REGENERACIÓN DE Pinus pseudostrobus Lindl. EN ZONAS

DEGRADADAS POR INCENDIO EN LA SIERRA MADRE ORIENTAL,

EN EL ESTADO DE NUEVO LEÓN, MÉXICO

Facultad de Ciencias Forestales Universidad Autónoma de Nuevo León

INTRODUCCIÓN

Estado del Ecosistema

Reclamación

Rehabilitación

RestauraciónRealces

Ecológicos

F

u

n

c

i

ó

n

E

s

t

r

u

c

t

u

r

a

A

bi

ót

ic

o

B

i

o

t

i

c

o

Degradado Intacto

modificado de Van Andel y Aronson (2006)

• -Recreación

• -Recuperación ecológica

• -Remediación

• -Remplazamiento

• -Mitigación (Urbanska et. al., 1997)

• -Restauración del paisaje forestal (Mansourian et. al, 2005), (Lamb y

Gilmour, 2003)

• -Restauración del sitio (Lamb y Gilmour, 2003)

• Los orígenes del concepto de Ecología de la Restauración como ciencia (Van Andel y Aronson, 2006 y Mansourian et. al, 2005).

• Restauración eco-social (John Cairns)

• Restauración bio-cultural (Daniel Janzen)

• La pregunta clave del restaurador ecológico deberá ser el encontrar el balance entre la reconstrucción de sistemas pasados y el intento de construir sistemas con su propia resiliencia para el futuro (Harris et. al., 2006)

Antecedentes

• 1.5 millones de hectáreas al año (Toledo,1988).

• 370 y 720 mil hectáreas anuales (Masera, 1998).

• 600 mil hectáreas anuales (SEMARNAT, 2000).

• 1.08 millón de hectáreas anuales (Velásquez, 2002).

• 775,800 has corresponden a bosques y selvas.

• 48% de la deforestación en los bosques templados se debe a incendios forestales (SEMARNAT, 2001).

• 75 mil y 1.98 millón de hectáreas anuales (Torres, 2004).

Sitios incendiados La Boquilla y El Rincón de los Encinos en Laguna de Sánchez

Sitios del Ecosistema de Referencia El Saucito, El Cilantrillo y La Cascajera en Laguna de Sánchez

Sitio incendiado El Hondable en Mesa las Tablas

• Restauración ecológica se define como “haciendo naturaleza”

• Para Fiedler y Jain, (1992) el concepto de naturaleza viene a ser un sitio donde los recursos naturales son para uso humano con un valor intrínseco.

• La restauración de comunidades es todavía un campo en desarrollo del conocimiento (Sauer, 1998).

• Algunos autores ven en el campo de la restauración el restablecimiento de patrones históricos de sucesión como el requisito, para sostener el paisaje (Sauer, 1998).

• La meta de la restauración es crear ecosistemas saludables y auto regulables, tan similar a lo que fue originalmente (Saunders

et. al., 1993).

• En la restauración ecológica se tienen dos caminos (Friederici,

2003):

- La regeneración natural a largo plazo.

- La colonización artificial (con semillas, plántulas o por otros medios, asistida por el hombre)

• De acuerdo con Masera (1998) el establecimiento de bosques artificiales es un paliativo, con opciones limitadas.

• Debemos optimizar el potencial de regeneración natural del sitio, y fomentar su habilidad de recuperarse y desarrollarse por medio de sus propios procesos inherentes (Sauer, 1998). Este concepto es llamado -Restauración Pasiva (Lamb y

Gilmour, 2003 y Meffe y Carroll, 1997) o Recuperación Ecológica. Conceptos conservadores que implican la ausencia de manejo.

Objetivo general

• Evaluar la regeneración del bosque de Pinus pseudostrobus en áreas degradadas por incendio, mediante la aplicación de herramientas de restauración ecológica.

Objetivos particulares

• Caracterizar la estructura, diversidad florística y grado de conservación de la vegetación en los tratamientos de manejo degradados por incendio y en el ecosistema de referencia mediante la aplicación de diversos índices ecológicos.

• Determinar la capacidad germinativa de la semilla de Pinus pseudostrobus.

• Evaluar el efecto de los tratamientos de manejo transplante de plántulas y siembra de semillas en la regeneración con plantaciones de Pinus pseudostrobus.

• Determinar la cobertura arbórea y herbácea.

• Evaluar la regeneración natural de Pinus pseudostrobus.

• Evaluar el establecimiento y la factibilidad económica de una siembra con plántula contra semilla de Pinus pseudostrobus.

Hipótesis

• Las comunidades de Pinus pseudostrobus en áreas incendiadas requieren de técnicas de restauración para lograr reestablecerse.

Metodología

Variables El Hondable Rincón de los Encinos

La Boquilla

Localización 03 55 762 y 27 96 381

03 72 300 y 28 01 750

03 71 398 y 28 02 489

Altitud 2500 msnm 2050 msnm 2000 msnm

Exposición Oeste Nor-este Este

Geología Roca Caliza Roca Caliza Roca Caliza

Edafología Litosol y Rendzina Litosol y Rendzina Litosol y Rendzina

pH del suelo 8.1 8 8

Tipo de suelo Arcilloso Arcilloso-franco Arcilloso-franco

Hidrología Corrientes intermitentes

Corrientes intermitentes

Corrientes intermitentes

Precipitación 528 mm / anual 651 mm / anual 651 mm / anual

Temperatura 14.1 °C 14.3 °C 14.3 °C

Tipo de Clima C(w) C(w) C(w)

Tipo de Vegetación

Bosque de Pino-Chaparral

Bosque de Encino-Pino

Bosque de Pino-Encino

Fecha del Incendio

12 Abril 1998 16 Febrero 1998 16 Febrero 1998

Estudio de la vegetación

DDiRDi /

FFiRFi /

CCiRCi /

RCiRFiRDiVi

N

Q

Q

N

i

i 1

NQI

3 Parcelas del tratamiento sin disturbio aparente

a) De Referencia 9 parcelas de tratamientos

degradados b) Con exclusión c) Área libre d) De Barreras perpendiculares con

exclusión

10,000m2 Árboles 2,400 m2 Arbustos 180 m2 Herbáceas

pipiH ln'

Pruebas de germinación

• Prueba 2001 con 400 semillas

• Prueba 2005 con 250 semillas

– a) semillas que flotan

– b) semillas que se sumergen

• ANOVA para las semillas

germinadas

Pruebas de Regeneración Artificial

Diseño del ExperimentoDiseño del Experimento

A

B D

C

100 m

50 m

50 m

Tratamientos

A) Barreras

Perpendiculares

B) Solo

Exclusión

C) Áreas Libres

D) Siembra de

Semillas

Tres Repeticiones

2 Registros El Hondable 5 Registros Rincón de los Encinos 7 Registros La Boquilla

Regeneración Natural

COBERTURA 7 muestras de 0.5m2 en 8 parcelas por tratamiento

DENSIDAD 4 muestras de 10m2 en 8 parcelas por tratamiento

• Diferencias de costos entre las técnicas de:

– i) Semilla

– ii) Plántula

– La Boquilla 2001

– El Rincón de los Encinos 2002

• El beneficio se considera igual

a nivel individual para una

plántula establecida en campo

que provenga de semilla o

contenedor

Análisis económico

Resultados

Estructura de la vegetación en el ecosistema de referencia

• Bp con 524 árboles por hectárea.

• Acalypha lindheimeri (1).

• Ceanothus coeruleus (6).

• Pinus pseudostrobus es la doceava especie dominante, con 36.

• Hedeoma palmeri var. santiagoanum

• Gymnosperma glutinosum

• Verbesina coahuilenses en tratamientos degradados por incendio.

Estructura de la vegetación en la parcela degradada por incendio área libre

Análisis de conglomerados para el valor de importancia ecológica de las especies en los

tratamientos para el sitio La Boquilla

Análisis de conglomerados para el coeficiente medio de conservación de las especies en los tratamientos

para el sitio La Boquilla

Barreras

Áreas Libres

Exclusión

Referencia

Coeficiente medio de conservación

6.26

6.28

6.58

5.93

Índice de calidad florística

45.2

42.6

46.5

46.7

Coeficiente medio de conservación y calidad florística

Índice de diversidad Shannon-Wiener para la vegetación con una medida de uniformidad en

densidad

Index Barreras Áreas Libres Exclusión Referencia

Shannon H' Log Base 10. 1.467 1.374 1.289 1.201

• 2001

• Semilla sumergida 93.75 %

• ns .941

• 2005

• Semilla sumergida 90 %

• Semilla que flota 84.4%

• ns .130

Pruebas de germinación

Establecimiento en El Hondable (Agosto 2001)

Establecimiento relativo % Tratamientos con tres repeticiones febrero 2002 agosto 2002

Barreras 19.4 0.63

Solo Exclusión 21.13 1.28

Área Libre 8.24 0.0

Semilla 1.85 0.57

Establecimiento en El Rincón de los Encinos (Agosto 2002)

Informe

ESTABLECIMIENTO

.24 846 .427 .183 31.9%

.25 709 .432 .187 26.7%

.28 468 .450 .203 17.6%

.02 632 .125 .016 23.8%

.20 2655 .397 .158 100.0%

TRATAMIENTO

1

2

3

4

Total

Media N Desv. típ. Varianza

% del

total de N

Establecimiento relativo % Tratamientos con tres repeticiones

febrero 2003

agosto 2003

febrero 2004

agosto 2004

febrero 2005

Barreras 37.59 29.08 27.07 24.47 24.0

Exclusión 39.21 30.61 29.34 24.82 24.82

Área Libre 55.34 35.47 33.12 29.49 28.21

Semilla 15.51 3.80 2.53 2.53 1.58

Establecimiento en La Boquilla (Agosto 2001)

ESTABLECIMIENTO

HSD de Tukeya,b

734 .03

729 .16

685 .16

526 .23

1.000 .995 1.000

TRATAMIENTO

4

2

1

3

Sig.

N 1 2 3

Subconjunto para alf a = .01

Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos

homogéneos.

Usa el tamaño muestral de la media armónica = 656.261.a.

Los tamaños de los grupos no son iguales. Se ut ilizará la

media armónica de los tamaños de los grupos. Los niv eles

de error de t ipo I no están garantizados.

b.

Establecimiento relativo % Tratamientos con tres repeticiones

febrero 2002

agosto 2002

febrero 2003

agosto 2003

febrero 2004

agosto 2004

febrero 2005

Barreras 54.60 23.94 20.15 17.52 16.50 16.50 16.50

Exclusión 67.76 33.33 27.30 18.52 18.11 17.15 16.05

Área Libre 62.17 33.65 30.99 23.57 23.57 23.57 22.18

Semilla 36.92 9.95 8.31 5.04 4.50 4.36 3.27

Gráfico de medias aritméticas en diámetro y altura para La Boquilla

1 2 3 4 5 6 7

OBSERVACIÓN

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

Med

ia d

e a

ltu

ra

Cobertura en La Boquilla

• Herbácea • Arborea

Boquil la Cob Herb

HSD de Tukeya

56 24.1786

56 27.0536

56 28.3929

56 28.7500

56 36.3750 36.3750

56 38.0357 38.0357

56 50.5357

.135 .118

Tratamien Princ

7

2

3

1

5

4

6

Sig.

N 1 2

Subconjunto para alfa

= .01

Se muestran las medias para los grupos en los

subconjuntos homogéneos.

Usa el tamaño muestral de la media armónica

= 56.000.

a.

Boquil la Cob Arb

HSD de Tukeya

56 2.1429

56 4.2857

56 5.0893

56 11.6071 11.6071

56 23.2143 23.2143

56 27.5000 27.5000

56 32.6786

.454 .021 .454

Tratamien Princ

3

1

7

4

2

6

5

Sig.

N 1 2 3

Subconjunto para alfa = .01

Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos

homogéneos.

Usa el tamaño muestral de la media armónica = 56.000.a.

1 bareras, 2 exclusión, 3 área libre, 4 semilla, 5 baja intensidad, 6 referencia y 7 alta intensidad

Densidad de la regeneración natural en plántulas por hectárea en el sitio La Boquilla

Tratamientos Densidad/ha Marzo 2004

Densidad/ha Septiembre 2004

Densidad/ha Marzo 2005

Barreras 281 438 594

Exclusión 813 2344 1875

Área Libre 375 875 1281

Semilla 844 1500 1063

Incendio baja int. 750 938 1938

Referencia 563 0 625

Incendio alta int. 969 2125 500

Regeneración

0

0.5

1

1.5

2

2.5

Barreras Exclusión Área libre Semilla Incendio baja

int

Referencia Incendio alta

int

Tratamientos

De

ns

ida

d m

ed

ia

Mar-04

Sep-04

Mar-05

Establecimiento en porcentaje de la plántula y semilla con exclusión en La Boquilla

En Tiempo Plántula % Semilla %

a 6 meses 67.76 36.92

a 12 meses 33.33 9.95

a 18 meses 27.30 8.31

a 24 meses 18.52 5.04

a 30 meses 18.11 4.50

a 36 meses 17.15 4.36

a 42 meses 16.05 3.27

La Boquilla

0

10

20

30

40

50

60

70

80

06

meses

18

meses

30

meses

42

meses

Tiempo en meses

Po

rcen

taje

de

est

ab

leci

mie

nto

Plántula

Semilla

Plántula 768 cepas

Semilla 768 cepas

Rincón de los Encinos

La Boquilla Rincón de los Encinos

La Boquilla

Materiales y equipo

2,750 2,750 2,750 2,750

Renta de vehículo

325.27 325.27 25 25

Transporte local

192 192 0 0

Costo de la plántula

1,536 1,536 0 0

Costo de la semilla

0 0 10 10

Transporte de la plántula

542.11 542.11 0 0

Mano de Obra en la plantación

921.6 768 ---------------- ---------------

Mano de Obra en la siembra

---------------- ------------------ 921.6 768

Mano de Obra en el cercado

1,000 1,000 1,000 1,000

Renta del teléfono

100 100 100 100

Supervisión

903.52 903.52 303.52 303.52

Total

$ 8,270.50 $ 8,116.90 $ 5,110.12 $ 4,956.52

Costo unitario

$ 10.76 $ 10.56 $ 6.65 $ 6.45

Establecimiento

24.82 % 16.05 % 1.58 % 3.27 %

Costo unitario real

$ 43.38 a 30 meses

$ 65.84 a 42 meses

$ 421.27 a 30 meses

$ 197.36 a 42 meses

Costo de la siembra de plántula y semilla en ambas localidades sin exclusión

Plántula 768 cepas

Semilla 768 cepas

Rincón de los Encinos

La Boquilla Rincón de los Encinos

La Boquilla

Total

$ 4520.50 $ 4366.90 $ 1360.12 $ 1206.52

Costo unitario

$ 5.88 $ 5.68 $ 1.77 $ 1.57

Establecimiento

28.21 % 22.18 % 1.58 % hipotético

3.27 % hipotético

Costo unitario real

$ 20.86 a 30 meses

$ 25.63 a 42 meses

$ 112.08 a 30 meses

$ 48.04 a 42 meses

Discusión

• Los bosques de la región de Laguna de Sánchez tienen un coeficiente medio de conservación que sugiere especies con suficiente potencial de conservación, con una calidad natural marginal, ya que presentan un bajo índice de calidad florística. Los resultados en estos muestreos de acuerdo con el criterio de Swink y Wihelm (1994) no representan un área natural remanente potencial.

• El estudio supone, la hipótesis de que el incendio pudiera estar actuando como renovador del ecosistema, generando la presencia de especies con una relativa fidelidad a la zona; Al parecer el incendio es un disturbio que genera en el tiempo una mayor diversidad florística que posteriormente es modificada (aparentemente reducida) en el proceso de sucesión permaneciendo las especies maduras. Otra explicación a esta modificación sucesional en el ecosistema de referencia podría ser: la presencia de otros tipos de disturbios de orden antropocéntrico como: talas domésticas o sobrepastoreo, lo que confirmaría el estatus de calidad natural marginal.

• De acuerdo al valor de coeficiente de conservación el ecosistema de referencia posee abundantes especies pioneras como Acalypha lindheimeri, Baccharis salicifolia, Clematis drumondii, Dodonaea viscosa, Berberis trifoliolata y Tagetes lucida.

• A pesar del número de especies el ecosistema de referencia, fue el sitio con el menor valor del índice de biodiversidad Shannon-Weiner = 1.20.

Diagrama de bloques para simulación, proceso de balance en la interacción de plantas vivas con

el medio ambiente en El Hondable, Mesa las Tablas.

Plantas

vivas

Plantas

muertasRazón de cambio

Erosión de suelo

AltitudHumedad

Exposición

Mínimo de plantas

Abundancia de

plantas en el área

Conejos

• Ambos experimentos muestran una media mayor en el establecimiento para el tratamiento área libre.

• Los resultados difieren de otros estudios Jiménez et. al.

(2005) y Alvarez-Aquino et. al., (2004) relacionados con la depredación por herbívoros mayores especialmente ganado vacuno. El efecto de las barreras perpendiculares no mostró tampoco diferencias significativas en el establecimiento.

Datos de la simulación para regeneración por semilla, plántula y proceso natural en un

área de una hectárea. Tiempo

en años

Pino por

semilla

Pino por

plántula

Pino natural

2001.5 2002.0 2002.5 2003.0 2003.5 2004.0 2004.5 2005.0 2005.5

3,915.00 350.74 143.48 71.01 45.65 36.78 33.67 32.59 32.20

701.00 415.55 280.71 217.02 186.93 172.72 166.01 162.84 161.34

0.00 0.00 0.00 0.00 100,000 375.30 875.89 1,283.95 1,648.62

• El dilema en los proyectos de restauración de enfrentar la función contra la reconstrucción; sugiere poner atención al proceso de la regeneración natural (Fiedler y Jain, 1992).

• El uso de herramientas basadas en los procesos naturales (Friederici 2003), es mejor que plantar y transportar plántula, usando métodos con técnicas forestales tradicionales (Meffe y Carroll, 1997).

• Los costos reales de una plantación fueron inferiores en la técnica de plántula que a la de semilla. Sin embargo es importante considerar el alto nivel de logística que implica el proceso. La exclusión es costosa y en nuestro trabajo no demostró ser necesaria.

• Existe la necesidad de revegetar áreas incendiadas de pinos. Una solución es la regeneración artificial.

• Los pinos artificialmente regenerados parecen ser menos aptos y con el tiempo tienden a disminuir sus poblaciones más rápido que los pinos regenerados naturalmente.

• Si se sigue usando la regeneración artificial se tendrá un ciclo aparentemente vicioso, donde el área a reforestar dependerá mayormente del hombre en lugar de la naturaleza.

Regeneración

artificial

Necesidad de

reforestar

Regeneración

natural

-

+

-

+

Aparente

densidad de

pinos

+

-

Retardo

• A través del perfeccionamiento del conocimiento de la sucesión, conoceremos los principios de la restauración (Meffe y Carroll, 1997).

• El significado de un disturbio debe ser evaluado en el contexto del interés sobre el paisaje y de la resiliencia ecológica del bosque local (Waring y Running, 1998).

• Los conflictos con respecto al uso es síntoma de disparidad entre las necesidades de las personas que cuidan el bosque, están confundidas debido a:

- demandas científicas,

- conflictos políticos,

- juicios éticos.

• Cuando se habla del bosque, la confusión es más entre los humanos y sus objetivos, que por la integridad del ecosistema forestal.