Trabajos

i
UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y DE LA AGRICULTURA
CARRERA DE INGENIERÍA FORESTAL
PROYECTO DE INTEGRACIÓN DE SABERES
QUINTO SEMESTRE
TEMA:
“Caracterización y Morfología de especies arbóreas en la zona Sur de Manabí”
PRESENTADO POR:
Anchundia Espinal Jean Carlos, Collantes Lucas July Ana, Castillo Yenchong
Anthony Francisco, Chele Campozano Daniela Nicole, Ayon Azua Aaron Antonio,
Cedeño Mendoza Damián Gilson.
TUTORES:
Ing. Leoncio García Ávila, Ms.C.A.; Ing. Wagner Ramírez Huila, Mg. Sc.; Dr.
Cristóbal Cantos Cevallos, PhD.; Dr. Ignacio Estévez Valdez PhD.; Ing. Otto Mero
Jalca, Mg.Sc.; Tyron Manrique Tóala Mg.Sc.; …
JIPIJAPA-MANABÍ-ECUADOR
Primer Periodo Académico del Año 2020 (P-I)
Septiembre 02 de 2020
ii
Índices
Resumen
vii
Abstract
viii
1.
Introducción
1.1. Problema
2. Objetivos
1
2
3
2.1 Objetivo General
3
2.2 Objetivos Específicos
3
3. Desarrollo
3.1 Características y Morfología de especies arbóreas
4
4
3.1.1 Concepto de dendrología
4
3.1.2 Que estudia la dendrología
4
3.1.3 Características y Taxonomía de especies arbóreas
4
3.1.4 Identificación de especies
5
3.1.5 Morfología de especies arbóreas
5
3.1.6 Descripción de especies
6
3.1.7 Estudio dendrológico
7
3.1.8 Herbario
8
3.2. Ecología Forestal
10
3.2.1 Importancia de la ecología forestal
10
3.2.2 Biótico
11
3.2.3 Abiótico
11
3.2.4 Diferencia entre biótico y abiótico
12
3.2.5 Biocenosis
13
3.2.6. Biotopo
14
3.2.7. Factores Ecológicos
14
3.2.8. Comunidad biótica
15
3.2.9. Análisis de la comunidad y sus elementos constituyentes
15
3.2.10. Diversidad de las especies en la comunidad
16
3.2.11. Relativos a nivel de población
17
3.3. Fisiología Vegetal
18
3.3.1. Importancia
18
3.3.2. Origen
19
iii
3.3.3. Nutrientes y minerales en las especies forestales
20
3.3.4. Macro y micro elementos para las plantas
21
3.4. Familia fabaceae
22
3.4.1. Hábito
22
3.4.2. Hojas
23
3.4.3. Raíz
23
3.4.4. Flor
23
3.4.5. Inflorescencia
23
3.4.6. Fruto
23
3.4.7. Fisiología y Bioquímica
24
3.4.8. Distribución y habitad
24
3.4.9. Evolución
24
3.4.10. Filogenia y taxonomía
25
3.4.11. Importancia económica y cultural
26
3.4.12 Leguminosas emblemáticas
27
3.5 Insectos Forestales
27
3.5.1 Succionadores
27
3.5.2 Masticadores
28
3.5.3 Defoliadores
28
3.5.4 Insectos dañinos
28
3.5.5 Insectos benéficos
28
3.5.6. 10 ejemplos de insectos masticadores, con su propia taxonomía y a que
especie forestal atacan
29
3.6 La teledetección en las ciencias forestales.
30
3.6.1 La Percepción remota o teledetección.
30
3.6.2 Aplicaciones prácticas de la teledetección en la gestión forestal
30
3.6.3 Clasificación de formaciones boscosas
30
3.6.4 Seguimiento de masas forestales
31
3.6.5 Evaluación de la deforestación
31
3.6.6 Determinación de la altura del arbolado o de la producción de biomasa32
3.6.7 Evaluación de daños por incendios
32
3.6.8 Otras aplicaciones:
32
3.6.9 Tratamiento digital de imágenes
33
iv
3.6.10 Modelos de dos variables y su solución gráfica
34
3.6.11 Solución grafica de modelos de PL
34
4. Materiales y Métodos
4.1. Ubicación del Área de Estudio
36
4.2
Materiales
36
4.3
Métodos
37
4.3.1 Lugar en donde se encontraron las especies
37
4.3.2 Identificar las especies arbóreas
37
4.3.3 Describir los elementos Comunidad Biótica
37
4.3.4 Caracterizar fisiológicamente las especies
37
4.3.5 Insectos dañinos y benéficos para las especies forestales
37
4.3.6 Georreferencias en diferentes localidades del Ecuador
38
4.3.7 Optimizar la inversión económica al mezclar dos especies forestales
38
5. Resultados
5.1. Identificación de las características dendrológicas y morfológicas
6.
36
40
40
5.1.1 Características dendrológicas del Matapalo
40
5.1.2 Características dendrológicas de la Naranja
42
5.1.3 Características dendrológicas de la Balsa
43
5.1.4 Características dendrológicas del Samán
44
5.1.5 Características dendrológicas del Mango de Chupar
45
5.1.6 Características dendrológicas del Laurel
46
5.2 Describir los elementos constituyentes del análisis de comunidad biótica
47
5.3 Caracterizar fisiológicamente las especies arbóreas
48
5.4 Principales insectos que afectan a la familia fabaceae
50
5.5 Georreferenciación de la ubicación de las especies forestales.
51
5.6 Problema de Optimización
51
Conclusiones y Recomendaciones
53
6.1 Conclusiones
53
6.2
54
Recomendaciones
BIBLIOGRAFÍA
55
ANEXOS
58
v
Índices de Tablas
Tabla 1. Diferencia entre biótico y abiótico. .................................................................. 12
Tabla 2. Macro y micro elementos para las plantas. ....................................................... 21
Tabla 3. Insectos masticadores. ...................................................................................... 29
Tabla 4. Especies arbóreas de distintas provincias del Ecuador ..................................... 40
Tabla 5. Características dendrológicas del Matapalo. .................................................... 40
Tabla 6. Características dendrológicas de la Naranja ..................................................... 42
Tabla 7. Características dendrológicas de la Balsa ......................................................... 43
Tabla 8. Características dendrológicas del Samán .......................................................... 44
Tabla 9. Características dendrológicas del Mango de Chupar ........................................ 45
Tabla 10. Características dendrológicas del Laurel ........................................................ 46
Tabla 11. IVI del estrato arbóreo del Bosque Los Búhos ............................................... 48
Tabla 12. IVI Bosque de Aguarongo .............................................................................. 48
Tabla 13. Insectos que afectan a la familia fabaceae ...................................................... 50
Tabla 14. Georreferenciación de la ubicación de las especies forestales ....................... 51
Tabla 15. Problema de Optimización ............................................................................. 52
vi
Índices de Figuras
Figura 1. Clasificación de las formaciones boscosas ...................................................... 31
Figura 2. Landsat 8 antes y después de una tala en una zona boscosa ........................... 31
Figura 3. Landsat de la deforestación en la Amazonia (Brasil). NASA/USGS.............. 31
Figura 4. MDT y MDS obtenidos a partir de datos LíDAR. .......................................... 32
Figura 5. Sentinel-2 y evaluación de superficie Parque Natural de Doñana. ESA. ........ 32
Figura 6. Ubicación del área de estudio .......................................................................... 36
Figura 7. Ficus jacobii Vázq. .......................................................................................... 41
Figura 8. Citrus × sinensis.............................................................................................. 42
Figura 9. Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urb. ..................................................... 43
Figura 10. Samanea saman (Jacq.) Merr. ...................................................................... 44
Figura 11. Mangifera indica L. ....................................................................................... 45
Figura 12. Cordia alliodora Oken .................................................................................. 47
Figura 13. Problema de Optimización ............................................................................ 52
vii
Resumen
El presente proyecto integrador tuvo como objetivo caracterizar los principales
taxones arbóreos de la provincia de Manabí. Para ello, se llevó a cabo una revisión
bibliográfica, misma que permitió la construcción del marco teórico permitiendo
obtener una perspectiva más amplia sobre el tema en estudio. En lo que concierne a los
materiales y métodos, la identificación de las especies arbóreas se realizó en las zonas
de vegetación boscosas de las siguientes localidades: Jipijapa, Comuna Pile, 24 de
mayo, Portoviejo y El Anegado; además, los elementos que forman parte del análisis de
la comunidad biótica, estuvieron constituidos por la estructura horizontal y vertical de
un bosque; se caracterizó fisiológicamente a la especie arbórea Samán, se identificó los
insectos dañinos y benéficos para las especies forestales; se utilizó una aplicación GPS
para determinar las georreferencias en diferentes localidades del Ecuador y se aplicó
problemas de optimización a la relación de la Ingeniería Forestal. Entre los resultados
hallados se identificó las características dendrológicas y morfológicas de las especies
arbóreas como Ficus jacobii Vázq, Citrus × sinensis., Ochroma pyramidale (Cav. ex
Lam.) Urb., Samanea saman (Jacq.) Merr., Mangifera indica L. y Cordia alliodora
Oken. Se determinó que el Samanea saman (Jacq.), se desarrolla con normalidad en
terrenos pobres e inclusive con escasa humedad; usualmente no presenta requerimientos
para adaptarse a las condiciones de terreno; se debe decir que, es una especie que tolera
altos niveles alcalinos y ácidos y además es resistente a sequías. Se investigó y
describió los insectos que afectan a la familia Fabaceae, entre ellos se detectó a Bruchus
pisorum; Aphis craccivora Koch; Thrips sp.; Dactylopius coccus; Umbonia
crassicornis; Oncideres punctata; Euchroma gigantea; Hypsipyla grandella; Heliothis
virescens y Coptotermes spp. Se definió la ubicación de las especies forestales a través
del proceso de georreferenciación en las diferentes localidades del Ecuador, tomando en
consideración coordenadas X y Y de especies como Mata Palo, Naranja, Papaya,
Samán, Mango y Cedro. Finalmente, este estudio recomendó la significancia de cuidar
de las especies arbóreas, pues estas contribuyen al medio ambiente ya que proveen de
oxígeno, mejorando en gran medida la calidad del aire, el clima, la conservación del
agua. También preserva los suelos y permite la conservación de especies silvestres.
viii
Abstract
The present integrating project aimed at characterizing the main tree taxa in the
province of Manabí. For this purpose, a bibliographic review was carried out, which
allowed the construction of the theoretical framework, allowing to obtain a wider
perspective on the subject under study. Regarding materials and methods, the
identification of tree species was carried out in the wooded vegetation areas of the
following localities: Jipijapa, Comuna Pile, 24 de mayo, Portoviejo and El Anegado; in
addition, the elements that form part of the analysis of the biotic community were
constituted by the horizontal and vertical structure of a forest; the Saman tree species
was physiologically characterized, the harmful and beneficial insects for the forest
species were identified; a GPS application was used to determine the georeferences in
different localities of Ecuador and the economic investment was optimized by mixing
two forest species in a certain region. Among the results found, the dendrological and
morphological characteristics of tree species such as Ficus jacobii Vázq, Citrus ×
sinensis, Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urb., Samanea saman (Jacq.) Merr.,
Mangifera indica L. and Cordia alliodora Oken were identified. It was determined that
the Samanea saman (Jacq.), develops normally in poor soils and even with low
humidity; usually it does not present requirements to adapt to the conditions of the land;
it must be said that, it is a species that tolerates high alkaline and acid levels and in
addition it is resistant to droughts. It was investigated and described the insects that
affect the Fabaceae family, among them were detected Bruchus pisorum; Aphis
craccivora Koch; Thrips sp.; Dactylopius coccus; Umbonia crassicornis; Oncideres
punctata; Euchroma gigantea; Hypsipyla grandella; Heliothis virescens and
Coptotermes spp. The location of the forest species was defined through the process of
georeferencing in the different localities of Ecuador, taking into consideration X and Y
coordinates of species such as Mata Palo, Naranja, Papaya, Saman, Mango and Cedar.
Finally, this study recommended the importance of taking care of the tree species,
because they contribute to the environment by providing oxygen, improving air quality,
climate and water conservation. It also preserves the soils and allows the conservation
of wild species.
1
1. Introducción
Tomando en consideración el desarrollo del campo académico y profesional en el área
forestal, se pretende realizar el presente trabajo de investigación, mismo que tiene como
propósito desarrollar un análisis exhaustivo sobre la caracterización y morfología de especies
arbóreas en la zona Sur de Manabí.
En concordancia con el artículo número 12 del reglamento institucional de la
Universidad Estatal del Sur de Manabí se menciona que el aprendizaje se debe planificar y
llevar a cabo a través del profesorado, considerando prácticas de aplicación, experimentación,
aunado a un aprendizaje autónomo; para ello, es imperativo la intervención del cuerpo
docente, quienes ejecutan diversas actividades incluyendo el desarrollo de los Proyectos de
Integración de Saberes. Considerando este precedente, durante todos los ciclos académicos, el
estudiantado deberá cumplir con ciertos criterios y consignas relacionados al campo de la
investigación, aquello pretende integrar cada una de las asignaturas que forman parte de la
instrucción profesional. Siendo así en este ciclo, se toma en consideración las siguientes
materias:
El presente proyecto vincula al alumno con la sociedad, debido a que se da lugar a la
participación activa de la comunidad en el desarrollo del proyecto con el propósito de
sistematizar científicamente y retroalimentar los procesos del campo de la docencia,
investigación y desarrollo social, así como cultural del alumnado.
La investigación presenta un enfoque científico debido a que provee información
relevante, datos y diversos elementos que permiten el desarrollo del conocimiento científico.
Siendo así, el trabajo investigativo posibilita la comprensión sobre la importancia de las
especies arbóreas, mismas que incrementan calidad de vida humana al traer elementos
naturales y hábitats de vida silvestre; los árboles contribuyen a su medio ambiente
proporcionando oxígeno, mejorando la calidad del aire, mejorando el clima, conservando el
agua, preservando el suelo y apoyando la vida silvestre; por ello la necesidad de conocer
ampliamente su caracterización y morfología.
El proyecto integrado constituye un estudio enfocado en una perspectiva flexible
direccionada a la comprensión sobre la gestión de los recursos naturales que existen en la
zona sur de Manabí.
Considerando las líneas anteriores, el tema se denomina “Caracterización y Morfología de
especies arbóreas en la zona Sur de Manabí”
2
1.1. Problema
● ¿Cómo se puede contrarrestar el deficiente uso de técnicas y tecnologías para manejo
de plantaciones (Silvicultura de plantaciones)?
3
2. Objetivos
2.1 Objetivo General

Caracterizar los principales taxones arbóreos de la provincia de Manabí.
2.2 Objetivos Específicos
● Identificar las características dendrológicas y morfológicas de las especies
arbóreas.
● Describir los elementos constituyentes del análisis de comunidad biótica
(Bosque).
● Caracterizar fisiológicamente las especies arbóreas.
● Investigar y describir una revisión bibliográfica los principales insectos que
afectan a la familia Fabaceae.
● Definir la ubicación de las especies forestales con proceso de georreferenciación
en las diferentes localidades del Ecuador
● Aplicar problemas de optimización a la relación de la Ingeniería Forestal.
4
3. Desarrollo
3.1 Características y Morfología de especies arbóreas
3.1.1 Concepto de dendrología
Los relevamientos dendrológicos permiten distinguir las especies deseables en el
conjunto de una vegetación, en los diferentes estados de desarrollo, tornando así, información
indispensable para el adecuado manejo forestal (Carrillo, 2013).
Facilita el acceso al conocimiento ya existente sobre una determinada especie. De allí la
citación frecuente de nombres botánicos en el sector de palabras clave. El tema de la
nomenclatura botánica es complejo, el nombre de las plantas es una cuestión de permanente
interés para el ser humano, debido a la importancia que las mismas siempre tuvieron en la
civilización (Caballero, 2008)
3.1.2 Que estudia la dendrología
Es la rama de la botánica que se ocupa del estudio de las plantas leñosas, principalmente
árboles y arbustos. Se centra sobre todo en las especies de importancia económica,
examinándolas desde el punto de vista sistemático y fitogeográfico, pero también en los
aspectos anatómicos y fisiológicos, en relación con el crecimiento del tronco, la producción
de madera, y aspectos ecológicos de su crecimiento (Carrillo, 2013).
3.1.3 Características y Taxonomía de especies arbóreas
3.1.3.1 Taxonomía
La taxonomía es la ciencia que estudia los principios, métodos y fines de la clasificación.
Este término se utiliza especialmente en biología para referirse a una clasificación ordenada y
jerarquizada de los seres vivos y en educación para ordenar y diseñar los objetivos del
aprendizaje (Carl, 2011).
3.1.3.2 Características taxonómicas
En la taxonomía, se manejan ocho categorías básicas: dominio, reino, filo, clase, orden,
familia, género y especie. Las divisiones intermedias entre cada categoría son usadas con
frecuencia, como por ejemplo los subphyla, o bien las subespecies. A medida que bajamos en
la jerarquía, el número de individuos en el grupo disminuye, y las similitudes entre los
organismos que la forman, incrementan. En algunos organismos se usa de manera
preferencial el término división, y no phylum, como es el caso de las bacterias y las plantas
(Caballero, 2008).
5
3.1.4 Identificación de especies
El vocabulario botánico técnico es diverso y por ende complejo; siendo así, es importante
hacer uso de ciertos términos con el objeto de identificar a todas las especies y evitar
equivocaciones; permite obtener información sobre las características ambientales, la
distribución de la plata y en donde crece de modo natural. Para la identificación de las
especies es imprescindible disponer de su nombre científico, familia, hábitat, distribución,
usos y una descripción de su fenología (Blanco, 2010).
3.1.5 Morfología de especies arbóreas
La morfología es el estudio de las muchas y variadas formas de las cosas, en la biología
esto se refiere específicamente a la forma de los organismos. Cuando se considera la
morfología de las especies arbóreas, se toma en cuenta al árbol como entidad biológica,
específicamente en las propiedades visuales de su estructura y forma. La morfología
proporciona una base racional para hacer explícita la relación entre las propiedades internas y
externas de un organismo, proporcionando una base teórica para comprender los poderes
formativos de las estructuras orgánicas. Por lo tanto, la morfología racional trata de hacer
inteligibles, a partir de pruebas sistemáticas, las leyes de los procesos que influyen en la
forma orgánica de la especie (Haas, 2008).
La morfología del árbol tiene en cuenta la observación de la especie en diferentes etapas
del proceso de envejecimiento y cómo las características de la forma y el patrón de
crecimiento pueden variar de un modelo convencional de la especie a una edad determinada
en diferentes condiciones bióticas o abióticas. Las influencias fisiológicas del aumento de la
luz, la exposición, la carga, etc., a nivel macro pueden afectar a la forma y las pautas de
crecimiento del sistema de troncos y ramas y pueden dar lugar a diagnósticos que a su vez
informan las consideraciones las misma (López G. , 2004).
Las percepciones morfológicas ejemplifican esta convergencia entre la ciencia en la que
se considera que la interpretación de las representaciones visuales del crecimiento adaptativo
de los árboles refleja una posible ley subyacente de la naturaleza; mientras que las
observaciones morfológicas de las deformaciones del crecimiento podrían en un momento
dado haberse considerado que indican una inevitable debilidad de diseño en la arquitectura
natural del árbol, las percepciones de la biomecánica según el crecimiento adaptativo ofrecen
una visión alternativa y potencialmente más útil que considera una relación más sutil entre la
forma mecánica y la función (Estupiñan, 2016).
6
Siendo así, los árboles están estructurados de tres partes sustanciales como son raíz,
tronco y la copa, está última se conforma de ramas, ramillas, hojas, flores y finalmente frutos
(López G. , 2004).
3.1.5.1 La raíz
Es la parte de una planta vascular normalmente subterránea. Sus funciones principales
son el anclaje de la planta, la absorción de agua y minerales disueltos y la conducción de
estos al tallo y almacenamiento de alimentos de reserva. La raíz se diferencia del tallo
principalmente por la falta de cicatrices en las hojas y yemas, por tener un casquete radicular
y por tener ramas que se originan en el tejido interno y no en las yemas (Carrillo, 2013).
3.1.5.2 El tronco o fuste
Es el eje de la planta que lleva brotes y brotes con hojas y, en su extremo basal, raíces. El
tallo conduce agua, minerales y alimentos a otras partes de la planta; también puede
almacenar alimentos, y los propios tallos verdes producen alimentos. En la mayoría de las
plantas, el tallo es el brote vertical principal, en algunas pasa desapercibido y en otras está
modificado y se asemeja a otras partes de la planta (por ejemplo, los tallos subterráneos
pueden parecer raíces) (Pausas, 2020).
3.1.5.3 La copa
Está relacionado con las ramas y follaje de un árbol situados por encima del tronco
principal o tallo. Se conforma de ramas, ramillas, hojas, flores y frutos (Leff, 2014).
3.1.6 Descripción de especies
La descripción de las especies arbóreas se desarrollar de forma organizada;
preferentemente, se debe considerar las ilustraciones de cada árbol, exponiendo las
conceptos, características botánicas principales y características maderables (Jiménez, 2014).
Para la descripción, se debe considerar aspectos como la nomenclatura del árbol, dentro
de esta abarca la especie, familia, sinonimia y nombres comunes. Por otro lado, se debe
incorporar el nombre comercial, así como los componentes del árbol (Haas, 2008).
Entre los componentes se debe destacar las características del tronco o fuste, pudiendo
ser acanalado, cilíndrico e irregular. Se debe considerar los aletones, siendo estos empinados,
extendidos, equiláteros, bien desarrollados, poco desarrollados y laminares. En cuanto a la
copa, esta presenta una forma globosa, aparasolada y estratificada. La corteza puede ser
muerta, en placas, de porciones irregulares, segmentos papelosos, con aristas, áspera, lisa,
fisurada, agrietada y lentincelado. En cuanto a las hojas, se debe verificar si son de forma
simple, compuesta, según la disposición de folíolos, según su posición y según sus bordes. En
7
los frutos, se debe considerar si estas son unisexuales o bisexuales. Finalmente, entre las
formas básicas de los frutos se encuentran samara, drupa, baya, legumbre, cápsula, pixidio y
compuestos (Taiz & Zeiger, 2006).
3.1.7 Estudio dendrológico
Se centra en la identificación de especies arbóreas, singularmente las plantas leñosas
(Carrillo, 2013).
3.1.7.1 Características dendrológicas
Estas características se relacionan particularmente con el estudio de varias partes de las
especies arbóreas como copa, tallo, coloración de la corteza y el tipo de raíz (Caballero,
2008).
3.1.7.2 Características anatómicas
Están vinculadas con ciertos aspectos como el olor, el sabor y color, para este último es
importante cortar una parte de la corteza de la especie arbórea (Blanco, 2010).
3.1.7.3 Características morfológicas
Estas características se fundamentan principalmente del estudio y análisis del fruto,
verificando si posee semilla y el tipo de suelo en donde se desarrolla el árbol (Taiz & Zeiger,
2006).
3.1.7.4 Características Fitopatológicas
Da lugar al diagnóstico y control de enfermedades de las diversas especies de plantas,
debido a que varios de los problemas fitosanitarios figuran como una amenaza en el área de la
forestación (Valverde, Ecología y medio ambiente, 2005).
3.1.7.5 Características del Suelo
Para definir como bueno un suelo para albergar el desarrollo de las plantas, se debe
considerar una serie de características y clasificarlas según los requisitos de los diferentes
cultivos. Las características principales son la textura, la estructura, el pH y la salinidad del
suelo, entre otros (Thompson, 2018).
Textura
La textura es la característica que diferencia unos suelos de otros según el contenido en
partículas de mayor o menor tamaño. Se distingue arcillas (partículas de menos de 0,002
mm), limos (entre 0,002 y 0,02 mm), arenas (entre 0,02 y 2 mm) y elementos gruesos como
gravas o piedras de diámetros superiores a los 2 mm. Un porcentaje equilibrado de arcilla,
limo y arena constituye un suelo ideal al que denominamos franco (Dalzell, 2011).
8
Estructura
La estructura es la forma en que se agregan las partículas que componen el suelo entre sí
y de la distribución de la materia sólida, el agua y el aire que lo componen. Un suelo de
buena estructura es aquel que mantiene una estabilidad en esta distribución y permite
mantener a lo largo del ciclo de cultivo sus características físicas (Thompson, 2018).
PH del suelo
La acidez o alcalinidad del suelo de nuestro huerto viene indicada por su pH. El suelo es
ácido por debajo de pH 7 y básico o alcalino si es superior. Podemos saber el pH de nuestro
suelo a partir de la medición del líquido resultante de la mezcla de agua destilada y tierra o
substrato de nuestro huerto. Una manera fácil de medirla es con el denominado papel tornasol
cuya escala de colores nos indica el pH de la solución en la que introducimos esta tira de
papel (Thompson, 2018).
Salinidad de los suelos
Esta característica es un factor limitante cuando los niveles altos de salinidad en el suelo
hacen inviable el desarrollo de las plantas. El nivel de salinidad del suelo se cuantifica
conociendo la conductividad eléctrica (CE) de extracto saturado del suelo. El valor de la
salinidad es óptimo por debajo de 2 mmhos/cm y empieza a dar problemas por encima de
valores de 4 mmhos/cm (Dalzell, 2011).
3.1.8 Herbario
El herbario es un lugar donde las muestras de plantas secas y prensadas, montadas en
láminas, se mantienen sistemáticamente de acuerdo con un sistema de clasificación
ampliamente aceptado. El herbario es un depósito o almacén para uso futuro (Carl, 2011).
Herbario, colección de muestras de plantas secas montadas en hojas de papel. Las plantas
generalmente se recolectan in situ (por ejemplo, donde crecían en la naturaleza), identificadas
por expertos, prensadas y luego montadas cuidadosamente en papel de archivo de tal manera
que todas las características morfológicas principales sean visibles (es decir, ambos lados de
las hojas y las estructuras florales). Las plantas montadas están etiquetadas con sus nombres
científicos adecuados, el nombre del recolector y, por lo general, información sobre dónde
fueron recolectadas y cómo crecieron y observaciones generales. Los especímenes se
archivan comúnmente en casos según familias y géneros y están disponibles para referencia
rápida (León, 2017).
Las colecciones de herbario a menudo se encuentran en jardines botánicos, arboretos,
museos de historia natural y universidades. Los herbarios más grandes, muchos de los cuales
se encuentran en Europa, contienen varios millones de especímenes, algunos de los cuales se
9
remontan a cientos de años. Los herbarios son los diccionarios del reino vegetal y
proporcionan material comparativo indispensable para los estudios de taxonomía y
sistemática de las plantas. Dado que casi todas las especies de plantas tienen un espécimen
tipo seco en el que se basan su descripción y nombre en latín, las disputas taxonómicas se
resuelven comúnmente haciendo referencia a los especímenes tipo en los herbarios. Las
colecciones también son esenciales para la adecuada denominación de plantas desconocidas y
para la identificación de nuevas especies (Blanco, 2010).
3.1.8.1 Tipos de herbarios
Existen ciertos tipos de herbarios, entre los cuales se hace mención a los siguientes:
Herbarios nacionales (o regionales): Estos herbarios cubren geográficamente el país
respectivo o países vecinos fitogeográficamente similares (Blanco, 2010).
Herbarios locales: Estos representan una región dentro de un país, como un estado,
condado, distrito o incluso un área más pequeña, como una reserva natural. Por ejemplo, el
Herbario del Centro de Investigación Forestal de Sabah, Sandakan, Sabah, Malasia (Herbario
SAN) (Carl, 2011).
Herbarios especiales: Estos herbarios suelen ser pequeños y tienen fines específicos o de
alcance limitado según su función (Estupiñan, 2016).
Herbarios históricos: Pueden mantenerse en herbarios separados dentro de un herbario
general (por ejemplo, el Herbario Wallich en Kew). También pueden pertenecer a
instituciones separadas como Linnean (Blanco, 2010).
Herbarios de alcance limitado: Estos herbarios pueden ser taxonómicamente (por
ejemplo, herbarios criptogámicos) o ecológicamente (herbarios forestales) limitantes
(Jiménez, 2014).
Herbarios relacionados con el trabajo: Estos herbarios incluyen colecciones de especies
de malezas realizadas por agricultores o plantas de abejas melíferas para apicultores
(Estupiñan, 2016).
Herbarios para programas especiales de investigación: Las muestras de cupones de
plantas utilizadas en la investigación se recogen con fines de autenticación y como material
de referencia. Estos herbarios tales como vales citológicos y citogenéticos, herbarios
ecológicos no solo incluirían especímenes sino fotografías, notas de campo, análisis
ecológico, etc. Los recolectores deben decidir si conservar estos especímenes como colección
permanente o temporal (Haas, 2008).
10
3.1.8.2 Importancia
Los herbarios proporcionan datos de la localidad para planificar viajes de campo
(taxonomía, sistemática, enseñanza); brinda datos para estudios florísticos (taxonomía);
sirve de repositorio de nuevas colecciones (taxonomía y sistemática); proporciona datos para
revisiones y monografías (sistemática); verifica nombres de plantas en latín (nomenclatura);
sirve como depósito seguro de especímenes de "tipo" (taxonomía); proporciona
infraestructura para la obtención de préstamos, etc., de material de investigación (taxonomía,
sistemática); facilita y promueve el intercambio de material nuevo entre instituciones (Taiz &
Zeiger, 2006).
Permite la documentación de tiempos de floración y fructificación y formas juveniles de
plantas (taxonomía, sistemática, ecología, fenología); proporciona la base para una ilustración
de una planta (taxonomía, publicación general); proporciona polen para estudios
taxonómicos, sistemáticos y de polinización, así como estudios de alergia (taxonomía,
sistemática, ecología de polinización, ecología de insectos, estudios médicos); proporciona
material para observaciones microscópicas (anatomía, morfología); brinda los datos de la
etiqueta necesarios para una base de datos precisa de los especímenes (biodiversidad y
biología de la conservación, biogeografía) (Rodríguez, Ortega, & Devesa, 2006).
3.2. Ecología Forestal
3.2.1 Importancia de la ecología forestal
Los bosques constituyen elementos importantes en el mundo para todos sus habitantes;
los beneficios para la sociedad y la diversidad de la vida lo convierten en seres vitales, por
ello es necesario asegurar una adecuada protección para evitar la deforestación y otros
posibles impactos negativos. Un ecosistema forestal es una ecología única, que incluye una
comunidad muy agradable de flora y fauna (Jiménez, 2014).
La ecología forestal es importante porque proporciona un hábitat natural a millones de
especies de plantas y animales. Los ecosistemas forestales se han dividido en diferentes tipos
según las condiciones climáticas de esa región en particular, por ejemplo, selva tropical,
templada, etc. (Ruiz & Villar, 2019).
Convierte en un lugar adecuado para la supervivencia de componentes bióticos y
abióticos, juega un papel fundamental en el medio ambiente. Ayuda a equilibrar el clima del
planeta. Una de las funciones principales que desempeñan los bosques es que proporcionan
oxígeno para respirar. Los árboles ayudan a mantener el equilibrio de dióxido de carbono en
11
la atmósfera. Además de esto, los bosques también ayudan a prevenir la erosión del suelo, las
lluvias, la depuración del aire, etc. (Pausas, 2020).
3.2.2 Biótico
La palabra biótico tiene su origen en la palabra griega 'biotikos', que se traduce
aproximadamente como “perteneciente a la vida”. En ecología, se usa la palabra biótico para
referirse a todos los componentes vivos de un ecosistema. Si se hace un ejemplo de un
acuario que puede considerarse un ecosistema artificial, el componente biótico consiste en
todas las plantas, peces, algas y bacterias que habitan en el tanque. Todos los guijarros, el
agua y cualquier otra entidad no viviente en el acuario constituyen el componente abiótico del
sistema (González, 2011).
Los componentes bióticos están relacionados con todos aquellos seres vivos dentro de un
ecosistema; estos son los animales, las plantas y los microorganismos. Los componentes
bióticos también incluyen los desechos de los seres vivos y los organismos muertos. Incluso
los rincones más profundos del planeta tienen componentes bióticos. La Tierra está formando
por seres bióticos (Valverde, Ecología y medio ambiente, 2005).
Los componentes bióticos son todos los componentes vivos que afectan a otros
organismos o al ecosistema. Hay 3 tipos de componentes bióticos:
Productores: Plantas autótrofas que pueden producir su propio alimento, es decir, que
convierten la energía solar en alimento mediante el proceso de fotosíntesis. Estos también se
conocen como autótrofos (Ruiz, 2006).
Consumidores: Animales heterótrofos que dependen de los productores (herbívoros) u otros
consumidores (carnívoros) para alimentarse (García, Brousset, & Cervantes, 2019).
Descomponedores: microorganismos que descomponen los productos químicos de los
productores y consumidores en una forma más simple que se puede reutilizar (Montes, 2016).
3.2.3 Abiótico
Los componentes abióticos suelen ser los componentes no vivos del ecosistema, que son
el sol (energía solar), la lluvia, la temperatura, el aire y el suelo. Los componentes abióticos
se ven afectados por muchas cosas, como la altitud, la ubicación y las estaciones. Por
ejemplo, la temperatura cambia del ecuador al polo; en el ecuador se tiene una temperatura
alta mientras que en los polos se presencia muy poca temperatura (Ruiz, 2006).
Según los cambios en estos componentes abióticos, el ecosistema también será diferente; los
frutos, árboles, animales y todo varía en consecuencia. Según la tolerancia de los animales se
clasifican en dos:
12
• Euritermas: los animales que tienen un amplio rango de tolerancia. Estos animales
pueden vivir en todos los entornos con diferentes temperaturas (González, 2011).
• Estenotermas: los animales que no tienen un amplio rango de tolerancia. Estos animales
solo pueden vivir en un entorno particular (Valverde, Ecología y medio ambiente, 2005).
El agua es una parte muy esencial para la supervivencia de la vida en la tierra. Según el
PH y la salinidad, la vida será diferente en cada región. La luz solar también juega un papel
destacado en la supervivencia de la vida en la tierra. Según la luz del sol también varía la vida
como se puede ver en el ecuador y los polos (Montes, 2016).
3.2.4 Diferencia entre biótico y abiótico
Tabla 1.
Diferencia entre biótico y abiótico
Base para la
Factores bióticos
Factores abióticos
El factor biótico o componente
Los factores abióticos o componentes
biótico es el organismo vivo que da
abióticos de un ecosistema son la
forma a un ecosistema.
composición física y química inerte de
comparación
Definición
la naturaleza.
Dependencia
Los factores bióticos dependen de
Los factores abióticos no dependen de
factores abióticos para su
factores bióticos para su existencia.
supervivencia y crecimiento.
Medición
Relación
La medición del componente
La medición del componente abiótico
biótico es subjetiva.
es objetiva.
Los organismos vivos pueden estar
Los factores abióticos determinan el
relacionados directa o
número y tipo de organismos vivos que
indirectamente con otros
sobreviven en un ecosistema.
organismos en un ecosistema.
Adaptación
Factores
limitantes
Los factores bióticos son capaces
Los factores abióticos no tienen la
de adaptarse a los cambios del
capacidad de adaptarse a las
entorno.
condiciones ambientales.
Los cambios en un factor biótico
Los cambios en cualquier factor
rara vez provocan cambios en otros
abiótico pueden traer cambios
grupos.
significativos en los factores bióticos.
13
Componentes
Los factores bióticos incluyen
Los factores abióticos incluyen la
varias plantas, animales, bacterias y
topografía del suelo, el clima y las
algas que actúan como productores,
alteraciones naturales del ecosistema.
consumidores o descomponedores.
Recursos
Los recursos bióticos son los
Los recursos abióticos incluyen tierra,
bosques y los productos forestales,
agua, suelo y carbón.
los recursos marinos como los
peces, etc.
Asociación
Los factores bióticos pueden formar
No se forman tales asociaciones entre
diferentes asociaciones como
factores abióticos.
simbiosis, parasitismo y asociación
depredador-presa.
Ejemplos
Humanos, insectos, animales
El suelo, la lluvia, la humedad, la
salvajes, pájaros, bacterias, etc. son
temperatura, el pH, el clima, etc. son
algunos ejemplos de factores
algunos ejemplos de factores abióticos.
bióticos.
Adaptado de: (García, Brousset, & Cervantes, 2019).
3.2.5 Biocenosis
En ecología, una comunidad se refiere a una asociación de organismos vivos que tienen
relaciones mutuas entre ellos y su entorno y, por lo tanto, funcionan, al menos hasta cierto
punto, como una unidad ecológica. Está compuesto por los diferentes grupos de organismos
que coexisten en un hábitat durante un tiempo determinado. Una comunidad ecológica también
se llama biocenosis. Por tanto, una biocenosis se refiere a un grupo de organismos
interdependientes que viven e interactúan entre sí en el mismo hábitat (López, 2003).
También puede pertenecer a un grupo de especies fósiles que normalmente se encuentran
juntas en el mismo hábitat o sitio. El término biocenosis fue acuñado por el zoólogo y ecólogo
alemán Karl Möbius. En 1877 usó la palabra para describir los organismos interactuantes que
vivían juntos en un biotopo (Gallego, 2007).
Se han encontrado ciertas características como: los organismos en una comunidad
interactúan entre sí, a menudo, afectando la abundancia, distribución, adaptación y existencia
de los demás. Una comunidad ecológica puede variar en tamaño desde una comunidad muy
pequeña como en un estanque o un árbol hasta la enorme comunidad regional o global como
14
en un bioma. La biocenosis tiene diferentes formas: (1) zoocenosis, una comunidad de fauna,
(2) fitocenosis, una comunidad de flora, y (3) microbiocenosis, una comunidad microbiana
(Robles, 2006).
3.2.6. Biotopo
Biotopo es una obra griega sintética que combina "bios" (que significa vida) y "topos" (que
significa lugar). El científico alemán Friedrich Dahl introdujo el término biotopo en 1908 como
el hábitat en el que vive un grupo particular de especies animales y vegetales. Este término era
un complemento del término biocoenosis (atribuido a Karl Möbius en 1877) que significa el
grupo de animales y plantas que viven juntos en un hábitat específico. En este sentido, se
considera biotopo a las condiciones físicas (abióticas) en las que existe una biocenosis (Leff,
2014).
El término biotopo se utiliza indistintamente con el de hábitat, este último más en la
literatura ecológica anglosajona y el primero más en otra europea. El término tiene una serie
de usos diferentes, pero en general se considera que representa las condiciones físicas que
rodean a una especie, una población de especies y un conjunto de especies o comunidad. Sin
embargo, el biotopo debe asignarse al concepto de comunidad y el hábitat al concepto de
especie. Además, el término biotopo no se limita a abarcar sólo las condiciones físicas que
rodean a una comunidad de organismos, sino que también incluye la biota relativa. Por lo tanto,
el biotopo es una división del paisaje (una unidad topográfica) caracterizada por condiciones
ambientales (físicas) similares y un conjunto específico de especies vegetales y animales, es
decir, un conjunto de lugares adyacentes en una región geográfica determinada que tienen
características bióticas y abióticas más o menos similares (López, 2003).
Los biotopos no son constantes en el tiempo; al estar íntimamente ligados a una biocenosis,
sufren cambios graduales en una serie de factores ecológicos generados por los componentes
bióticos de la comunidad. A su vez, estos cambios influyen en la naturaleza de la biocenosis
modificando su composición de especies y por tanto la estructura de todo el ecosistema, etc.
(Robles, 2006).
3.2.7. Factores Ecológicos
Los factores ecológicos son factores ambientales que tienen efectos directos o indirectos
en el crecimiento, desarrollo, reproducción, comportamiento y distribución de los organismos,
como el clima, el suelo, la topografía y otros organismos relacionados (Margalef, 2013).
15
Pueden dividirse a grandes rasgos en factores climáticos, factores geográficos y factores
del suelo. Las plantas tienen la capacidad de superar las limitaciones biológicas, físicas,
químicas y ecológicas regulando la mejora de los metabolitos secundarios (Robles, 2006).
Diferentes factores ecológicos causan diferencias en la calidad de la verdadera regional;
por ejemplo, en la Polygala tenuifolia cultivada, la temperatura media anual, la duración anual
de la insolación y el pH del suelo, Cl, Sr, Ca, S, B y la concentración de K intercambiable se
consideraban factores clave que influían en la calidad; en la Scutellaria baicalensis, la mayoría
de los componentes químicos tenían una correlación negativa con la latitud y una correlación
positiva con la temperatura (López, 2003).
3.2.8. Comunidad biótica
En un entorno o hábitat, existen diferentes tipos de plantas y animales en estrecha
asociación y muestran interdependencia. Un grupo que interactúa activamente de varias
poblaciones diferentes de diversas especies en un entorno común se conoce como comunidad
biótica. Una comunidad biótica madura que se perpetúa a sí misma contiene solo aquellas
especies que se adaptan con éxito a ese entorno y a otras especies de esa zona (Valverde y
Canon, 2005).
El conjunto de especies vegetales en un hábitat se denomina comunidad vegetal; de
especies animales se la llama comunidad animal; y de microbios como comunidad
microbiana. Estudia las interacciones entre todas las poblaciones en un entorno común, entre
los ejemplos de comunidades bióticas están: comunidad de estanques, comunidad de bosques,
comunidad de lagos, etc. (Margalef, 2013).
Una comunidad biótica es un grupo de varias poblaciones de diferentes especies. Todas
las poblaciones son interdependientes. Puede ser pequeña como una comunidad de estanques
o como una comunidad de pastizales. Exhibe relaciones tanto directas como indirectas. No
todas las especies están igualmente representadas. Algunos pueden ser más abundantes que
otros (Robles, 2006).
3.2.9. Análisis de la comunidad y sus elementos constituyentes
Todas las comunidades biológicas tienen una estructura básica de interacción que forma una
pirámide trófica. La pirámide trófica está formada porniveles trófico, y la energía alimentaria
se transmite de un nivel al siguiente a lo largo de la cadena alimentaria. La base de la
pirámide está compuesta por especies llamadas autótrofos, los principales productores del
ecosistema. No obtienen energía ni nutrientes al comer otros organismos. En cambio,
aprovechan la energía solar mediante la fotosíntesis (fotoautótrofos) o, más raramente, la
energía química por oxidación (quimioautótrofos) para producir sustancias orgánicas a partir
16
de sustancias inorgánicas. Todos los demás organismos del ecosistema son consumidores
llamados heterótrofos, que dependen directa o indirectamente de los productores para la
alimentación (López, 2003).
3.2.9.1 Estructura espacial o estructura horizontal
Las características de suelo, clima, estrategias de las especies y los efectos de
distribución sobre la dinámica del bosque, determinan la estructura horizontal que se refiere a
la cobertura del estrato leñoso sobre el suelo, esta cuantificación es reflejada por la
distribución de individuos por clases diamétricas (Aguirre, 2013).
3.2.9.2 Estructura dimensional o estructura vertical
La estructura vertical se refiere a la disposición de las plantas de acuerdo a sus formas de
vida en los diferentes estratos de la comunidad vegetal. Esta estructura responde a las
características de las especies que lo componen y las condiciones microclimáticas presentes
en las diferentes alturas del perfil. La estructura vertical se debe en gran parte a los efectos
producidos por la luz y aumento de la humedad hacia abajo (Aguirre, 2013).
3.2.9.3 Densidad o abundancia
Es la abundancia de una especie respecto a las restantes. Se puede expresar en
términos de abundancia de individuos, cobertura, frecuencia o biomasa. Corresponde al
número de individuos de la misma especie que habitan en una unidad de superficie o de
volumen (Caballero, 2008).
3.2.9.4 Dominancia
Es el grado de dominancia o importancia que una o más especies tienen en la estructura y
funcionamiento del sistema. Se refiere a la especie que sobresale en una comunidad, ya sea
por el número de organismos, el tamaño, su capacidad defensiva, etc. La comunidad, por lo
general, lleva el nombre de la especie que domina, por ejemplo, un pinar, comunidad de
espinos, banco de ostras, etc. (Haas, 2008).
3.2.9.5 Frecuencia
Término bioestadístico que refiere a las veces con las que se repite un evento por unidad
de tiempo; por tanto, se obtienen distribución de frecuencias de observaciones realizadas o se
establece escalas de frecuencia (León, 2017).
3.2.10. Diversidad de las especies en la comunidad
Los miembros de una comunidad biótica generalmente se dividen en tres categorías
principales: productores, consumidores y descomponedores, según los hábitos nutricionales
de los organismos. Los productores (a veces llamados autótrofos) incluyen plantas y algunas
formas de bacterias que usan energía solar o química para convertir compuestos simples en su
17
alimento. Los consumidores (a veces llamados heterótrofos) obtienen la energía que necesitan
al comer plantas y animales vivos, o material vegetal y animal muerto (detritus). Los
consumidores primarios (herbívoros) comen plantas, mientras que los consumidores
secundarios (carnívoros) comen a otros consumidores (Robles, 2006).
Los consumidores que se alimentan de plantas y animales muertos se denominan
detrívoros. Hay dos clases de detrívoros: alimentadores de detritos y descomponedores. Los
que se alimentan de detritos (p. Ej., Cangrejos, termitas, lombrices de tierra, buitres)
consumen organismos muertos o desechos orgánicos, mientras que los descomponedores
(hongos y bacterias) se alimentan de material vegetal muerto, convirtiéndolo en compuestos
inorgánicos simples como dióxido de carbono, agua y amoníaco. Los descomponedores
también son una importante fuente de alimento para otros consumidores (por ejemplo,
gusanos e insectos) que viven en el suelo o el agua (Margalef, 2013).
3.2.11. Relativos a nivel de población
a. Las especies y el individuo en el ecosistema
Una especie es un grupo de individuos que están genéticamente relacionados y pueden
reproducirse para dar lugar crías fértiles. Los individuos no son miembros de la misma
especie si sus miembros no pueden producir descendencia que también pueda tener hijos.
También, tiene relación con la segunda palabra del nombre de dos palabras que se le da a
cada organismo es el nombre de la especie. Por ejemplo, en el Homo sapiens, sapiens es el
nombre de la especie (Robles, 2006).
Un individuo es un organismo y también es un tipo de organismo (por ejemplo, humano,
gato, alce, palmera, ballena gris, tenía o vaca en nuestro ejemplo). El tipo de organismo se
conoce como especie. Hay muchas definiciones diferentes de la palabra especie, pero por
ahora lo dejaremos simplemente que es un tipo único de organismo (López, 2003).
Un ecosistema es el término utilizado para describir los factores bióticos (vivos) y
abióticos (no vivos) en un sistema. El ecosistema de la imagen de abajo está formado por
aves, ranas, hongos, plantas, mamíferos, bacterias, el agua, la carrera, las rocas, el suelo, etc.
(Valverde y Canon, 2005).
b. Desarrollo y evolución del ecosistema
El ecosistema, o sistema ecológico, se considera una unidad de organización biológica
compuesta por todos los organismos de un área determinada, es decir, comunidad,
interactuando con el entorno físico de modo que un flujo de energía conduce a una estructura
trófica característica y ciclos de materiales dentro del sistema (Margalef, 2013).
18
Se describieron cuatro tipos de cambio para los sistemas abiertos: primero, el cambio
debido a las cambiantes relaciones de entrada y salida tanto de la masa como de la energía;
segundo, los cambios en el contenido y la distribución de la energía dentro del sistema;
tercero, el cambio asociado a los cambios en la organización interna del propio sistema; y
finalmente, el cambio asociado al desarrollo de los almacenes de energía y masa que
introducen desfases temporales en el funcionamiento de los procesos del sistema (Robles,
2006).
3.3. Fisiología Vegetal
Es la rama de las ciencias de las plantas que tiene como objetivo comprender cómo viven
y funcionan. Su último objetivo es de explicar todos vida procesos de las plantas por un
mínimo número de amplios principios fundados en la química, la física, y matemáticas (Taiz
& Zeiger, 2006).
Busca a entender todos los aspectos y manifestaciones de planta de la vida. De acuerdo
con las principales características de los organismos, que se suele dividir en tres grandes
partes: (1) la fisiología de la nutrición y el metabolismo, lo que ofertas con la captación,
transformaciones, y la liberación de materiales, y también su movimiento dentro y entre las
células y órganos de la planta; (2) la fisiología del crecimiento, desarrollo y reproducción,
que se ocupa de estos aspectos de la función de la planta ; y (3) medio ambiente fisiología, la
cual busca a entender las múltiples respuestas de las plantas a el medio ambiente. La parte del
medio ambiente fisiología, que se ocupa de los efectos de y adaptaciones a adversas
condiciones y lo que se recibe cada vez mayor atención se llama el estrés fisiología (Flórez &
Cruz, 2004).
3.3.1. Importancia
Es importante porque estudia los modos en los que las plantas absorben los minerales y el
agua, crecen y se desarrollan; la fisiología permite determinar los minerales nutrición y la
fotosíntesis, la respiración, y la biosíntesis y la acumulación de sustancias, que en conjunto
permiten a las plantas a crecer y reproducirse a sí mismos. Sirve como la teórica base para
aumentar el total de la productividad de las plantas, mejorando su nutrición valor, y elevar la
calidad de sus tejidos y órganos para su uso en la industria. La investigación en fisiología
vegetal proporciona una base científica para la siembra racional de cultivos en lo que respecta
al suelo y las condiciones climáticas (Fernández, 2008).
La fisiología vegetal tiene como objetivo comprender cómo las plantas viven, funcionan,
crecen y se desarrollan desde semillas hasta plantas maduras e incluye el estudio de los
19
procesos biológicos, biofísicos y químicos de las plantas. Los estudios fisiológicos generan
información importante útil en el campo de la agronomía, horticultura, genética, ecología y
ciencias ambientales, etc. La fisiología vegetal tiene un papel importante en la mejora del
crecimiento vegetal y el rendimiento económico de calidad, especialmente en la producción de
alimentos, bebidas y medicamento. Es relevante para varias industrias, incluidas las industrias
de alimentos, bebidas, farmacéutica y textil para la mejora tanto cualitativa como cuantitativa
del rendimiento (Taiz & Zeiger, 2006).
3.3.2. Origen
La fisiología vegetal se ocupa de los procesos de vida de las plantas, y desde el principio
se ha centrado principalmente en las plantas terrestres verdes superiores, las plantas
autótrofas (que se alimentan por sí solas) que alimentan a los animales. En parte, la fisiología
vegetal tiene sus raíces en la agricultura (Flórez & Cruz, 2004).
Una de las primeras cuestiones fisiológicas era de dónde obtiene una planta el material
con el que crece. A principios del siglo XVII, Jan van Helmont, un médico belga, decidió que
la fuente debía ser solo agua. Van Helmont cultivó una plántula de sauce en 200 libras de
tierra y solo agregó agua de lluvia. Se produjo un árbol de 164 libras con solo 57,1 gramos (2
onzas) de suelo perdido. Sabía del dióxido de carbono, pero nunca pensó que un gas difuso
pudiera producir madera de sauce (Reino, 2014).
En el siglo siguiente, Antoine Lavoisier descubrió que la materia orgánica estaba
formada principalmente por carbono y oxígeno. Joseph Priestley, Jan Ingenhousz y Jean
Senebier demostraron que las hojas de las plantas a la luz absorben dióxido de carbono y
emiten cantidades equivalentes de oxígeno. Más tarde, Nicholas de Saussure notó que el agua
estaba involucrada en el proceso. Lo contrario ocurrió en la oscuridad: las plantas respiraron
como los animales, absorbiendo oxígeno y emitiendo dióxido de carbono. JR Mayer observó
que el proceso convertía la energía luminosa en energía química de carbono orgánico. Por lo
tanto, el crecimiento de plántulas en la oscuridad o de raíces en el suelo fue a expensas de
esta energía. Por lo tanto, en el siglo XIX, la fotosíntesis, aunque no se entendió
bioquímicamente, se estableció como el proceso sintético primario y esencial en el
crecimiento de las plantas (Fernández, 2008).
En el siglo XX, los fisiólogos vegetales recurrieron cada vez más a la química y la física
en busca de ayuda con cuestiones fundamentales. También establecieron sus propias
sociedades con revistas para publicar sus hallazgos, lo que tuvo un efecto catalizador en el
aumento del nivel y la cantidad de investigación. Se descubrió que una gran parte de la
bioquímica fundamental del crecimiento y la función celular, conocida por la investigación
20
médica, animal y microbiológica más extensa, se aplica a las células vegetales. Los estudios
anatómicos proporcionaron detalles estructurales para respaldar los hallazgos fisiológicos, y
el microscopio electrónico reveló la estructura celular submicroscópica (Taiz & Zeiger,
2006).
Se establecieron todos los nutrientes minerales necesarios para el crecimiento de las
plantas. La clave para su absorción selectiva del suelo y transporte al xilema de la raíz
demostró estar en un mecanismo de bombeo de protones (iones de hidrógeno) que requiere
energía en las membranas celulares (Flórez & Cruz, 2004).
3.3.3. Nutrientes y minerales en las especies forestales
En las regiones templadas, la mayoría de los ecosistemas forestales se desarrollan en
suelos ácidos y pobres en nutrientes, por lo que el acceso a los nutrientes y su reciclaje son
procesos clave para la función duradera de estos ecosistemas. A diferencia del caso de los
suelos agrícolas, este aspecto es importante en la silvicultura, para la cual la fertilización
sigue siendo una práctica muy rara. La mayoría de los cationes nutritivos necesarios para el
crecimiento de los árboles y para la función de la biosfera forestal provienen de los depósitos
atmosféricos, el reciclaje de los nutrientes contenidos en la materia orgánica muerta o de las
rocas y minerales del suelo. Aunque parte de estos elementos nutritivos viene en forma
soluble y son directamente bioaccesibles, otra gran parte permanece atrapada en la estructura
cristalina de las rocas del suelo y las partículas minerales, que no son directamente accesibles
a las raíces de los árboles (Taiz & Zeiger, 2006).
Con la excepción del agua, los nutrientes son el factor ambiental que más limita el
crecimiento de los árboles. Por lo tanto, la nutrición es esencial para la salud y el rendimiento
de los árboles. Los árboles prósperos contribuyen mucho más a los propios paisajes; los
árboles ofrecen, lo que se podría llamar servicios del ecosistema, también escala con el
tamaño y la vitalidad. A pesar de ello, y a pesar de la importancia de la nutrición en muchas
otras esferas de la agricultura y la horticultura, a menudo se deja a los árboles que se valgan
por sí mismos. Por ello, tienen que buscar sus propios recursos, no importa cuán difícil sea el
sitio (Fernández, 2008).
Actualmente se conocen 14 nutrientes esenciales necesarios para el crecimiento de las
plantas. Para ser clasificada como tal, la planta debe ser incapaz de completar su ciclo de vida
en ausencia del nutriente; no debe ser reemplazada por otro nutriente; y debe estar
directamente involucrada en el metabolismo de la planta. Sin embargo, la cantidad de los
diferentes nutrientes requeridos difiere en órdenes de magnitud, por ejemplo, se requiere
21
aproximadamente 10.000 veces más nitrógeno que el molibdeno, pero ambos son esenciales
(Flórez & Cruz, 2004).
Algunos elementos minerales como el aluminio, el cobalto, el selenio, el silicio y el sodio
también se consideran beneficiosos, ya que a menudo se puede encontrar que estimulan el
crecimiento de alguna manera. Sin embargo, no son esenciales en todas las plantas, o sólo se
han encontrado esenciales en algunas especies de plantas. Por ejemplo, las bacterias fijadoras
de nitrógeno necesitan cobalto y los helechos necesitan aluminio (Reino, 2014).
El nitrógeno, el fósforo y el potasio son con mayor frecuencia los macronutrientes que
limitan el crecimiento de las plantas, por lo que suelen ser el centro del análisis nutricional
del suelo o de las plantas. La absorción de los nutrientes debe producirse a través de la
solución del suelo. Los nutrientes sólidos simplemente no son buenos para las raíces, deben
mantenerse en la solución para que las raíces puedan absorber los nutrientes a medida que
toman agua. Por eso los suelos secos nunca pueden ser suelos fértiles. Una vez que los
nutrientes de la solución del suelo se acercan a las raíces finas (Taiz & Zeiger, 2006).
3.3.4. Macro y micro elementos para las plantas
Tabla 2.
Macro y micro elementos para las plantas
Nutriente
Nitrógeno (N)
Potasio (K)
Calcio (Ca)
Funciones
Micronutrientes
Proteínas, fosfolípidos, ácidos nucleicos, clorofila, coenzimas,
fitohormonas, metabolitos secundarios.
Activación de enzimas, proteínas, regulación de la apertura
estomatal, transporte de floema, resistencia al estrés.
Estabilización de la pared celular, extensión celular, procesos
de secreción, estabilización de la membrana, osmorregulación.
Magnesio (Mg)
Clorofila, activación de enzimas, fosforilación.
Fósforo (P)
ATP (transferencia de energía), ácidos nucleicos, fosfolípidos,
coenzimas, almidón, azúcares.
Sulfato (S)
Aminoácidos, proteínas, coenzimas, metabolitos secundarios,
resistencia celular a la deshidratación y daños por heladas.
Micronutrientes
Cloro (Cl)
Papel en la evolución del O2 fotosintético, la osmorregulación.
22
Boro (Bo)
Papel en la estructura de la pared celular, función de la membrana,
crecimiento y desarrollo reproductivo, papel en el alargamiento de la
raíz y crecimiento de los brotes.
Hierro (Fe)
Síntesis de clorofila, proteínas, enzimas.
Manganeso
(Mn)
Enzimas, cofactor de las enzimas, evolución fotosintética 02.
Zinc (Zn)
Componente de las enzimas, activación de enzimas, implicado en la
síntesis de proteínas, implicado en el metabolismo de los
carbohidratos.
Cobre (Cu)
Las proteínas, importantes para la lignificación, el papel en la
formación del polen y la fertilización.
Níquel (Ni)
Componente de las enzimas, papel en el metabolismo del nitrógeno.
Molibdeno (Mo) Enzima para la fijación de N2, componente de las enzimas y
cofactores enzimáticos.
Adaptado de: (Taiz & Zeiger, 2006).
3.4. Familia fabaceae
Las Fabaceae, también llamadas Leguminosae o familia de frijoles y guisantes, es la
tercera familia más grande de angiospermas después de Orchidaceae (orquídeas) y
Asteraceae (margaritas, girasoles), y solo superada por Poaceae (pastos) en términos de
importancia agrícola y económica. Las leguminosas incluyen una gran cantidad de especies
domesticadas recolectadas como cultivos para consumo humano y animal, así como para
aceites, fibra, combustible, fertilizantes, madera, medicinales, productos químicos y
variedades hortícolas. Además, la familia incluye varias especies estudiadas como sistemas
de modelos genéticos y genómicos (p. Ej., Guisante, Pisum sativum, médico de barril,
Medicago truncatula y trébol, Lotus corniculatus) (Rodríguez, Ortega, & Devesa, 2006).
3.4.1. Hábito
Las legumbres varían en hábito, desde hierbas anuales y perennes hasta arbustos, árboles,
enredaderas / lianas e incluso algunas especies acuáticas. Las leguminosas, que varían en
tamaño desde algunas de las plantas más pequeñas de los desiertos y regiones árticas / alpinas
hasta los árboles más altos de la selva tropical, son un componente conspicuo y, a menudo,
dominante de la mayoría de los tipos de vegetación distribuidos en las regiones templadas y
tropicales del mundo (Kirkbride & Gunn, 2013).
23
3.4.2. Hojas
Se caracteriza por hojas simples de componer (pinnadas, raramente palmadas o
bipinnadas), unifoliadas, trifoliadas (Medicago, Trifolium), a veces filódicas (muchas
especies de Acacia) o reducidas a un zarcillo (como en Lathyrus), en espiral dispuestas, con
estípulas presentes que a veces son grandes y con forma de hoja (Pisum) o desarrolladas en
espinas (Prosopis, Robinia) (Rodríguez, Ortega, & Devesa, 2006).
3.4.3. Raíz
La presencia de brotes en los sistemas radiculares es bastante común en las especies
leñosas y herbáceas de la familia Fabaceae. Estas yemas se sitúan generalmente en la parte
proximal de las raíces de primer orden en los árboles y arbustos. Están orientadas
horizontalmente, es decir, paralelas al nivel del suelo, situación que se observa claramente en
los perfiles de los acantilados. Los brotes de las raíces aparecen regularmente cada 50 cm,
como puede verse en los arbustos, como Senna aphylla y Caesalpinia gilliesii, donde se
observa fácilmente la equidistancia entre los individuos en el campo. Además, la
diferenciación acropetal de las yemas se pone de manifiesto por la disminución centrífuga del
tamaño del individuo en comparación con el tamaño de la planta madre (Kirkbride & Gunn,
2013).
3.4.4. Flor
Las flores suelen ser regulares o irregulares (es decir, actinomorfas a cigomorfas en
simetría, respectivamente), bisexuales, con un solo carpelo superior (hipogínico a perigino),
pentámero, dispuestas individualmente o en racimos, espigas o cabezas (Hasanuzzaman,
2020).
3.4.5. Inflorescencia
Las flores suelen ser solitarias, y en instancias, se disponen en varias clases de
inflorescencias como racimos axilares e incluso terminales. Con frecuencia se modifican
hasta que toman una forma de cabezuelas, y en otras instancias, umbelas (Kirkbride & Gunn,
2013).
3.4.6. Fruto
La principal característica unificadora de la familia es la fruta, la leguminosa. Con
algunas excepciones, las legumbres son típicamente vainas de una cámara (un lóculo), con
placentación parietal a lo largo de la sutura adaxial, óvulos de 2 a muchos, en dos filas
alternas en una sola placenta, típicamente secas y dehiscentes a lo largo de una o ambas
suturas (leguminosa), ocasionalmente restringido en secciones de 1 semilla (loments) o
24
indehiscente (sámara, drupa, aquene). Para obtener una muestra de la diversidad de frutas de
leguminosas en Fabaceae (Rodríguez, Ortega, & Devesa, 2006).
La familia Fabaceae se caracteriza generalmente por frutos típicos de leguminosas y la
capacidad de fijar simbióticamente nitrógeno. Técnicamente, el tipo de fruto que producen
los miembros de Fabaceae se conoce como leguminosa, definida como un fruto seco, más o
menos alargado derivado de un solo carpelo que se abre a lo largo de una o ambas suturas
longitudinales. Las legumbres a menudo tienen una cámara única (unilocular) o pueden tener
dos cámaras (biloculares, p. Ej., En especies de astrágalo) en la fruta madura, separadas por
un tabique (Kirkbride & Gunn, 2013).
3.4.7. Fisiología y Bioquímica
La familia Fabaceae se caracteriza generalmente por frutos típicos de leguminosas y la
capacidad de fijar simbióticamente nitrógeno. Entre las tres subfamilias, Papilionoideae es la
más grande y posee la mayor parte de leguminosas económicamente importantes, incluidas
legumbres y forrajes. Aunque generalmente se considera el origen monofilético, se
evidencian rastros de polifilia y parafilia en las subfamilias Mimosoideae y Caesalpinioideae
mediante estudios filogenéticos moleculares (Rodríguez, Ortega, & Devesa, 2006).
Desarrollo de cepas citogenéticas robustas (aneuploides, poliploides, aberraciones
cromosómicas, variantes somaclonales , transformantes, etc.) y novedosas funciones
genómicas. Las herramientas (mutantes, marcadores moleculares, bibliotecas de ADN,
secuencias de códigos de barras, etc.) han allanado el camino para el mejoramiento clásico y
molecular de leguminosas para un alto rendimiento, calidad nutricional, tolerancia al estrés
biótico y abiótico y mejora de sus antioxidantes naturales bioactivos (Hasanuzzaman, 2020).
3.4.8. Distribución y habitad
Las legumbres son particularmente diversas en los bosques tropicales y matorrales
templados con un clima estacionalmente seco o árido. Esta preferencia por hábitats
semiáridos a áridos está relacionada con un metabolismo demandante de nitrógeno. Si bien
muchas especies tienen la capacidad de colonizar tierras áridas y marginales debido a su
capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico a través de una asociación simbiótica con
bacterias noduladoras de raíces (Téllez, 2015)
3.4.9. Evolución
La Fabaceae contiene más de 19.000 especies existentes ampliamente distribuidas en
todo el mundo en muchos entornos ecológicos, desde desiertos de latitudes altas hasta
bosques tropicales estacionalmente secos y húmedos de las regiones ecuatoriales. Las
legumbres parecen haberse diversificado durante el Terciario Temprano para convertirse en
25
una característica ubicua de las biotas terrestres modernas, similar al momento de la
diversificación de varias otras familias modernas de angiospermas (por ejemplo,
Fagaceae). Las sugerencias de un origen megatérmico ecuatorial húmedo' de las leguminosas
durante el Cretácico medio a tardío han apoyado la hipótesis de West Gondwanan sobre el
origen de la familia (Kirkbride & Gunn, 2013).
El registro fósil de las Fabaceae es abundante y diverso, particularmente en el Terciario,
con flores, frutos, folíolos, madera y polen fósiles conocidos en numerosas localidades; En
las figuras siguientes se muestran algunos ejemplos. Aunque hay varios informes de fósiles
anteriores, polen similar a Sindora (subf. Caesalpinioideae) del Maastrichtian de Canadá,
Columbia y Siberia y bosques similares a Cassiasl y Mimosoideae del mismo período de
tiempo, no pueden asignarse inequívocamente a las leguminosas. Las primeras leguminosas
definitivas aparecen durante el Paleoceno tardío. Los representantes de las tres subfamilias
tradicionalmente reconocidas, los cesalpinioides, mimosoides y papilionoides así como otros
clados taxonómicamente grandes dentro de estas subfamilias (por ejemplo, "genistoides"), se
registran a partir del registro fósil poco después, comenzando alrededor de 50 a 55 millones
de años. De hecho, la ocurrencia de diversos conjuntos de taxones que representan las tres
subfamilias en múltiples localidades que datan del Eoceno medio al superior, especialmente
la ensenada de Mississippi del sureste de América del Norte (Rodríguez, Ortega, & Devesa,
2006).
3.4.10. Filogenia y taxonomía
Taxonómicamente, Fabaceae se ha dividido tradicionalmente en tres subfamilias,
Caesalpinioideae, Mimosoideae y Papilionoideae (aunque a veces estas se han clasificado
como familias separadas, como en Caesalpiniaceae, Mimosaceae y Papilionaceae), y se
consideran más estrechamente relacionadas con Connaraceae y Sapindaceae en la base de la
anatomía, morfología y distribuciones biogeográficas. El reconocimiento de tres subfamilias
se basa en características particularmente de la flor, incluyendo tamaño, simetría, estivación
de pétalos., sépalos (unidos o libres), número de estambres y heteromorfia, polen (único o
poliada), pero también presencia de pleurograma, forma de radícula embrionaria,
complejidad foliar y presencia de nódulos radiculares (Téllez, 2015).
Las diferencias en estas características llevaron a la opinión de que Mimosoideae y
Papilionoideae son linajes únicos y distintos en la familia que surgieron de forma
independiente dentro de un conjunto cesalpinioide "basal" parafilético. El grupo
Dimorphandra de la tribu Caesalpinieae y la tribu papilionoide Swartzieae fueron
26
considerados probablemente grupos de transición entre ellos, respectivamente
(Hasanuzzaman, 2020).
La última clasificación fue publicada antes del advenimiento de los estudios filogenéticos
moleculares de toda la familia, reconoció 39 tribus y unos 670 géneros. La reciente
actualización de la clasificación tribal y genérica de la familia, que se beneficia de más de 10
años de intensos estudios filogenéticos moleculares, reconoce 36 tribus, 727 géneros y 19.327
especies. La familia contiene al menos cuatro géneros de 500 o más especies (Acacia,
Astragalus, Crotalaria e Indigofera) y al menos 40 géneros con 100 spp. o más. En el otro
extremo, casi 500 géneros son pequeños, ya sea monoespecíficos o con hasta 10 especies
(Kirkbride & Gunn, 2013).
Si bien ha habido cierto desacuerdo en cuanto a si las Fabaceae deben tratarse como una
familia (compuesta de tres subfamilias) o como tres, existe un creciente cuerpo de evidencia
de morfología y moléculas para apoyar que las leguminosas sean una familia monofilética.
Este punto de vista se ha visto reforzado no solo por el grado de interrelación de los grupos
taxonómicos dentro de las leguminosas en comparación con el de las leguminosas y sus
parientes, sino también por los estudios filogenéticos moleculares recientes que muestran un
fuerte apoyo a una familia monofilética que está más estrechamente relacionada con
Polygalaceae, Surianaceae y Quillajaceae, que juntas forman el orden Fabales (Rodríguez,
Ortega, & Devesa, 2006).
3.4.11. Importancia económica y cultural
Las legumbres han demostrado importancia agrícola durante miles de años, comenzando
con la domesticación de lentejas (Lens esculenta) en Irán que data de hace 9.500 a 8.000
años, su uso como fuente de alimento durante la prehistoria de América del Norte y del Sur
(frijoles, más de 3.000 hace años), y su uso por parte del Imperio Romano como fuente de
alimento y para la mejora del suelo. Hoy en día, las legumbres son una fuente de alimento
cada vez más valiosa no solo para los humanos, ya que representan el 27% de la producción
de cultivos primarios del mundo, sino también para los animales de granja (Téllez, 2015).
Las legumbres se cultivaron en más del 13% de la tierra cultivable total en cultivo en el
mundo en 2004. Las legumbres de grano por sí solas contribuyen con el 33% de las
necesidades de nitrógeno proteico de la dieta de los humanos, mientras que la soja (Glycine
max ) y maní ( Arachis hypogeae ) proporcionan más del 35% del aceite vegetal procesado
del mundo y una rica fuente de proteína dietética para las industrias avícola y porcina
(Kirkbride & Gunn, 2013).
27
Industrialmente, las legumbres tienen muchos usos en la fabricación de plásticos
biodegradables, aceites, tintes y combustible biodiesel. Las legumbres se utilizan
tradicionalmente en la medicina popular, pero también han demostrado su importancia en la
medicina moderna. Se cree que las isoflavonas que se encuentran comúnmente en las
legumbres reducen el riesgo de cáncer y se están estudiando los fitoestrógenos de la soja y el
colesterol para su uso en la terapia de reemplazo hormonal posmenopáusica. Las legumbres
también producen un efecto hipoglucemiante cuando se consumen, lo que las convierte en un
alimento recomendado para diabéticos (Rodríguez, Ortega, & Devesa, 2006).
3.4.12 Leguminosas emblemáticas
Existen ciertas leguminosas que resultan ser importantes y emblemáticas, tal es el caso
del Ceibo (Erythrina crista-galli) mismo que se encuentra ubicado en Argentina y Uruguay;
el Guanacaste (Enterolobium cyclocarpum), especie arbórea de Costa Rica. El palo Brasil
(Caesalpinia echinata) arbusto de este país Sudamericano. Acacia pycnantha plata
australiana y Bauhinia x blakeana planta de Hong Kong.
3.5 Insectos Forestales
Los insectos desempeñan muchas funciones dentro de los bosques como polinizadores,
herbívoros, carnívoros, descomponedores y fuentes de alimento para otros organismos.
Se estima que representan más del 80% de todas las especies animales conocidas y han
existido durante mucho tiempo, habiéndose encontrado especímenes fósiles de barrenadores
de cabeza redonda del bosque de hace 35 millones de años. La mayoría son inocuas o
beneficiosas para la existencia humana, aunque son más comúnmente conocidas por las pocas
especies que nos irritan directamente o son dañinas para las plantas que intentamos cultivar
(Margalef, 2013).
Los insectos forestales más estudiados son los que causan daños notables a los árboles. Se
pueden separar libremente en estas categorías:

insectos defoliadores, los que comen directamente hojas y agujas;

insectos chupadores, los que extraen la savia azucarada de las hojas;

insectos de conos y semillas, los que se alimentan de tallos y raíces de árboles; e

insectos aburridos, los que perforan un árbol para alimentarse y reproducirse
(Reino, 2014).
3.5.1 Succionadores
Las piezas bucales de los insectos chupadores están diseñadas para perforar y chupar.
Estas plagas dañan las plantas al insertar sus piezas bucales en el tejido vegetal y eliminar los
28
jugos. Las plantas muy infestadas se vuelven amarillas, se marchitan, deforman o atrofian, y
eventualmente pueden morir. Algunos insectos chupadores inyectan materiales tóxicos en la
planta mientras se alimentan y algunos transmiten organismos patógenos (López, 2003).
3.5.2 Masticadores
Quizás el tipo de daño por insectos a las plantas más ampliamente reconocido es el daño
por insectos masticadores. El daño al masticar es causado por insectos cuyas partes de la boca
consisten en dos mandíbulas o mandíbulas opuestas. Los insectos con partes bucales
masticables son responsables de las hojas desgarradas, el consumo de follaje y la extracción
de hojas, tallos y troncos de las plantas (Valverde, 2005).
3.5.3 Defoliadores
Los insectos desfoliantes dañan los árboles al comer hojas o agujas, eliminando el tejido
fotosintético crítico para el mantenimiento y crecimiento de las plantas. Una pérdida
significativa de hojas o agujas da como resultado una pérdida de crecimiento, una mayor
susceptibilidad al ataque de otros insectos y patógenos y, a veces, la mortalidad de los árboles
(Pausas, 2020).
3.5.4 Insectos dañinos
Los insectos dañinos son las especies que causan daños a los seres humanos y su ganado,
cultivos y posesiones en todo el mundo. Algunas son plagas directas, ya que atacan el cuerpo
del organismo huésped (planta o animal) y chupan savia o sangre o se comen los tejidos. Las
plagas indirectas se ocupan principalmente de la transmisión de patógenos o parásitos que
causan enfermedades. En algunos casos es el insecto adulto el que causa el daño, en otros es
la etapa larvaria (oruga, gusano, etc.). A veces, tanto los adultos como las larvas son plagas, y
pueden actuar en conjunto o por separado (Taiz & Zeiger, 2006).
3.5.5 Insectos benéficos
Usados comúnmente para el control biológico de plagas, los insectos beneficiosos son una
parte integral de cualquier programa de Manejo Integrado de Plagas. Cuando se combinan
con la exploración adecuada, trampas y aerosoles de derribo, los depredadores y los parásitos
pueden ayudar a aumentar los rendimientos y minimizar las pérdidas de cultivos (Aguirre,
2012).
29
3.5.6. 10 ejemplos de insectos masticadores, con su propia taxonomía y a que especie
forestal atacan
Tabla 3.
Insectos masticadores
Insecto masticador
Taxonomía
Especie
forestal
atacada
Acacia
mangium.
Daño
Trigona sp.
(Hymenoptera,
Apidae)
Reino: Animalia
Rango taxonómico: Familia
Nombres comunes: Abejas
sin aguijón
Oncideres punctata
(Coleoptera,
Cerambycidae)
Reino: Animalia
Familia: Cerambycidae
Nombre común: Escarabajo
Cordia
alliodora.
Destruyen el
tejido interno de
frutos y
semillas.
Scolytodes alni
(Coleoptera,
Scolytidae)
Reino: Animalia
Familia: Curculionidae
Nombre común: Gorgojos
Alnus
acuminata.
Producen
marchistez
prematura de
sus flores.
Phyllophaga sp.
(Coleoptera,
Scarabeidae)
Reino: Animalia
Familia: Scarabaeidae
Nombre común: Escarabajo
Acacia
mangium
Caída
prematura de
flores
Afididos
Reino: Animalia
Familia: Aphididae
Nombre común: Pulgones
Robles
Reduce su
capacidad
fotosintética
Quadraspidiotus
perniciosu
Reino: Animalia
Familia: Diaspididae
Nombre común: Piojo de San
José
Roble
Retarda su
crecimiento.
Acari
Reino: Animalia
Familia: Pyroglyphidae
Nombre común: Ácaros
Caoba
Muerte de
especies
arbóreas
jóvenes en caso
de que el ataque
sea continuo.
Thysanoptera
Reino: Animalia
Familia: Phlaeothripidae
Nombre común: Trips
Pino
Comen y atacan
tejidos floriares.
Auchenorrhyncha.
Reino: Animalia
Familia: Cercopoidea
Nombre común: Cicadas
Cedro
Producen
perforaciones
en sus hojas.
Atacan y dañan
a las flores.
30
Sternorrhyncha.
Reino: Animalia
Familia: Diaspididae
Nombre común: Pulgones
Adaptado de: (CATIE, 2007)
Alnus
glutinosa
Comen la
lámina foliar de
sus hojas.
3.6 La teledetección en las ciencias forestales.
3.6.1 La Percepción remota o teledetección.
La Percepción Remota (Remote Sensing) o Teledetección se define como la ciencia y
arte que permite la obtención de datos informativos acerca de un objeto; para ello, analiza
dichos datos por medio de ciertos dispositivos que no tienen contacto físico con el objeto. En
sí, figura como una técnica que se ha desarrollado vertiginosamente durante los últimos años,
debido a la potenciación de la tecnología satelital. (SEMAR, 2009).
3.6.2 Aplicaciones prácticas de la teledetección en la gestión forestal
Últimamente la Teledetección se ha llevado a cabo de una forma asombrosa, a través del
diseño de aplicaciones para diversos campos de las ciencias de la tierra (Fabregat, 1999) esto
se debe a las vastas posibilidades y beneficios que expone como localización de sitios
geográficos, observación y análisis de fenómenos transitorios e incorporación de resultados
en un Sistema de Información Geográfica, decreciendo en varias instancias el tiempo y dinero
invertido en el estudio y análisis del terreno (Baker, Lawrence, Montagne, & Patten, 2006).
Su aplicación en recursos naturales se fundamenta en aspectos de carácter natural, pues
estos poseen respuestas espectrales propias denominadas signatura espectral; entre los
beneficios encontrados, se puede observar una amplia cobertura global, perspectiva
panorámica, detalles sobre zonas que no son visibles para el espectro, así como registro
digital informativo (Chuvieco, 2002).
En lo que concierne a su aplicación en las ciencias forestales, la vasta cantidad de
sensores multiespectrales que existen hoy día, incorporados sobre plataformas espaciales
posibilita la combinación de información espectral, la cual provee de un instrumento único
para la cartografía de masas forestales en diversas escalas, categorizando las formaciones
vegetales, tanto naturales como aquellas cultivadas por la mano humana (Holguin , 2018).
3.6.3 Clasificación de formaciones boscosas
Los datos informativos que convergen en las imágenes multiespectrales aunado a la toma
de datos verdad terreno, permite su empleo para desarrollar diversos procesos de
categorización supervisada acerca de las formaciones vegetales detectadas en unas zonas, que
pueden resultar ser un complemento con la utilización de datos LíDAR.
31
Figura 1. Clasificación de las formaciones boscosas
3.6.4 Seguimiento de masas forestales
Los breves estadios de revisita de los satélites actuales, aunado a la flexibilidad de
dispositivos tecnológicos como los drones, posibilitan llevar a cabo un seguimiento evolutivo
sobre las masas forestales o actividades de gestión y control de superficies
Figura 2. Landsat 8 antes y después de una tala en una zona boscosa
3.6.5 Evaluación de la deforestación
Los extensos archivos de imágenes satelitales halladas favorecen el desarrollo sobre
estimaciones de la superficie perdida por actividades de deforestación en cualquier parte del
mundo.
Figura 3. Landsat de la deforestación en la Amazonia (Brasil). NASA/USGS
32
3.6.6 Determinación de la altura del arbolado o de la producción de biomasa
Los sensores LíDAR posibilitan el cálculo de la altura de los árboles, permitiendo llevar
a cabo una estimación sobre la densidad de las ramas en las copas de las especies arbóreas.
Figura 4. Modelo Digital del Terreno (MDT) y Modelo Digital de Superficies (MDS) obtenidos a partir de
datos LíDAR.
3.6.7 Evaluación de daños por incendios
A través del cálculo de índices y el cotejamiento entre imágenes del antes y después a un
incendio, se podría establecer con precisión la zona afectada, así como estimar el grado de
afectación.
Figura 5. Sentinel-2 y evaluación de superficie afectada por incendio en el Parque Natural de Doñana. ESA.
3.6.8 Otras aplicaciones:

Evalúa daños causados por plagas y lleva a cabo un seguimiento para determinar la
eficacia de los tratamientos administrados.

Evalúa los daños causados por variables o fenómenos climatológicos, es decir
sequías, heladas, granizo, entre otras.

Realiza un seguimiento sobre el restablecimiento natural de superficies que han sido
incendiadas.

Realiza un seguimiento sobre el estado y nivel de desarrollo de repoblaciones.

Obtiene la topografía para restablecer las vías de acceso o cortafuegos.
33
3.6.9 Tratamiento digital de imágenes
Figura como un elemento importante de teledetección, cuyo progreso ha permitido las
aplicaciones de datos digitales que proceden de sensores. La imagen que converge una forma
digitalizada (matriz numérica bidimensional) que se obtiene de una manera directa
(radiómetros) o por transformación de la imagen analógica (es decir cámaras métricas) digital
a través de un scaner, constituyéndose como la fuente necesaria de entrada de datos en el
Sistema de Tratamiento. Igualmente, la forma digital en todos los procesos permite dos
elementos:

Comunicación y transmisión a través de redes informativas.

Producción electrónica de documentación cartográfica, es decir mapas,
ortofotos, entre otros.
La imagen, como elemento genérico, es considerado como un instrumento constitutivo
innegable en los procesamientos de transmisión de la información. Los primeros elementos
que son señalados como imágenes (analógicas) en realidad son gráficos, esquemas,
dibujos, etc., mismos que con su confección y transmisión, se llevan a cabo, en ciertas
instancias, de una manera completamente manual. La dificultad de su desarrollo y
consecuentemente de su reproducción oscilaba sustancialmente, entre otros aspectos, en
virtud de si la imagen era de color negro o blanco, generando confusión y encareciendo
los procedimientos ya manifestados en función de las características de la imagen. Esta
falta de conocimiento de las técnicas accesibles en el uso del color, limitó y obstaculizó
durante siglos que el mismo debe emplearse con regularidad en los procesos de
reproducción de documentos. La fotografía, desde su origen, apoyó de una manera eficaz
y definitiva a todos los procedimientos de reproducción documental, particularmente de
imágenes. Las distintas técnicas analógicas de fotografía, fotocomposición y
fotomecánica, que, en ciertas ocasiones, aun se siguen empleando en los procedimientos
reproductivos, han constituido los sistemas inspiradores de los sistemas digitales de
reproducción que existen en la actualidad, y obviamente, fotogramétricos.
Siendo así, un ejemplo claro, se puede mencionar al proceso de corrección geométrica
de las imágenes espaciales, es importante rememorar con antelación que una imagen
captada por un satélite o sensor, tiene en su haber los siguientes componentes:
Espacial. Vinculado con la posición específica y puntual de cada uno de los pixeles
que con una resolución y un sistema de captura dados.
34
Radiométrica: Con base en su codificación y estructura permiten definir un rango
de grados grises por cada pixel. Un ejemplo de ello es que con 8bits/pixel se podría tener
niveles de grises.
Espectral: La energía total –Q- se divide en el instante en que es capturado por el
sensor, en lugares del espectro electromagnético, se registra cada lugar en una banda –
Oi-.
Temporal: La información contenida en cada pixel por banda –Oi- y codificada en
el valor de ND, forma parte de una situación dado (Arozarena, 2009)
3.6.10 Modelos de dos variables y su solución gráfica
En este apartado se expone un sencillo modelo de PL aunado a 2 variables de decisión y
se presenta su resolución de forma gráfica. Si bien se sabe que una solución gráfica
bidimensional, generalmente, no presenta utilidad en momentos reales (mismas que con
normalidad comprenden cientos o miles de variables y restricciones), el proceso brinda una
importante oportunidad para el entendimiento de cómo funciona el proceso de optimización
en la PL. Igualmente, posibilita presentar la conceptualización del análisis de sensibilidad
lógica y compresiblemente (Bocanegra, 1995).
3.6.11 Solución grafica de modelos de PL
El método gráfico constituye una de las formas más simplificadas para la resolución de
problemas de programación lineal, mismo que permite graficar ecuaciones que corresponden
a las limitaciones en coordenadas cartesianas, en donde cada variable se representa en uno de
los ejes, de modo que quede delimitada la zona factible de solución, lo que a continuación
procede a la localización en esta para optimizar la función objetivo. Con este método cada
variable es representada en un eje, solamente es capaz de manejarse problemas que contenga
tres variables como máximo, debido a que no es posible graficar más de tres dimensiones.
Bajo este contexto, en este documento se ocupará únicamente de casos con dos variables,
dado que son ejemplos que comúnmente se manejan en el método gráfico para que sean
representados sobre un plano, puesto que todavía cuando resultan ser más sencillos, ilustran
de una forma idónea el procedimiento de solvencia de los problemas.
En este apartado se considera una solución para el modelo de programación lineal (PL)
de Mikks; dicho modelo, resuelve de una manera gráfica debido a que solo presentan 2
variables. Para modelos con 3 o más variables, el método gráfico resulta imposible
(Bocanegra, 1995).
35
El primer paso del método gráfico permite ilustrar factibles soluciones, que permite
satisfacer todas las limitaciones simultáneamente. Las restricciones de no negatividad x1≥
0 𝑦 𝑥 ≥ 0 limitan los valores que son factibles al 1er cuadrante, que se encuentra definido
por el espacio de arriba o sobre el eje x1 y a la derecha de o sobre el eje x2). El espacio
encerado por las restricciones restantes es determinado a través de la sustitución en primer
término (≤) por (=) para cada restricción, aquello da lugar a una ecuación de una línea recta.
Posteriormente, es trazado cada línea recta en el plano (x1; x2) y, la región en donde se ubica
cada restricción cuando se considera la desigualdad, lo estipula la dirección de la fecha que se
sitúa sobre la alinea recta asociada. Un modo factible de establecer la dirección de la fecha, es
través del uso del origen (0; 0) como partida de referencia. Si (0; 0) es capaz de satisfacer la
desigualdad, la dirección factible. Un ejemplo de ello es, (0; 0) satisface la desigualdad 𝑥1 +
𝑥2 ≤ 1, lo que significa que la desigualdad es factible en el semiespacio que incluye al origen
(Bocanegra, 1995).
36
4. Materiales y Métodos
4.1. Ubicación del Área de Estudio
El área de estudio figura como el lugar en donde se encuentran las diferentes especies
arbóreas; estos lugares fueron: Jipijapa, Comuna Pile, 24 de mayo, Portoviejo y El Anegado.
Figura 6. Ubicación del área de estudio
Tipo de suelo: Suelos bajo bosque, Suelos bajo cacao, Suelos bajo pastizales y Suelos bajo
cultivo de maíz
Clima: La temporada de lluvia suele ser nublada y en instancias opresiva; en tanto, la
temporada seca es ventosa y parcialmente nublada. Es importante mencionar que durante todo
el año la temperatura de la provincia es caliente.
Temperatura: Oscila entre los 17°C y 40°C
Altitud:
• Media
350 m.s.n.m.
• Máxima 100 m.s.n.m.
• Mínima 0 m.s.n.m.
Tipo de bosques: Bosque seco tropical, bosques secos, Bosque Humedo Tropical,
Bosque tropical semihúmedo, Bosque espinoso tropical.
4.2 Materiales
Al ser una revisión bibliográfica, se utilizaron como materiales de investigación
documentación bibliográfica, como tesis, artículos académicos y científicos. Además, de
hojas de observación para la toma de datos en las especies arbóreas. Así como material de
escritorio.
37
4.3 Métodos
4.3.1 Lugar en donde se encontraron las especies
Las especies que fueron consideradas para el desarrollo del presente trabajo de
investigación se ubicaron en Jipijapa, Comuna Pile, 24 de mayo, Portoviejo y El Anegado.
4.3.2 Identificar las especies arbóreas con sus respectivas características y
morfología.
Las especies arbóreas se las describieron basándose en el estudio de sus características
externas como la forma y disposición de sus hojas, copa, flores, frutos y tipo de corteza.
Igualmente, se ha considerado pertinente describir su distribución geográfica, tipo de bosque
en donde suelen desarrollarse, así como sus usos y aplicaciones.
4.3.3 Describir los elementos constituyentes del análisis de Comunidad Biótica
Los elementos que forman parte del análisis de la comunidad biótica, están constituidos
por la estructura horizontal y vertical de un bosque:
Estructura horizontal de un bosque: Es capaz que ser evaluado mediante índices que
exponen las ocurrencias de las especies; la importancia ecológica dentro del ecosistema es
determinado a través de las frecuencias, dominancias, así como las abundancias.
Estructura vertical de un bosque: Vinculado con la disposición de las diferentes especies
vegetales en concordancia con sus formas de vida en los diversos estratos de su comunidad;
se relaciona con los efectos producidos por la luz y el acrecentamiento de la humedad.
Particularmente, establece la distribución de las especies arbóreas y los sitios en conformidad
con los factores microclimáticos.
4.3.4 Caracterizar fisiológicamente las especies
Se realizó mediante una investigación documental bibliográfica, en donde se seleccionó
una especie forestal asignada por el docente y se procedió a describir sus características
fisiológicas. Se empleó diversos estudios vinculados con la especie arbórea, de manera que se
utilizó tesis, trabajos de investigación, artículos académicos y científicos, entre otros.
4.3.5 Insectos dañinos y benéficos para las especies forestales
Se ejecutó la respectiva identificación relacionada a los insectos dañinos y benéficos en
las especies arbóreas que se identificaron de la familia fabaceae; entre los insectos analizados
en la presente investigación están: Bruchus pisorum; Aphis craccivora Koch; Thrips sp.;
Dactylopius coccus; Umbonia crassicornis; Oncideres punctata; Euchroma gigantea;
Hypsipyla grandella; Heliothis virescens y Coptotermes spp.
38
4.3.6 Georreferencias en diferentes localidades del Ecuador
Para la georreferenciación de los puntos en el mapa expuesto en los resultados como
primer paso se procedió a tomar datos en la ubicación de estudio donde se encontraba cada
especie forestal, luego se derivó a procesar los datos en una computadora.
Utilizando una aplicación de GPS (GPS status) con el celular, se obtuvo datos cartesianos
en x, y, se utilizó el Excel y modelación y trazado de los puntos a georreferenciar en el QGIS,
con lo enseñado por el tutor de la materia de Teledetección.
Luego procedimos a seguir los diferentes pasos:
 Añadir nueva capa.

Seleccionar el archivo CSV delimitado por comas (coordenadas de las especies
forestales).

Ir a propiedades del elemento, escoger la opción etiquetas sencillas.

Escoger en directorio de búsqueda el símbolo con el que se van a representar las
coordenadas.

Hacer clic la opción buffer, habilitar la pestaña de dibujar buffer de texto y
aplicamos.

Seleccionar la barra de estado en la opción ver y hacer clic en la subpestaña
ilustración en cuadricula.

Habilitar un cuadro de texto en el cual se activa la cuadricula elegir la opción
aplicar y aceptar.

Obtener los datos de la escala general y dividir para 20, el resultado se ubica en las
unidades de intervalos X y Y.

Ir a la Pestaña ver y escoger la opcion ilustraciones en flecha de norte.

Habilitar la opción flecha de norte, escoger la ubicación de la flecha en el mapa
aplicar y aceptar.

Escoger la opción ilustraciones en etiqueta de copyright.

Una vez activada la opción etiqueta derechos de autor editar la información que
aparezca en el mapa aplicar y aceptar.

Una vez terminado todo el proceso en la opción Proyecto escoger la pestaña
Importar/Exportar y se exporta el mapa a imagen.
4.3.7 Optimizar la inversión económica al mezclar dos especies forestales en una
determinada región
Un procedimiento dividido en pasos del presente método puede ser el siguiente:
39
Paso 1.- Planteamiento del problema: Esto quiere decir, transformar los datos y la
información que se obtiene del problema por medio de un sistema de ecuaciones que deben
ser debidamente establecidas, siendo en este caso programación lineal.
Paso 2.- Da lugar a la representación de una variable del problema en cada eje cartesiano,
se inicia después de la ilustración de las ecuaciones de las restricciones en el plano que ya se
ha formado. Cada una de las intersecciones de un par de restricciones formará un vértice de la
zona de solución, siendo el primero de éstos el origen, ya que es el punto de intersección de
las restricciones de no negatividad. Entonces habrá tantos vértices como intersecciones
posibles haya entre un par dado de restricciones, ya sean éstas funcionales o de no
negatividad. Con esto se delimita la zona factible de solución de acuerdo al tipo de
restricciones del problema.
Paso 3.-Trazar ecuaciones de la función objetivo, dándole diferentes valores a Z, viendo
cuáles de ellas quedan dentro de la zona factible de solución. Debemos señalar que este paso
puede omitirse, pues el objetivo es hallar el punto que corresponde a la solución del problema
el cual será aquel que optimice la Z, lo cual se llevará a cabo en el paso siguiente.
Paso 4.-Hallar la solución del problema, es decir, aquella recta de las trazadas en el paso
anterior que optimice la función objetivo. Aquí debemos comentar que pueden existir varias
soluciones óptimas de un problema, si alguna de las rectas correspondientes a las
restricciones es paralela a la recta de la función objetivo; en caso contrario, existirá una
solución óptima única, que será aquella que maximice o minimice la Z, según sea el caso.
Este paso también puede llevarse a cabo hallando el valor de Z de cada uno de los vértices de
la región factible de solución, aquella Z que sea máxima o mínima según el tipo de problema
en cuestión, será la solución del mismo. Para ilustrar este procedimiento, presentaremos 4
ejemplos resueltos, los cuales ya han sido planteados.
40
5. Resultados
5.1. Identificación de las características dendrológicas y morfológicas de las especies
arbóreas
Se lograron identificar 6 especies forestales, obteniendo sus características externas por
cada especie.
Tabla 4.
Especies arbóreas de distintas provincias del Ecuador
N°
Nombre
Nombre Científico
Familia
Sitio
Provincia
Ficus jacobii Vázq
Moraceae
Comuna
Manabí
Común
1
Matapalo
Pile
2
Naranja
Citrus x sinensis
Rutaceae
Jipijapa
Manabí
3
Balsa
Ochroma
Malvaceae
Jipijapa
Manabí
pyramidale
4
Samán
Samanea saman
Mimosaceae
24 de mayo
Manabí
5
Mango de
Mangifera indica L
Anacardiaceae
El Anegado
Manabí
Cordia alliodora
Boraginaceae
Portoviejo
Manabí
chupar
6
Laurel
Oken
Elaborado por: Grupo Investigador
5.1.1 Características dendrológicas del Matapalo (Ficus jacobii Vázq)
Tabla 5.
Características dendrológicas del Matapalo
Matapalo
Familia:
Moraceae
Género:
Ficus
Especie:
Ficus jacobii Vázq
Elaborado por: Grupo Investigador
41
Figura 7. Ficus jacobii Vázq.
Árbol: Su altura oscila los 15 m.
Copa: Es regular y frondosa; su diámetro varía de 2 a 25 m.
Hojas: Simples, enteras y ovadas con características elípticas. Aunado a ello, se observa
un ápice agudo y acuminado. Su base se caracteriza por su forma obtusa. En cuanto a su haz
varía entre escabrosa y lisa. Dispone de una estípula terminal grande.
Flores: Caracterizadas por ser sésiles, agrupadas, aunque no disponen de cabezuelas. Sus
tépalos son libres o unidos, con un pedúnculo que oscila entre 1.5 a 2.4 cm. Las flores son
pistiladas.
Frutos: De forma ovoide con 1.5 cm de longitud. Suelen presentar una coloración
púrpura y negra, aunado a una textura escabrosa o lisa.
Corteza: Dispone de una coloración marrón clara con lenticelas algo protuberantes y
circulares. La corteza interna predispone de un homogéneo color verde claro, su textura es
fibrosa. Se observa la expulsión de vasto látex blanco en sus partes vegetativas.
Distribución geográfica: Es una especie arbórea nativa del Litoral, de la zona andina y
de la Amazonía; se desarrollan entre los 0-2000 m.s.n.m., en provincias como Esmeraldas,
Morona Santiago, Napo, Pastaza, Pichincha, Sucumbíos, El Oro, Zamora y Carchi.
Tipo de Bosque: Bosque seco pluvioestacional, bosque seco andino y bosque
siempreverde andino piedemonte.
Usos y aplicaciones: La madera es utilizada en carpintería y leña. El látex es empleado
como desparasitante para la expulsión de lombrices. Los frutos sirven de alimentos para aves
como pericos y loros. Su sombra permite el descanso del ganado y posibilita la conservación
de humedad en nacimientos de agua, así como en hondadas.
42
5.1.2 Características dendrológicas de la Naranja (Citrus X sinensis.)
Tabla 6.
Características dendrológicas de la Naranja
Naranja
Familia:
Rutaceae
Género:
Citrus
Especie:
Citrus X sinensis.
Elaborado por: Grupo Investigador
Figura 8. Citrus × sinensis.
Árbol: Especie de tamaño mediano; su altura oscila entre los 3 y 5 m de altura. Posee un
solo tronco derecho de forma cilíndrica, con un color verde al principio y después se torna
gris.
Copa: Presenta una forma redonda cuyas ramas suelen ser regulares.
Hojas: Medianas, de forma alargada y perennes. Su base presenta características
redondeadas con una terminación en punta.
Flores: Presenta una ligereza aromática. Se predispone entre solas o agrupadas,
exponiéndose con o sin hojas. Los brotes con hojas, denominados también campaneros,
brindan un mayor cuajado y proporciona mejores frutos.
Frutos: Está formado por un exocarpo con un flavedo que dispone de vesículas en cuyo
contenido alberga aceites esenciales; un mesocarpo conformado por albedo de colaración
blanquecina y un endocarpo, en donde se evidencia la pulpa que converge tricomas con
consistencia jugosa.
Semillas: Se observa una coloración blanquecina. Sus óvulos presentan dos tegumentos
configurados de varias células; el tegumento endógeno es totalmente parenquimatoso y se
evidencia un abundante almacenamiento de grasa.
43
Corteza: Está cubierta de vesiculares glandulares, además de una pulpa conformada por
pelos vesiculosos abundantes de jugo.
Distribución geográfica: Es una especie arbórea que se desarrolla en el Literal del
Ecuador, principalmente en zonas como El Oro, Manabí y Guayas; pues su crecimiento se da
entre los 0 a 500 m.s.n.m.
Tipo de Bosque: Bosque seco pluviestacional
Usos y aplicaciones: Los frutos son consumidos por el ser humano y sirven para la
preparación de zumos. De sus flores que pueden extraer aceites esenciales usados para la
elaboración de perfumes.
5.1.3 Características dendrológicas de la Balsa (Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.)
Urb.)
Tabla 7.
Características dendrológicas de la Balsa
Balsa
Familia:
Malvaceae
Género:
Ochroma
Especie:
Ochroma pyramidale (Cav. ex
Lam.) Urb
Elaborado por: Grupo Investigador
Figura 9. Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urb.
Árbol: La altura es de 20 m, con un fuste de forma cilíndrica y derecho. Su cloración es
siempre verdosa, sin embargo, puede tornarse como caducifolio cuando la estación seca es
muy marcada.
Copa: De forma ancha, redonda, abierta y en instancias con irregularidades.
Hojas: De tamaño grande, su longitud varía entre los 30 a 50 cm y son lobuladas, además
de palmadas.
44
Flores: Su tamaño suele ser grande, con una coloración blanca o crema y cuya forma es
de una trompeta.
Frutos: Presenta una forma encapsulada y alargada, su longitud es de 10 a 25 cm. Su
coloración es verdosa cuando están inmaduros y cuando maduran se vuelven negros y
dehiscentes.
Semilla: Se caracterizan porque son pequeñas y elongadas. Su longitud oscila entre los
2.5 a 4 mm y su ancho entre 1 a 1.5 mm. Son ligeras con un color moreno, de forma redonda
y con vasto vello sedoso acompañado de una coloración café amarillenta.
Corteza: De textura lisa y con una coloración entre café y grisácea.
Distribución geográfica: Es una especie arbórea nativa y comúnmente cultivada en
zonas como Morona Santiago, Napo, Pastaza y Galápagos. Su crecimiento se da entre 0 a
1000 msnm.
Tipo de Bosque: Bosques secos y húmedos
Usos y aplicaciones: La madera es empleada para elaborar artesanías, y como
complemento para el diseño de muebles, aunque en instancias también se utiliza como
accesorio dentro de los automóviles.
5.1.4 Características dendrológicas del Samán (Samanea saman (Jacq.) Merr.)
Tabla 8.
Características dendrológicas del Samán
Samán
Familia:
Mimosaceae
Género:
Samanea
Especie:
Samanea saman (Jacq.) Merr.
Elaborado por: Grupo Investigador
Figura 10. Samanea saman (Jacq.) Merr.
45
Árbol: Es una especie arbórea con una altura que oscila entre los 20 a 25 m. Presenta un
fuste de forma cilíndrica, derecho acompañado de ramificaciones de baja altura.
Copa: Se observa una forma ensanchada, aparasolada. Además, se caracteriza por ser
densa cuyo follaje es verde intenso.
Hojas: Son compuestas, alternas, con características bipinnadas y acompañadas de
foliolos de forma ovalada.
Flores: Sus estambres presentan una coloración entre rosa y púrpura, cuya base es crema
y se agrupan en una umbela.
Frutos: Legumbre de forma convexa, oscila entre los 15-25cm de largo y está compuesto
por varias semillas.
Semillas: Son oblongas, además sus zonas laterales están comprimidas. En cuanto a sus
medidas, se observa 1cm de largo; .7 cm de ancho y un grosor aproximado de .5 cm.
Corteza: De textura rugosa, además dispone de un color grisáceo con líneas verticales.
Distribución geográfica: Son especies que se desarrollan a lo largo de Guatemala a
Ecuador. En el país es cultivada en la zona costera seca y húmeda, de preferencia en suelos
profundos. Crecen en lugares como El Oro, Manabí y Guayas, entre los 0 y 800 m.s.n.m.
Tipo de Bosque: Bosque seco pluvioestacional.
Usos y aplicaciones: Las hojas, flores, frutos constituyen el forraje para el ganado. Las
hojas se utilizan como laxante por medio de la infusión. Con la pulpa del samán se puede
elaborar alcohol. Además, es empleado como ornamentación para avenidas y plazas.
5.1.5 Características dendrológicas del Mango de Chupar (Mangifera indica L.)
Tabla 9.
Características dendrológicas del Mango de Chupar
Mango de Chupar
Familia:
Anacardiaceae
Género:
Mangifera
Especie:
Mangifera indica L.
Elaborado por: Grupo Investigador
Figura 11. Mangifera indica L.
46
Árbol: Es una especie arbórea siempre verdosa, su altura varía entre los 12 a 15 m.
Presenta un fuste grueso, con una ramificación que empieza desde abajo.
Copa: Predispone de una densidad que podría alcanzar los 20 m de diámetro.
Hojas: Son simples, coráceas y alternas; presentan características particulares, pues son
lanceoladas a oblongas. Su longitud oscila entre los 15 a 30 cm, y presenta una coloración
verdosa oscura.
Flores: Son polígamas, con una coloración verde-amarillenta en inflorescencia y tienen
una forma piramidal.
Frutos: Caracterizado por ser una drupa que varía en su forma, siendo ovoide-oblonga;
es colgante. Su coloración es verde, verde-amarillenta, y anaranjada cuando alcanza la
madurez. Presenta tintes entre morados o rojos. Su pulpa es de color amarilla o naranja, y
muy jugosa.
Semillas: Se evidencia patrones de venación paralela, es además bifurcada. Caracterizada
porque por la cantidad escasa de fibra.
Corteza: Se observa una corteza negruzca, cuyo látex es resinoso.
Distribución geográfica: Son especies originarias de la India, su cultivo usualmente es
en planicies y laderas cerca de ríos o quebradas. Se desarrollan en zonas como Guayas,
Manabí, Galápagos, Imbabura, Loja, El Oro, Chimborazo; entre los 0 a 2500 m.s.n.m.
Tipo de Bosque: Bosque seco pluvioestacional, bosque seco andino.
Usos y aplicaciones: Los frutos contienen abundante vitamina A, lo que resulta ser muy
apreciado en varias zonas tropicales. Es consumido en cuando la fruta es fresca y con este se
elaboran conservas. Las semillas se utilizan como purgantes, mientras que si infusión es
empleado como laxante. Las hojas cocinadas contienen propiedades medicinales, permitiendo
aliviar la tos.
5.1.6 Características dendrológicas del Laurel (Cordia alliodora Oken.
Tabla 10.
Características dendrológicas del Laurel
Laurel
Familia:
Boraginaceae
Género:
Cordia
Especie:
Cordia alliodora Oken.
Elaborado por: Grupo Investigador
47
Figura 12. Cordia alliodora Oken
Árbol: Es un árbol cuya altura oscila entre los 18 a 25 m; presenta un fuste cilíndrico y
recto, cuyo crecimiento es caracterizado por ser simpodial.
Copa: Es angosta con características irregulares, sus ramas son ascendentes verticilados
en zonas superiores.
Hojas: Simples, alternas, con presencia de ásperas en sus dos caras. Se disponen en
espiral, se agrupan al final de las ramitas. Su longitud oscila entre los 5-10 cm, mientras que
su ancho suele ser entre 2 a 5 cm.
Flores: Se caracterizan porque son hermafroditas, tubulares, acompañado de un cáliz
verdoso y cubierta de pelos. Su corola está conformada por cinco pétalos blancos, se
disponen en panícula, aunado a un grade pedúnculo.
Frutos: La drupa evidencia una característica ovoide, con una coloración café-grisácea,
Semillas: Pequeñas de color blanca, oscilando entre los 4 mm aproximadamente.
Corteza: De textura rugosa, grisácea acompañada de manchas obscuras y lenticelas. Se
puede observar que esta es fisurada.
Distribución geográfica: Suelen desarrollarse en los bosques naturales de ciertas
provincias del Ecuador como Manabí, Galápagos, Guayas, Esmeraldas, Napo y Pastaza; pues
crecen entre 0 y 1000 m.s.n.m.
Tipo de Bosque: Bosque seco pluvioestacional y bosque siempre verde de tierras bajas
de la Amazonia.
Usos y aplicaciones: La madera es empleada para el diseño y elaboración de muebles,
vigas, cubierta de barcos y el diseño de interiores. En el área de agroforestería es un
componente leñoso para diversos cultivos como el café, banano e incluso el cacao.
5.2 Describir los elementos constituyentes del análisis de comunidad biótica
La primera descripción forma parte del Bosque los Búhos
48
Tabla 11.
Índice de importancia de especies de flora del estrato arbóreo del Bosque Los Búhos
Especies
Mimosa quitense
Acacia retinodes
Tecoma stans
Prunus serotina
Frecuencia
relativa %
13.63
9.09
9.09
9.09
Densidad
Relativa %
9.64
14.03
23.68
25.43
Dominancia
Relativa%
29.72
29.47
18.16
12.32
IVI %
17.67
17.53
16.97
15.61
Adaptado de: (Lozano & Armas, 2018)
En el bosque los Búhos, la especie más representativa según el valor de importancia
ecológica en el estrato arbóreo es Mimosa quítense (Guaranga de quito) con un IVI total de
17.67; mientras que la especie menos representativa es el Prunus serótina (Capulí) con un
IVI de 15.61.
La segunda descripción forma parte del Bosque de Aguarongo.
Tabla 12.
IVI Bosque de Aguarongo
Especie
Dom.
%
Fr.
Fr.
%
Den.
Den. %
Dom
IVI
Myrsine dependens
477
8.738
1.453
13.302
28
90.323
112.36
Viburnum triphyllum
422
7.730
0.232
2.125
30
96.774
106.63
Miconia aspergillaris
463
8.481
0.488
4.468
29
93.548
106.50
Vallea stipularis
195
3.572
0.622
5.693
28
90.323
99.59
Miconia theaezans
164
3.004
0.759
6.952
27
87.097
97.05
Adaptado de: (Pauta, 2016)
En el Bosque de Aguarongo, la especie más representativa según el valor de importancia
ecológica en el estrato florístico es Myrsine dependens (Manglillos) con un IVI de 112.36; en
tanto, la especie menos representativa es Miconia theaezans (Miconia) con un IVI de 97.05
5.3 Caracterizar fisiológicamente las especies arbóreas
SAMÁN
Crecimiento: Estas especies arbóreas que desarrollan con normalidad en terrenos pobres
e inclusive con escasa humedad; es menester mencionar que no especies que no toleran el frío
y por tal motivo no son capaz de desarrollarse adecuadamente por encima de los 700 m.s.n.m.
Adaptación: El Samán es una especie arbórea que usualmente no presenta requerimientos
para adaptarse a las condiciones de terreno; se debe decir que, es una especie que tolera altos
niveles alcalinos y ácidos y además es resistente a sequías. Cuando pasa a su fase de
madurez, soporta charcos ubicados alrededor suyo; sin embargo, lo que realmente no tolera el
Samán es la sombra y menos el frío.
49
Comparación: Pithecellobium dulce (Roxb.) Benth. (familia Leguminosae, subfamilia
Mimosoideae) La altura de P. dulce es comúnmente de 10 a 15 metros, pero varía de 5 a 18
m. Son de amplia extensión con ramas irregulares. La corteza es gris, se vuelve áspera,
surcada y luego se pela. Las hojas son bipinnadas y los folíolos oblongos hasta 4 cm de largo.
Las espinas delgadas se encuentran en pares en la base de las hojas y varían de 2 a 15 mm de
longitud. Las hojas son de hoja caduca. Sin embargo, el crecimiento de hojas nuevas coincide
con la pérdida de hojas viejas, lo que le da al árbol una apariencia siempre verde.
Las flores son pequeñas cabezas blancas de 1 cm de diámetro. Cada flor tiene una corola
peluda y un cáliz que rodea unos 50 estambres delgados unidos en un tubo en la base. La
floración comienza en 3-4 años y es estacional. Las vainas son rosadas, de 1-1,5 cm de ancho,
alrededor de 12 cm de largo y se vuelven espirales a medida que maduran. Las semillas son
aproximadamente 10 por vaina (9.000 a 26.000 / kg), negras y brillantes, y cuelgan de un hilo
rojizo de la vaina. La vaina se divide a lo largo de ambos márgenes.
Producción de hojas: Presenta hojas compuestas y alternas conformadas de 3 a 9 pares,
cuyas medidas oscilan entre los 10-34 cm de ancho y de 20 a 40 cm de longitud. Durante las
épocas secas, el Samán presenta una característica semi-deciuda, perdiendo sus hojas en un
período corto; además, las hojas suelen presentar una ligereza sensibilidad ante la luz y se
cierran en las noches.
Producción de follaje: Se ha evidenciado que, durante los meses de mayo y octubre, la
pared celular del follaje acrecienta sus niveles de lignificación.
Época de fructificación: El fruto suele ser una vaina; su desarrollo comienza de forma
inmediata posterior a la polinización, después de lograr una longitud que oscila entre los 3 y 4
cm, empezando un período de 8 meses de latencia. Su crecimiento termina al final de la
estación lluviosa cuya madurez se alcanza con las estaciones secas. Dicha maduración tiende
a presentarse en los meses de febrero y mayo, sin embargo, la máxima producción se dispone
en abril y mayo.
Época de floración: El Samán suele florecer entre los meses de enero y mayo, se ha
evidenciado que su pico de floración está presente en abril y mayo. La polinización es
entomófila y los insectos como las abejas forman parte de los polinizadores principales,
aunque también las mariposas son polinizan algunas flores.
50
5.4 Investigar y describir una revisión bibliográfica los principales insectos que
afectan a la familia fabaceae
Tabla 13.
Insectos que afectan a la familia fabaceae
N.
Científico
Género
Especie
Familia
N.
Común
Especie
que
ataca
Daño
Bruchus
pisorum
Bruchus
Pisorum
Chrysomelidae
Gorgojo
del
guisante
Acacia
Comen
tejidos
foliares.
Aphis
craccivora
Koch
Thrips sp.
Aphis
Craccivora
Aphididae
Pulgón
negro
Ceibo
Deformación
en las hojas
Thrips
sp.
Thripidae
Trips
Planta de
Naranja
Deformación
en frutos.
Dactylopius
Dactylopius
Dactylopiidae
Cochinilla
Samán
Manchas de
Dactylopius
coccus
cocus
color rojo en
sus tallos.
Umbonia
Umbonia
crassicornis
U.
Membracidae
crassicornis
Chinches
Barbasco
espinosas
Lesiones
considerables
en su follaje.
Oncideres
Oncideres
O. punctata
Cerambycidae
Escarabajo
Laurel
punctata
Suele
perforar sus
troncos.
Euchroma
Eucroma
E. gigantea
Buprestidae
gigantea
Barrenador
gigante
metálico de
Ceiba
Copinol
Muerte
terminal y
extensa en
sus ramas.
Hypsipyla
Hypsipyla
H. grandella
Pyralidae
grandella
Polilla
Tarhuí
barrenadora
Perforan
tallos y
frutos.
Heliothis
Heliothis
H. virescens
Noctuidae
virescens
Gusano del
Garbanzo
tabaco
Atacan
ramas y
tronco.
Coptotermes
spp.
Coptotermes
Coptotermes
sp
Rhinotermitidae
Termitas
Higuerote
Suele
perforar
troncos.
Elaborado por: Grupo Investigador
51
5.5 Georreferenciación de la ubicación de las especies forestales.
La ubicación de las especies forestales se incorpora en el siguiente cuadro:
Tabla 14.
Georreferenciación de la ubicación de las especies forestales
N°
Especies Arbóreas
1
Mata Palo
517393
9871090
2
Naranja
166021
1000000
3
Papaya
547312
9851117
4
Saman
547819
9851180
5
Mango
551398
9837206
547775
9851132
Cedro
6
Elaborado por: Grupo Investigador
Coordenadas X
Coordenadas Y
5.6 Problema de Optimización
Una mediana empresa, con el fin de producir camas e incienso, adquiere mensualmente
las especies forestales Teca y Palo Santo ya procesada. Para este fin dicha empresa dispone
de un presupuesto mensual igual a 6000 $, la empresa posee una tecnología capaz de procesar
a lo sumo 20 camas y 800 cajas de incienso al mes, si el costo de producción de una cama es
300$ y el de una caja de incienso es de 5$.
¿Cuántas camas y cuantas cajas de incienso debe producir la empresa para que sus
ingresos mensuales sean máximos si cada cama se vende a 550$ y cada caja de incienso a
12$?
MAXIMIZAR: Z = 500 X1 + 12 X2
300 X1 + 5 X2 ≤ 6000
1 X1 + 0 X2 ≤ 20
0 X1 + 1 X2 ≤ 800
X1, X2 ≥ 0
52
Figura 13. Problema de Optimización
Tabla 15.
Problema de Optimización
Valor de la función
objetivo Z
Coordenadas Y
(X2)
Punto
Coordenadas X (X1)
O
0
0
0
A
0
1200
14400
B
20
0
11000
C
6.6666666666667
800
13266.666666667
D
20
800
20600
800
9600
0
E
Elaborado por: Grupo Investigador
53
6. Conclusiones y Recomendaciones
6.1 Conclusiones
Las conclusiones se desarrollan con base en los objetivos establecidos para así determinar
su cumplimiento:
Se identificó las características dendrológicas y morfológicas de las especies arbóreas
como Ficus jacobii Vázq, Citrus × sinensis., Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urb.,
Samanea saman (Jacq.) Merr., Mangifera indica L. y Cordia alliodora Oken. De esta manera
se pudo determinar la altura del árbol, características de sus flores, hojas, semillas, frutos; así
como su distribución geográfica y usos o aplicaciones.
Se describió los elementos constituyentes del análisis de comunidad biótica; pues al ser
una revisión bibliográfica, se consideró tomar en cuenta los ejemplos del Índice de Valor de
Importancia Ecológica (IVIE) del Parque Nacional Lihué Calel (Argentina) y Bosque de
Aguarongo (Ecuador).
Se caracterizó fisiológicamente a una especie arbórea, siendo en este caso el Samán,
Samanea saman (Jacq.), determinando que estas especies arbóreas que desarrollan con
normalidad en terrenos pobres e inclusive con escasa humedad; usualmente no presenta
requerimientos para adaptarse a las condiciones de terreno; se debe decir que, es una especie
que tolera altos niveles alcalinos y ácidos y además es resistente a sequías. Presenta hojas
compuestas y alternas conformadas de 3 a 9 pares, cuyas medidas oscilan entre los 10-34 cm
de ancho y de 20 a 40 cm de longitud. Se ha evidenciado que, durante los meses de mayo y
octubre, la pared celular del follaje acrecienta sus niveles de lignificación. El fruto suele ser
una vaina; su desarrollo comienza de forma inmediata posterior a la polinización, después de
lograr una longitud que oscila entre los 3 y 4 cm, empezando un período de 8 meses de
latencia. El Samán suele florecer entre los meses de enero y mayo, se ha evidenciado que su
pico de floración está presente en abril y mayo.
Se investigó y describió los insectos que afectan a la familia Fabaceae, entre ellos se
detectó a Bruchus pisorum; Aphis craccivora Koch; Thrips sp.; Dactylopius coccus;
Umbonia crassicornis; Oncideres punctata; Euchroma gigantea; Hypsipyla grandella;
Heliothis virescens y Coptotermes spp.
Se definió la ubicación de las especies forestales a través del proceso de
georreferenciación en las diferentes localidades del Ecuador, tomando en consideración
coordenadas X y Y de especies como Mata Palo, Naranja, Papaya, Samán, Mango y Cedro.
Se aplicó problemas de optimización para mejorar la calidad de las producciones
forestales
54
6.2 Recomendaciones
Se recomienda cuidar de las especies arbóreas, pues estas contribuyen al medio ambiente
ya que proveen de oxígeno, mejorando en gran medida la calidad del aire, el clima, la
conservación del agua. También preserva los suelos y permite la conservación de especies
silvestres.
Es importante considerar las técnicas de silvicultura en la familia Fabaceae, pues es una
de las más importantes desde el punto de vista económico, ya que a ella pertenecen plantas de
alto valor proteico, como arvejas, frijoles y lentejas.
En la actualidad, el estudio de las leguminosas es un tema de gran interés, siendo
importante la inclusión de taxones silvestres para no solo ampliar nuestro conocimiento sobre
las mismas, sino también para contribuir a la ampliación de la reserva genética.
Considerar la importante durante la formación académica y profesional la enseñanza del
valor ecológico de las especies arbóreas dentro de los bosques.
Emplear programas o softwares vinculados con la teledetección, así como considerar
importante el correcto manejo del GPS en el área de la ingeniería forestal.
Es importante es los estudiantes apliquen problemas de optimización para llevar a cabo
una correcta gestión forestal en diversas plantaciones.
55
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ANEXOS
Fotografía 1. Investigación de campo
Fotografía 2. Investigación de campo
59
Fotografía 3. Investigación de campo
Fotografía 4. Investigación de campo