diversidad de las masas forestales

Influencia de la Selvicultura en la
diversidad forestal
I. Cañellas, M. Pardos, I. Barbeito, F. Montes
Dpto. Sistemas y Recursos Forestales
CIFOR-INIA
Cumbre de Río de Janeiro (1992)
Estrategia española para la
Conservación y Uso Sostenible de la
Diversidad Biológica (1999)
Gestión sostenible
Conservación de la diversidad
biológica
La variabilidad de los procesos ecológicos en el
espacio y en el tiempo es uno de los aspectos
más importantes en el estudio de la
biodiversidad
La biodiversidad del sistema
forestal
La biodiversidad es una propiedad del conjunto de la
biocenosis: especies e interrelaciones
Diversidad α, diversidad β y diversidad γ
Medición y seguimiento:
- Numero de especies y abundancia
- Especies indicadoras
- Estudio de la estructura de los ecosistemas
¿Qué importancia tiene el estudio
de la diversidad estructural?
La estructura es uno de los aspectos de mayor relevancia de los
sistemas forestales, ya que está relacionada con la estabilidad de
la masa, la producción, conservación del suelo, la morfología del
paisaje y determina las condiciones microclimáticas y la
presencia del hábitat de muchas especies de animales, plantas y
hongos
Etapas de desarrollo de la masa
forestal
Influencia de los tratamientos
selvícolas sobre la biodiversidad de
las masas de pino silvestre (Pinus
sylvestris L.): caracteres selvícolas,
florísticos y genéticos
Plan Nacional I+D+i
¿Cómo varía la diversidad a través
del ciclo del pinar de P.
sylvestris?
regeneración
crecimiento
madurez
decaimiento
Características ecológicas y
selvícolas de los pinares de la
vertiente Norte de la Sierra de
Guadarrama
Valsaín
-Cortas de
regeneración por
aclareo sucesivo en
bosquetes y/o cantones
-Regeneración natural
-Masa regular o
semirregular
-Turno de 120 años
Navafría
-Cortas de regeneración en
dos tiempos seguido de
preparación del suelo
-Regeneración natural o
siembra
-Masa regular
-Turno de 100 años
Objetivos del proyecto
1.-Estudio de la influencia de los tratamientos
selvícolas sobre:
Estructura de la masa forestal
Diversidad florística
Diversidad genética
2.- Establecer parcelas permanentes de estudio de
gestión sostenible de pino silvestre
3.- Indicadores de efectos de la gestión sobre la
biodiversidad
Estudio de los caracteres
selvícolas: estructura de la masa
z
z
z
z
z
Estudio de diferentes aspectos de la estructura:
Patrón espacial.
Distribución espacial de las variables medidas:
Índices de diversidad estructural.
Modelo de la estructura a lo largo del turno
Estudio de la dinámica de la madera muerta
Modelo de la dinámica de la regeneración
natural: Estudio de la influencia de los factores
del medio en el desarrollo de las plantas
Parcelas de 0,5 ha
Representativas de una clase de edad
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ Ñ
Ñ
Inventario
de CWD
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
ÑÑ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
ÑÑ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
ÑÑ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
ÑÑ
Ñ
Inventario
de flora
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ Ñ
Ñ
Ñ Ñ
Ñ
Ñ
ÑÑ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
ÑÑ
Ñ
Ñ
Dinámica
del
regenerado
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ Ñ
Ñ
Estructura del arbolado
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
Ñ
XY, Dbh, Ht
Hbc, DC
Diversidad estructural
1.- Componentes de la estructura
del ecosistema forestal
–Árboles
2.- Estructura horizontal
–Regeneración de las especies arbóreas
3.- Mezcla
y diversidad
de especies
–Varianza: índice de
Cox
–Estratos arbustivo y herbáceo
4.- Estructura
diamétrica
y
–Patrón espacial:
–Madera muerta
métodos
de distancia al vecino más cercano (Clark y Evans)
estructura
vertical
z
z
Función K(d) (Ripley 1977)
–Métodos geoestadísticos
Dinámica del regenerado
1.- Patrón espacial del regenerado
2.- Las relaciones entre las plántulas antes y después
de la corta
3.- Relación espacial entre la distribución de las
plantas y la disponibilidad de luz o profundidad de
la materia orgánica
4.- Relación de la estructura forestal y la del
regenerado
Varianza
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
4
8
12
16
20
24
Dimensión del bloque (m)
28
Estructura en el Pinar de Valsaín
20
Distancia (m)
Distancia (m)
L(d)
20
20
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
-0,25 0
-0,50
-0,75
-1,00
10
Distancia (m)
10
20
Distancia (m)
Parcela V6
Parcela V5
L(d)
10
10
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
-0,25 0
-0,50
-0,75
-1,00
Distancia (m)
Parcela V4
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
-0,25 0
-0,50
-0,75
-1,00
L(d)
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
-0,25 0
-0,50
-0,75
-1,00
L(d)
10
Parcela V3
Parcela V2
L(d)
L(d)
Parcela V1
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
-0,25 0
-0,50
-0,75
-1,00
20
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
-0,25 0
-0,50
-0,75
-1,00
10
Distancia (m)
20
Estructura en el Pinar de Navafría
Parcela N3
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
-0,25
-0,50
-0,75
-1,00
L(d)
L(d)
Parcela N2
0
10
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
-0,25
-0,50
-0,75
-1,00
20
0
Distancia (m)
Parcela N5
L(d)
L(d)
Parcela N4
10
Distancia (m)
20
Distancia (m)
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
-0,25
-0,50
-0,75
-1,00
0
10
20
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
-0,25
-0,50
-0,75
-1,00
0
10
Distancia (m)
20
La distribución espacial
de las plántulas es
agregadas, tanto antes
como después de la corta
L(d)
40
0
Distance
(cm)
120 años: comienzo de las cortas
de regeneración en Valsaín
b
0,2
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
Lrx(d)
Lrx(d)
a
0
10
Distancia (m)
20
0,2
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
0
10
Distancia (m)
20
Krx (d)
30
Ab03 - (GSF2003 vs pl 1 año)
10
-10
-30
50
100
150
200
Distance (cm)
Krx (d)
30
Jn06 - (GSF2006 vs pl 0 años)
10
-10
-30
50
100
150
Distance (cm)
200
Fig. 2. Evolution across the chronosequence of the vertical structure
indices in Valsaín (dots) and Navafria (continuous line): a, Shannon’s
index H’; b, SQRI; c, Gadow’s index for height and 3 neighbours DH3;
d, structure complexity index, SCI.
b
a
3,00
SQRI
2,00
H'
1,50
1,00
0,50
2,00
1,00
0,00
0,00
10
10
30
50
70
90
110
30
50
70
90
110
Age class (years)
Age class (years)
d
4,00
c
0,20
3,00
SCI
DH3
0,15
0,10
2,00
1,00
0,05
0,00
0,00
10
30
50
70
90
Age class (years)
110
10
30
50
70
90
Age class (years)
110
Fig. 3. Lm function for the experimental data (thick line) and 95%
quantiles in plot V7 and V8.
g
h
4,50
3,00
1,50
0,00
-1,50
Lm (d)
Lm (d)
4,50
3,00
-3,00
-4,50
1,50
0,00
-1,50
-3,00
-4,50
0
10
20
Distance (m)
30
0
10
Distance (m)
20
Estructura a nivel de monte
350
Semivarianza((m2/ha)2)
Semivarianza((m2/ha)2)
Estructura a nivel de monte en
Valsaín y en Navafría
300
250
200
150
100
50
0
0
1000
2000
Distancia (m)
3000
600
500
400
300
200
100
0
0
1000
2000
Distancia (m)
3000
Importancia de la madera
muerta
La madera muerta es un elemento clave
del ciclo de nutrientes y constituye el
habitat de muchas especies.
z
zEl
objetivo de este estudio es conocer la
dinámica de la madera muerta en los
pinares de pino silvestre y los efectos de la
selvicultura sobre la misma.
Clasificación de la madera muerta
Tipos de
madera
muerta
-
Árboles secos
d>10cm
5cm<d<10cm
Tocones
d>30cm
5cm<d<30cm
Leñas caidas en el
suelo
d>10cm
5cm<d<10cm
d<5cm
-Estados de descomposición
I
No se desprende la corteza
II
La corteza se desprende pero se conserva el 50%
III
Se conserva menos del 50% de la corteza
IV
No hay corteza, la superficie externa está blanda y se deshace con
la mano
V
La superficie está muy deteriorada o está totalmente cubierta de
musgo
Zona de estudio
Las mediciones se han realizado en parcelas de
0.5 ha distribuidas una por cada clase de edad
en los pinares de Valsaín y de Navafría,
Leñas en el suelo 10 cm<dm
Valsaín
20
Leñas d>10cm (m3/ha)
Leñas d>10cm (m 3/ha)
Navafría
15
10
5
0
Estado de
descom.
20
V
15
IV
10
III
II
5
I
0
20
40
60
80
Edad (años)
100
20
20
40
60
80 100 120 20
Edad (años)
Tocones 30 cm<d
Valsaín
250
Estado de
descom.
250
Tocones d>30cm(nº/ha)
Tocones d>30cm (nº/ha)
Navafría
200
150
100
50
0
20
40
60
80
Edad (años)
100 20
200
V
150
IV
100
III
50
II
0
I
20 40 60 80 100 120 20
Edad (años)
Modelización del la dinámica de
la madera muerta
Procesos de aporte
E s tado de
des c om .
400
350
300
250
200
150
100
50
0
V
IV
III
II
E dad (años )
120
103
86
69
52
35
18
I
1
d>30cm
Modelo de
cantidad/volumen en
cada nivel de
descomposición en
función de la edad de
la masa
Número de tocones
Proceso de descomposición
Procesos de aporte
z Aportes
continuos: función de Weibull
cw
Vt =
bw
⎛ t − tw ⎞
⎟⎟
⋅ ⎜⎜
⎝ bw ⎠
c w −1
⋅e
⎛ t −t w
−⎜⎜
⎝ bw
⎞
⎟
⎟
⎠
cw
Número de tocones
10
8
6
4
2
0
0
Número de tocones
z Aportes
instantáneos
200
150
100
50
0
25
45
65
Edad (años)
85
40
60
80
Edad (años)
250
5
20
105
100
120
Proceso de descomposición
La transición entre estados de descomposición
se describe mediante la función lag-time:
(
)
−bri⋅t cri
Madera muerta
(%)
100
Estados de
descomp.
80
V
60
IV
40
III
20
II
0
1 18 35 52 69 86 103 120
Tiempo transcurrido desde el comienzo del
proceso de descomposición (años)
I
100
Madera muerta(%)
Vi =V0 −V0 ⋅ Ki ⋅ 1−e
Nivel de
descomp.
80
I
60
II
40
III
20
IV
0
V
0
20
40
60
80
100 120
Tiempo transcurrido desde el comienzo
del proceso de descomposición (años)
Diversidad genética
z Altos
niveles de intercambio genético
histórico entre poblaciones.
z No se ha producido fenómenos importantes
de deriva genética
z No efecto significativo de los métodos
selvícolas sobre la dispersión efectiva polen
y sistemas de reproducción
Muchas gracias
z Cracias