“Efecto de la plantación de Eryrhrina fusca Lour. (Cámbulo) y Trichantera gigantea (H et B) Ness (Nacedero) sobre el desarrollo de las primeras etapas de sucesión, en áreas afectadas por pastoreo intensivo”. Director José Ignacio Barrera Cataño Tesista de maestría Yuliana Salas Pérez, Centro de Investigaciones en biodiversidad y recursos genéticos (CIEBREG) Grupo de investigación: Unidad de Ecología y Sistemática – UNESIS – Departamento de Biología. Pontificia Universidad Javeriana. I. Introducción Los Andes Colombianos han tenido una gran riqueza biológica representada en la diversidad genética y ecológica habiendo sido una región sometida a usos alternativos y distintos a partir de la colonización y el aprovechamiento de recursos, que propiciaron la aceleración de los procesos de deforestación y deterioro integral del medio natural de esta región (CRQ, 2003). La región cafetera, ha sido una de las regiones mas alteradas por efectos antrópicos, en el Departamento del Quindío históricamente el café es el producto que sustenta gran parte de su economía, sin embargo a partir de la década de los 90 la ganadería se ha establecido como la principal actividad económica (según estadísticas de la CRQ, 2003). La actividad de pastoreo trae consigo la degradación progresiva e irreversible de la comunidad biológica y la pérdida de la cubierta sobre el suelo (Primack et al, 2001), mas exactamente la eliminación parcial o total de pastos, pisoteo, erosión, disminución de la tasa de infiltración y reclutamiento de ciertas especies (Barrera, 2005). Ante tal panorama, se hace necesario establecer investigaciones que generen estrategias las cuales, permitan recuperar las funciones de los ecosistemas y conlleven a prácticas de manejo sostenible, a nivel ambiental, social y económico. En este sentido, este proyecto se desarrolla como parte del Centro de Investigaciones en biodiversidad y recursos genéticos (CIEBREG) y se enmarca en uno de sus objetivos específicos: “Definir las estrategias de conservación y de manejo de biodiversidad en paisajes naturales y sistemas productivos para la recuperación y el mantenimiento de su productividad y funcionalidad”, para lo cual, aplica la Ecología de la restauración en áreas sometidas a pastoreo intensivo. La investigación plantea un modelo experimental en donde se establecen plantaciones de Eritrina edulis Triana ex Micheli (chachafruto) y Trichantera gigantea (H et B) Ness (Nacedero), a dos densidades con el propósito de generar interacciones de tipo competitivo lo cual, rompa la dominancia del estrato herbáceo establecido a lo largo de las dos últimas décadas con la actividad del pastoreo. La presente investigación plantea un modelo experimental en donde se establecen plantaciones de Erythrina edulis Triana ex Micheli (chachafruto) y Trichantera gigantea (H et B) Ness (Nacedero), a dos densidades con el propósito de generar interacciones de tipo competitivo lo cual, rompa la dominancia del estrato herbáceo establecido a lo largo de las dos últimas décadas con la actividad del pastoreo y modifique las condiciones edáficas y las interacciones entre las especies plantadas y otras especies que puedan llegar a establecerse de tal manera que se genere un proceso sucesional que se evidencie en el cambio en la estructura y cobertura de especies vegetales. El tiempo del experimento es de dieciocho (18) meses, en los cuales se le realizará toma de datos trimestrales a las variables: recambio de especies vegetales, desarrollo de las especies plantadas y cambio en la estructura física y química del suelo. El área de estudio es un pastizal de la cuenca del Río La Vieja, ubicado en la Hacienda Nápoles l Municipio de Montenegro Departamento del Quindío. II. Planteamiento del problema La urgente necesidad de desarrollar acciones que representen alternativas para recuperar la sostenibilidad biofísica y socioeconómica de la ecorregión cafetera lleva al planteamiento de una propuesta que de alternativas a la problemática del deterioro de los recursos de esta región. Luego del establecimiento de cultivos de café en la mayor parte de la región cafetera, y la caída del precio del producto, se han establecido otras actividades como la ganadera, la cual, trae consigo el establecimiento de coberturas con dominancia de pastos que son sometidas a actividades de pastoreo intensivo y contínuo, lo que impide el establecimiento de otras especies que generen un proceso susesional. Los pastizales son sistemas sometidos continuamente al disturbio del pastoreo, el cual, impide su proceso sucesional, debido por un lado al efecto directo de pisoteo y herbivoría y por el otro, al efecto de compactación del suelo, que modifica las condiciones físicas para la obtención de nutrientes, lo anterior, favorece el establecimiento de especies herbáceas, las cuales se regeneran rápidamente, poseen sistemas de raíces que permiten el acceso a nutrientes de las capas superficiales del suelo y se desarrollan en condiciones de mucha intensidad luminosa y poca humedad, propias de los pastizales. Analizado a largo término, los pastizales son sistemas condenados a la desertización, por lo tanto, socialmente no productivos debido a que existe una extracción contínua de los nutrientes de los suelos y la cobertura herbácea dominante en esas áreas no permite que se dé el proceso sucesional pues resulta ser un fuerte competidor para otras especies que deben enfrentar además otras condiciones mencionadas anteriormente: el desarrollo de un sistema de raíces en suelos compactados, que dificulta el acceso a nutrientes, alta luminosidad y baja humedad. Visto a nivel de paisaje, el efecto del pastoreo intensivo, trae otras consecuencias como son: los nacimientos de sistemas hídricos en su mayoría se encuentran desprovistos de vegetación arbustiva y arbórea, teniendo coberturas de pastos hasta la orilla de su cauce, lo que implica que algunos tienen agua en épocas de lluvias únicamente, por otro lado, debido a las condiciones topográficas de la región, los terrenos con pendiente que se encuentran bordeando los sistemas hídricos presentan deslizamientos y con éste descargan sedimentos en el agua. Pese a las anteriores, el principal problema de las regiones destinadas al pastoreo La presente investigación establece como finalidad el rompimiento de la dominancia de las especies herbáceas de los pastizales del área de estudio a partir de la plantación de especies nativas que impulsen la aceleración de los mecanismos biológicos que contribuyan al proceso sucesional. Esta efectividad parte del estudio de los atributos vitales de las especies propuestas y del reconocimiento de éstas en su posición sucesional en las zonas aledañas de las riveras de sistemas hídricos del Departamento del Quindío. Las áreas de estudio, son pastizales con pendiente, que hacen parte de la cuenca del sistema hídrico del Río la Vieja en el Municipio de Montenegro Quindío. Dicha problemática será abordada a partir del siguiente cuestionamiento: ¿Cuál es el efecto de la plantación de especies nativas arbóreas a diferentes combinaciones y densidades sobre las primeras etapas de la sucesión vegetal en un área disturbada por pastoreo extensivo? III. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Evaluar el efecto de la plantación de Erythrina edulis Triana ex Micheli (chachafruto) y Trichantera gigantea (H et B) Ness (Nacedero) a diferentes densidades y combinaciones sobre el desarrollo de las primeras etapas de sucesión vegetal, en áreas disturbadas por pastoreo extensivo en el Municipio de Montenegro - Quindío OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Evaluar en el tiempo los cambios en la composición y estructura de las especies colonizadoras en cada uno de los tratamientos. - Evaluar el desarrollo de las especies plantadas a partir del seguimiento de las medidas altura, diámetro y cobertura. - Establecer los cambios en las características físicas y químicas del suelo al inicio y al final del experimento en los diferentes tratamientos. - Definir el mejor tratamiento como herramienta para la restauración de pastizales en el área de estudio. IV. METODOLOGÍA La metodología se desarrolla en tres etapas: I)Estudio sucesional de la vegetación de la del Río La Vieja, diagnóstico de restauración y Priorización de las áreas de estudio. II) Preparación del terreno, eliminación del pastoreo y plantación y seguimiento de las parcelas experimentales. III) Analisis del proceso de restauración y establecimiento de recomendaciones del proceso para el mejoramiento de las prácticas de manejo de pastizales. Fase I Con el Apoyo de cartografía y de fotografías aéreas además de las observaciones en campo, se realiza la identificación de las unidades de paisaje. Apoyados por estos mismos instrumentos se seleccionan las áreas de muestreo tanto para los pastizales como para los fragmentos remanentes de bosque secundario adyacente al área del experimento, dicha selección, depende de los acuerdos y espacios que la comunidad accedan para el estudio. Se realiza la caracterización de vegetación vascular tanto de los pastizales como del bosque adyacente, información que se complementa con los análisis de los sistemas de producción, uso y manejo de los recursos naturales en estos sistemas, se establece el diagnostico que permitirá priorizar las áreas para la restauración ecológica. Posteriormente se procede a la negociación con la comunidad para contar con la viabilidad de realizar el estudio en éstas. Fase II Planteando como meta para el trabajo de campo el rompimiento de la dominancia de herbáceas para que se genere el proceso sucesional en los pastizales en donde, se elimina el disturbio (pastoreo) y se establecen dos especies arbóreas que aceleren dicho proceso, se realiza la selección de especies a sembrar, a partir de sus caracerísticas ecológicas Trichanthera gigantea (Bonpl.) Ness (Nacedero) ésta especie perteneciente a la familia Acantacea, es un árbol nativo de SurAmérica y el más común en la región cafetera luego de la Guadua Augustifolia. Crece entre los 1200 y 2300msnm . Sus sistemas radiculares de anclaje que se distribuyen lateralmente le han caracterizado como un árbol muy utilizado en terrenos erosionados, así mismo la estructura de sus tallos presenta tejidos que contienen cantidades apreciables de agua; fisiológicas su forraje presenta un alto contenído protéico, lo cual es de vital importancia ya que además de constituirse en una fuente de enriquecimiento de nutrientes para el suelo, puede ser utilizado por la comunidad local en alimento para el ganado. La segunda especie propuesta es Erythrina edulis Triana ex Micheli (Chachafruto) éste árbol pertenece a la familia Fabaceae, su sistema de anclaje reestablece los suelos del proceso de erosión. Al ser una leguminosa, induce procesos de fijación de nitrógeno ya que en sus sistema radicular establece relaciones simbióticas, con bacterias del género Rizhobium, lo cual, genera cambios en las condiciones ambientales del suelo. Sus frutos, son aprovechados por los habitantes de la región como fuente protéica, y su forraje como fuente alimenticia para el ganado (Acero, 2002). El experimento se realiza en un pastizal inclinado, para controlar variaciones locales de las condiciones mencionadas, se utiliza un diseño de bloques completamente aleatorizado, con cuatro réplicas por tratamiento, para un total de 28 tratamientos. Cada tratamiento se desarrolla en parcelas de 25mt2, el área total del experimento en cada localidad es de 1960mt2. El experimento busca analizar el proceso de inducción de sucesión ecológica a partir de dos variables: efecto de dos especies vegetales y espacio de siembra, por lo anterior, según como se muestra a continuación: Espacio de plantación 1 mt Plantación de Especies Testigo (sin pastoreo) Trichanthera gigantea Erythrina edulis Triana ex Micheli (Chachafruto) Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3 Erythrina edulis Triana ex Micheli X Trichanthera gigantea Tratamiento 4 Tratamiento 5 Tratamiento 6 Tratamiento 7 2 mt Fase III Las propuestas de restauración ecológica, deben vincular a la comunidad como una estrategia en el proceso mismo, la cual, resulta ser un elemento fundamental como fuente de información y acción, además, resultan ser los actores que van a dar continuidad del proceso de restauración, justificando los recursos invertidos en estos proyectos. A partir del análisis de los datos que se recolecten, se busca generar recomendaciones para restaurar y mejorar las condiciones de los pastizales a partir de la plantación de especies nativas y promover las plantaciones en la comunidad. V. RESULTADOS OBTENIDOS OBJETIVOS RESULTADO OBTENIDO 1. Evaluar en el tiempo los cambios en la - Levantamiento vegetal del pastizal seleccionado, se registraron 46 composición y estructura de las especies morfoespecies que se encuentran en proceso de determinación. colonizadoras en cada uno de los tratamientos. - Establecimiento del Experimento en la Hacienda Nápoles, municipio de Montenegro Quindío: 28 parcelas de 25m2 distribuidas en cuatro bloques, separados por senderos y zanjas. - Registro de estructura y composición de vegetación presente en las parcelas en el momento previo a la plantación. Se muestreo una subparcela de 1 m2 por cada parcela. - Registro de estructura y composición de vegetación presente en las parcelas en el en el primer muestreo (tres meses después de la plantación). Se muestrearon tres subparcelas de 1 m2 por cada parcela. 2. Evaluar el desarrollo de las especies Plantación de las especies Erythrina edulis Triana ex plantadas a partir del seguimiento a las (chachafruto) y Trichantera gigantea (H et B) Ness (Nacedero) variables altura, diámetro y cobertura. Micheli - Registro de variables de crecimiento de individuos plantados en el momento de la plantación. - Registro de variables de crecimiento de individuos plantados en el primer muestreo (tres meses después de la plantación). 3. Establecer los cambios en las - Toma de muestras de suelo compuestas a dos profundidades 0-10 y características físicas y químicas del suelo 10-20cm, en cada parcela. al inicio y al final del experimento en los - Análisis en el laboratorio de las muestras de suelo diferentes tratamientos. Bibliografía. - - - - - - Andrade, a. 1999. Aspectos técnicos y científicos del Plan estratégico para la “restauración y establecimiento de Bosques. Memorias del seminario de restauración ecológica y reforestación. Bogotá, Colombia. Barrera, J.I. 2005. Efecto de la eliminación del pastoreo y de la plantación de Eritrina edulis Triana ex Micheli (chachafruto) y Trichanthera gigantea (Bonpl.) Ness (Nacedero), sobre el desarrollo de la sucesión en laderas inclinadas con cobertura de pastizal, en la cuenca baja del Río La Vieja. Resumen ejecutivo de la propuesta de trabajo. Bogotá, ColombiaCRQ. Plan de desarrollo forestal del quindío 2025. Grupo interinstitucional y comunitario. secretaria técnica.2006. Armenia. Quindío. Primack, T; Tosí, T; Feisinger, P; Dirzo, T; Massardo, F. 2001. Fundamentos de conservación Biológica: Perspectivas latinoamericanas. Fondo de cultura económica de México. Salamanca B, Camargo, G. 1999. Sucesión vegetal y revegwetalización estratégica en la conservación y restauración de los ecosistemas altoandínos del corredor de Teusacá. Bogotá, Colombia. Sadeghian Siavosh *, Rivera Juan Manuel** y Gómez María Elena. 2005.Impacto de sistemas de ganadería sobre las características físicas, químicas y biológicas de suelos en los Andes de Colombia. CIPAV, Calí, Colombia.