivos agrícolas, zonas de
bosques empobrecidos, lugares de esparcimiento cercanos a la
población y en cuencas con fines de protección (Muñoz, 1997).
Since 1960, forest plantations have been developed in the
state by different official institutions, mainly using species of
the genus Pinus, Eucalyptus and Cupressus, with purposes that
range from recovery to protecting areas with degraded soils,
places where agricultural crops have been abandoned, zones
of impoverished forests, leisure places close to the population
and basins (Muñoz, 1997).
An alternative for solving the problem of deforestation has
been the development of forest plantations that use native
and exotic species. Pine plantations have given the best results
in each locality, which is why there is a preference for local
species over alien ones. Plantation spacing should allow a
comprehensive use of the productive capacity of the soil and
obtaining an output of 20 m3 ha-1 or higher (García et al., 2006).
Para solucionar el problema de la deforestación, se ha
recurrido a las plantaciones forestales con especies nativas
y exóticas. Las de pino son las que mejores resultados han tenido
en cada localidad, de tal manera que hay preferencia por las
locales sobre las introducidas. Los espaciamientos de plantación
deberán permitir el uso completo de la capacidad productiva del
suelo y la obtención de rendimientos de 20 m3 ha-1 o mayores
(García et al., 2006).
Although it is not a very common practice in Mexico, learning
the most convenient origins for each site is essential in forest
plantation programs (Zobel and Talbert, 1994).
En los programas de plantaciones forestales es esencial conocer
los orígenes o procedencias más convenientes para cada
sitio, lo que no es práctica común en México (Zobel y Talbert, 1994).
In order to implement forestation and reforestation programs
currently in force in the country, a precise acknowledgement
of the variation of each taxon is required, among other things,
which will allow the introduction of adequate species and
ecotypes to each plantation site. This way, there could be a
database that reduces risks when introducing vegetable
material and unapt specimens to a determined site, and would
also serve for handling management in the forest resources
conservation programs (Bermejo, 1980).
Para llevar a cabo los programas de forestación y reforestación
que actualmente se realizan en el país se requiere, entre otros
aspectos, un reconocimiento preciso de la variación de cada
taxón, lo que permitirá introducir especies y ecotipos adecuados
a cada sitio de plantación. De esta manera, se podrá contar
con una base de datos para reducir riesgos al introducir material
58
Muñoz et al., Evaluación de una plantación de...
vegetal y procedencias no aptas a un sitio determinado, además
de llevar a cabo el manejo en los programas de conservación de
los recursos forestales (Bermejo, 1980).
Among the decisions that need to be taken when reforesting,
one of the most relevant is selecting the best initial spacing, which
should be related to the destination of timber. Moreover, it is
evident that the genetic material, the quality of the site and
the forestry treatment have plenty of influence over timber
production. The second important factor for determining
the productivity of a forest cluster, after quality of the site, is the
stand density, and it is the main element that the forester can
handle during its development (Daniel et al., 1982).
Entre las decisiones que deben tomarse para realizar una
forestación, una de las más relevantes es la selección del
mejor espaciamiento inicial, el cual debe estar relacionado con
el destino de la madera. Además, es evidente que el material
genético, la calidad de sitio y el tratamiento silvícola tienen
mucha influencia en la producción maderable. El segundo factor
en importancia, para la determinación de la productividad
de una masa forestal es la densidad del rodal, después de
la calidad de sitio, y es el elemento principal que el silvicultor
puede manejar durante el desarrollo de la misma (Daniel
et al., 1982).
Selecting spacing depends on variables such as the biological
demands of the chosen species, the qualities of the site, the state of
the land, the destination of the product (kindling, sawmill), the
distance to the market and associated crops. Moreover, previous
knowledge regarding the volume increments and dimensions of
the stump at different initial plantation densities is necessary
for evaluating all alternatives and make the most convenient
choice for carrying out a successful plantation program (Pujato
and Marlatz, 1983).
La elección del espaciamiento depende de variables como
las exigencias biológicas de la especie elegida, características
del sitio, estado de preparación del terreno, destino del producto
(astillas, aserrío), distancia al mercado y cultivos asociados. Además,
el conocimiento previo de los incrementos volumétricos y de la
composición dasométrica de la masa, para distintas densidades
iniciales de plantación, es condición necesaria para evaluar
todas las alternativas y realizar la elección más conveniente para
realizar un buen programa de plantaciones (Pujato y Marlatz, 1983).
Pinus greggii Engelm. has shown high diameter and height
growing rates in genetic or species selection assays (Castellanos
and Ruiz, 1993), as well as a great potential for adapting to
limited humidity conditions (Vargas and Muñoz, 1988). These
evidences suggest the use of P. greggii in reforestation programs
for recovering degraded soils in different parts of Mexico and
in commercial plantations. During 2000, this species was in
sixth place in plant production and reforestation in the country
(Musálem and Martínez, 2003).
Pinus greggii Engelm. ha mostrado altas tasas de crecimiento
en altura y diámetro en ensayos genéticos o de selección
de especie (Castellanos y Ruiz, 1993), así como un gran potencial para
adaptarse a condiciones limitantes de humedad (Vargas y Muñoz,
1988). Estas características sugieren su incorporación a programas de
reforestación para recuperar suelos degradados en diferentes
partes de México y en plantaciones comerciales. Durante el año
2000, la especie ocupó el sexto lugar en producción de planta y
reforestación en el país (Musálem y Martínez, 2003).
Collaterally, it should be considered that an exotic taxon
should not be used at a large scale, unless it has proven to
be superior to the native species in a considerable period–until
trees reach their commercial dimensions (Huchim, 1993).
Mas et al. (1983) show the results of four experiments carried
out on forest plantations with six species of Pinus and one of the
Fraxinus, using diverse spacings and different initial dimensions
of plants in the Barranca del Cupatitzio Forest Experimental
Station, in Uruapan, Michoacan State. Their results did not
evidence significant effects of initial spacing on growth
in height and in diameter, nor on the survival of the diverse
species that were studied.
Colateralmente se debe considerar que un taxón introducido
no debe utilizarse a gran escala, al menos que haya mostrado ser
superior a las nativas en un periodo de tiempo considerable:
hasta que los árboles logren dimensiones comerciales
(Huchim, 1993).
Mas et al. (1983) muestran los resultados de cuatro experimentos
de plantaciones forestales con seis especies del género Pinus y
una de Fraxinus, con varios espaciamientos y tamaño inicial de
plantas en el Campo Experimental Forestal “Barranca del
Cupatitzio”, Uruapan, Mich. Los resultados no evidenciaron
efectos significativos del espaciamiento inicial sobre el
crecimiento en altura y diámetro, ni en la supervivencia de las
diversas especies ensayadas.
García (1996) documents the survival of six species of Pinus
that were promising for reforestation in the Sierra Purhépecha
at a density of 1,089 trees ha-1.
Muñoz et al. (2009) analyzed the results of several Works
with plantations of Pinus greggii in Michoacan. Fourteen
years after plantation, the most outstanding species in terms
of height were P. greggii (1.05 m year-1), P. herrerae Martínez
(1.02 m year -1), and P. patula Schiede ex Schltdl. et
Cham. (1.01 m year-1). They concluded that due to its growth
García (1996) documenta la supervivencia de seis especies
de Pinus promisorias para reforestación en la Sierra Purhépecha
a una densidad de 1,089 árboles ha-1.
59
Muñoz et al. (2009) analizaron los resultados de varios
trabajos de plantaciones con Pinus greggii, en Michoacán.
A 14 años, las especies más sobresalientes en incremento
en altura fueron: P. greggii (1.05 m año-1), P. herrerae
Martínez (1.02 m año-1) y P. patula Schiede ex Schltdl. et
Cham. (1.01 m año-1). Concluyen que debido al crecimiento y
adaptación de la especie a las condiciones edafo-climáticas
de la entidad, se podría considerar como potencial para
emplearse en el establecimiento de plantaciones forestales
comerciales o agroforestales.
and adaptation to the edafoclimatic conditions of the state, this
species could be potentially considered to be used in the
establishment of commercial or agroforestry plantations.
General description of Pinus greggii Engelm.
It is species native to Mexico (Martínez, 1948), similar to
P. patula, but distinguished by its short, straight and thick
leaves, although both belong to the same botanic group. It
is known in Coahuila State as “pino prieto”, in Hidalgo State as
“pino ocote”, in the Northern states as “pino garabatillo”, and
in the central Mexico as “ocote” or “ocote chino” (Eguiluz, 1978;
Perry, 1991; Farjon et al., 1997).
Descripción general de Pinus greggii Engelm.
Especie nativa de México (Martínez, 1948) parecida a P. patula,
pero se diferencia por sus hojas cortas, derechas y gruesas;
aunque pertenecen al mismo grupo botánico. Se le conoce como: “pino
prieto” en Coahuila, “pino ocote” en Hidalgo, en los estados del
norte como “pino garabatillo”, y en las poblaciones del centro
como “ocote” u “ocote chino” (Eguiluz, 1978; Perry, 1991; Farjon
et al. 1997).
It is found in climates with an average temperature of 16.8°C,
with an extreme maximum of 45°C and a minimal of 9°C. Places
in Northern Mexico with P. greggii are dry, with an annual
precipitation of 400 to 600 mm. The sites in the center with
this species have an annual precipitation of 700 to 1,600 mm.
It grows naturally in the Sierra Madre Oriental, at altitudes
of 1,300 to 3,000 m, and of 2,000 to 3,100 m. However,
the altitude distribution interval is different, depending on the
authors, which locate it from 1,200 to 2,700 m (Din, 1958;
Eguiluz, 1978; Dvorak and Donahue, 1993). It inhabits thin
soils, which have a sandy clay loam texture, are stony,
red-brown and have limestone; they are usually poor in terms
of organic material, and have an almost neutral pH
(Equiluz, 1978).
Se desarrolla en climas con temperatura media de 16.8°C,
con máximas extremas de 45°C y mínimas de -9°C. Los
sitios con P. greggii en el norte de México son secos, con
precipitación anual de 400 a 600 mm. Las procedencias del centro
tienen una precipitación anual de 700 a 1,600 mm. En forma
natural crece en las montañas de la Sierra Madre Oriental
en altitudes de 1,300 a 3,000 m, y de 2,000 a 3,100 m;
sin embargo, el intervalo altitudinal de distribución varía de
acuerdo a los autores, que lo ubican de 1,200 a 2,700 m (Din,
1958; Eguiluz, 1978; Dvorak y Donahue, 1993). Habita en suelos
delgados, de textura migajón areno-arcilloso, pedregosos, café
rojizos y calizos, normalmente pobres en materia orgánica; y
con pH casi neutro (Equiluz, 1978).
The timber from P. greggii is destined for sawmills, and is mostly
used for wooden sleepers, mining piles, beams and posts
for fences, furniture and firewood. It is recommended for
construction, cabinetmaking, interior decoration, furring and boards
for flat ceilings (Eguiluz, 1978; De la Paz, 1981; Dvorak, 1996).
The purpose of this study was to assess the growth in diameter
and height, and the survival rate of a six year old plantation of
Pinus greggii, located in lands which belong to the Comunidad
Indígena de Cheranástico, municipio Paracho, Michoaca State.
La madera de P. greggii se destina al aserrío, en su mayor
parte, se usa para durmientes, pilotes para minas, vigas
y postes para cercas, muebles y leña. La recomiendan para
construcción, ebanistería, decoración de interiores, lambrín y duelas
para cielos rasos (Eguiluz, 1978; De la Paz, 1981; Dvorak, 1996).
El objetivo del presente trabajo fue evaluar el crecimiento en
diámetro, altura y supervivencia de una plantación de Pinus
greggii a la edad de seis años en terrenos de la Comunidad
Indígena de Cheranástico, municipio Paracho, Michoacán.
The area of study is located in Cheranástico, in the municipality
of Paracho, Michoacan, at km 18 of the federal road
Carapan-Playa Azul. Its geographical position is 19°42’74.3”
North latitude, and 102°00’89.5” West longitude, at an
altitude of 2,293 m. The prevailing climate corresponds to type
C (w2) b(i)g: temperate with summer rains. Soil is Andosol, with a
slightly undulated topography, has a northeast exposition and
a slope below 5% (DETENAL, 1974).
El área de estudio se ubica en la localidad de Cheranástico,
municipio Paracho, Michoacán, en el km 18 de la carretera
federal Carapan-Playa Azul. Su posición geográfica es
19°42’74.3” latitud norte y 102°00’89.5” longitud oeste
60
y a una altitud de 2,293 m. El clima que prevalece en el área
corresponde al tipo C (w2) b(i)g: templado con lluvias en
verano. El suelo es Andosol, con una topografía ligeramente
ondulada, exposición noreste y pendiente menor al 5 %
(DETENAL, 1974).
The plantation was made on July 15th, 1999 on a square
design about one hectare, and was originally a part of an
agroforestry plantation for timber and for agricultural crops
production. Pinus greggii was planted, and during the first year,
crops consisted on beans and broad beans. Two different
spacings were included: 2.0 x 4.0 and 2.50 x 4.0 m.
La plantación se realizó el 15 de julio de 1999, originalmente
era parte de una plantación agroforestal con producción
de madera-cultivo agrícola. La especie forestal utilizada fue
Pinus greggii y el primer año se sembraron fríjol y haba como
componentes agrícolas. La plantación se hizo a marco real con
dos espaciamientos: 2.0 x 4.0 y 2.50 x 4.0 m, en una superficie
experimental de aproximadamente una hectárea.
P. greggii seedlings were produced in the El Copal nursery,
which belongs to the Asociación de Permisionarios Forestales
de la Meseta Tarasca. Seeds came from Jacala, Hidalgo, and
containers (Kopper block) with a 160 cell capacity were
used. At 9 months, the individuals were 28 cm tall.
The preparation of the land consisted in a 30 cm deep fallow.
Afterwards, the plantation was made byusing the pico de pala
system, which consists in making holes with a sharp shovel
at a depth that equals the plant produced in the tray (28 cm).
Las plantas de P. greggii se produjeron en el vivero “El Copal”
perteneciente a la Asociación de Permisionarios Forestales de
la Meseta Tarasca. La semilla procedía de Jacala, Hidalgo, y
se utilizaron contenedores (Kopper block) con una capacidad
de 160 celdas. A la edad de 9 meses, los individuos tenían una
altura de 28 cm.
Data were collected during the first six years. The first assessment
was performed at the beginning of the plantation, and the
following were 4, 12, 19, 23, 48 and 72 months later. The registered
values were total height (m), normal diameter (cm), and survival rate.
La preparación del terreno consistió en un barbecho
a una profundidad de 30 cm; posteriormente, se procedió a la
plantación con el sistema “pico de pala”, que consiste en hacer
hoyos con una pala de punta a una profundidad igual a la
planta producida en la charola (28 cm).
Total height of each individual was measured using a 6 m
height measuring pole, from the base to the top of each tree.
For calculating the normal diameter, a 5 m Weiss model 283D
5 m diametric tape was used.
La toma de datos se realizó durante los primeros seis
años. La primera evaluación se hizo al inicio de la plantación
y las siguientes a los 4, 12, 19, 23, 48 y 72 meses. Las variables
registradas fueron la altura total (m), el diámetro normal (cm) y
la supervivencia.
The survival rate was calculated by directly counting both
death and living individuals within the experimental unit. The
variable of interest was the quotient resulting from the number
of living trees, in relation to the total of individuals in the
experimental unit.
A cada individuo se le midió su altura total con un estadal de
6 m, considerándola desde la base hasta la punta de la copa.
Para el diámetro normal se usó una cinta diamétrica de 5 m, Weiss
modelo 283D 5m.
Experimental design
An experimental design of complete random blocks was used.
Their treatments were determined by the two different spacings
in the plantation (2.0 x 4.0 m and 2.50 x 4.0 m). The experimental
unit consisted of a group of 60 trees, and six replications were
considered. Thus, a total 360 plants was assessed in each treatment.
La supervivencia se obtuvo mediante un conteo directo
de los individuos vivos y muertos en la unidad experimental.
La variable de interés fue el cociente resultante del número
de árboles vivos, respecto al total de individuos en la
unidad experimental.
The statistical model is the following (Martínez, 1988):
Diseño experimental
Se utilizó un diseño experimental de bloques completos al
azar, cuyos tratamientos estuvieron determinados por los dos
espaciamientos de la plantación (2.0 x 4.0 m y 2.50 x 4.0 m).
La unidad experimental consistió en un conjunto de 60 árboles,
Where:
= Observation of the variable of interest
(diameter, height, survival rate) of the i-th
treatment in the j-th block.
=
61
General median
= Effect of the i-th treatment, i = 1, 2.
y se consideraron seis repeticiones. Por lo tanto, en total se
evaluaron 360 plantas por tratamiento.
= Effect of the j-th block, j = 1, 2, ...,6.
A continuación se anota el modelo estadístico (Martínez, 1988):
Donde:
Data were analyzed using the Statistical Analysis System
package (SAS, v8). Since significant differences were observed
between both treatments (p≤ 0.05), Tukey’s range test was
performed. In order to stabilize the variance for the statistical
analysis of the survival rate, percentage values were
transformed using the “arc sine” function.
= Observación de la variable de interés
(diámetro, altura y supervivencia) del
i-ésimo tratamiento en el j-ésimo bloque.
Additionally, a comparison of the growth in height and
diameter with plantations of other species established at a
similar density and in edafoclimatic conditions similar to those of
the Sierra Purhépecha was made.
=
Media general.
=
Efecto del i-ésimo tratamiento, i = 1, 2.
=
Efecto del j-ésimo bloque, j = 1, 2, ...,6.
The results of the variables height, diameter and survival rate
six years after the establishment of the plantation, as well as
the average annual increases in total average height and
diameter, are summarized in Table 1.
El análisis de la información se llevó a cabo en el paquete
Statistical Analysis System (SAS, v8). Cuando se obtuvieron
diferencias significativas entre tratamientos (p≤ 0.05), se
procedió a realizar la prueba de comparación de medias de Tukey.
Con el fin de estabilizar la varianza para el análisis estadístico
de la variable supervivencia los valores porcentuales fueron
transformados mediante la función “arcoseno”.
Regarding the average height at age six, highly significant
differences between both treatments were found, with a
significance level of 0.01%. The variation coefficient was 1.77%,
which is considered to be acceptable, since it shows the
homogeneity of data (Table 1).
Adicionalmente, se hizo una comparación del incremento en
altura y diámetro con plantaciones de otras especies establecidas a
una densidad similar y en condiciones edafo-climáticas parecidas a las
de la Sierra Purhépecha.
In the 2.0 x 4.0 m spacing, an average height of 7.38 m was
recorded, and in the 2.50 x 4.0 m spacing, it was of 6.95 m,
which represents a difference in height of 0.44 m in favor of the
first treatment.
When comparing the total average heights within the
same species and between treatments, it increased as
the distance between trees was reduced, which corresponds to a
plantation density of 1,250 trees ha-1 in the 2 x 4 m spacing, since
they get stressed due to the competition between tree tops
and their entanglement, which causes a competition for
light, water and nutriments.
Los resultados de las variables altura, diámetro y supervivencia
a la edad de seis años de establecida la plantación; así
como los incrementos medios anuales en altura total y diámetro
medio se resumen en el Cuadro 1.
Cuadro 1. Datos promedio de las variables evaluadas y los incrementos logrados en una plantación de Pinus greggii Engelm. a la
edad de seis años.
Table 1. Average data of the evaluated variables and the increases achieved in a plantation of Pinus greggii Engelm. at age six.
Espaciamientos
2.00 x 4.0 m
2.50 x 4.0 m
C.V. (%)
Altura total (m)
7.38 a
6.95 b
1.77
Diámetro normal
Supervivencia
IMAA
IMAD
(cm)
(%)
(m año-1)
(cm año-1)
12.37 a
11.66 b
3.48
61.78 a
52.80 a
12.17
1.23
1.15
2.06
1.94
Las medias seguidas por la misma letra no difieren significativamente entre sí, con un nivel de confiabilidad del 95%, de acuerdo al ANOVA
Medians followed by the same letter do not significantly differ among each other. The reliability level is 95%, according to ANOVA
62
Con respecto a la altura promedio a los seis años,
se determinaron diferencias altamente significativas entre
tratamientos, con un nivel de significancia del 0.01%. El
coeficiente de variación fue de 1.77%, que se considera
aceptable, ya que muestra la homogeneidad de los datos
(Cuadro 1).
During the months of measurement, the increase in height
between both treatments differentiated; therefore, in the smaller
spacing (2.0 x 4.0 m), growth was higher after the 48th month,
since the competition for the requirements mentioned above
began at this age, and due to the physical growing space between
tree tops (Figure 1). Regarding the 2.50 x 4.0 m spacing, growth
continued normally since there was no competition because
the population density was lower. During the last measurement,
at 72 months, growth was lower in contrast with the other
treatment, which had a higher plantation density (Figure 1).
The effect between treatments was highly significant, in terms
of height.
En el tratamiento 2.0 x 4.0 m se registró una altura media
de 7.38 m y en el espaciamiento 2.50 x 4.0 m de 6.95 m, que
corresponde a una diferencia en altura de 0.44 m, a favor del
primer tratamiento.
Al comparar las alturas totales promedio dentro de la misma
especie y entre tratamientos, esta fue mayor conforme se redujo
la distancia de los árboles, que corresponde a una densidad
de plantación de 1,250 árboles ha-1 del espaciamiento de
2 x 4 m, ya que al iniciar la competencia entre la copa de los
árboles, por efecto de su entrecruzamiento, se estresan, lo que
provoca competencia por luz, agua y nutrimentos.
These results match those of Crechi et al. (1992), who
evaluated 10 plantation densities for P. taeda L., which ranged
from 625 to 4,444 plants ha-1, and confirmed a highly significant
effect of plantation density over all the considered variables.
In an assay done to a population of Grevillea robusta A. Cunn
ex R. Br., it was confirmed that individuals grow less in height,
when measured at ages 3 and 7, if the density is low (Fassola
et al., 2004). However, they differ to those cited by Fahler et al.
(1986), Fernández et al. (1992) and Crechi et al. (1996), who
did not observe a significant effect on height.
Durante los meses de medición, el aumento en altura entre
los dos tratamientos se diferenció, de tal manera que a partir
de los 48 meses con el menor espaciado (2.0 x 4.0 m) el
crecimiento fue mayor, debido a que a esta edad se presentó
la competencia por los requerimientos antes mencionados; así
como, por el espacio físico de crecimiento entre la copa de los árboles
(Figura 1). En cuanto al espaciamiento de 2. 50 x 4.0 m continuó con
su crecimiento normal, en respuesta a la falta de competencia, ya
que la densidad de plantación fue menor. En la última medición,
a los 72 meses, se presentó un crecimiento menor con respecto
al otro tratamiento, el cual tuvo mayor densidad de plantación
(Figura 1). El efecto fue altamente significativo entre tratamientos,
para la variable altura.
When comparing the average height of P. greggii with the
data reported by García (1996), in plantations of P. pseudostrobus
Lindl. at age 5.8, with a height of 5.84 m, it widely exceeds it
with a difference in height of 1.55 m. Therefore, it turns out to
be a promising species for commercial forestry and restoration
plantations in a large part of the state of Michoacan.
In both treatments, the height of trees increased with age.
The behavior was very similar en both cases (figures 2 and 3).
Estos resultados concuerdan con los de Crechi et al. (1992), quienes
evaluaron 10 densidades de plantación para P. taeda L. de 625
hasta 4,444 plantas ha-1 y constataron un efecto altamente
significativo de la densidad de plantación sobre todas las
variables consideradas. En un ensayo con Grevillea robusta A.
Cunn. ex R. Br. se comprobó la existencia de menor altura
en los individuos, a los 3 y 7 años, cuando son plantados con
densidades bajas (Fassola et al., 2004). Sin embargo, difieren de
los citados por Fahler et al. (1986), Fernández et al. (1991) y
Crechi et al. (1996), quienes no observaron efecto significativo
sobre la variable altura.
A regression model was adjusted to describe this trend. In the
case of treatment 1, Table 2 shows the variability analysis and
the estimated parameters. It was observed that the coefficient
of determination is 99%, and the variables age and square age
were significant.
Given these conditions, the regression model was determined
as follows, and Table 3 provides a summary of results.
Height = (0.06425) Age + (0.00057526) Age2
For treatment 2, the resulting regression model was the following:
Al comparar la altura media de P. greggii con lo registrado
por García (1996), en plantaciones de P. pseudostrobus Lindl. a
los 5.8 años, con una altura de 5.84 m y la supera ampliamente
con una diferencia en altura de 1.55 m, por lo que resulta
ser una especie promisoria para emplearse en trabajos de
plantaciones forestales comerciales y de restauración en gran
parte del estado de Michoacán.
Height = (0.06226) Age + (0.00052039) Age2
Tables 4 and 5 report the analysis of variability and the
regression values.
When the estimated parameters of both models are
observed, the conclusion is that the age related behavior was
63
Figura 1. Crecimiento en altura de la plantación de Pinus greggii Engelm. con dos
espaciamientos a la edad de seis años.
Figure 1. Growth in height of the six year old plantation of Pinus greggii with two
different spacings.
En los dos tratamientos, la altura de los árboles se incrementó
con la edad. El comportamiento fue muy similar es ambos casos
(figuras 2 y 3).
similar in both treatments. Likewise, the probability values for
F and T are quite small (below 0.05), so the statistical test is
convincing, and both the age and the square age provide a
good explanation of the height related behavior.
Figura 2. Comportamiento de la altura en función de la edad para el tratamiento 1 (2 x 4 m).
Figure 2. Behavior in terms of height related to age for treatment 1 (2 x 4 m).
64
Figura 3. Comportamiento de la altura en función de la edad para el tratamiento 2
(2.5 x 4 m).
Figure 3. Behavior in terms of height related to age for treatment 2 (2.5 x 4 m).
Se ajustó un modelo de regresión para describir esta
tendencia. Para el caso del tratamiento 1 en el Cuadro 2 se
presentan el análisis de varianza y los parámetros estimados.
Se observa que el coeficiente de determinación es del orden
del 99% y que la variable edad y la edad al cuadrado
resultaron significativas.
Given the average diameter data six years after plantation,
a variability analysis was performed. Results indicated
that there are significant differences in both treatments, at a
significance level of 0.05%. The coefficient of variation (3.48%) is
considered to be acceptable, since it proves the homogeneity
of field data (Table 1).
Cuadro 2. Análisis de varianza y parámetros estimados para el tratamiento 1.
Table 2. Variability analysis and parameters estimated for treatment 1.
Fuente de variación
Modelo
Error
Total
Grados de libertad
2
36
38
Suma de cuadrados
500.83
4.21
505.05
En estas condiciones el modelo de regresión quedó como se
indica a continuación y en el Cuadro 3 se resumen los resultados.
Cuadrados medio
250.41
0.11
Valor de F
2140.56
Prob. F
< 0.0001
R2=0.9917
The highest diameter value was achieved in the 2.0 x 4.0 m
spacing, its median diameter being 12.37 cm, which was significantly
higher to that of the 2.50 x 4.0 m, its mean diameter being
11.66 cm. The difference is 0.71 cm, favorable for the smallest
spacing (2.0 x 4.0 m).
Altura = (0.06425) Edad + (0.00057526) Edad2
Cuadro 3. Resultados del modelo de regresión utilizado y parámetros estimados para el tratamiento 1.
Table 3. Results of the regression model used and parameters estimated for treatment 1.
Variable
Edad
Edad2
Grados de libertad
Parámetro estimado
Error estándar
Valor de t
Prob. T
1
1
0.06425
0.00057526
0.00511
0.00008278
12.58
6.95
< 0.0001
< 0.0001
65
Para el tratamiento 2, el modelo de regresión resultante fue:
The values reported here are consistent with those recorded
by Crechi et al. (1992), who assessed 10 different plantation
densities for P. taeda (from 625 to 4,444 plants ha-1) and
verified that plantation density has a highly significant effect on
all the assessed variables.
Altura = (0.06226) Edad + (0.00052039) Edad2
En los cuadros 4 y 5 se consignan el análisis de varianza y
los valores de la regresión.
Cuadro 4. Análisis de varianza y parámetros estimados para el tratamiento 2.
Table 4. Variability analysis and parameters estimated for treatment 2.
Fuente de
Grados de
Suma de Cuadrados
Cuadrados Medio
variación
libertad
Modelo
Error
Total
2
44
46
451.46
4.55
456.02
225.73
0.10
Valor de F
Prob. F
2179.94
< 0.0001
R2=0.9900
Cuadro 5. Resultados del modelo de regresión utilizado y parámetros estimados para el tratamiento 2.
Table 5. Results of the regression model used and parameters estimated for treatment 2.
Variable
Grados de libertad
Parámetro estimado
Error estándar
Valor de t
Prob. T
Edad
1
0.06226
0.00459
13.57
< 0.0001
Edad
1
0.00052039
0.00007478
6.96
< 0.0001
2
Al observar los parámetros estimados de ambos modelos, se
concluye que el comportamiento de edad fue similar en los
dos tratamientos. Así mismo, los valores de probabilidad para F
y para T son muy pequeños (menores del 0.05), por lo que las
pruebas estadísticas son contundentes, entonces, tanto la edad
como la edad al cuadrado explican bien el comportamiento
de la altura.
However, they differ from those reported by Fahler et al.
(1986), which revealed that DAP decreases eight years after
having planted P. taeda with nine different densities if the
number of trees ha-1 increases. Likewise, Mas et al. (1983)
studied six species of Pinus and one of Fraxinus sp., using
different spacings, and found a lack of significant effects of initial
spacing on growth in height and diameter, and in survival rate.
Con los datos de diámetro promedio a los seis años de
establecida la plantación, se realizó un análisis de varianza. Los
resultados indicaron que existen diferencias significativas entre
los dos tratamientos, a un nivel de significancia del 0.05%. El
coeficiente de variación (3.48%) se considera aceptable, ya que
demuestra la homogeneidad de los datos de campo (Cuadro 1).
Given the average survival data, the next step was to
perform a variability analysis which resulted in non-significant
differences among the assessed treatments (0.01%). The
coefficient of variation was 12.17%, which is acceptable because of
the low variability of field data (Table 4).
The general survival index of the assessed experimental units
was 57.29% (6 years after plantation); the interval varied from
52.80 to 61.78%. Survival may be prone to increase, as long as
mortality causes are prevented.
El mayor valor diamétrico se logró con el espaciamiento
2.0 x 4.0 m, con un diámetro medio de 12.37 cm, que fue
superior significativamente al espaciamiento 2.50 x 4.0 m,
con un diámetro medio de 11.66 cm, que corresponde a una
diferencia de 0.71 cm a favor del menor espaciamiento de
2.0 x 4.0 m.
Six years after plantation, 57.29% of all the trees planted
initially in both treatments survived. Likewise, there were no
significant differences related to spacing (Figure 4).
Los valores aquí documentados concuerdan con los registros
de Crechi et al. (1992), quienes al evaluar 10 densidades de
plantación para P. taeda (625 hasta 4,444 plantas ha-1)
constataron un efecto altamente significativo de la densidad de
plantación sobre todas sus variables evaluadas.
These results are consistent with those reported by Mas
et al. (1983), in which the initial spacing did not have a
significant effect on the survival rate of the different species studied.
However, they differ from the results reported by Crechi
et al. (1992) and Crechi et al. (1996), who point out a highly
significant effect of the plantation density over the survival rate.
Sin embargo, difieren de Fahler et al. (1986) cuyos resultados
revelaron que el DAP a los 8 años en una plantación
66
de P. taeda con nueve densidades disminuye al elevarse el
número de árboles ha-1. Así como con Mas et al. (1983) autores
que consignan para seis especies de Pinus y una de Fraxinus sp.,
con varios espaciamientos; la falta de efectos significativos del
espaciamiento inicial sobre el crecimiento en altura, diámetro
y en la supervivencia.
The decrease in the number of trees ha-1 was mainly due to the
damage caused by moles (Geomys bursarius Shaw), which destroyed
25% of the population. García and Aguilar (1996) state that
the decrease trend of the plants attacked by such rodent is one
of the main causes of death in forest plantations in Michoacan.
P. greggii was produced in a nursery using a technical tray
system, which caused an estimated death rate of 12% during
the first months of the plantations, since the plants produced in
such a way have a lower survival rate than those produced
in containers. Results are consistent with those of Cano (1998),
whose seedling survival rate 30 days after transplantation
into the field was 100% for plants grown using the traditional
system, and 81% for those grown using the technical system.
Con los datos de la supervivencia promedio, se procedió a
realizar el análisis de varianza sin que se obtuvieran diferencias
significativas entre los tratamientos probados, con un nivel
de significancia del (0.01%). El coeficiente de variación fue de
12.17%, aceptable por la poca variabilidad de los datos de campo
(Cuadro 4).
El índice de supervivencia general de las unidades
experimentales evaluadas fue de 57.29% (a los 6 años
de establecimiento), el intervalo varió de 52.80 y 61.78%. La
supervivencia puede ser susceptible de incrementarse, en
la medida que se prevengan las causas de mortandad.
In both production systems, survival rate in field was lower in
later samplings, in contrast with the first assessment. However,
the tendency remained the same: it was higher in vegetable
material produced using the traditional system. Three months
after planting, its survival rate was 91% vs 61% of the material
produced with the technical system, and 72% vs 20% five
months after planting. In the case of P. greggii (Figure 5), 5.23%
of mortality can be attributed to the lack of care taken from the
moment the plant leaves the nursery to the moment of plantation.
Del total de árboles plantados inicialmente, a los seis años del
establecimiento sobrevivió 57.29%, de los dos tratamientos.
De igual forma no hubo diferencia significativa entre los
espaciamientos (Figura 4).
Figura 4. Supervivencia en porcentaje de la plantación de Pinus greggii Engelm. establecida con dos
espaciamientos, a la edad de seis años.
Figure 4. Survival rate (%) at age six of the Pinus greggii Engelm. plantation established with two different spacings.
67
Estos resultados concuerdan con los dos de Mas et al. (1983)
en los que la supervivencia tampoco se apreció ningún efecto
significativo del espaciamiento inicial sobre la supervivencia en
las diversas especies ensayadas. Aunque difieren de Crechi
et al. (1992) y Crechi et al. (1996), quienes citan un efecto
altamente significativo de la densidad de plantación sobre
la supervivencia.
At age six, the survival rate of P. greggii in both spacings
was 52.80 and 61.78%, respectively. Such rate is acceptable,
in contrast with that of the promising conifers used for
reforestation in Sierra Purhépecha, since it is only exceeded
by that of P. douglasiana and P. montezumae (García, 1996).
Phytosanitary state of the plantation. In general terms it was
healthy (88%), but 12% of individuals were infected by a pest of
Dioryctria sp., because the owner pruned them without taking
into consideration which was the best season, what shape he
should give them and which were the adequate tools.
La reducción del número de árboles ha-1 se debió, principalmente,
a los daños causados por tuzas (Geomys bursarius Shaw), pues se
perdió hasta 25% de la población. A su vez, García y Aguilar (1996)
afirman que la tendencia en la disminución de las plantas atacadas
por este roedor es uno de los principales problemas de mortalidad
en las plantaciones forestales establecidas en Michoacán.
Average Annual Height Growth (IMAA)
The average annual height growth (IMAA, for its Spanish
acronym), at six years, showed values that range from 1.15 to
1.23 m year-1, which are not considerably different from each
other. However, it does represent a good height growth rate,
since, at a similar density, it showed the highest values in contrast
with the maximum growth values recorded in plantations
established in the Sierra Purhépecha, which are 1.03 m year-1
for P. patula, 1.07 m year-1 for P. pseudostrobus, 0.88 m year-1 for
P. douglasiana and 1.05 m year-1 for P. herrerae (García, 1996).
La producción en vivero de P. greggii se hizo en el sistema
tecnificado de charolas, lo cual originó una mortandad
estimada en 12 %, durante los primeros meses de establecida
la plantación, ya que las plantas producidas de esa forma tienen
menor supervivencia que las de envase. Los resultados
son coincidentes con lo de Cano (1998), cuya supervivencia de
plántulas a los 30 días de trasplantados en el campo, para
las plantas obtenidas bajo el sistema tradicional fue de 100 %;
mientras que las del método tecnificado tan solo alcanzó 81 %.
It should be said that P. patula and P. greggii are both alien
species. When compared to each other, the results of the latter
widely exceed those of the first at similar densities (García, 1996).
En ambos sistemas de producción, la supervivencia en campo se
redujo en los muestreos posteriores, con respecto a la primera
evaluación; sin embargo, se mantuvo la tendencia a ser
superior en el material vegetal producido en el sistema tradicional,
ya que sus valores fueron de 91% vs 61% en el tecnificado, a los
3 meses y de 72% vs 20% a los cinco meses de plantadas. A la
falta de cuidados que debe tener la planta, desde que sale del
vivero hasta el momento de su plantación se le atribuye 5.23 % de la
mortandad en la plantación de P. greggii (Figura 5).
A la edad de seis años, la supervivencia de P. greggii en los
dos espaciamientos fue de 52.80 y 61.78%, respectivamente,
aceptable en comparación con las coníferas promisorias para
reforestaciones en la Sierra Purhépecha, ya que solo es
superada por P. douglasiana y P. montezumae (García, 1996).
Estado fitosanitario de la plantación. En general fue sano
(88%), con 12% de los individuos estaban infectados por la
mariposa resinera (Dioryctria sp.), debido a que el propietario
de la plantación realizó algunas podas sin considerar la mejor
época, ni la forma y herramientas adecuadas para realizarlas.
Figura 5. Mortalidad en porcentaje (%) de la plantación
de Pinus greggii Engelm. establecida con dos
espaciamientos a la edad de seis años en
Cheranástico, municipio Paracho, Michoacán.
Figure 5. Death rate (%) at age six of the Pinus greggii Engelm.
plantation established with two different spacings in
Cheranástico, Paracho municipality, Michoacan.
Incremento medio anual en altura (IMAA)
El incremento medio anual en altura (IMAA), a los seis años,
presentó valores que van de 1.15 y 1.23 m año-1, los cuales no
sugieren diferencias importantes entre sí; sin embargo, denota
un buen ritmo de crecimiento en altura, ya que a una densidad
similar tuvo los valores más grandes a los máximos registrados
68
en plantaciones establecidas en la Sierra Purhépecha, que son
de 1.03 m año-1 para P. patula, de 1.07 m año-1 en P. pseudostrobus,
0.88 m año-1 en P. douglasiana y 1.05 m año-1 para P. herrerae
(García, 1996).
Average Annual Diameter Growth (IMAD)
The results of the IMAD (for its Spanish acronym) of P. greggii
at the age of six range from 1.94 to 2.06 cm year-1, which
is a positive increase in relation to that of the other native and
of one exotic used in forest plantations in Sierra Purhépecha,
where P. herrerae, P. patula, and P. pseudostrobus had an
IMAD of 2.1, 1.8 and 1.5 cm, respectively (García, 1996).
Cabe mencionar que P. patula y P. greggii son especies
exóticas en la región y al compararlas entre sí, esta última
superó ampliamente los resultados con densidades similares
(García, 1996).
The results of growth in height and diameter, as well as in
terms of survival rate, show the potential of using P. greggii
in plantations with agroforestry and commercial purposes in
edafoclimatic conditions similar to those found in the Sierra
Purhépecha. The records of Muñoz et al. (2009) confirm
such information.
Incremento medio anual en diámetro (IMAD)
Los resultados del IMAD, a la edad de seis años, para
P. greggii, fluctúan de 1.94 a 2.06 cm año-1, y denotan
buen incremento, con respecto al de otras nativas y una
exótica empleadas en plantaciones forestales en la Sierra
Purhépecha donde P. herrerae, P. patula, y P. pseudostrobus
presentan un IMAD de 2.1, 1.8 y 1.5 cm año-1, respectivamente
(García, 1996).
CONCLUSIONS
The effect of spacing on height growth showed a highly
significant difference in both treatments, and in the smaller spacing
(density of 1,250 trees ha-1) trees showed a greater growth
in height.
Los resultados del crecimiento en altura y diámetro, así como
en supervivencia, muestran el potencial de P. greggii para
utilizarse en plantaciones con fines agroforestales y comerciales
en condiciones edafo-climáticas similares a las obtenidas de
la Sierra Purhépecha, información que se confirma con lo
registrado por Muñoz et al. (2009).
The growth in diameter was greater in the 2.0 x 4.0 m
spacing, with significant differences when compared to that in
the 2.50 x 4.0 cm spacing.
CONCLUSIONES
The general survival rate of the plantation after the first
six years was 57.29%, which could increase if quality plants
produced with the traditional system were used, and better
measures for controlling moles were implemented.
El efecto del espaciamiento sobre el crecimiento en altura
exhibió una diferencia altamente significativa entre los dos
tratamientos, y en el espaciamiento menor (densidad de 1,250
árboles ha-1) los árboles presentaron una mayor altura.
The IMAA of P. greggii denotes a good height growth rhythm,
since at a similar density it exceeded the maximum registered values
of different promising reforestation species in Sierra Purhépecha.
El crecimiento en diámetro fue superior en el espaciamiento
2.0 x 4.0 m, con diferencias significativas respecto al
espaciamiento 2.50 x 4.0 cm.
The IMAD of P. greggii is greater, in contrast with other fast
growing species that were considered, whether native or
introduced to the state of Michoacan.
El índice de supervivencia general de la plantación fue de
57.29 % a los seis años de su establecimiento, el cual se podría
incrementar si se emplea planta de calidad producida en el
sistema tradicional y mejores medidas de control de las tuzas.
When considering soil productive capacity, the 2.0 x 4.0 m
spacing should be used, apart from the plantation density, since
this spacing resulted in a better development of both height
and diameter.
El IMAA de P. greggii denota un buen ritmo de crecimiento
en altura, ya que a una densidad similar superó a los valores
máximos registrados por diferentes especies promisorias para
reforestaciones en la Sierra Purhépecha.
El IMAD de P. greggii es mayor, respecto a otras especies
consideradas de rápido crecimiento, tanto nativas como
introducidas en el estado de Michoacán.
Al considerar la capacidad productiva del suelo, además
de la densidad de plantación se deberá emplear el
69
espaciamientos de 2.0 x 4.0 m, el cual presentó un mejor
desarrollo en altura y diámetro.
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70
MODELO PARA DETERMINAR CALIDAD DE SITIO A EDADES
TEMPRANAS DE CUATRO ESPECIES TROPICALES
A MODEL TO DETERMINE SITE QUALITY AT EARLY STAGES OF FOUR TROPICAL SPECIES
Jesús Gustavo Salazar García1, Olga Santiago Trinidad 2, Vicente Sánchez Monsalvo 2,
Carlos Monroy Rivera 2 y Edgar Couttolenc Brenis 2
RESUMEN
Contar con un instrumento que permita evaluar la calidad de sitio de las plantaciones forestales a edades tempranas es de gran utilidad
para tomar decisiones que permitan el buen manejo de las plantaciones forestales comerciales., lo que cobra importancia, en particular, ahora
que se están plantando grandes superficies con taxa tropicales en los que se tiene poca experiencia acumulada. En la actualidad,
solo es factible hacer una evaluación preliminar de las calidades de sitio a partir datos de desarrollo no cercanos al turno de las
plantaciones, ya que, la mayoría de ellas son jóvenes, las más antiguas tienen 10 años. El presente trabajo tuvo como objetivo estimar
la calidad de sitio en la etapa temprana de desarrollo, mediante un modelo exponencial que mejor represente la relación altura/edad,
de Cedrela odorata, Swietenia macrophylla, Gmelina arborea y Tectona grandis en el estado de Veracruz, con los datos obtenidos de
la evaluación de 29 proyectos de plantaciones forestales comerciales del año 2000 al 2004. Se consideraron dos modelos:
el exponencial y el de asociación exponencial. El que tuvo el mejor ajuste fue el primero; por lo tanto, este se utilizó para obtener la
familia de ecuaciones a partir de las cuales se generó la familia de curvas anamórficas. Las cuatro ecuaciones desarrolladas permiten
evaluar en forma aproximada la calidad de los sitios en las plantaciones forestales comerciales jóvenes de las especies seleccionadas.
Palabras claves: Calidad de sitio, Cedrela odorata L., Gmelina arborea Roxb., productividad de plantaciones, Swietenia
macrophylla King, Tectona grandis L. f.
ABSTRACT
To count with a tool that allows the assessment of site quality of forest plantations at early stages is very useful for decision making in
order to apply a good management for commercial forest plantations, which have become more important now a days when great
areas are being planted with tropical taxa, about which there is little accumulated experience. At present it is only possible to make
preliminary assessments of site qualities from development data not near the shift of plantations, since most of them are young
and the eldest are 10 years old. The aim of the actual work was to estimate site quality at early stages, through an exponential model
that best represents the height/age relation of Cedrela odorata, Swietenia macrophylla, Gmelina arborea and Tectona grandis in
Veracruz state, with the data obtained from the assessment of 29 projects of commercial forest plantations from the year 2000 to
2004. Two models were considered: exponential and of exponential association. The first one had the best fit; therefore, it was
used to obtain the family of equations from which the family of anamorphic curves was generated. The four equations made it possible
to have an approximate site quality evaluation of young commercial forest plantations of the selected species.
Key words: Site quality, Cedrela odorata L., Gmelina arborea Roxb., plantation productivity, Swietenia macrophylla King, Tectona
grandis L. f.
Fecha de recepción: 12 de diciembre de 2010
Fecha de aceptación: 7 de marzo de 2012
1
2
Campo Experimental Cotaxtla, CIRGOC, INIFAP. Correo-e: [email protected]
Campo Experimental El Palmar, CIRGOC, INIFAP.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
El establecimiento de plantaciones forestales comerciales en
los trópicos requiere del uso de herramientas que ayuden a la
determinación del potencial productivo de los terrenos
en donde se desarrollan las diferentes especies. Conocer
la calidad de sitio a edades tempranas permite al técnico o
al plantador evaluar si la especie de interés será exitosa en
predios de productividad variable. En función de la calidad del
sitio se podrán tomar acciones respecto a la continuación
del cultivo o su remplazo, así como de la programación de las
prácticas silvícolas.
The establishment of commercial forest plantations in the tropics
demands the use of tools that help to determine the productive
potential of the lands where different species grow. To know
site quality at early stages lets the technician or planter to
assess if the focal species will be successful in lands of varying
productivity. In terms of site quality, actions that involve the
continuation of the crop or its substitution or forestry practices can
be undertaken.
Nowadays this knowledge is particularly important in
Mexico as great areas are being planted with tropical taxa,
about which there is small accumulated experience. Thus, the
sooner the environmental conditions where commercial forest
plantations located in this ecosystem are acknowledged, a
better planning can be made of the treatments and investments
that must be done in different scopes.
En México cobra importancia este conocimiento, en
particular, ahora que se están plantando grandes superficies
con taxa tropicales en los que se tiene poca experiencia
acumulada. Así que reconocer lo más pronto posible
las condiciones ambientales en las que crecen las plantaciones
forestales comerciales ubicadas en este ecosistema, favorece la
buena planeación de los tratamientos e inversiones que se
deben hacer en distintos ámbitos.
At present it is only feasible to have a preliminary assessment
of site qualities based upon development data no near to
the shift of plantations, since most of them are young, being the
eldest, 10 years old.
Actualmente, solo es factible hacer una evaluación preliminar
de las calidades de sitio, con base en datos de desarrollo no
cercanos al turno de las plantaciones, ya que, la mayoría de
ellas son jóvenes, las más antiguas tienen 10 años.
The management of forest areas demands that the quality
of lands where commercial plantations are installed, which
is closely related to the environmental characteristics, from
which trees and their product yields depend. From the best
climatic and edaphic conditions there will be high growth rates
(Carmean, 1975; Woodard, 1997). To count with an instrument
to make and ex ante assessment of site quality makes it possible to
maximize the benefits and favours decision taking (Woodard,
1997). Studies in this regard identify the best places for the
development of trees, according to the expected potential of
each species (Andenmatten and Letourneau, 1997; Herrera
and Alvarado, 1998; Splechtna, 2001).
El manejo de las áreas forestales requiere de que se
conozca la calidad de los terrenos donde se instalan las
plantaciones comerciales, misma que está muy relacionada
con las características ambientales, de las que dependen
los rendimientos de los árboles y sus productos. A partir de
mejores condiciones climáticas y edáficas tendrán tasas
de crecimiento superiores (Carmean, 1975; Woodard, 1997). El
contar con un instrumento para valorar ex ante la calidad de
sitio hace posible maximizar los beneficios y facilita la toma
de decisiones (Woodard, 1997). Los estudios sobre el particular
identifican de los mejores lugares para el desarrollo de los
árboles, de acuerdo al potencial esperado de cada especie
(Andenmatten y Letourneau, 1997; Herrera y Alvarado, 1998;
Splechtna, 2001).
Site is equivalent to habitat and it is considered as the sum
of factors that support and influence vegetation (Heiberg
and White, 1956). Therefore, site index is an indicator of the
productive ability inherent to the place where forests
or forest plantations are established (Mendoza, 1993;
Woodard, 1997).
El sitio es el equivalente al hábitat y se considera como la
suma de los factores que soportan e influyen en la vegetación
(Heiberg y White, 1956). Por lo tanto, el índice de sitio es
un indicador de la capacidad productiva inherente al lugar
donde se establecen los bosques o las plantaciones forestales
(Mendoza, 1993; Woodard, 1997).
Site quality is assessed directly or indirectly (Clutter et
al., 1983). Direct methods use historic productivity data in
permanent lots, or of the data of volume or heights of temporary
lots (MacFarlene et al., 2000). Indirect methods use the relations
among the canopy species; the characteristics of understory
vegetation, topographic, climatic and edaphic factor and the
chemical composition of foliage (Chen et al., 1998; Wang,
1998). They also include the height of the stand (Clutter
et al., 1983; Fontes et al., 2003), in which it is assumed that
height growth of the species has a positive relation with
the inherent production of wood volume of the site.
La calidad de sitio se evalúa de forma directa e indirecta
(Clutter et al., 1983). Los métodos directos utilizan los datos
históricos de productividad en parcelas permanentes, o
los datos de volumen o alturas de parcelas temporales
(MacFarlene et al., 2000). Los indirectos emplean las relaciones entre
72
Salazar et al., Modelo para determinar calidad...
Besides, if it is considered that one of the main strategies
of survival of a tree is to dominate the place as these non-tolerant
species do (Cedrela odorata L., Tectona grandis L. f., Gmelina
arborea Roxb. y Swietenia macrophylla King) they tend to
develop height first, with an exponential increment in the initial
stages of growth. Such behavior is proper of growth curves
of tropical trees around the world (Del Amo and Nieto, 1983;
Onyekwelu and Fuwape, 1998; Bermejo et al., 2004; Upadhyay
et al., 2005). Then, only after some height is attained,
growth effect is the result of site quality.
las especies del dosel; las características de la vegetación del
sotobosque; los factores topográficos, climáticos y edáficos,
y la composición química del follaje (Chen et al., 1998; Wang,
1998). También incluyen la altura del rodal (Clutter et al., 1983;
Fontes et al., 2003), en el cual se asume que el crecimiento
en altura de la especie tiene una relación positiva con la
producción inherente al volumen de madera del sitio.
Además, si se considera que una de las principales
estrategias de supervivencia de un árbol es dominar el sitio lo
más rápido posible, como sucede con las especies no tolerantes
del presente estudio (Cedrela odorata L., Tectona grandis L. f.,
Gmelina arborea Roxb. y Swietenia macrophylla King), estos taxa
se desarrollan primero en altura, con un incremento exponencial
en sus etapas iniciales de crecimiento. Dicho comportamiento
corresponde con las curvas de crecimiento de los árboles
tropicales en el mundo (Del Amo y Nieto, 1983; Onyekwelu y
Fuwape, 1998; Bermejo et al., 2004; Upadhyay et al., 2005).
Entonces, solo después de una estatura determinada, el efecto
del crecimiento es resultado de la calidad de sitio.
Individuals used to determine these indexes, in general, are
dominant and co-dominant (Huang and Titus, 1993; MacFarlene et
al., 2000; Otarola et al., 2001), as they have made the
most of all the site resources. This can be understood as a
reflection of the growth of a species in a particular place. It is
important to mention that there are some experiences, even
though they are not with tropical species, whose evaluations of
site index in young plantations are related to site indexes
formulated afterwards for the same species (Ferree et al., 1958).
Site quality indexes for plantations in early stages sets out the
guidelines for decision taking by forest producers, by letting
them know, in an approximate way, the properties of land that
was planted with Cedrela odorata, Swietenia macrophylla,
Tectona grandis or Gmelina arborea.
Los individuos que se utilizan para determinar estos índices,
por lo general, son los dominantes y codominates (Huang y
Titus, 1993; MacFarlene et al., 2000; Otarola et al., 2001),
debido a que son los que han aprovechado todos los recursos del
sitio. Esto puede ser considerado como el reflejo del crecimiento
de la especie en un sitio. Es importante mencionar que se tienen
experiencias, aunque no en taxa tropicales, cuyas evaluaciones
del índice de sitio en plantaciones de corta edad se relacionan con
los elaborados posteriormente para la misma especie (Ferree
et al., 1958). Los índices de calidad de sitio para plantaciones
en edades tempranas dan pauta para la toma de decisiones de
los productores forestales, al permitirles conocer, de forma
aproximada, las propiedades del predio que fue plantado con
Cedrela odorata, Swietenia macrophylla, Tectona grandis o
con Gmelina arborea.
According to all the former arguments, the aim of the present
paper was to estimate site quality at early stages of the four
most important species used in commercial forest plantations
of Veracruz state (Cedrela odorata, Tectona grandis, Gmelina
arborea and Swietenia macrophylla) through an exponential
model that better represents the height/age relation.
Height and age data were taken from a sample to assess
tropical commercial forest plantations supported by the
Commercial Forest Plantation Development Program
(PRODEPLAN) of the National Forest Commission (CONAFOR)
in Veracruz state. The study consisted in a random sampling with
100 m2 ha-1 planted sites, which means that sampling intensity
is 1%. Within the universe of 29 projects of commercial
plantations sponsored until 2004, 1, 012 sites were visited:
565 of Cedrela odorata, 201 of Tectona grandis, 151 of
Gmelina arborea and 95 of Swietenia macrophylla.
Por todo lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue
estimar la calidad de sitio en la etapa temprana de desarrollo
de las cuatro especies más importantes en las plantaciones
forestales comerciales de Veracruz (Cedrelo odorata, Tectona
grandis, Gmelina arbórea y Swietenia macrophylla mediante
un modelo exponencial que represente mejor la relación
altura/edad.
Model of site quality buildup
Los datos de altura y edad se tomaron de una muestra para
evaluar las plantaciones forestales comerciales tropicales
apoyadas por el Programa para el Desarrollo de
Plantaciones Forestales Comerciales (PRODEPLAN) de la
Comisión Nacional Forestal (CONAFOR) en el estado de Veracruz.
El estudio consistió en un muestreo al azar con sitios de
100 m2 ha -1 plantada, lo que da una intensidad de muestreo
The pairs of data (height-age) of each species were put into a
graphic in order to represent all the possible site qualities in all
the observed ages, a condition that must be accomplished to
fit the equations that are not biased to site index (Clutter
et al., 1983).
73
de 1%. Dentro de un universo de 29 proyectos de plantaciones
comerciales financiados hasta 2004, se visitaron 1,012 sitios:
565 fueron de Cedrela odorata, 201 de Tectona grandis, 151
de Gmelina arborea y 95 de Swietenia macrophylla.
Only the tallest trees of every age were taken. These individuals
had a privileged position in their habitat and made the most
of the plantation practices, culture care and provenance
potential (Carmean, 1975; Clutter et al., 1983).
Construcción del modelo de calidad de sitio
In the case of Cedrela odorata, the information from 393
sites was selected and the average of the three tallest trees
was obtained, with which the dominating average heights linked to
an age of 12 to 36 months were handled; with these data
the guide curve was fit, as after 12 months height of 1.30 are
achieved, and individuals become free from factors such as
plant quality, plantation methods, competence with other
species and predation (Ferree et al., 1958).
Los pares de datos (altura-edad) de cada especie se graficaron,
para determinar si representan a todas las posibles calidades
de sitio en todas las edades observadas, condición que debe
cumplirse para ajustar ecuaciones que no estén sesgadas al
índice de sitio (Clutter et al., 1983).
Se tomaron únicamente los árboles más grandes de cada
edad. Estos individuos ocuparon una posición privilegiada en su
hábitat y aprovecharon las prácticas de plantación empleadas,
los cuidados del cultivo y la potencialidad de las procedencias
(Carmean, 1975; Clutter et al., 1983).
In Tectona grandis growths over 1.3 m were observed since
they were 5 months old; thus, pairs of data from that age until
45 months old were taken for the focus variables, but some
ages (10, 18 and 28 months were not included as they lack a
complete data interval. Gmelina arborea also showed heights
over 1.3 m in a few months, but only from 11 to 52 months were
taken into account. In the case of Swietenia macrophylla,
nine pairs of data from 11 to 53 months old were included.
En el caso de Cedrela odorata se seleccionó la información
de 393 sitios, y se obtuvo el promedio de altura de los tres árboles
más grandes, con los que se trabajaron alturas dominantes promedio
asociadas con una edad de 12 a 36 meses; con esos datos
se ajustó la curva guía, ya que después de 12 meses se alcanzan
alturas de 1.30 m, y los individuos quedan libres de
factores como la calidad de planta, métodos de plantación,
competencia con otras especies y depredación (Ferree et al., 1958).
Model
Since the first stages of development of tropical tree species
have a vertical exponential growth (Husch et al., 1972; Del
Amo and Nieto, 1983), two models were tested to fit a guide
equation: of exponential form (1) and of exponential
association (2).
En Tectona grandis los crecimientos mayores a 1.3 m se
observaron desde los 5 meses; por ello se tomaron en cuenta
los pares de datos para las variables de interés a partir de 5
meses y hasta los 45 meses, pero algunas edades como 10, 18,
y 28 meses no se incluyeron, porque carecen de un intervalo
completo de datos. También Gmelina arborea presenta alturas
mayores a 1.3 m en pocos meses, aunque solamente se
consideró el periodo de 11 a 52 meses de plantación. En
el caso de Swietenia macrophylla se incorporaron nueve pares
de datos correspondientes desde 11 hasta 53 meses de edad.
Height = a x EXP (b x AGE)
Height = a x (b – EXP (- c x AGE))
Where:
Height = Total height in meters of the tallest trees
Age = Plantation age in months
EXP = Natural logarithmic base
a, b and c = Estimated coefficients by non-linear
regression
Modelo
Dado que en las primeras etapas de desarrollo de las especies
forestales tropicales presentan un crecimiento exponencial
vertical (Husch et al., 1972; Del Amo y Nieto, 1983); se
probaron dos modelos para ajustar una ecuación guía: forma
exponencial (1) y de asociación exponencial (2):
Altura = a x EXP (b x EDAD)
Altura = a x (b – EXP (- c x EDAD))
(1)
(2)
Once the model was defined which had the best data fit, a
general family of equations was formulated in which the origin
was modified and thus the lines of the family of anamorphic
curves was obtained (Clutter et al., 1983; Montero and
Kanninen, 2003).
(1)
(2)
The general model of Site Quality Estimation at Early Stages
was the following:
ECSET = AD x EXP (b x (ER x EP))
74
(3)
Where:
Donde:
ECSET = Estimation of site quality at early stages
AD = Total height average of dominant and
co-dominant trees of the site to be assessed
P = Plantation age in months
ER = Reference age that varies between species from
36 to 54 months
EXP = Natural logarithmic base
Altura = Altura total en metros de los árboles más grandes
Edad = Edad de plantación en meses
EXP = Base de los logaritmos naturales
a, b y c= Coeficientes estimados por medio de la
regresión no lineal.
Una vez definido el modelo que se ajustó mejor a los datos,
se procedió generar la familia de ecuaciones, en las que se
varió el origen y así se obtuvieron las líneas de la familia de curvas
anamórficas (Clutter et al., 1983; Montero y Kanninen, 2003).
Initially, the fit of growth curves with the maximum growths
per species was made by the “PROC MODEL” of SAS V.
8 (SAS, 2000), and the best model was selected by Pseudo r 2
and the mean square of residuals, too.
El modelo general de la Estimación de Calidad de Sitio a
Edades Tempranas fue el siguiente:
ECSET = AD x EXP (b x (ER x EP))
However, when analysis was made, collinearity problems arose
with the exponential association with high values in the conditioning
number of collinearity diagnosis of the procedure that was
used. Therefore, what followed was to prove if the independent
variables (parameters and age) have a significant relation with
the dependent variable (height), by means of the Likelihood
ratio test advised for small samples, as it happened with the
analyzed data (SAS, 2000). If the variables are significant, then
it is concluded that the associated parameters with them are
not zero, so that those variables must be included in the model.
(3)
Donde:
ECSET = Estimación de calidad de sitio a edades
tempranas
AD = Altura promedio total de los árboles dominantes
y codominantes del sitio que se va a evaluar
EP = Edad de plantación en meses
ER = Edad de referencia que varía entre especies de
36 hasta 54 meses
EXP = Base de los logaritmos naturales.
Results show that Cedrela odorata and Tectona grandis had
the best indicators for the Mean Square of Residuals and the
fitted r2 for the exponential model; while for Gmelina arborea
and Swietenia macrophylla they were in the exponential association
model (Table 1). However, when it was tested if the independent
variables have a significant relation with the dependent variable
in the exponential association, in all the cases considered,
the second parameter has not a significant value, and thus, it
should not be included in the model, in such a way that the
exponential model results. Therefore, this model will be used for
the estimation of site quality at early stages. The exponential
functions fitted for each species vary in regard to the age of
the plantation (Table 2).
Inicialmente, el ajuste de las curvas de crecimiento con los
crecimientos máximos por especie se hizo con el procedimiento
“PROC MODEL” del Programa estadístico SAS Versión 8 (SAS,
2000), y como criterio para la selección del mejor modelo se
emplearon, en primera instancia el valor de Pseudo r 2 , así
como el cuadrado medio de los residuales.
Sin embargo, al efectuar el análisis, se presentaron problemas
de colinealidad del modelo de asociación exponencial con
valores altos en el número condicionante del diagnóstico
de colinealidad del procedimiento empleado. Por lo tanto, se
procedió a probar si las variables independientes (parámetros
y edad) tienen relación significativa con la variable dependiente
(altura), por medio de la prueba de Tasa de Verosimilitud (Likelihood
ratio) indicada para las muestras pequeñas, como es el caso de
los datos analizados (SAS, 2000). Si las variables son significativas,
entonces se concluye que los parámetros asociados con estas no
son cero, así que dichas variables deben incluirse en el modelo.
After using the guide curve of site index (Clutter et al., 1983)
the equations to estimate site quality at early stages were
obtained. To have clearer results were six months multiples
were fit to get complete years or complete years with six
months, and thus, to make it easier to estimate site quality
to make comparisons with other plantations (Table 3).
With the exponential equations graphics were prepared
for the estimation of site quality, in which are represented the
expected growths in height for different site qualities at a
reference age. Growth lines were found so that they would be
in the cloud of data of the accomplished sampling.
Los resultados muestran que en Cedrela odorata y Tectona
grandis se tuvieron los mejores indicadores para el Cuadrado
Medio de Residuales y la r2 ajustada para el modelo exponencial;
75
mientras que, para Gmelina arborea y Swietenia macrophylla
fueron en el modelo de asociación exponencial (Cuadro 1).
Sin embargo, al probar si las variables independientes tienen
una relación significativa con la variable dependiente,
en el modelo de asociación exponencial, para todos los
casos, el segundo parámetro no tiene valor significativo, por tanto,
no debería ser incluido en el modelo, de tal manera que resulta el
modelo exponencial. Por consiguiente, este se usará
para la estimación de calidad de sitio a edades tempranas. Las
funciones exponenciales ajustadas para cada especie varían con
respecto a la edad de plantación a la variación (Cuadro 2).
In Figure 1 can be observed the curves that indicate growth
potential of Cedrela odorata, Gmelina arborea, Tectona
grandis and Swietenia macrophylla in different places of
Veracruz state. If the lines were graded from the highest
to the lowest, there would be a subjective classification system. The
first quality sites would be those in which the average height
of the dominant trees are between the first and the second lines;
those of second quality would be between the second and third
lines; those of the third quality, between the third and the
fourth lines; those of the fourth quality would be between
the fourth and the fifth lines and, finally, those under the
fifth line.
Cuadro 1. Comparación de los cuadrados medios de residuales, coeficientes de determinación ajustados y de la prueba de razón
de verosimilitud de los modelos probados por especie.
Table 1. Comparison of mean square of residuals, fitted coefficients of determination and the likelihood ratio for the tested models
by species.
Especie
Modelo
Cuadrados medios
r2 ajustada
Prueba de razón de
de residuales
Verosimilitud
Cedrela odorata L.
Tectona grandis L. f.
Gmelina arborea Roxb.
Swietenia macrophylla King
Exponencial
A s o ci a
exponencial
Exponencial
A s o ci a
exponencial
Exponencial
A s o ci a
exponencial
Exponencial
A s o ci a
exponencial
ci ó n
ci ó n
ci ó n
ci ó n
0.97590
0.8691
a**, b*Edad**
1.05545
0.8585
a**, bNS, c*Edad**
0.50102
0.9186
a**, b*Edad**
0.52226
0.9151
a**, bNS, c*Edad**
5.45642
0.8762
a**, b*Edad**
4.59356
0.8958
a**, bNS,c*Edad**
0.19154
0.9264
a**, b*Edad**
0.17327
0.9334
a**, bNS, c*Edad**
** = significativa al 0.001, NS = No significativa
** = significant at 0.001, NS = Non significant
Cuadro 2. Modelo exponencial ajustado por especies y su edad base utilizada.
Table 2. Exponential model fit for species and the age that was used as a basis.
Especies
Cedrela odorata L.
Modelo exponencial
Altura = 0.890201 x EXP(0.067058 x edad)
Edad base meses
36 (3 años)
45 (3.75 años)
52 (4.33 años)
53 (4.417 años)
If a potential site quality of a young plantation must be
known, it is necessary to measure the average height of
the tallest trees of the plantation; Wadsworth (2000) mentions that
100 dominant and codominant trees in an hectare, in addition
to which it is necessary to know the age of the plantation. For
example, if there is one of Cedrela odorata 2.5 m average of the
highest trees, and a 24 months old, with the equation of this
species in Table 3 it is estimated that after 3 years. These
Después de utilizar el método de la curva guía del índice de
sitio (Clutter et al., 1983) se obtuvieron las ecuaciones que sirven
para realizar la estimación de la calidad de sitio a edades
tempranas. Con el fin de tener más claridad en los resultados, se
ajustaron múltiplos de seis meses para obtener años completos
ó años completos con seis meses, y hacer más fácil la estimación
de la calidad del sitio para realizar comparaciones con otras
plantaciones (Cuadro 3).
76
Cuadro 3. Ecuación para el cálculo de la estimación de calidad de sitio a edades tempranas.
Table 3. Equation for the estimation of site quality at early stages.
Especie
Cedrela odorata L.
ECSET
ECSET = AD x EXP(0.067058 x (36 – Edad))
values indicate that the site would be classified between 4 and
6 m, with sites of the third class.
Con las ecuaciones exponenciales se prepararon las
gráficas para la estimación de la calidad del sitio, en las cuales
se representan los crecimientos en altura esperados para
diferentes calidades de sitio a una edad de referencia. Se ubicaron
las líneas de crecimiento para que estuvieran dentro de la nube de
datos del muestreo realizado.
In Quintana Roo it has been documented that in the best
condition of growth of the tall trees of Cedrela odorata, they
get as tall as 5 m after three years old, which coincides with the
third condition that is from 4.5 to 6.31 m for the plantations of
Veracruz (García-Cuevas et al., 2007). The growth curves
determined in comercial forest plantations of Oaxaca resulted
similar with an average growth to the three years of 3 m, which
would belong to the fourth category obtained in Veracruz. The
former shows that in this state there can be better conditions for
the growth of Cedrela odorata than in other states of the country.
En la Figura 1 se observan las curvas que indican el potencial
de crecimiento de Cedrela odorata, Gmelina arborea, Tectona
grandis y Swietenia macrophylla en diferentes sitios del estado
de Veracruz. Si se calificaran las líneas de la más alta a la
más baja, se tendría un sistema subjetivo de clasificación. Los
sitios de primera calidad correspondieron aquellos en los que
la altura promedio de los árboles dominantes se colocan
entre la primera y la segunda líneas; los de segunda calidad
serán los que están entre la segunda y la tercera líneas; los de
tercera, entre la tercera y la cuarta líneas; los de cuarta
estarán entre la cuarta y la quinta líneas y, por último, los
que se ordenen por debajo de la quinta línea.
Gmelina arborea showed the highest growth rate among the
four species that were assessed. If classified according the lines
previously defined (Figure 1), in the sites of first class it would
be expected that the dominant trees would reach from 15.1 to
20 m or more after four years: the sites of second class could
Edad de plantación (meses)
Figura 1. Estimación de calidad de sitio en etapas tempranas de crecimiento de a) Cedrela odorata, b) Gmelina arborea, c) Tectona
grandis y d) Swietenia macrophylla en plantaciones forestales comerciales en el estado de Veracruz.
Figure 1. Site quality estimation at early stages of growth a) Cedrela odorata, b) Gmelina arborea, c) Tectona grandis and d) Swietenia
macrophylla in commercial forest plantations in Veracruz state.
77
hold 10.1 a 15 m; the third class between 5.1 and 10 m and
the fourth class, 5 m at the most. Research studies have been
published that support growths up to 20 m high at 5 years old
(Kamal, 1999) and in Indonesia at 21 months in two locations,
with 3.4 to 5 m high and the second location with 1.52 to 3.28
m at the same age (Roshetko et al., 2003). Wadsworth (2000)
mentioned growths of 3 to 6 m tall, in average at three years
old have been achieved, which confirms the tendency of the
assessments made in Veracruz.
Si se desea conocer la calidad de sitio potencial de una
plantación joven se requiere medir la altura promedio de los
árboles más grandes de la plantación; Wadsworth (2000)
menciona que deben medir 100 árboles dominantes y
codominantes de una hectárea, además es necesario conocer
la edad de plantación. Por ejemplo, si se tiene una de Cedrela
odorata con 2.5 m de altura promedio de los árboles más
grandes y una edad de 24 meses, con la ecuación para C.
odorata del Cuadro 3 se estima que a los 3 años los árboles
tendrán, en promedio, 5.6 m de altura. Estos valores indican
que el sitio estaría clasificado entre 4 y 6 m, como sitios de
tercera clase.
Tectona grandis, in the sites of first class, three and a half
years after it was planted, registered a dominant height of 8.1
to 10 m; in the second class sites, from 6.1 to 8 m; in those
of third, from 4.1 to 6 m; those of fourth, between 2.1 and 4 m
and in those of fifth, only 2 m or less (Figure 1). Keogh (1979)
formulated a site index with the data of several location of
Latin America, whose height value for the first category after
5 years was 12 m, while in Veracruz, 10 m can be attained
at 3.5 years; thus it is possible that the data of the latter are
overestimated. However, Pereira et al. (2008) pointed out that first
class plantations of Tectona grandis had a dominant height of
15 m at 4 years old in Tangara da Serra, Brazil, which could
validate the estimation of the data of Veracruz.
En Quintana Roo se ha documentado que en la mejor
condición de crecimiento los árboles superiores de Cedrela
odorata alcanzan aproximadamente 5 m a los tres años, lo
que coincide con la tercera condición que va de 4.5 a 6.31 m
para las plantaciones de Veracruz (García-Cuevas et al., 2007).
Las curvas de crecimiento determinadas en plantaciones forestales
comerciales de Oaxaca, resultaron similares con un crecimiento
promedio a los tres años de 3 m, lo que correspondería a la
cuarta categoría obtenida en Veracruz. Lo anterior, muestra que
en este estado puede haber mejores condiciones para el
crecimiento de Cedrela odorata, que en otros estados de
la república.
Horne (1966) reports that at three years old, Tectona grandis
grows up to 8 m high in first class sites, corresponding to the
second category determined for Veracruz. Wadsworth (2000)
highlights that the average growth of teak would be from 2
to 3 m high at three years, which are equivalent to the fourth
class determined in the actual study. In Keogh’s (1979) fifth class,
after five years 5 m high are attained, a number that seems to
follow the tendency of the curves determined for Veracruz.
Gmelina arborea presentó la tasa más alta de crecimiento
entre las cuatro especies evaluadas. Si se clasificara, de
acuerdo con las líneas definidas (Figura 1), en los sitios de primera
se esperaría que los árboles dominantes alcanzan alturas de
15.1 a 20 m ó más, a los cuatro años; los sitios de segunda
podrían tener de 10.1 a 15 m; los de tercera entre 5.1 y
10 m; y los de cuarta 5 m como máximo. Se han publicado
investigaciones que avalan crecimientos de hasta 20 m
de altura a los cinco años de edad (Kamal, 1999), y en
Indonesia a los 21 meses en dos localidades, con 3.4 a 5 m
de altura y la segunda localidad con 1.52 a 3.28 m a la misma
edad (Roshetko et al., 2003). Wadsworth (2000) menciona que
se logran crecimientos de 3 a 6 m de altura promedio a los tres
años de edad, lo que confirma la tendencia mostrada en
las evaluaciones realizadas en Veracruz.
In first class sites it is expected that dominant and codominant
trees of Swietenia macrophylla get to 7.1 to 9 m tall in average;
at four years in second class sites, the expected growths are
5.1 to 7 m; in third class sites, of 3.1 to 5 m and in fourth class,
the top growth is 3 m or even less (Figure 1). Wadsworth
(2000) reports an average growth for the species at three
years of 2 m high that belong to the fourth class determined
for Veracruz. In contrast, Guimarães et al. (2004) refers growths
of 3.45 m in pure plantations at the same age in Brazil. Bauer
and Francis (1998), as well, describe heights of 6.5 m in Peru, which
places the estimations for Veracruz in an average interval.
Tectona grandis en los sitios de primera, a los tres y medio
años después de la plantación, presentaron una altura
dominante de 8.1 a 10 m; en los sitios de segunda de 6.1
a 8 m; en los de tercera de 4.1 a 6 m, los de cuarta entre
2.1 y 4 m; y en los de quinta solamente llegaron a 2 m ó menos
de altura (Figura 1). Keogh (1979) elaboró un índice de sitio
con datos de diversas localidades de América Latina, cuyo valor
de altura para la primera categoría a los cinco años fue de
aproximadamente 12 m; mientras que en la de Veracruz indica
que a 3.5 años puede tener 10 m, en consecuencia es
posible que los datos en este último estén sobreestimados. Sin
embargo, Pereira et al. (2008) señaló que plantaciones de Tectona
CONCLUSIONS
The exponential model had a better fit for the four species,
since when the second parameter was eliminated from
the exponential association model, it is transformed into the
exponential model.
The four equations that were developed allow an
approximated assessment of the site quality in young commercial
78
grandis de primera calidad tuvieron una altura dominante de
15 m a los 4 años de edad, en Tangara da Serra, Brasil, lo
que podría validar la estimación de los datos para Veracruz.
forest plantations of Cedrela odorata, Swietenia macrophylla,
Gmelina arborea and Tectona grandis in the state of Veracruz.
ACKNOWLEDGEMENTS
Horne (1966) consigna que a los tres años, Tectona
grandis crece hasta 8 m de altura en sitios de primera calidad,
en correspondencia con la segunda categoría determinada
para Veracruz. Wadsworth (2000) destaca que el
crecimiento promedio de teca sería de 2 a 3 m de altura a los
tres años, que, a su vez, son equivalentes a la cuarta categoría
determinada en el presente estudio. En la quinta categoría de
índice de sitio de Keogh (1979), a los cinco años, se alcanzan
5 m de altura, cifra que parece seguir la tendencia de las
curvas determinadas para Veracruz.
This study was made possible from the financial support provided by
CONAFOR- CONACYT 2002 sector fund for the “Plantaciones
Forestales Comerciales: Tecnología Productiva para el Golfo Centro de
México” project.
En sitios de primera se espera que el promedio de los
árboles dominantes y codominantes de Swietenia macrophylla
tengan de 7.1 a 9 m de altura; a los 4 años de edad en sitios
de segunda, los crecimientos esperados son de 5.1 a 7 m; en
los sitios de tercera de 3.1 a 5 m; y en los sitios de cuarta el
crecimiento máximo en altura es de 3 m ó menores (Figura 1).
Wadsworth (2000) documenta un crecimiento promedio para
la especie a los tres años de 2 m de altura, que corresponde
a la cuarta categoría determinada para Veracruz. En cambio,
Guimarães et al. (2004) refieren crecimientos de 3.45 m en
plantaciones puras a la misma edad, en Brasil. Así mismo Bauer
y Francis (1998) describen alturas de 6.5 m en Perú, lo que
ubica a las estimaciones para Veracruz en un intervalo promedio.
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CONCLUSIONES
El modelo exponencial tuvo el mejor ajuste para las cuatro
especies, ya que al eliminarse el segundo parámetro del
modelo de asociación exponencial, este se transforma en
el modelo exponencial.
Las cuatro ecuaciones desarrolladas permiten evaluar en forma
aproximada la calidad de los sitios en las plantaciones forestales
comerciales jóvenes de las especies: Cedrela odorata,
Swietenia macrophylla, Gmelina arborea y Tectona grandis
en el estado de Veracruz.
AGRADECIMIENTOS
El presente trabajo fue posible gracias al apoyo recibido por
el fondo sectorial CONAFOR- CONACYT 2002 para el
proyecto “Plantaciones Forestales Comerciales: Tecnología
Productiva para el Golfo Centro de México”.
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80
NOTA DE INVESTIGACIÓN
EXTRACCIÓN DE MADERA EN EL PARQUE NACIONAL NEVADO DE TOLUCA
WOOD HARVESTING IN NEVADO DE TOLUCA NATIONAL PARK
Angel Rolando Endara Agramont 1, Gabino Nava Bernal 1, Sergio Franco Maass 1,
Alejandra Espinoza Maya 1 , José Antonio Benjamín Ordóñez Díaz2 y Carlos Mallén Rivera3
RESUMEN
La extracción de leña y madera en las localidades rurales dentro del área de influencia del Parque Natural Nevado de Toluca muestra
un notable incremento; sin embargo, al desconocerse sus cantidades reales se plantea la necesidad de conocer las especies forestales
que tienen un mayor grado de aprovechamiento, identificar sus porcentajes y determinar sus formas de uso. La metodología
consistió en un muestreo estratificado aleatorio en los bosques de pino (Pinus hartwegii), oyamel (Abies religiosa), aile (Alnus jorullensis)
y encino (Quercus laurina), donde se ubicaron 30 sitios de 20 x 50 m: pino (10), oyamel (10), aile (5) y encino (5), y se midieron
las variables de diámetro y altura para árboles mayores a 2.5 cm de diámetro normal (DN); así como el diámetro basal (DB) de todos
aquellos con evidencia de corte. Se realizó una encuesta en la cual se consideraron los siguientes tópicos: tipo de cobertura forestal,
uso del material y los diámetros para cada uno, época de extracción y sus volúmenes, y peso (kg) de las cargas de leña o madera
por especie para cinco localidades: Agua Blanca, Calimaya, Raíces, San Miguel Oxtotilpan y Santiago Tlacotepec. Los resultados
indican que la mayor cantidad de árboles extraídos para todas las especies, se concentra en los menores a 30 cm de DN; los cuales se
utilizan como leña, bajo el siguiente orden de calidad: encino, oyamel, pino y aile. En cambio, la extracción de individuos adultos es
más frecuente en encino (31%) y pino (29%): el primero se usa para carbón y el segundo para muebles.
Palabras clave: Abies religiosa (Kunth) Schltdl. et Cham., Alnus jorullensis Kunth, aprovechamiento maderable, bosques templados,
Pinus hartwegii Lindl., Quercus laurina Humb. et Bonpl.
ABSTRACT
The extraction of timber and firewood by rural localities within the area of influence of the Nevado de Toluca National Park shows a
marked increase, of which the actual amounts of extraction are unknown. As a result, there is a need to know which forest species have
a higher degree of extraction, identify percentages and determine forms of use. The methodology was carried out through a stratified
random sampling in pine (Pinus hartwegii), fir (Abies religiosa), alder (Alnus jorullensis) and oak (Quercus laurina) forests; 30 sampling
sites of 20 x 50 meters (1000 m2) pine (10), fir (10), alder (5) and oak (5), were placed in the field, and variables such as tree diameter and
height were measured in the case of individuals with a normal diameter (ND) greater than 2.5 cm, and so was the basal diameter
(BD) of those with cutting evidence. In addition, a survey was carried out in which variables such as the following were considered: type
of forest cover, use of materials, diameters for each use, extraction time, extraction volume and weight in kg of the loads of firewood
or wood species from five locations (Agua Blanca, Calimaya, Raíces, San Miguel Oxtotilpan and Santiago Tlacotepec). The
results indicate that most of the harvest trees in all tree species are concentrated in less than 30 cm ND, used as firewood, in the
following quality order: oak, fir, pine and alder. However, extraction of adult tree is more common in the oak (31%) and pine (29%), the
first used for coal and the second for furniture.
Key words: Abies religiosa (Kunth) Schltdl. et Cham., Alnus jorullensis Kunth, timber exploitation, temperate forests, Pinus hartwegii
Lindl., Quercus laurina Humb. et Bonpl.
Universidad Autónoma del Estado de México, Instituto de Ciencias Agropecuarias y Rurales. Correo-e: [email protected]
Programa de Cambio Climático, Pronatura
3
Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Conservación y Mejoramiento de Ecosistemas Forestales, INIFAP.
1
2
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
La extracción de leña, los incendios forestales, las plagas y
enfermedades son procesos que disminuyen la cobertura
vegetal y, de forma directa, ocasionan la reducción de los
caudales de agua y la fertilidad del suelo; además facilitan
las inundaciones (Acuña, 2006). Según Merino y Hernández
(2004) las comunidades rurales basan su consumo de energía
doméstica en combustibles de origen forestal (leña y carbón)
a partir de la “tala hormiga”, la cual consiste en la obtención
de materiales vegetales para cocinar y alimentarse (Valle,
2006). Esta necesidad crea una dependencia inmediata
de los recursos naturales cercanos y causa problemas
en las localidades vecinas que, en consecuencia, requieren
propuestas de ordenamiento territorial a nivel comunitario
(Pérez, 2006).
Timber extraction, wildfires, plagues and diseases are
processes that reduce vegetation cover and directly
cause the diminishment of water flows and of soil fertility; moreover,
they facilitate floods (Acuña, 2006). According to Merino and
Hernández (2004), rural communities base their domestic
energy consumption on fuels of forest origin (firewood and
coal) obtained from the “tala hormiga” (a form of illegal
small-scale logging meant for subsistence), which consists
in obtaining vegetal materials for cooking and feeding (Valle,
2006). This need creates an immediate dependency of the
population to the resources available nearby, and causes problems
in neighboring communities which, consequently, require
community territorial ordering proposals (Pérez, 2006).
Forest resources harvesting is a traditional activity that
takes an important place in the economy of the rural populations
near Natural Protected Areas (ANP, for its acronym in Spanish),
and constitutes the main source of income for a great number
of families. Timber extraction is directly oriented to satisfy the
basic needs (personal consumption), so it does not represent
an imminent risk or threat for the dynamics of the ecosystem
(González, 1993).
El aprovechamiento de los recursos forestales es una actividad
tradicional que ocupa un lugar importante en la economía
de las poblaciones rurales próximas a las Áreas Naturales
Protegidas (ANP) y constituye la fuente principal de
ingresos para un número importante de familias. La extracción
de leña se destina, de manera directa, para satisfacer las
exigencias básicas (autoconsumo), sin que represente un
riesgo o amenaza inminente para la dinámica del ecosistema
(González, 1993).
In this sense, creating ANPs has been a fundamental strategy
for the conservation of ecosystems; however, there are certain
institutional and social problems caused by forms of land
tenancy, land use changes, as well as an inadequate
space management (Valle, 2006). Such areas are related
to the local communities (Kramer et al., 1997), most of which
deforest following the slash-and-burn production system,
particularly in tropical rainforests, which contributes to the
deterioration of their ecosystems and the degradation of its
soils (Roncal et al., 2008; Berkes, 1999).
En este sentido, la creación de las ANP ha sido una estrategia
fundamental para la conservación de los ecosistemas; sin
embargo, existen problemas institucionales y sociales debido
a las formas de tenencia de la tierra, al cambio de uso de
suelo, así como a la inadecuada gestión de espacios (Valle,
2006). Dichas áreas tienen una relación con las comunidades
locales (Kramer et al., 1997) que, en su mayoría, deforestan
bajo el sistema de producción roza-tumba-quema, en particular,
en bosques tropicales, lo que contribuye al deterioro de
sus ecosistemas y la degradación de sus suelos (Roncal et al.,
2008; Berkes, 1999).
The environmental deterioration responds to the urban sprawl
and its large demands, among other factors (Espejel et al.,
2004), which results in a growing lack of physical and material
resources for thwarting the effects of economic and population
growth (Alfie y Méndez, 2000). It is defined depending
on the forms of social organization, the use of available
natural resources, and the political and financial conditions
that determine the characteristics of exploitation and use of
resources (Juan, 2007).
El deterioro ambiental obedece, entre varios factores, al
crecimiento de las manchas urbanas y sus grandes exigencias
(Espejel et al., 2004), lo cual origina una creciente falta de
recursos físicos y materiales para combatir los efectos del crecimiento
económico y poblacional (Alfie y Méndez, 2000). Su definición se
hace en función de las formas de organización social, el uso
de los recursos naturales disponibles y de las condiciones
económicas y políticas que definen las características de
aprovechamiento y uso de los recursos (Juan, 2007).
Brandon (1998) argues that financial development is feasible
in communities close to the ANPs, once the current focus is changed
within National Parks. Similarly, if the local knowledge is
taken into account, even if it is for developing intensive agriculture,
it would eventually be compatible with the conservation of such
areas (Schelhas, 1992). Moreover, it should be acknowledged
that Mexican forests and rainforests still play an important
role in the sustenance of many rural families living in extreme
Brandon (1998) sostiene que es factible el desarrollo
económico en comunidades cercanas a las ANP, una vez que se
cambie el enfoque actual dentro de los Parques Nacionales. De
igual forma, si se considera el conocimiento local, incluso para
desarrollar la agricultura intensiva, resultaría compatible con la
82
Endara et al., Extracción de madera en el parque...
poverty (Serrano, 2002). Therefore, the exploitation of forest
resources will have to take into account the need to satisfy
the basic requirements and financial benefits of communities,
in a way that does not exceed the productivity levels and
sustains the production capacity of the ecosystem, within the
frame of sustainable development.
conservación de dichas áreas (Schelhas, 1992). Además, se debe
reconocer que los bosques y selvas de México son todavía el
sustento de cuantiosas familias rurales que viven en extrema
pobreza (Serrano, 2002). Por lo anterior, el aprovechamiento
de los bosques tendrá que contemplar la necesidad de
satisfacer los requerimientos básicos y beneficios económicos
de las comunidades, de tal manera que este se lleve a cabo
sin exceder los niveles de productividad y mantener las
capacidades de producción del ecosistema, en el marco del
concepto del desarrollo sustentable.
The Nevado de Toluca National Park (PNNT) has experienced
an overexploitation of its timber forest resources, as is
demonstrated by the loss of over 50% of its original vegetation
cover, since its decree in 1936 (GEM, 1999). Moreover,
selective cutting for commercial purposes, land use changes
induced by the local population and the presence of plagues and
wildfires have greatly contributed to the forest deterioration
(Franco et al., 2006; Endara, 2007). Since there are 23 localities
within the park and several others in the surroundings, it
makes sense that human settlements and the great number of
both federal and state governmental authorities in charge
of forest management (CONANP, CEPANAF, CONAFOR,
SEMARNAT, PROBOSQUE) become a serious problem when
making decisions (Vargas, 1997).
El Parque Nacional Nevado Toluca (PNNT) ha tenido una
sobreexplotación de sus recursos forestales maderables, como
lo muestra la pérdida de más de 50% de su cobertura vegetal
original desde su decreto en 1936 (GEM, 1999). Así mismo, la
tala selectiva de madera con fines comerciales, los cambios
de uso de suelo inducidos por la población local y la
presencia de plagas e incendios forestales han contribuido en
gran medida al deterioro del bosque (Franco et al., 2006;
Endara, 2007). Con 23 localidades dentro del parque y otras
aledañas, es lógico que los asentamientos humanos y un
sinnúmero de instancias encargadas de su manejo (CONANP,
CEPANAF, CONAFOR, SEMARNAT, PROBOSQUE) se conviertan
en un serio problema para la toma de decisiones respecto a su
manejo (Vargas, 1997).
The PNNT supplies its inhabitants with firewood, timber and
non-timber forest products, such as perlilla, moss and edible
wild mushrooms. The sale of some of these products makes an
excellent source of financial income.
El PNNT ofrece a estas poblaciones el suministro de
leña, madera y productos forestales no maderables como la
perlilla, el musgo y los hongos silvestres comestibles, razón que
lo convierte en una excelente fuente de ingresos económicos
debido a la venta de algunos de los productos mencionados.
Therefore, the purpose of this research was to determine the
amounts of firewood and timber extracted by the inhabitants of
the localities within the PNNT’s area of influence.
The Nevado de Toluca National Park, important protected
area that comprises around 54,000 ha, is covered by wide
coniferous forests (pine and fir) and broad-leaved forests (oak
and alder). It is located 22 km southwest of Toluca city,
between 8 o 59’ and 19o 13’ N latitude, and between
99o 37’ and 99o 58’ W longitude. There are 24 communities
within its limits (Figure 1).
Por lo anterior, el objetivo de la presente investigación fue
determinar las cantidades de leña y madera extraídas por los
pobladores de las localidades ubicadas dentro del área de
influencia del PNNT.
El Parque Nacional Nevado Toluca, importante área
protegida con cerca de 54,000 hectáreas, está cubierto por
extensos bosques de coníferas (pino y oyamel) y latifoliadas
(aile y encino). Se ubica a 22 km al suroeste de la ciudad de
Toluca, entre 8° 59’ y 19° 13’ de latitud norte y los 99° 37’ y
99° 58’ de longitud oeste. Dentro sus límites se localizan 24
comunidades (Figura 1).
The study comprised four stages: selection of forest species,
extraction percentages within the forest, selection of
localities of study, and surveys directed towards firewood extraction.
Selection of forest species
El estudio comprendió cuatro etapas: elección de especies
forestales, porcentajes de extracción en el bosque,
selección de localidades de estudio y encuestas orientadas
a la extracción de leña.
Dense populations (considered to have the best degree of
conservation) of the main species: pine (Pinus hartwegii Lindl.), fir
(Abies religiosa (Kunth) Schltdl. et Cham), alder (Alnus jorullensis
Kunth) and oak (Quercus laurina Humb. et Bonpl.) were identified in
the field. Oak develops in mixed forests, but its relative
abundance exceeds 95%. Then, surfaces of continuous forest of
over 10 ha were selected through random sampling for the
installation of sites.
83
Fuente: Regil (2005)
Source: Regil (2005)
Figura 1. Ubicación del área del Parque Nacional Nevado de Toluca.
Figure 1. Location of the area of the Nevado de Toluca National Park.
Elección de especies forestales
Extraction percentages
Se identificaron en campo poblaciones densas (se considera
tienen el mejor grado de conservación) de las principales
especies: pino (Pinus hartwegii Lindl.), oyamel (Abies religiosa
(Kunth) Schltdl. et Cham, aile (Alnus jorullensis Kunth) y encino
(Quercus laurina Humb. et Bonpl.), este último se desarrolla en
bosques mixtos; sin embargo, su abundancia relativa supera 95%.
A continuación, mediante un muestreo aleatorio, se seleccionaron
superficies de bosque continuo mayores a 10 hectáreas para la
instalación de los sitios.
Following the method described by Villavicencio y Valdez (2003),
we set 30 sampling parcels of 20 X 50 m as follows: pine (10), fir
(10), alder (5) and oak (5). For registering forestry information,
all standing trees with a diameter at breast height (DAP) of over
2.5 cm were measured, and so were the basal diameters of stumps.
For calculating the extraction volumes, the height of trees
was estimated, based on a simple linear regression model of
standing individuals (diameter-commercial height), using the
following equations:
84
Porcentajes de extracción
Alder Oak
Fir
Pine De acuerdo al método de Villavicencio y Valdez (2003) se
establecieron 30 sitios de muestreo de 20 x 50 m: pino (10),
oyamel (10), aile (5) y encino (5). Para la recolección de la
información dasonómica, se midieron todos los árboles en pie
mayores a 2.5 cm de diámetro a la altura del pecho (DAP); así
como los diámetros basales de los tocones.
Where:
y = Estimated height
x = Basal diameter
Para el cálculo de los volúmenes de extracción se estimaron
las alturas de los árboles con base en un modelo de
regresión lineal simple de los árboles en pie (diámetro-altura
comercial), en el cual se utilizaron las siguientes ecuaciones:
Aile Encino Oyamel Pino y = 0.1393x + 2.9486
y = 0.1878x + 3.7087
y = 0.4927x + 5.5742
y = 0.3738x + 1.3815
Selection of localities of study
The localities that had access to the sampling sites were identified
and their access and closeness to the forest were
considered. Thus, we took into consideration asphalted
roads, rough dirt tracks, animal trails, as well as the possible
skid trails. Consequently, five localities were chosen for
the application of surveys: Agua Blanca, Calimaya, Raíces, San
Miguel Oxtotilpan and Santiago Tlacotepec. Key informers
from such localities were also located in the field routes.
y = 0.1393x + 2.9486
y = 0.1878x + 3.7087
y = 0.4927x + 5.5742
y = 0.3738x + 1.3815
Donde:
y = Altura estimada
x = Diámetro basal
Surveys directed towards firewood extraction
Selección de las localidades de estudio
Research techniques are a set of specific methods, operations
or procedures that guide the construction and management of
sampling instruments and data analysis (Rojas, 1989). Therefore,
those pertaining to social research are an instrumental part
of the research methodology for achieving specific purposes
(Quiroz, 2003).
Se identificaron aquellas que pudieran tener paso a los sitios
de muestreo y se consideró su acceso y cercanía al bosque,
para lo cual se tomaron en cuenta las carreteras pavimentadas
y de terracería, los senderos para animales, además de
las posibles vías de extracción.
In that sense, surveys were applied to the inhabitants of the
selected localities and previously structured interviews
made to the key informants, who were familiar with the history
of the community (Rojas, 1989).
De esta manera, se eligieron cinco localidades para la aplicación
de encuestas: Agua Blanca, Calimaya, Raíces, San Miguel
Oxtotilpan y Santiago Tlacotepec; donde también se ubicaron
informantes clave en los recorridos en campo.
According to INEGI (2000), it has been estimated that 62%
of households from the communities in the park use firewood
as fuel; therefore, surveys were structured to obtain information
regarding the species used, the approximate extraction values,
other uses and the necessary diameters of each.
Encuestas orientadas a la extracción de leña
Las técnicas de investigación son un conjunto de métodos,
operaciones o procedimientos específicos que guían la
construcción y el manejo de los instrumentos de recolección
y el análisis de datos (Rojas, 1989). Así, aquellas propias de la
indagación social son parte instrumental de la metodología de
la investigación que permite conseguir un propósito específico
(Quiroz, 2003).
The calculation of extraction volume made by the communities
was determined as follows: a) the load of firewood of each
species was weighed, using a Perton Profesional 50 kg roman
type hand scale ; b) timber density was obtained by weighing
10 cm cubes of each species; c) firewood extraction frequency
per household was estimated.
En este sentido, se aplicaron encuestas dirigidas a los habitantes
de las localidades seleccionadas y entrevistas, estructuradas de
manera previa, a informantes clave conocedores de la historia
de la comunidad (Rojas, 1989).
Once the volumes had been calculated, they were multiplied
by the number of households that used the resource, which
resulted in the total firewood extraction in the PNNT.
Obtaining the information directly in the forest allowed to
determine the tree density of each specie and its diametric
85
De acuerdo al INEGI (2000), se estima que 62% de las
viviendas de las comunidades del parque utilizan leña
como combustible, por tanto, las encuestas se dirigieron
a obtener información sobre las especies empleadas,
los volúmenes aproximados de extracción, otros usos y los
diámetros requeridos para cada uno.
category, as well as its respective extraction per cent, which,
along with the number of stumps in the forest, indicate the
preference for obtaining fir and oak individuals from
lower categories (5 to 30 cm of DBH) for firewood, and higher
diameters of pine, fir and oak for furniture, coal production
and construction timber, respectively. Shrub species were
considered in this study, even though they are also used as fuel.
El cálculo de volumen de extracción hecho por las
comunidades se determinó mediante el siguiente procedimiento:
a) se pesó la carga de leña por especie, con una báscula de
tipo romana de mano Perton Profesional de 50 kg; b) la densidad
de la madera se obtuvo al pesarse cubos de 10 cm de cada
especie; c) se estimó la frecuencia de extracción de
leña por vivienda.
The type of extraction depends on the cutting tools available
and the forms of moving the material. Thus, 80% of trees for
firewood are cut with axes, which would make it difficult to cut
larger trees, and are transported using working animals, such
as donkeys and mules.
Table 1 partially explains the decrease of tree density in the pine
forest (Villers et al., 1998; Franco et al., 2006; Endara, 2007).
However, fir firewood extraction does not influence the reduction
of its forest surfaces, which coincides with the data consigned
by Franco et al. (2006). Villers et al. (1998) estimate a density
of 790 ha (perimeter of individuals > 0.15 m at breast height),
whereas the present study has registered 536 ha with the
same values. This suggests that, even though surfaces seem
unaffected when pictured from a satellite, from the
sky or orthophotographed, if the tree density is actually
considered as a comparison parameter, a decrease of 32%
is observed. From this, it can be inferred that extraction in fir
forests promotes a decrease of its population density.
Una vez calculados los volúmenes, se multiplicaron por
el número de viviendas que utilizaban el recurso, lo que
dio como resultado la extracción total de leña en el PNNT. El
levantamiento de la información en el bosque permitió fijar la
densidad del arbolado por especie y categoría diamétrica;
además de sus respectivos porcentajes de extracción, los cuales, junto
con el número de tocones en el bosque, indican la preferencia
por obtener individuos de categorías menores (5 a 30 cm
de DAP) de oyamel y encino, utilizados como leña; así como
diámetros mayores de pino, oyamel y encino empleados para
mueblería, elaboración de carbón y madera de construcción,
respectivamente. Cabe destacar que para el estudio no se
tomaron en cuenta las especies arbustivas, que también sirven
como leña.
Since oak is of excellent quality for producing firewood and
coal, its extraction per cent is quite high (Romero, 1982). Its
vegetative reproduction (60% of grown individuals come
from stumps) is an important factor for reducing the effect
of such extraction.
El tipo de extracción está en función de la disponibilidad de
herramientas de corta y la forma de traslado del material; así,
80% de los árboles para leña son cortados con hacha, razón
por la que resultaría difícil derribar un árbol de mayor tamaño,
y su traslado se realiza con animales de tracción como
burros y mulas.
Alder forests experienced a small amount of extraction of
individuals, since its timber is usually put to more crafty uses,
Cuadro 1. Densidad del arbolado, tocones y volumen por hectárea.
Table 1. Tree and stump density, and volume per hectare.
Tipo de
bosque
Pino
Oyamel
Aile
Encino
Clase diamétrica
(cm)
5 a 30
> 35
5 a 30
> 35
5 a 30
> 35
5 a 30
> 35
Cantidad
de árboles
en pie
246
90
418
219
496
76
702
56
Cantidad
de árboles
extraídos
22
21
256
15
24
4
288
26
86
Porcentaje
de árboles
extraídos
8
19
38
6
5
3
29
31
Volumen de
árboles en
pie (m3 ha-1)
22.31
231.99
78.31
963.25
32.94
74.80
68.96
48.50
Volumen
extraído
(m3 ha-1)
5.58
95.43
53.53
75.62
2.84
2.38
40.32
26.20
Porcentaje
de volumen
extraído
20.01
29.15
40.60
7.28
7.94
3.08
36.90
35.07
which has contributed to the increase of their surfaces. This
is greatly due to the fragmentation of pine and oak forests,
and to the abandonment of crop lands. Moreover, it is also
related to the natural succession of ecosystems, because it is
a species that fixates nitrogen and thus helps reestablish the
original vegetation, through gradual regeneration (Kumar y
Ram, 2005).
El Cuadro 1 explica, en parte, la reducción en la densidad del
arbolado en el bosque de pino (Villers et al., 1998; Franco et al.,
2006; Endara, 2007). No obstante, la extracción de leña de
oyamel no influye en la disminución de sus superficies forestales,
lo que coincide con Franco et al. (2006). Sin embargo, Villers et
al. (1998) estiman una densidad de 790 ha (individuos
> a 0.15 m de perímetro a la altura de pecho); mientras que,
en el presente estudio se registran 536 ha bajo los mismos
valores de medición. Esto sugiere que, si bien, las superficies no
parecen afectadas cuando se usan imágenes de satélite,
fotografías aéreas y ortofotos, si se toma en cuenta la densidad
del arbolado como parámetro de comparación, se observa
una reducción del 32%, de lo cual se puede inferir que
la extracción, en el bosque de oyamel, favorece la disminución
en la densidad de sus poblaciones.
The extraction volumes identified in the surveys (Table 2)
show the multiple uses given to each taxon, and reflect
how much the inhabitants need and depend on the
resource. The results correspond with the volumes obtained
in the field, considering that the most demanded species are
fir and oak.
The localities situated above the park’s elevation above sea
level (3,000 masl) (INEGI, 2000) that use firewood as the main
fuel for cooking are recorded in Table 3, which also includes the
extraction volumes.
Los porcentajes elevados de extracción en el encinar obedecen
a su alta calidad como leña y carbón (Romero, 1982). Su
reproducción vegetativa (60% de los individuos maduros
provienen de rebrotes a partir de árboles cortados) es un
factor importante para reducir el efecto de dicha extracción.
The volumes of timber extracted from fir forests (Abies
religiosa) are the highest in the park, which is linked to their
incidence, multiple use and closeness to the localities. This
situation could cause the decrease in their population density,
which is more evident in pine forests (Pinus hartwegii), due to the
timber extraction for commercial purposes and the frequency
of induced fires for benefiting forage grass. Thus, both variables
contribute to the gradual decrease of trees and to the
fragmentation of the temperate forest in the PNNT.
El bosque de aile presenta una escasa cantidad de individuos
extraídos, dado que su uso tiene más fines artesanales, lo que
contribuye al incremento de sus superficies debido, en gran
parte, a la fragmentación de los bosques de pino y encino
y al abandono de tierras de cultivo. Aunque, también se
relaciona con la sucesión natural de los ecosistemas, ya que al
ser una especie fijadora de nitrógeno ayuda a restablecer la
vegetación original, a través de la regeneración paulatina de
estos bosques (Kumar y Ram, 2005).
If the extracted volume is compared to the potential volume, it
is evident that firewood and timber extraction for the production
of coal from oak (Quercus laurina) affects individuals of all
diametric classes. If the remaining little dense surfaces are also
taken into account (Table 4), the risk at medium-term is the
displacement of oak by fast growing species, especially alders
(Alnus jorullensis) and other shrubs.
Los volúmenes de extracción que se identifican a partir de las
encuestas (Cuadro 2) demuestran los múltiples usos de cada taxón,
así como la necesidad y dependencia del recurso por parte
de los pobladores. Los resultados coinciden con los volúmenes
obtenidos en campo, ya que las especies forestales con mayor
demanda son el oyamel y el encino.
Cuadro 2. Relación uso y extracción en las localidades.
Table 2. Use/extraction relation among communities.
Tipo de
Bosque
Pino
Oyamel
Aile
Encino
Uso / diámetros (cm)
Leña (5 a 30)
Madera (> 35)
Leña (5 a 30)
Madera (> 35)
Leña (5 a 30)
Madera (> 35)
Leña (5 a 30)
Madera (> 35)
Peso de una
carga (kg)
Densidad de la madera
kg m-3
70
488.2
Número de cargas
extraídas mes /
vivienda
4
70
461.9
8
1.2
60
403.2
2
0.3
140
680.8
8
1.6
87
Volumen de extracción
mes / vivienda (m3)
0.6
Cuadro 3. Extracción de leña en el Parque Nacional Nevado Toluca.
Table 3. Timber extraction in the Nevado de Toluca National Park.
Población
Total
Viviendas
habitadas
Viviendas
que
cocinan con
leña
Dilatada Sur
(dilatada)
Rosa Morada
1,452
273
240
364
82
67
461
95
86
Amanalco
El Capulin
Tercera
Sección (Palo
Mancornado)
Huacal Viejo
209
41
39
Calimaya
El Baldío Amarillo
14
3
2
415
81
68
112
19
19
13
3
3
55
11
9
Municipio
Almoloya de Juárez
Almoloya de Juárez
Amanalco
Calimaya
Localidad
Las Jarillas
Recurso
utilizado
Oyamel,
Pino
Oyamel,
Pino
Oyamel,
Pino
Oyamel,
Pino
Pino,
Encino,
Aile
Pino,
Encino,
Aile
Oyamel,
Pino
Oyamel,
Pino
Oyamel,
Pino
Coatepec Harinas
Las Jaras
Temascaltepec
La Loba
Temascaltepec
El Varal
Tenango del Valle
Colonia San
Román (El Llano)
177
33
31
San Juan
Tepehuísco
83
15
13
22
5
3
77
13
9
461
94
82
16
3
3
Oyamel,
Pino
Oyamel,
Pino
Oyamel,
Pino
Tenango del Valle
Zinacantepec
El Capulín
Zinacantepec
Agua Blanca
Ejido de Santa
María del
Monte
Buenavista
Zinacantepec
Zinacantepec
Cerro Gordo (El
Gachupín)
Zinacantepec
El Contadero de
Matamoros (San
José)
Zinacantepec
Cruz Colorada
Zinacantepec
Zinacantepec
Dos Caminos
(Crucero de la
Puerta)
La Lima
Zinacantepec
Loma Alta
Zinacantepec
Ojo de Agua
Zinacantepec
La Peñuela
Zinacantepec
La Puerta del
Monte (La
Puerta)
Raíces
Zinacantepec
Totales
Pino,
Encino,
Oyamel
Pino,
Encino,
Oyamel
Oyamel,
Pino
Oyamel,
Pino
Volumen de
Extracción
Oyamel (mes)
Volumen de
Extracción de
Pino (mes)
Volumen de
Extracción de
Encino (mes)
Volumen de
Extracción de
Aile (mes)
288
144
80.4
40.2
103.2
51.6
46.8
23.4
1.2
3.2
0.6
40.8
108.8
20.4
22.8
11.4
3.6
1.8
10.8
5.4
37.2
18.6
49.6
15.6
7.8
20.8
3.6
1.8
10.8
5.4
98.4
49.2
3.6
1.8
134.4
67.2
7.2
3.6
1.2
0.6
1,504
324
112
34
8
6
26
5
1
Oyamel,
Pino
Oyamel,
Pino
350
64
57
Oyamel,
Pino
68.4
34.2
512
104
95
Oyamel,
Pino
114
57
46.8
23.4
1,711
396
39
Oyamel,
Pino
577
113
107
Oyamel,
Pino
128.4
64.2
212
42
38
Oyamel,
Pino
45.6
22.8
544
110
78
Oyamel,
Pino
93.6
46.8
9,401
1,937
1,207
Fuente: INEGI, Censo de Población y Vivienda, 2000.
Source: INEGI, Censo de Población y Vivienda, 2000.
88
1,364
724
182
21
16,372.8
8,690.4
2,188.8
252
Finally, in any case the extraction volumes of firewood
exploited by the comuneros reached the amounts estimated in
the field, which suggests that such activity is altered by
other factors different from personal consumption, such as
Las localidades situadas por arriba de la cota 3,000 msnm
del Parque (INEGI, 2000), y que emplean la leña como principal
combustible para cocinar se consignan en el Cuadro 3, en
el que además se incluyen los volúmenes de extracción.
Cuadro 4. Volumen de extracción por superficies y tipo de bosque.
Table 4. Extraction volume by surface and forest type.
Tipo de
Bosque
Pino
Oyamel
Aile
Encino
Clase
diamétrica
(cm)
Volumen de
árboles en
pie (m3 ha-1)
Volumen
extraído
(m3 ha-1)
5 a 30
> 35
5 a 30
> 35
5 a 30
> 35
5 a 30
> 35
22.31
231.99
78.31
963.25
32.94
74.80
68.96
48.50
5.58
95.43
53.53
75.62
2.84
2.38
40.32
26.20
Superficie
(ha)
7,783
11,795
1,315
200
Los volúmenes de leña que se extraen del bosque de
oyamel (Abies religiosa), son los más altos en el parque, lo cual
se vincula con su mayor presencia, múltiple uso y cercanía
con las localidades, situación que podría favorecer la reducción
de las densidades de sus poblaciones. Dicho descenso es
más evidente en el bosque de pino (Pinus hartwegii) debido
a la extracción de madera con fines comerciales y a la
frecuencia de incendios inducidos para beneficiar al pastoreo.
Así, estas dos variables contribuyen a la disminución gradual
del arbolado y a la fragmentación del bosque templado en
el PNNT.
Volumen
potencial
Volumen
extraído en
bosque
173,639
1,805,578
923,666
11,361,534
43,316
98,362
13,792
9,700
43,429
742,732
631,386
891,938
3,735
3,130
8,064
5,240
Volumen
anual
extraído por
los comuneros
8,690.40
16,372.80
252.00
2,188.80
the sale of the resource by a small number of families and
some intermediaries.
Firewood for personal consumption does not pose a threat
to the conservation of forest resources; however, it does when
it is sold, since extraction volumes increase. Moreover, using
timber for commercial uses (furniture, coal, construction,
poles, etc.) implies felling large trees (diameter > 35 cm
and height > 20 m), which is not performed under a controlled
management system. That is why its effect on the forest
ecosystem is higher, since the damage caused many times
is irreversible.
Si se compara el volumen extraído con el volumen potencial,
se observa que la extracción de leña y madera para la
elaboración de carbón de encino (Quercus laurina) afectan
a individuos de todas las clases diamétricas y, si se consideran las
pequeñas superficies densas que aún quedan de este taxa
(Cuadro 4), el riesgo a mediano plazo es el desplazamiento del
encino por especies de rápido crecimiento, en particular el aile
(Alnus jorullensis) y otros arbustos.
Por último, en ningún caso los volúmenes de extracción
de leña aprovechados por los comuneros alcanzaron las
cantidades estimadas en campo, lo cual sugiere que dicha actividad
es afectada por otros factores ajenos al simple autoconsumo,
como sería la venta del recurso por un número reducido de
familias y algunos intermediarios.
La leña utilizada en el autoconsumo no significa una amenaza
para la conservación del recurso forestal; sin embargo, lo
es cuando esta se destina a la venta, ya que se incrementan
los volúmenes de extracción. Por otro lado, el empleo de la
89
madera con fines comerciales (mueblería, carbón, construcción,
postes, etc.) implica la tala de árboles de gran tamaño
(diámetros > 35 cm y alturas > a 20 m), misma que no sigue un
sistema de manejo controlado, por lo que su efecto es mayor
en el ecosistema forestal; porque el daño provocado muchas
veces es irreversible.
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90
NOTA DE INVESTIGACIÓN
TECNOLOGÍA PARA LA PRESERVACIÓN DE Juniperus comitana Mart. y
J. deppeana var. gamboana (Mart.) R. P. Adams
PRESERVATION TECHNOLOGY FOR Juniperus comitana Mart. and
J. deppeana var. gamboana (Mart.) R. P. Adams
Crisóforo Zamora Serrano 1, Francisco Javier Cruz Chávez 1 y Jaime López Martínez1
RESUMEN
Se ha calculado una pérdida de más de la mitad del área original y un empobrecimiento florístico de los bosques en el Centro de
Chiapas para los últimos 35 años. A nivel nacional se ha desarrollado investigación en diversas ramas de la mayoría de las especies
de coníferas, pero pocas integran conocimientos suficientes para servir de referencia en su manejo y conservación. La Unión Internacional
para la Conservación de la Naturaleza (UICN) para México clasifica a Juniperus comitana y a J. deppeana var. gamboana como
especies vulnerables; son endémicas y las más septentrionales en el Continente Americano. Son útiles para la restauración de bosques
y de suelos degradados y, adicionalmente, aportan materia prima a los pobladores rurales que la aprovechan y comercializan como
tablas, vigas, postes para cerco, leña, artesanías, y para la elaboración de muebles, puertas, ventanas y lambrín. Por ello y por la
amenaza de extinción que enfrentan, se llevaron acabo estudios relativos a sus aspectos ecológicos, biológicos y reproductivos, lo
que generó un respaldo que contiene la información mínima para planear el manejo y preservación de sus poblaciones naturales,
así como la producción de plantas para los procesos de restauración forestal. Los resultados obtenidos sirvieron para determinar la
distribución natural actual, los métodos más efectivos para: la recolección, estimación de la producción y manejo de semillas, además del
análisis de la calidad de las semillas y la propagación de plantas en vivero.
Palabras clave: Distribución geográfica, Juniperus comitana Mart., J. deppeana var. gamboana (Mart.) R. P. Adams, latencia,
producción de plantas, semillas.
ABSTRACT
A loss of more than half of the original territory and floristic impoverishment of the forests of Central Chiapas has been estimated for
the last 35 years. At a national scope, scientific research has been made in regard to most conifer species, but few integrate enough
knowledge as to be used as a reference for their management and conservation. The International Union for the Conservation of
Nature (IUCN) in Mexico has classified Juniperus comitana and J. deppeana var. gamboana as vulnerable species; they are endemic
and the most Northern of the American Continent. They are useful for the restoration of forest and degraded-soils and, additionally,
provide raw material to the rural people who harvest and commericalize them as boards, beams, fence-posts, firewood and use it to
make handicrafts, furniture, doors, windows and wainscot. Therefore, and for the extinction threaten they face, some studies in regard
to ecological, biological and reproductive aspects were carried out, which generated a support that includes the minimal information to
plan management and preservation of their natural populations, as well as plant production for forest restoration. The actual results
made it posible to determine the present natural distribution, the most effective methods for the collection production estimation
and management of seeds, as well as their quality analysis and plant propagation at the nursery.
Key words: Geographic distribution Juniperus comitana Mart., J. deppeana var. gamboana (Mart.) R. P. Adams, seed dormancy,
plant production, seeds.
Fecha de aceptación: 28 de febrero de 2012
1
CE. Centro de Chiapas, CIR. Pacífico Sur. INIFAP. Correo-e: [email protected]
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
Se ha estimado una pérdida de más de la mitad del área
original y un empobrecimiento florístico de los bosques en
el Centro de Chiapas para los últimos 35 años (De Jong et
al., 1999; Ochoa et al., 2004). En este contexto, la Unión
Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN)
para México, clasifica a Juniperus comitana Mart. y J. deppeana
var. gamboana (Mart.) R. P. Adams, como especies vulnerables
(IUCN, 2011); sin embargo, las investigaciones sobre
estas especies son escasas.
In the last 35 years, it has been estimated that more than half
of the original territory has been lost and a severe floristic
impoverishment of the forests of Central Chiapas ocurred
(De Jong et al., 1999; Ochoa et al., 2004). In this context, the
International Union for the Conservation of Nature (IUCN, 2011)
for Mexico classified Juniperus comitana Mart. y J. deppeana
var. gamboana (Mart.) R. P. Adams as vulnerable species;
however, research about them is rather scarce.
From this standpoint, the aims of this study were to provide the
technological tools for their conservation, the right management
of their natural populations and nursery plant production.
Here are described the results of the of works accomplished
in Chiapas Highlands for J. comitana and J. deppeana var.
gamboana by INIFAP, during 2004-2008; such information was
complemented other from several institutions in regard to these
species and some others with affinity.
Con base en lo anterior, los objetivos de este estudio fueron
generar herramientas tecnológicas para su conservación,
el adecuado manejo de las poblaciones naturales y la
producción de plantas en viveros. Aquí se presentan los resultados
de trabajos realizados en la región Altos de Chiapas, para J. comitana
y J. deppeana var. gamboana, por el Instituto Nacional de
Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP),
durante el periodo 2004-2008; dicha información fue
complementada con la obtenida por otras instituciones sobre
estas especies y otras afines.
Juniperus comitana and J. deppeana var. gamboana are
endemic species and, at this State, they represent the samples
at the most northern locations of the American Continent
(Zanoni and Adams, 1979; Adams and Schwarzbach, 2006;
Adams et al., 2007; Adams, 2008). CONABIO (1999) quotes
that they are useful in forest and degraded soil restoration. Rural
people use and market them as boards, beams, fence-posts,
firewood and handicrafts; J. deppeana var. gamboana is used in
furniture, doors, windows and wainscot. (Zamora et al., 2010).
In this study several methodological focus were included to
achieve an integrating view. 122 random sampling points
were established with isolated populations or trees, which were
complemented with 66 records of 6 herbaria: MEXU, IE-BAJIO,
XAL, EUA (LLT, TEX), CICY and ECOSUR.
Juniperus comitana y J. deppeana var. gamboana son especies
endémicas y las ubicadas en esta entidad corresponden a
las más septentrionales en el Continente Americano (Zanoni
y Adams, 1979; Adams y Schwarzbach, 2006; Adams et al.,
2007; Adams, 2008). La Comisión Nacional para el Uso y
Conocimiento de la Biodiversidad (1999) cita que son útiles para
la restauración de bosques y suelos degradados. Los pobladores las
usan y comercializan como tablas, vigas, postes para cerco,
leña y artesanías. J. deppeana var. gamboana, se usa para
elaborar muebles, puertas, ventanas y lambrín (Zamora et al., 2010).
En esta investigación se utilizaron diversos enfoques
metodológicos para tener un carácter integrador. Se establecieron
122 puntos aleatorios de muestreo con árboles aislados o
poblaciones, complementada con 66 registros de 6 herbarios:
MEXU, IE-BAJIO, XAL, EUA (LLT, TEX), CICY y ECOSUR. Con
los datos obtenidos se determinó que el intervalo altitudinal
para J. deppeana var. gamboana va de los 1,725 a
los 2,410 m y J. comitana de los 1,230 a los 2,200 m. Adams
(2008) registra altitudes similares para estas especies en
Guatemala. El área de distribución geográfica de J. deppeana
var. gamboana se sitúa entre las coordenadas 16° 44’ 20’’ y
16° 16’ 25’’ N y los 92° 39’ 17’’ y 92° 05’ 48’’ W y para J. comitana,
se ubica entre las coordenadas: 16° 33’ 59’’ y 16° 02’ 34’’ N y
los 92° 33’ 20’’y 91° 45’ 22’’ W (Figura 1).
With these data, it was determined that the altitudinal
range for J. deppeana var. gamboana is 1,725 to 2,410 masl.
Adams (2008) registered similar altitudes for these species in
Guatemala. The geographic distribution area of J. deppeana
var. gamboana is located at 16° 44’ 20’’ - 16° 16’ 25’’ N and
92° 39’ 17’’ - 92° 05’ 48’’ W and for J. comitana,: 16° 33’ 59’’
-16° 02’ 34’’ N and 92° 33’ 20’’and 91° 45’ 22’’ W (Figure 1).
Adams and Schwarzbach (2006) made a review of J. deppeana,
and they examined the DNA sequence, terpenes and bark
morphology and determined a high intraspecific variation and
acknowledged that J. gamboana as a variety of such species.
In a study about the geographic variation of J. deppeana, with
RAPD DNA molecular markers, Adams et al. (2007) determined
several discontinuous populations that include 4 varieties and 3
forms, in the United States of America, Mexico and Guatemala.
Adams y Schwarzbach (2006) hicieron una revisión de Juniperus
deppeana, examinando la secuencia de DNA, terpenos y
morfología de la corteza y determinaron un alto grado de
variación intraespecífica y reconocieron a J. gamboana como
92
Zamora et al., Tecnología para la preservación de...
una variedad de dicha especie. En un estudio de variación
geográfica de J. deppeana, con marcadores moleculares
RAPD DNA, Adams et al. (2007) determinaron poblaciones
discontinuas diversas que se incluyen en cuatro variedades y
tres formas, en Estados Unidos, México y Guatemala.
Zamora and Velasco (2006 a, 2006b) made studies about the
morphologic variation of fruits and seeds and concluded that
extreme populations of J. deppeana var. gamboana and
J. comitana are probably ecotypes and provenances limited by
wide altitudes related with climatic variations (Table 1).
Figura 1. Plano de distribución y rodales semilleros de J. deppeana var. gamboana y Juniperus
comitana en la Región Altos de Chiapas.
Figure 1. Distribution map and seed stands of J.uniperus deppeana var. gamboana and Juniperus
comitana in the Highlands of Chiapas.
The average height of trees of J. comitana y J. deppeana
var. gamboana is 2 to 12 m and some samples up to 17-20 m.
Average stem diameters vary from 5 to 15 cm, and some are
even 80 to 90 cm; the bark of these two species is squared and
has thick twigs; J. comitana’s is ragged, in stripes with narrow
twigs. Galbules are in short green peduncules, mesocarp is
fibrous and strongly adhered to the seed; when mature, they
change their color to Brown, blue or violet (Zamora et al., 2010;
Adams, 2008; Martínez, 1963). These species produce male
and female trees (Martínez et al., 2007).
Zamora y Velasco (2006a, 2006b) realizaron estudios
de variación morfológica de frutos y semillas y concluyeron
que las poblaciones extremas en cuanto a altitud de J. deppeana
var. gamboana y J. comitana probablemente constituyen
ecotipos o procedencias, condicionadas por amplias diferencias
altitudinales relacionadas con variaciones climáticas (Cuadro 1).
La altura promedio de los árboles de J. comitana y J. deppeana
var. gamboana es de 2 a 12 m y algunos ejemplares hasta de
17 a 20 m. Los diámetros promedio de tronco varían
entre 5 y 15 cm, existiendo todavía algunos árboles hasta
de 80 y 90 cm; la corteza de J. deppeana var. gamboana es
cuadriculada, presenta ramillas gruesas; la de J. comitana
es rasgada, en tiras y con ramillas delgadas. Las gálbulas están
colocadas en pedúnculos cortos, de color verde, el mesocarpio
es fibroso y fuertemente adherido a la semilla; en su madurez
cambian de color a café, azul o violáceo (Zamora et al., 2010;
Adams, 2008; Martínez, 1963). Estas especies producen
árboles machos y árboles hembras (Martínez et al., 2007).
Through the sample collection carried out during five years,
Zamora et al. (2010) found out that the phenology cycle
lasts 18 months, with overlapped cycles; flowering and
fructification take place every year. J. comitana flowers from
March to May, fruit becomes mature from June to November
and seed dispersal occurs from December to February; J.
deppeana var. gamboana produces flowers from April to
June, fruits ripen from July to December and seeds disperse
from January to April. Adams (2008) records polen dispersal
93
Cuadro 1. Valores promedio por localidad para largo y ancho de semillas y conos de J. deppeana var. gamboana.
Table 1. Average values by location for length and width of seeds and cones of J. deppeana var. gamboana.
Variable
Tulancá, Amatenango
Betania, Teopisca, Chis.
CV
DS
del Valle, Chis.
(2,310 msnm).
%
al 0.5%
(1,725 msnm).
mm
Significancia
mm
Significancia
Largo de
semilla
5.16
a
4.27
b
19.73
0.933
Ancho de
semilla
4.79
a
3.68
b
24.30
1.030
Largo de
cono
7.31
a
7.73
a
14.26
0.107
Ancho de
cono
7.70
b
8.62
a
16.18
0.132
CV=Coeficiente de variación; DS=Diferencia estadística (5%) mm
CV=Variation coefficient; DS=Statistical differences (5%) mm
A través de la recolección de muestras realizada durante
cinco años, Zamora et al. (2010) identificaron que el desarrollo
del ciclo fenológico tiene una duración de 18 meses, con
ciclos sobrepuestos; existe floración y fructificación todos los
años. J. comitana florece de marzo a mayo, el fruto madura
de junio a noviembre y dispersa las semillas de diciembre
a febrero; J. deppeana var. gamboana florece de abril a
junio; madura el fruto de julio a diciembre y dispersa de enero
hasta abril. Adams (2008) consigna dispersión de polen de
noviembre a diciembre para J. comitana y la primavera para
J. deppeana var. gamboana. Ramírez et al. (2003) mencionan
para J. gamboana como época de maduración y dispersión del
fruto, noviembre a enero. Martínez et al. (2007) citan para
J. deppeana producción anual continua de frutos.
from November to December for J. comitana and in spring for
J. deppeana var. gamboana. Ramírez et al. (2003) state from
November to January the time for fruit ripening and dispersal.
Martínez et al. (2007) quote that J. deppeana has a continuous
fruit production along the year.
Seed collection is made in seed stands that have a high per
cent of trees with phenotypical characteristics over those of
the average, such as: good structure, height, diameter, health
and seed production, which can be used for reforestation and
in situ population preservation (Zamora et al., 2010).
In order to determine cone size as well as their production
and that of seeds, random samplings of 10 trees for each
location were made, from which 30 fruits per tree were taken;
to each of them were measured average length and width
and seeds were extracted, which were weighed in an Ohaous
explorer E0B120 scale; their relation with the 30 fruits per
sample was determined (Zamora and Velasco, 2006a and
2006b) (Tables 2 and 3).
La recolección de semillas se efectúa en rodales semilleros
establecidos, que se caracterizan por tener un alto porcentaje
de árboles con características fenotípicas superiores al
promedio, como son: buena conformación, altura, diámetro,
sanidad y producción de semillas, mismos que pueden ser
utilizados para reforestación y preservación in situ de las
poblaciones (Zamora et al., 2010).
Seeds have a thick cover, 0.5 mm average for J. comitana
and 1.0 mm for J. deppeana var. gamboana.
Para determinar las dimensiones de los conos, así como su
producción y la de semillas, se efectuaron muestreos al azar en
10 árboles por localidad, de los cuales se tomaron 30 frutos
por árbol, a los cuales se les midió longitud y ancho promedio
y se les extrajeron sus semillas, mismas que fueron pesadas en
una balanza Ohaous modelo explorer E0B120 adicionalmente,
se calculó la relación entre éstas y los 30 frutos por muestra
(Zamora y Velasco, 2006a y 2006b) (Cuadros 2 y 3).
Adams et al. (2007) quote cones of 5 to 8 mm for J. deppeana
var. gamboana. Martínez (1963) determined cone diameters of
5 to 9 mm for J. gamboana and J. comitana, and seed length
from 4 a 6 mm, while Martínez et al. (2007) declared 5 a
20 mm length for J. deppeana cones and 6 a 7 mm for the
seed. Adams et al. (2008) calculated from 1 to 2 seeds per
cone for these species.
94
Cuadro 2. Dimensiones promedio de conos y semillas de Juniperus spp.
Table 2. Average size of cones and seeds of Juniperus spp.
Característica
Largo del cono
Diámetro del
cono (mm)
Largo de la
semilla (mm)
Ancho de la semilla (mm)
/ Especie
(mm)
J. deppeana
var. gamboana
7.3 a 7.7
7.7 a 8.6
4.3 a 5.2
3.7 a 4.8
J. comitana
5.7 a 5.9
6.2 a 6.5
3.1 a 4.3
2.4 a 3.7
Las semillas tienen una cubierta o testa gruesa, con promedio
de 0.5 mm, para J. comitana y 1.0 mm para J. deppeana
var. gamboana.
For seed quality, ISTA (1976) recommendations were followed,
in regard to the following aspects:
• Seed weight.- The average number of seeds
per weight unit for J. deppeana var. gamboana
was13,205 per kg y para J. comitana it was 38,883.
Salazar (2000) determined average numbers of
20,000 to 25,000 seeds per kilogram.
Adams et al. (2007) citan conos con dimensiones de 5 a
8 mm para J. deppeana var. gamboana. Martínez (1963)
determinó para J. gamboana y J. comitana diámetros de
cono de 5 a 9 mm y largo de semilla de 4 a 6 mm, y Martínez
et al. (2007) indican de 5 a 20 mm y largo para conos de J.
deppeana y de 6 a 7 mm para la semilla.
Cuadro 3. Producción promedio de conos y semillas de Juniperus spp.
Table 3. Juniperus spp. average cone and seed production.
Característica/
especie
J. deppeana var.
gamboana
J. comitana
Número de semillas/cono
Números de conos verdes/kg
Producción de
semilla/kg de cono
verde
1a3
2,342
89 gr
1
5,169
39 gr
Adams et al. (2008) calcularon de 1 a 2 semillas por cono,
para estas especies.
• Peso de semillas.- El número de semillas promedio por
unidad de peso, para J. deppeana var. gamboana
fue de 13,205 por kilogramo y para J. comitana 38,883.
Salazar (2000) calculó para J. deppeana promedios
de 20,000 a 25,000 semillas/kg.
• Germination.- The laboratory analysis method included
rag paper for wrapping, which were placed a
germination chamber (Seedburo Mod. 1500),
with a constant temperature of 22oC, 90% moisture
and 12 h light x 12 darkness photoperiod; the test
lasted for two months. Average germination results
were 3% for J. deppeana var. gamboana and 28%
for J. comitana. Low germination for the first species is
understood from the thick seed coat and the low
imbibition capacity of the brown paper towels. It is
considered good for J. comitana, if the starting point
is a 25% average for Juniperus deppeana (Salazar,
2000) and a 40-day period that the cycle lasts.
• Germinación.- El método de análisis en laboratorio
consistió en utilizar toallas de papel de estraza,
puestas en una cámara de germinación (Seedburo
Mod. 1500), con temperatura constante de 22° C,
humedad de 90% y fotoperiodo de 12 h de luz y
In order to know the germination potential at the nursery,
tests were made with a mixture of sand and mountain ground in
a 3:1 proportion, with a 50% shadow mesh. The germination period
was of 2.5 months; results for average germination of were 21%
for Juniperus deppeana var. gamboana and of 11% for J. comitana;
Para determinar la calidad de las semillas, se aplicaron
las pruebas recomendadas por la Asociación Internacional
para el Ensayo de Semillas (ISTA, 1976) que evalúan los
siguientes parámetros:
95
12 h de oscuridad; la prueba duró dos meses. Los
resultados de germinación promedio fueron de
3% para J. deppeana var. gamboana y 28% para J.
comitana. La baja germinación para la primera
especie se explica por la gruesa testa de la semilla y el
bajo poder de imbibición de las toallas de papel estraza.
Para J. comitana, se considera buena si se parte de
un promedio de 25% para Juniperus deppeana
(Salazar, 2000) y una duración del ciclo germinativo
de 40 días.
this means that the first species raised their germination and the
second, lowered it; a possible explanation of this behavior lies
in the different hardness and width of seed cover and inhibitory
substances, related to the type of substrate. The indirect viability test
included the following:
• Biochemical analysis.- For a fast estimation of seed
germination potential, the Tetrazolium method (ISTA,
1976) method was used, by assessing embryo
viability. Average results were 15% for J. deppeana
var. gamboana and 13% for J. comitana.
• Radiology analysis.- This test was made by placing 300
seeds per sample sheet, which were put over the film
upon which the radiography would be taken, that
is, in an X ray system (Faxitron HP 43804 model).
Results show that the average viability per cent for
J. deppeana var. gamboana was 20% and for J.
comitana, 26%. Low viability is related to high vain
seed indexes, 79% for J. deppeana var. gamboana
and 74% for J. comitana, which might be probably due
to the isolation of populations. Santos et al. (1999)
quote that in vegetation fragments of J. thurifera L.
up to 3 hectares, there was a severe reduction of
galbules compared to well-preserved forests, which
is related to the lack of dispersal agents and an
intense predation.
Para conocer el potencial de germinación en vivero se
realizaron pruebas en almácigo con sustrato de arena-tierra
de monte en proporción 3:1, cubierto con malla sombra 50%.
El periodo de germinación fue de 2.5 meses; los resultados
obtenidos de germinación promedio, para J. deppeana var.
gamboana fueron de 21% y para J. comitana de 11%. Bajo
esta condición, Juniperus deppeana var. gamboana elevó su
germinación y J. comitana la disminuyó; la probable explicación
a este comportamiento radica en la diferente dureza y grosor
de la cubierta de la semillas y cantidades de sustancias
inhibidoras, relacionadas con el tipo de sustrato.
Las pruebas indirectas de viabilidad incluyeron las siguientes:
• Análisis bioquímico.- Para estimar el potencial de
germinación de las semillas de forma rápida, se utilizó
el método del Tetrazolio (ISTA, 1976), evaluando la
viabilidad de los embriones. Los resultados promedio
fueron de 15% para J. deppeana var. gamboana y
13% para J. comitana.
To break seed dormancy, which becomes apparent by a low
germination that is linked to thick and water-proof seed coats
up to 1 mm thick (Zamora et al., 2010), 17 chemical and
physical treatments were tested. Results of the best treatments
are shown in Tables 4 and 5.
• Análisis radiográfico.- Se realizó colocando 300
semillas por placa de muestra, las que se colocan sobre
la película sobre la cual se tomará la radiografía o
placa de análisis, que se introduce en un såistema de
rayos X (Faxitron HP. Modelo 43804). Los resultados
indicaron que J. deppeana var. gamboana registró
un porcentaje de viabilidad promedio de 20% y
J. comitana de 26%. La baja viabilidad se relaciona
con altos índices de semillas vanas, siendo 79%
para J. deppeana var. gamboana y 74% para
J. comitana, originados probablemente por el
aislamiento de las poblaciones. Santos et al. (1999)
citan que en fragmentos de vegetación de J. thurifera L.
de hasta de 3 ha, advirtieron una disminución
drástica de la producción de gálbulas comparada
con bosques conservados, asociada a escasez de
dispersores y depredación intensa.
Cuadro 4. Resultados de germinación de los mejores
tratamientos para romper la latencia de semillas
de J. comitana de la región Altos de Chiapas.
Table 4. Germination results of the best treatments to break
dormancy of J. comitana of the Chiapas
Highland region.
Tratamiento
Germinación
promedio (%)
Testigo sin tratamiento
8
Estratificación en frío a -5 C por
dos meses
12
Estratificación en frío a -5oC por
un mes
11
o
Para romper el estado latente de las semillas, que se identifica
por una baja germinación que está asociada a cubiertas gruesas
e impermeables de las semillas, de hasta 1 mm (Zamora et
al., 2010), se experimentó con 17 tratamientos químicos y físicos.
96
Cuadro 5. Resultados de germinación de los mejores
tratamientos para romper la latencia de semillas
de J. deppeana var. gamboana de la región
Altos de Chiapas.
Table 5. Germination results of the best treatments to break
dormancy of J. deppeana var. gamboana seeds of
the Chiapas Highland region.
Los resultados de los mejores tratamientos se muestran en los
cuadros 4 y 5.
Para producir planta en vivero, es pertinente sembrar las
semillas de J. deppeana var. gamboana, en almácigo, en
febrero–marzo, en el caso de J. comitana, los meses son: mayo,
junio y julio. Las semillas serán sembradas en surcos con
separación de 5 cm o al voleo, a profundidad de 1.0 cm, para
J. comitana y de 2.0 cm para J. deppeana var. gamboana; la
primera especie inicia la germinación a los 25 días y la segunda
a los 31 días. Es necesario trasplantar a envases de polietileno
negro calibre 200 de 20 x 10 cm, con una mezcla de suelo
3:1 de arena - tierra de monte cuando las plántulas de J.
deppeana var. gamboana tengan de 4 a 5 cm de altura
ó dos meses y J. comitana tres meses y solamente la radícula
principal. El periodo de crecimiento de las plantas en vivero a
2,100 msnm, es de 15 a 18 meses de edad para J. deppeana
var. gamboana y 18 a 21 meses para J. comitana y las plantas
alcanzan una talla de 25 cm y 4 a 5 mm de diámetro del
tallo, con lo cual se asegura su calidad y supervivencia en el
campo (Zamora et al., 2010).
Tratamiento
Promedio %
Testigo sin tratamiento
16
Secado de semilla al sol 15 días
por 8 h, remojo y secado 4 veces,
más inmersión en ácido giberélico
por 2 días.
34
Inmersión en ácido sulfúrico 100%
por 2 h
29
For plant production at the nursery it is convenient to sow
seeds of J. deppeana var. gamboana in seed bed by February
and March, and J. comitana in May, June and July. Seeds
must be sown in furrows 5 cm apart or scattered, at 2.0 cm
deep for the first species and at 1.0 cm for the second, which
starts germination after 31 days, and after 25, J. comitana. It is
necessary to transplant to 200 de 20 x 10 cm black polyethilene
containers, filled by a soil mixture of 3:1 sand-mountain ground
when J. deppeana var. gamboana seedlings reach 4 to 5 cm
tall or are two months old and J. comitana is three months old
and only have the main radicle. Growth period of plants at the
nursery at 2,100 masl is 15 to 18 months for J. deppeana var.
gamboana and 18 to 21 months for J. comitana, and plants get
25 cm tall and stem diameters of 4 to 5 mm, with which they
guarantee their quality and survival at the field (Zamora
et al., 2010).
REFERENCIAS
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Juniperus deppeana (Cupressaceae). Phytologia 88(3):227-232.
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Semillas. Buenos Aires, Argentina 184 p.
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97
Dominio público.
“Una lección importante para el futuro que se obtiene del estudio pasado, es la importancia de las instituciones
locales en la mezcla de instituciones responsables de la conservación de la diversidad biológica a largo plazo.
Es la diversidad institucional la que ha ayudado, en muchos casos, a la protección de la diversidad biológica en
el pasado. Esta diversidad genera una gama de respuestas políticas que pueden comenzar a lidiar con la enorme
cantidad de acciones necesarias para manejar de manera eficiente los sistemas biológicos complejos. Sin dicha
diversidad, es casi imposible imaginar un sólo arreglo institucional lo suficientemente complejo para obtener el
conocimiento científico y la información local necesarios para responder de manera adecuada a los sistemas
ecológicos cambiantes a lo largo de grandes periodos de tiempo”.
Elionor Ostrom.
98
CONSEJO ARBITRAL
Argentina
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria.- M.Sc. Leonel Harrand
Museo Argentino de Ciencias Naturales.- Dra. Ana María Faggi
Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas (IADIZA).- Dr. Eduardo Martínez Carretero
Canadá
Universitè Laval, Québec.- Ph. D. Roger Hernández
Cuba
Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical.- Dra. Amelia Capote Rodríguez
Unión Nacional de Escritores y Artistas de Cuba.- Dra. Raquel Carreras Rivery
Chile
Universidad del Bío Bío.- Dr. Rubén Andrés Ananias Abuter
España
CIFOR-INIA.- Dr. Eduardo López Senespleda, Dr. Gregorio Montero González, Dr. Sven Mutke Regneri
Fundación CEAM.- Dra. María José Sánz Sánchez
Universidad de Oviedo.- Dr. Elías Afif Khouri
Universidad Politécnica de Madrid.- Dr. Alfredo Blanco Andray, Dr. Luis Gil Sánchez, Dr. Alfonso San Miguel-Ayanz,
Dr. Eduardo Tolosana, Dr. Santiago Vignote Peña
Estados Unidos de América
New Mexico State University.- Ph.D. John G. Mexal
Northern Arizona University .- Ph.D. Peter Z. Fulé
University of Colorado at Denver.- Ph.D. Rafael Moreno Sánchez
University of Florida.- Ph.D. Francisco Javier Escobedo Montoya
United States Department of Agriculture, Forest Service.- Dr. Mark E. Fenn, Dr. Carlos Rodriguez Franco
Italia
International Plant Genetic Resources Institute.- Dra. Laura K. Snook
México
.Asociación Mexicana de Arboricultura.- Dr. Daniel Rivas Torres.
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.- Dr. José F. Conrado Parraguirre Lezama.
Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C. Dra. Luz María del Carmen Calvo Irabién
Ph.D. José Luis Hernández Stefanoni
Centro de Investigación y Docencia Económicas.- Dr. Alejandro José López-Feldman
CENTROGEO / CONACYT.- Dra. Alejandra López Caloca.
Colegio de la Frontera Sur.- Dr. Bernardus H. J. de Jong, Dr. Mario González Espinosa, Ph.D. Jorge E. Macías Sámano,
Dr. Neptalí Ramírez Marcial, Dr. Cristian Tovilla Hernández, Dr. Henricus Franciscus M. Vester
Colegio de Postgraduados.- Dr. Arnulfo Aldrete, Dr. Dionicio Alvarado Rosales, Dr. Víctor M. Cetina Alcalá,
Dra. Ma. de Lourdes de la Isla de Bauer, Dr. Héctor M. de los Santos Posadas, Dr. Armando Equihua Martínez,
Dr. Ronald Ferrara-Cerrato, Dr. Edmundo García Moya, Dr. Manuel de Jesús González Guillén, Dr. Jesús Jasso Mata,
Dr. Lauro López Mata, Dr. Javier López Upton, Dr. Martín Alfonso Mendoza Briseño, Dr. Antonio Trinidad Santos,
Dr. Juan Ignacio Valdés Hernández, Dr. José René Valdez Lazalde, Dr. J. Jesús Vargas Hernández,
Dra. Heike Dora M. Vibrans Lindemann
El Colegio de México.- Dra. María Perevochtchikova
99
El Colegio de Tlaxcala, A.C..- M.C. Noé Santacruz García
Instituto de Ecología, A. C..- Dr. Pedro Guillermo Ángeles Álvarez, Dr. Ismael Raúl López Moreno
Instituto Politécnico Nacional.- Dr. Alejandro Daniel Camacho Vera, Ph.D. José de Jesús Návar Cháidez,
M.C. D. Leonor Quiroz García, Ph.D. Sadoth Sandoval Torres
PRONATURA.- Dr. José A. Benjamín Ordoñez Díaz
Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro.- Dr. Eladio Heriberto Cornejo Oviedo, M.C. Salvador Valencia Manzo
Universidad Autónoma Chapingo.- M.C. Beatriz Cecilia Aguilar Valdez, M.C. Baldemar Arteaga Martínez,
Dra. Emma Estrada Martínez, M.C. Mario Fuentes Salinas, M.C. Enrique Guízar Nolazco, Dra. María Isabel Palacios Rangel,
Dr. Hugo Ramírez Maldonado, Dr. Dante Arturo Rodríguez Trejo, Dr. Leonardo Sánchez Rojas, Dr. Enrique Serrano Gálvez,
Dra. Ernestina Valadez Moctezuma,
Universidad Autónoma de Baja California Sur.- Dr. José Antonio Martínez de la Torre
Universidad Autónoma de Chihuahua.- Ph.D. Concepción Luján Álvarez, Ph.D. Jesús Miguel Olivas García
Universidad Autónoma de Guadalajara.- Dr. Mauricio Alcocer Ruthling
Universidad Autónoma de Nuevo León .- Dr. Glafiro J. Alanís Flores, Dr. Enrique Jurado Ybarra,
Dr. José Guadalupe Marmolejo Monsiváis, Dr. Eduardo Javier Treviño Garza
Universidad Autónoma de Querétaro.- Dr. Luis Gerardo Hernández Sandoval
Universidad Autónoma de San Luis Potosí.- M.C. Carlos Arturo Aguirre Salado
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo.- Dra. Ana Laura López Escamilla, Dr. Ángel Moreno Fuentes
Universidad Autónoma del Estado de México.- Dr. Darío Ibarra Zavala, Dr. Armando Burgos-Solorio
Universidad Autónoma Indígena de México.- Dra. Hilda Susana Azpiroz Rivero
Universidad Autónoma Metropolitana.- Dr. Héctor Castillo Juárez, Dra. Carmen de la Paz Pérez Olvera
Universidad de Guadalajara.- Dr. Luis Ramón Bravo García, Dr. Ezequiel Delgado Fourné,
M.C. Francisco Javier Fuentes Talavera, M.C. María Guadalupe Lomelí Ramírez, M.C. Roberto Novelo González,
Dr. Rubén Sanjuán Dueñas
Universidad del Mar.- M.C. Verónica Ortega Baranda
Universidad Juárez del Estado de Durango.-Dr. Javier Leonardo Bretado Velázquez,
Dr. Hermes Alejandro Castellanos Bocaz, Dr. José Javier Corral Rivas, Ph.D. José Ciro Hernández Díaz, Dr. Marín Pompa García
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.- Dr. José Cruz de León, M.C. Marco Antonio Herrera Ferreyra,
Dr. Alejandro Martínez Palacios, Dr. José Guadalupe Rutiaga Quiñones, Dr. David Zavala Zavala
Universidad Nacional Autónoma de México.- Dra. María del Consuelo Bonfil Sanders, Dr. Humberto Bravo Álvarez,
Dra. Eliane Ceccón, Dr. Joaquín Cifuentes Blanco, Dr. Abisaí Josué García Mendoza, Dr. Roberto Garibay Orijel,
Dr. Julio Alberto Lemos Espinal, Dr. Daniel Piñero Dalmau, Dr. Américo Saldívar Valdés, Dra. Teresa Terrazas Salgado
Universidad Veracruzana.- Dr. Lázaro Rafael Sánchez Velásquez
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias.- Dr. Miguel Acosta Mireles,
Dr. Juan de Dios Benavides Solorio, Dr. Fernando Carrillo Anzures, Dr. Carlos Román Castillo Martínez,
Dr. José Gilberto Chávez León, M.C. Alfonso de la Rosa Vázquez, Dr. José Germán Flores Garnica,
M.C. Antonio González Hernández, Dr. Vidal Guerra de la Cruz, Dr. José Amador Honorato Salazar, Dr. Fabián Islas Gutiérrez,
Dr. Emiliano Loeza Kuk, M.C. José Francisco López Toledo, Dr. Martín Martínez Salvador,
Dra. Aixchel Maya Martínez, Dr. José Isidro Melchor Marroquín, M.C. Francisco Moreno Sánchez, Dr. Ramiro Pérez Miranda,
Dr. José Ángel Prieto Ruíz, M.C. Fabiola Rojas García, Dr. Guillermo Sánchez Martínez, Dr. Erasto Domingo Sotelo Ruiz,
Dr. Arturo Gerardo Valles Gándara, Dr. José Villanueva Díaz, M.C. Eulalia Edith Villavicencio Gutiérrez.
M.C. Ana Laura Wegier Briuolo
Consultores Privados.- Dr. Gustavo Cruz Bello, M.C. Juan Islas Gutiérrez, M.Sc. Rosalía A. Cuevas Rangel,
Dra. Teresita del Niño Jesús Marín Hernández
CONSEJO EDITORIAL
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias.- Dr. Francisco Becerra Luna,
M.C. Andrés Flores García, M.C. Georgel Moctezuma López, M.C. Francisco Moreno Sánchez
M.C. Santa Ana Ríos Ruíz, M.C. Martín Enrique Romero Sánchez, M.C. Juan Carlos Tamarit Urias, M.C. Efraín Velasco Bautista
Universidad Autónoma de Chapingo.- Dra. María Isabel Palacios Rangel
Universidad Autónoma del Estado de México.- Dr. Armando Burgos-Solorio
Universidad Nacional Autónoma de México.- M.C. Verónica del Pilar Reyero Hernández
100
A partir del Volumen 2, Número 3, enero-febrero 2011, se deberá cubrir una cuota de $350.00 (TRESCIENTOS CINCUENTA PESOS,
00/100 M.N.) por página completa publicada (traducción y gastos de edición).
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El
Vo l u m e n
3, Número 11
de la Revista Mexicana
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terminó de imprimir en junio de
2012, “Año Internacional de los
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101
102

Vol. 3 Num. 11

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