ANÁLISIS DEL RITMO ANUAL DE CRECIMIENTO DE MASAS DE

ANÁLISIS DEL RITMO ANUAL DE CRECIMIENTO DE MASAS DE Pinus radiata D. Don EN
LA PROVINCIA DE LUGO (GALICIA)
J. GORGOSO, C.A. LÓPEZ, F. CASTEDO.
[email protected]; [email protected]; [email protected].
Dep. de Enxeñería Agroforestal. Escola Politécnica Superior. Universidade de Santiago de
Compostela. Campus universitario s/n., 27002 Lugo
RESUMEN
Se han medido mensualmente los crecimientos en diámetro de los árboles incluidos en dos parcelas permanentes de
ensayo correspondientes a dos masas de Pinus radiata D. Don emplazadas en condiciones estacionales significativamente
distintas. El incremento en área basal de cada árbol se ha relacionado mediante dos ecuaciones con un índice de competencia
independiente de la distancia como es el BAL. De igual forma, se ha ajustado la función de Richards expresada en forma de
diferencias algebraicas y parametrizada con el NBAL el cual permite obtener el valor del área basal al final de un periodo (mes,
estación y año) partiendo de su área basal al inicio del periodo.
En una tercera parcela se han medido tanto los diámetros como las alturas de todos los árboles; la comparación entre
el crecimiento en altura y el crecimiento en diámetro ha servido para confirmar la hipótesis de que el crecimiento en altura
precede en el tiempo al de diámetro.
Finalmente, también se ha analizado tanto de forma mensual como estacional, la evolución por clases sociológicas del
crecimiento en área basal y de la altura.
P.C.: crecimiento, área basal, altura, Pinus radiata,clases sociológicas, Lugo.
SUMMARY
Diameter growths have been measured monthly in two permanent sample plots of Pinus radiata D. Don, instaled
under significantly different seasonal conditions. The increment in basal area has been related with an non-distance dependent
competition index (BAL). Besides, a prediction equation have been obtained relating final basal area with initial basal area.
In a third plot, diameters and heights have been measured. The comparison between height and diameter growth
confirmed the hypothesis that height growth leads in time diameter growth.
Finally, basal area and height evolution have been analysed monthly and seasonal by sociological classes.
K.W.: growth, basal area, height, Pinus radiata, sociological classes, Lugo.
INTRODUCCIÓN
El crecimiento estacional de las especies vegetales es un parámetro que se encuentra influenciado
en gran medida por las condiciones del medio en el que habitan, aunque dentro de los límites impuestos
por el genotipo de cada especie, de tal forma que se puede afirmar que la producción de madera de una
depende directamente de la duración del período vegetativo.
Los volúmenes obtenidos en las cortas de madera que habitualmente se proponen en cualquier
planificación forestal de forma anual, podrían estimarse de una forma mucho más precisa si se conociesen
los patrones de crecimiento de las especies forestales, tanto en altura como en diámetro a lo largo del año,
sobre todo en aquellas de crecimiento más rápido como es el caso de P. radiata en Galicia.
Actualmente se sabe que dependiendo de la zona concreta donde se sitúen las masas de Pinus
radiata, éste puede presentar crecimientos monocíclicos o policíclicos en altura, sin embargo, no existen
datos acerca del ritmo de crecimiento anual en diámetro del tronco.
El objetivo de este trabajo ha sido, precisamente, modelizar el crecimiento en área basal (y por
tanto en diámetro) de forma mensual, estacional y anual para Pinus radiata en la provincia de Lugo
(Galicia).
MATERIAL Y MÉTODOS
El estudio se llevó a cabo a partir de los datos proporcionados por tres parcelas permanentes de
ensayo de condiciones estacionales significativamente distintas (Tabla 1), instaladas por la E.P.S. de
Lugo en masas de Pinus radiata D. Don emplazadas en la provincia de Lugo. En las dos primeras
parcelas (BAR-C-I y GUI-B-I), se ha realizado un seguimiento mensual, durante un periodo de dos años
(abril 1998-abril 2000), de los diámetros normales de todos los pies que las integran; mientras que en una
tercera parcela (Vilartelín), se ha procedido al inventario mensual durante un año (abril 1999-abril 2000)
de los diámetros normales y alturas de todos los pies. Los diámetros normales han sido medidos con
forcípula de apreciación milimétrica y las alturas con pértiga telescópica apreciando hasta el centímetro.
Tabla 1.- Descripción geográfica y ambiental básica de las parcelas de estudio.
Parcela
Coordenadas U.T.M
(Huso 29T)
X
Y
Altitud
(m)
Precipitación
Temperatura
total anual (mm) media anual (ºC)
BAR-C-I
638.534
4.750.453
840
1.457
10,8
GUI-B-I
585.277
4.781.290
540
1.227
10,7
Vilartelín
640.034
4.750.253
565
1.457
10,8
En la Tabla 2 se relacionan los parámetros de masa de cada una de las parcelas de estudio
correspondientes al inicio de su periodo de medición.
Tabla 2.- Datos de las variables de masa que definen las parcelas de estudio.
Parcela
Nº pies/ha
Edad
(años)
Dmed
(cm)
Dmáx
(cm)
Dmín
(cm)
Hmed
(m)
Hmáx
(m)
Hmín (m)
BAR-C-I
1.824
13
16,97
26,50
7,00
8,68
11,00
6,40
GUI-B-I
1.186
18
15,86
27,80
6,35
10,80
13,30
7,10
Vilartelín
1.333
5
6,53
11,85
1,50
3,97
6,90
1,66
Cuando se trabaja con los datos recogidos en distintas parcelas de estudio, interesa conocer si
puede llevarse a cabo un análisis conjunto de los mismos. Para ello, se realizó una determinación de la
bondad del ajuste mediante el test de Kolmogorov-Smirnov (SOKAL & ROHLF, 1981), que permite
conocer si las diferentes muestras (parcelas) provienen de la misma población, es decir, presentan el
mismo patrón de crecimiento.
Por otra parte, a efectos de clasificación de los árboles de la masa y teniendo en cuenta al área
basal correspondiente al primer mes de inventario, se han establecido tres clases sociológicas siguiendo el
criterio propuesto por LOREY: una superior (CSI1) constituida por el 20% de pies de mayor área basal,
otra inferior correspondiente al 20% menor (CSI3), y un tercer grupo compuesto por los pies que no se
incluyen en ninguno de los dos anteriores (CSI2).
Se realizó, asimismo, un análisis de varianza (utilizando el test de Duncan) a los datos de
incremento de área basal y de altura para los periodos anual, estacional y mensual, con el fin de
determinar los grupos de Duncan en los que se distribuyen las tres clases sociológicas Los cálculos se han
realizado con el programa estadístico SAS/SYSTEMTM (SAS Institute inc., 1999).
Posteriormente se realizó la representación gráfica del incremento en área basal y en altura por
clases sociológicas, así como la evolución de ambas conjuntamente de forma relativa y acumulada, para
los periodos mensual y estacional.
Finalmente, se ajustaron para los periodos anual, estacional y mensual, dos modelos, uno
potencial (1) y otro exponencial (2), que relacionan el incremento de área basal (ΔG) con un índice de
competencia independiente de la distancia como es el BAL (WYKOFF et al., 1982). Por otra parte, y para
los mismos periodos, se ajustó mediante técnicas de regresión no lineal la ecuación (3) de RICHARDS
(1959) expresada en forma de diferencias algebraicas y parametrizada con el NBAL, donde el área basal
final (final del periodo analizado) se expresa como función del área basal inicial (inicio del periodo
analizado), la edad y el NBAL.
(1)
(2)
(3)
donde:
BALi,j:valor del BAL en la parcela “i” para el árbol “j”.
Dn:diámetro normal del árbol n (cm). Debe cumplirse siempre que Dn> Dj.
Gf, Gi: área basal fin y alinicio del periodo, respectivamente (cm2).
ΔG: incremento de área basal para el periodo anual, estacional o mensual (cm2).
e: edad de la parcela para el periodo analizado (años).
a, b, c: parámetros que intervienen en el ajuste.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos de la aplicación del test de bondad (Kolmogorov-Smirnov) a los datos de
incrementos de área basal para los períodos estacional y mensual, ha reflejado la aceptación de la
hipótesis nula planteada para un nivel de significación del 20%, es decir, presentan la misma pauta de
crecimiento para los periodos estudiados.
De la misma forma, el anterior test de bondad ha determinado que la evolución del incremento de
área basal y de la altura a lo largo de los periodos anual, estacional y mensual es la misma para las tres
clases sociológicas propuestas; aceptándose dicha hipótesis para un nivel de significación del 20%.
El análisis de varianza realizado a los datos de incrementos de área basal y de altura muestran
diferencias significativas según la clase sociológica a la cual pertenece el árbol, para un nivel de
significación del 95%. Los valores medios de incremento de área basal y de altura disminuyen desde la
clase sociológica 1 hasta la 3, independientemente del periodo analizado; cosa que, por otra parte, parece
lógico que ocurra.
La evolución del área basal a lo largo del año (Figuras 1.1 y 1.2), presenta una tendencia
claramente bimodal, con dos máximos bien marcados, aproximadamente en los meses de marzo y
septiembre. Resultados similares fueron obtenidos por otros autores estudiando el ritmo anual de
crecimiento en circunferencia en Pinus pinaster Ait. en la Península Ibérica (ALIA & GIL SÁNCHEZ,
1992 y FIGUEIRIDO & VALENTE DE ALMEIDA, 1996). Durante el periodo estival se produce una
ralentización del crecimiento en área basal, sobre todo en lo que respecta al de la clase sociológica
inferior (CSI3). Esta clase sociológica presenta, sin embargo, un mayor crecimiento que las restantes
clases sociológicas (CS1 y CS2) en el período otoñal. Este comportamiento puede ser debido al
aprovechamiento de los recursos del suelo por parte de los árboles dominados cuando los árboles de las
clases sociológicas superiores ya han ralentizado su crecimiento en diámetro.
Figuras 1.1 y 1.2.- Incrementos (%) mensuales y estacionales en área basal por clases sociológicas.
La pauta de crecimiento en altura (Figuras 2.1 y 2.2) es, sin embargo, claramente unimodal,
alcanzando su máximo desarrollo en el periodo primaveral, más concretamente hacia el mes de mayo,
atenuándose durante el periodo estival, y con una completa detención del crecimiento durante el periodo
invernal.
Figuras 2.1 y 2.2.-Incrementos (%) mensuales y estacionales en altura por clases sociológicas.
La confrontación de la evolución del incremento en área basal con respecto al de altura (Figuras
3.1 y 3.2), confirma que el crecimiento de este último precede en el tiempo al crecimiento en área basal,
lo que concuerda con los resultados obtenidos por CARLUE & AUFORT (1991) y por TENNENT
(1986) en su estudio de crecimiento intranual en jóvenes plantaciones de P. radiata en Nueva Zelanda.
Figuras 3.1 y 3.2.- Incrementos (%) mensuales y estacionales en altura y en área basal por clases
sociológicas.
La curva de incrementos acumulados en altura (Figuras 4.1 y 4.2) presenta un comportamiento
claramente sigmoidal, correspondiéndole al periodo entre abril y junio el de mayor importancia
cuantitativa en crecimiento. Por el contrario, el crecimiento acumulado en área basal (Figuras 4.1 y 4.2),
presenta dos fases muy nítidas: una primaveral, de mayor importancia cuantitativa, y otra otoñal de
menor importancia; los cuales le confieren a la curva un aspecto de doble sigmoide.
Figuras 4.1 y 4.2.- Incrementos acumulados (%) mensuales y estacionales en altura y en área basal por
clases sociológicas.
En cuanto al ajuste para los periodos anual, estacional y mensual de los modelos que relacionan el
incremento de área basal (ΔG) con el BAL, hay que recalcar que el objetivo de dicho ajuste ha sido
básicamente probar que el incremento del área basal está directamente influenciado por dicho índice. Los
bajos coeficientes de R2 obtenidos (en el mejor de los casos, no se consigue explicar más de un
55% de la variación total de los datos) refrendan los resultados ya obtenidos por ALVAREZ TABOADA
(1998) estudiando la misma especie.
Por lo que respecta al ajuste de la ecuación de Richards cabe destacar los buenos resultados
obtenidos con dicha ecuación; los cuales explican en todos los casos más de un 98% de la variabilidad de
los datos. En la Tabla 3 se pueden observar los valores del coeficiente de determinación obtenidos en los
ajustes de los modelos de incremento de área basal y de la ecuación de Richards.
Tabla 3.-Coeficientes de determinación (R2 ), de las ecuaciones probadas para los periodos anual,
estacional y mensual.
Periodo
Anual
Estación
Mes
0,5352
0,5385
0,9897
1
0,2292
0,2292
0,9990
2
0,4889
0,4889
0,9982
3
0,5357
0,5417
0,9982
4
0,3333
0,3333
0,9929
1
0,1053
0,1053
0,9996
2
0,0367
0,0459
0,9971
3
0,2794
0,2941
0,9991
4
0,2000
0,2000
0,9995
5
0,2609
0,2609
0,9996
6
0,3111
0,3333
0,9993
7
0,2963
0,2593
0,9995
8
0,3824
0,3824
0,9995
9
0,2667
0,3000
0,9995
10
0,1667
0,1666
0,9997
11
0,1104
0,1211
0,9998
12
0,0500
0,0500
0,9995
CONCLUSIONES
El crecimiento anual en diámetro presenta una tendencia bimodal, con dos fases bien
diferenciadas: la primera, primaveral y de mayor importancia cuantitativa, alcanza su máximo desarrollo
en el mes de marzo y la segunda, otoñal, en el mes de septiembre. Entre ambas fases, existe un periodo
estival de ralentización del crecimiento.
El crecimiento en altura muestra, sin embargo, una tendencia unimodal: comienza a manifestarse
a partir del mes de febrero y continúa su incremento de forma progresiva hasta alcanzar su máximo en el
mes de mayo, posteriormente disminuye de forma paulatina durante el periodo estival y otoñal, hasta
mostrar una completa detención del mismo durante el periodo invernal.
El incremento en área basal de cualquier árbol es fácilmente modelizable a partir de la función de
Richards parametrizada con un índice de competencia, habiéndose obtenido buenos resultados en su
ajuste para los períodos anual, estacional y mensual.
AGRADECIMIENTOS
Nuestro especial agradecimiento a Juan Gabriel Álvarez González y Roque Rodríguez Soalleiro y
Alberto Rojo y Alboreca, investigadores de la Escuela Politécnica Superior de Lugo por sus sugerencias
y correcciones.
Este trabajo ha sido financiado por la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología (CICYT)
y la Comisión Europea, a través del proyecto 1FD97-0585-C03-03 y por CAIXANOVA a través del
trabajo de investigación “Elaboración de un modelo informatizado para la simulación del crecimiento y
desarrollo de las repoblaciones de Pinus radiata D. Don en Galicia”
BIBLIOGRAFÍA
ALIA, R. & GIL SÁNCHEZ, L.R; (1992). Ritmo anual de crecimiento en circunferencia de 15
procedencias de Pinus pinaster Ait. Montes. Nº 28.
ÁLVAREZ TABOADA, M.F; (1998) Efecto de la competencia en la predicción del crecimiento en
sección de Pinus radiata D. Don. Proyecto Fin de Carrera. Universidade de Santiago de
Compostela. Escola Politécnica Superior de Lugo. 199 p (inédito).
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FIGUEIRIDO, J.P. & VALENTE DE ALMEIDA, V.; (1996). Ritmo anual de crescimento em
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RICHARDS, F.J.; (1959). A flexible growth for empirical use. Journal of Experimental Botany, 10 (29):
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SOKAL, R.R. & ROHLF, F.J.; (1981). Biometry. W. H. Freeman and Company. 2ª edición. New York.
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TENNENT, R.B.; (1986). Intra-annual growth of young Pinus radiata in New Zealand. New Zealand
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