indices de diversidad estructural en masas forestales · 2007-11-14 · - función k(d) (ripley...
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INDICES DE DIVERSIDAD ESTRUCTURAL EN MASAS FORESTALES
Miren del RíoGrupo de Selvicultura
CIFOR-INIA
Jornada técnica SELVIRED:Selvicultura en la Red Natura 2000
Necesidad de mayor información sobre los sistemas forestales
- Conferencia de Río de Janeiro 1992- Conferencias Ministeriales Europeas -Estrategia Española para la Conservación y Usos sostenible de la Diversidad Biológica
-Estrategia Forestal Española
Mar
co in
stitu
cion
alIntroducción
GESTIÓN FORESTAL SOSTENIBLE
CONSERVACIÓN DE LA DIVERSIDAD BIOLÓGICA
¿POR QUÉ ESTUDIAR LA ESTRUCTURA?
ESTRUCTURA
Fase de dinámicaCrecimientoEstabilidadProducciónDiversidad
Selvicultura aplicada
Introducción
Crecimiento árbol Espacio vital
Estructura
SELVICULTURA
Introducción
CO2
T
H2O
Variables de árbol Estacióny de masa
SELVICULTURA
ESTRUCTURA
Introducción
ESTABILIDADDensidadForma de copaEsbeltezConicidadEspecieVigor
Estudio de la biodiversidad mediante la estructura
Estructura del rodal •Dosel de copas•Bordes•Madera muerta
•Pies gruesos
Biodiversidad de los sistemas forestales
Introducción
Red Natura 2000
Estado de conservación favorable de un hábitat (Directiva 92/43/CEE):
-área de distribución-mantenimiento de la estructura y funciones a largo plazo-estado de conservación favorable de las especies típicas
Bases ecológicas para la gestión :-identificación y evaluación de especies típicas-factores, variables y/o índices para evaluar el estado de
conservación
Introducción
IntroducciónESTRUCTURA: • Componentes - Árboles
- Regenerado- Estrato arbustivo
y herbáceo- Madera muerta
• Densidad
• Diversidad estructural- Patrón espacial- Grado de mezcla-diversidad- Diferenciación
PATRÓN ESPACIAL:
Distribución espacial de individuos de una masa depende:
o competencia, asociacióno estrategias de regeneracióno fase de desarrollo del rodalo intervenciones selvícolas y
perturbaciones
PATRÓN ESPACIAL:
• Distribución de referencia: POISSON
a) CE =1,11
b) CE =0,50
c) CE =1,63
λλ −⋅= en
pn
n ! SN
=λ
0
5
10
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5
O bservada Esperada
a) CE =1,11
PATRÓN ESPACIAL:
Tipos de índices de patrón espacial:
Varianza/no posición de árboles:
- Índice de Cox
- Cuadrantes
Posición de árboles (microestructura)
- Métodos de distancia al vecino más cercano (Clark y Evans)
- Función K(d) (Ripley 1977)
Métodos geoestadísticos (macroestructura)
Índices no dependientes de la posición de los árboles
PATRÓN ESPACIAL:
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Ñ
xsI x
Cox
2
=•Índice de Cox
•Índice de uniformidad de ángulos de Gadow
∑⋅= ijG zn
I 1
•Métodos basados en cuadrantes
⎢⎣
⎡>≤αααα
ij
ijij si
siz
01
αijαij
α=120º
Índices dependientes de la posición de los árboles:Métodos de distancia al vecino más cercano
PATRÓN ESPACIAL:
• Índice de Clark y Evans
λ⋅
==
21iobservada
iesperada
iobservada dddCE
>1 regular=1 Poisson<1 agregados
observada
esperadaiobservadaiR
ddTσ
−=Test: ( ) 2
12
26136,0
SN
observada =σ
*Corrección según forma y tamaño de parcela de muestreo
Índices dependientes de la posición de los árboles
Métodos de distancia al vecino más cercano
PATRÓN ESPACIAL:
• Índice de Eberhardt( )2
2
i
i
ddIe =
( ) nnrIp i /12 −=⋅⋅= λπ• Índice de Pielou
Índices dependientes de la posición de los árboles
métodos de distancia entre todos los árboles
PATRÓN ESPACIAL:
,,)(
)( 11 jind
dK ijnj
ni ≠∑∑= ==
δλ•Función K(d) de Ripley
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 10 20 30 40
⎢⎣
⎡>≤
ddifddif
dij
ijij 0
1)(δ
a) CE =1,11 b) CE =0,50 c) CE =1,63
- 2
- 1
0
1
2
3
4
0 1 0 2 0
d(m)
- 3
- 2
- 1
0
1
2
3
4
5
6
0 1 0 2 0
d(m)
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
0
1
2
3
0 1 0 2 0
d(m)
PATRÓN ESPACIAL:
ddKdL −=π
)()(Representación gráfica:
DIVERSIDAD DE ESPECIES:
Diversidad:
1. Dominancia y riqueza
2. Mezcla de especies
DIVERSIDAD DE ESPECIES:
Diversidad: dominancia y riqueza- Riqueza N
- Índice de Shanonsuperficie
espe
cies
∑=
⋅−=s
iii ppH
12log
*Corrección según nº especies y tamaño de la muestra
DIVERSIDAD DE ESPECIES:
Diversidad: dominancia y riqueza
- Índice de uniformidad
- Índice de Simpson
∑=
⋅−=s
iii ppH
12log sHE log/=
( )2
11 ∑
=
−=s
ipiI
DIVERSIDAD DE ESPECIES:Mezcla de especies:- Índice de Pielou
esperado
observado
ss
S −= 1
( )mwnv
cbNS⋅+⋅
+⋅−=1
Árbol de Vecino más próximoreferencia Especie 1 Especie 2 TotalEspecie 1 a b m=a+bEspecie 2 c d n=c+d
v=a+c w=b+d N
DIVERSIDAD DE ESPECIES:DIVERSIDAD DE ESPECIES:Mezcla de especies:- Índice de Pielou
Masa mixta de Piceaabies y Fagus sylvatica
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 20 40 60 80 100 120 140
Edad
S Claras bajas Claras selectivas
DIVERSIDAD DE ESPECIES:Mezcla de especies:
- Índice de Gadow
∑= inDMN
nDM )(1)(
∑= iji Vn
nDM 1)(
⎢⎣
⎡=≠
SpjSpjsiSpjSpisi
dVij 01
)(
0
20
40
60
80
100
0 0,33 0,67 1 DM(3) i
Nº pies%
Total
Ps
Qp
0
20
40
60
80
100
0 0,33 0,67 1 DM(3) i
Nº pies%
Total
Ps
Qp
S=-0.68 DM(3)=0.653 S=-0.96 DM(3)=0.102
DIFERENCIACIÓN:
- Distribución diamétrica
- Distribución h y h/d
0100200300400500
2.5 22.5 42.5 CD
n pi
es/h
a
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
<50 60 70 80 90 100 >110ESBELTEZ (h/d)
Nº pies árboles dañadosárboles no dañados
0
500
1000
1500
2000
5 10 15 20 25 30 40 d(cm)
Nºtrees/ha
0
5
10
15
20H (m)P-7 (A) P-4 (E)
DIFERENCIACIÓN:
- Índice de diferenciación de Gadow
X- diámetro, altura, longitud de copa
∑= iTDnN
nTD 1)( ∑ −=max
min11)(xx
nnTD i
DIFERENCIACIÓN:
- Índice de diferenciación de Gadow
Diámetro TD(3)
Longitud de copa K(3)
TD(3)=0,49
0
5
10
15
20
25
0,05 0,25 0,45 0,65 0,85TD( 3)i
%TD (3)=0,07
0
20
40
60
80
100
0,05 0,25 0,45 0,65 0,85TD( 3)i
%
K( 3)=0,83
0
10
20
30
40
50
0.05 0.25 0,45 0,65 0,85K( 3)i
%K( 3)=0,11
010203040506070
0,05 0,25 0,45 0,65 0,85K( 3)i
%
DIFERENCIACIÓN:-índice de Shannon aplicado a estratos
-Diversidad foliar por estratos
h>7,6 m
0,7<h<7,6 m
h<0,7 m
ii ppFHD ln⋅−= ∑
INDICES CONJUNTOS:
)(')(')(')(' EHVHSHSVEH SVS ++=
•Weber: índice de Shannon
)(')(' VHpVH iiS ∑ ⋅=
)(')(' EHppEH ijjiSV ∑ ⋅⋅=
NSVEHEv
log)('
=
Parcelas permanentes
ANALISIS DE LA DINÁMICA:
Método longitudinal
ANALISIS DE LA DINÁMICA:
regeneración
crecimiento
madurez
decaimiento
Método transversal
ANALISIS DE LA DINÁMICA:
Modelos de crecimiento• árbol individual• estimación de copa • posicionamiento de los árboles
Simulación distribuciones espaciales
APLICACIONES:
-Estudio de la dinámica natural y de masas no intervenidas
-Caracterización de rodales de especial interés
-Estudio de la influencia de la estructura en:crecimiento del árbolestabilidad producción
-Efecto de los tratamientos selvícolas sobre la estructura.
-Estudios de hábitats forestales: estudio del estado de conservación y tendencia.
¡MUCHAS GRACIAS!
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