TERCER MONITOREO DE PARCELAS PERMANENTES PARA LA EVALUACION DE BIODIVERSIDAD Y SUCESIÓN VEGETAL EN LAS ZONAS DE TALUDES

MINA DE CARBON “PRIBBENOW” DRUMMOND LTD

ASESORIAS y ESTUDIOS AMBIENTALES J.D.B. S.A.S.

Diciembre

2009

En la zona de taludes de escombreras (montañas de detritos, subproducto de la extracción de carbón a cielo abierto) de la mina “Pribbenow”, (Drummond Ltd.), ubicada en el departamento del Cesar, corregimiento de “LA LOMA”, se viene realizando el montaje y monitoreo de parcelas permanentes para el diagnostico de biodiversidad y determinación del estado de restauración vegetal, utilizando 15 parcelas, (área de 6000m2) establecidas y monitoreadas durante los años 2007, 2008 hasta el 2009, esta ultima, presentó la particularidad de ser un muestreo que recogió datos de una vegetación que estuvo expuesta a un periodo atípico en términos climáticos (fenómeno del niño). Se realizó un análisis de similaridad de parcelas (Bray-Curtis) el cual permitió designar tres comunidades COMUNIDAD I, II y III , sobre las cuales se analizaron datos de Abundancia, y Cobertura vegetal, encontrándose que estos atributos permiten analizar por que el predominio del Andropogon gayanus,(principal especie restauradora) cuando se desarrolló en presencia de sombras que se proyectan sobre las zonas de ladera de los taludes, por otro lado en algunos taludes se observó un escaso desarrollo vegetal, propiciándose la proliferación de arvenses, como Melochia parviflora, Chloris inflata, Bothriochloa pertuza, también se encontró que las pendientes son un factor importante, a tener en cuenta para la estabilidad física y biológica de los taludes.

2

CONTENIDO Pág.

1. INTRODUCCIÓN………………………………………………………………….4 2. CONTEXTO GEOGRÁFICO……………………………………………………..6 3. METODOLOGÍA…………………………………………………………………..7 4. RESULTADOS…………………………………………………………………...10

4.1. Caracterización Vegetal…………………………………………………10 4.1.1. Composición de Familias………………………..………………….12 4.1.2. Composición de Hábitos…………………………………………...13

4.2. Similaridad de Parcelas…………………………………………………13 4.3. COMUNIDAD I………………………………………………………...16 4.4. COMUNIDAD II………………………………………………………..20 4.5. COMUNIDAD III…………………………………………………….…24 4.6. Riqueza……………………………………………………………………27 4.7. Diversidad y Dominancia……………………………………………..…28

5. DISCUSIONES…………………………………………………………………..30 6. CONCLUSIONES………………………………………………………………..35 7. BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………..37 8. ANEXOS………………………………………………………………………….39

3

LISTA DE FIGURAS. Figura.1. Parcela N° 10 Zona de Botaderos Figura.2. Numero de especies encontradas en las 15 parcelas respectivamente; el menor número de especies encontrada en alguna parcela fue de 1 y el mayor 17 Figura.3 Representación cualitativa de hábitos para el muestreo; Arbóreo, Arbustivo, y Herbáceo Figura.4. Dendrograma de Similaridad, para el tercer muestreo, con su respetiva determinación de grupo Figura.5. Fotografía de sensores remotos, de la zona donde se encuentra la mayoría de las parcelas de la COMUNIDAD I Figura.6. Representación de especies según su abundancia, relativa para la COMUNIDAD I, Figura.7. Fotografía de sensores remotos, de la zona donde se encuentra la mayoría de las parcelas de la COMUNIDAD II Figura.8. Representación de especies según su abundancia, relativa para la COMUNIDAD II Figura.9. Fotografía de sensores remotos, de la zona donde se encuentra la mayoría de las parcelas de la COMUNIDAD III Figura.10. Representación de especies según su abundancia, relativa para la COMUNIDAD III Figura. 11. Numero de especies encontradas en los tres muestreos, primer muestreo 64 especies, segundo muestreo 68, tercer muestreo 36. Figura.12. Comportamiento la riqueza de especies en los tres muestreos Figura.13. Promedio de especies encontradas en las tres comunidades, con su respectiva desviación estándar Figura.14. Balance hídrico de Thornthwaite y Mather (1955). DEF (Déficit de agua) y EXC (Exceso de agua) Figura.15. Representación de Cobertura, en porcentajes de área vacía y vegetación, para la COMUNIDAD I Figura.16. Representación de Cobertura, en porcentajes de área vacía y vegetación, para la COMUNIDAD II Figura.17. Representación de Cobertura, en porcentajes de área vacía y vegetación, para la COMUNIDAD III

LISTA DE TABLAS

Tabla.1. Representación de las 20 familias, con sus respectivas especies y su porcentaje de dominancia en el muestreo

Tabla.2. Matriz de similaridad (%) de parcelas. Tabla.3. parámetros para evaluar los resultados de afinidad (Ramírez, a; 2006) Tabla.4. abundancias de ind y/o colonias para las especies encontradas en cada parcela (COMUNIDAD I) Tabla.5. porcentaje de cobertura de las especies, para cada parcela, en la COMUNIDAD I Tabla.6. abundancias de ind y/o colonias para las especies encontradas en cada parcela (COMUNIDAD II) Tabla.7. porcentaje de coberturas de las especies para cada parcela en la COMUNIDAD II Tabla.8 Abundancias de ind y/o colonias para las especies encontradas en la parcela 4, y abundancia relativa de la especie para esta comunidad (COMUNIDAD III) Tabla.9. Porcentaje de cobertura de las especies, para cada parcela, en la COMUNIDAD III Tabla.10. valores de diversidad y dominancia en las 15 parcelas estudiadas, ubicadas según la comunidad a la que perteneces, y organizadas según el valor descendente de su dominancia; además el valor promedio de la comunidad y desviación estándar

4

1. INTRODUCCION Tras la explotación minera en la mina de carbón “PRIBBENOW” la compañía Drummond Ltd. viene adecuando los deposito de estériles, en áreas llamadas “Taludes de Escombreras” conformados por material particulado que viene junto al carbón, dichos estériles o subproductos, presentan como característica primordial el legado evolutivo de los suelos del departamento del Cesar, ya que dentro de su constitución, estuvo formado por capas de suelos antiguos representado por la presencia de materiales de todas las eras geológicas, Ígneo del Mesozoico hasta el Jurásico, Metamórficos desde el Paleozoico, hasta Carbonífero, de tipo Sedimentario desde el Mesozoico hasta el Cretácico, y del Cenozoico hasta el Paleógeno, (INGEOMINAS, 2004) y que en la actualidad conforman un nuevo sustrato, una formación estructural cuyo constituyente es un paleosuelo bastante heterogéneo; pero no obstante, no representa obstáculo para la formación de un suelo primario que mediante diferentes procesos entre los que se encuentra la siembra de especies vegetales, intentarán darle una nueva condición al suelo y al paisaje Drummond Ltd. viene adelantando dentro del plan de revegetacion, la siembra de la especie pionera Andropogon gayanus, clave para la velocidad de restauración de estas zonas, simultáneamente optó por establecer una mezcla de especies que a medida que la especie pionera colonizadora (Andropogon gayanus), vaya desapareciendo; las especies maduras puedan ir estableciéndose, (Prosopis juliflora, Acacia mangium etc.); conjuntamente dichas especies parten de una sucesión primaria, (sucesión primaria asistida) donde, precisamente el hombre actúa y tiene la potestad como moderador del paisaje, teniendo como premisa que durante las maniobras de siembra de especies, es casi imposible predecir con certeza el éxito de cualquiera de ellas en los medios marginales donde esta vegetación va residir, debido a que generalmente esta actividad carece de pequeñas, o nulas labores de mantenimiento (MORGAN, P; 1997) por ello lo que se busca, es que la iniciación y sostenimiento de la nueva vegetación, intente proporcionar cobertura vegetal inmediata, toda vez que al acentuarse la nueva vegetación diseñada por la compañía, puedan mejorar las condiciones del suelo y permitir que la vegetación autóctona vaya instalándose paulatina y simultáneamente a dichos procesos. Paralelo al proceso anteriormente mencionado se viene dando seguimiento a estos asuntos, por intermedio de observaciones en campo, que consiste en la diseminación de parcelas, que cubren un área de 6000m2 donde se ha venido monitoreando la vegetación y cuyo protagonista es la Empresa De Asesorías y Estudios Ambientales J.D.B. S.A.S quien hasta la fecha ha realizado tres muestreos; el primero ejecutado en los meses de Noviembre-Diciembre del año 2007, el segundo y durante los meses de Septiembre-Octubre del 2008, y el mas reciente en el mes de Diciembre de 2009, caracterizándose la vegetación de varias zonas de taludes, mediante la incorporación 15 parcelas (400m2 cada una);

5

de esta forma, generarle la información requerida sobre la situación actual en las áreas de taludes, los datos reales tomados en campo, le proporcionan instrumentos a la compañía sobre el estado de la vegetación sobre las áreas en las que la empresa realiza maniobras de restauración, como son las zonas de “botaderos” lugar sobre la cual se encuentran cimentada los taludes de estériles. Para el presente estudio es necesario apelar al termino de “ecología vegetal” quien se centra en las relaciones e interacciones de especies dentro de las comunidades de plantas; estas comunidades representan en lo particular un conjunto de especies interrelacionadas que coexisten en un espacio y un tiempo determinado, el cual a su ves permite observar la diversidad biológica. (Turner y Gardner, 1991) citado por (MORENO, C; 2000) ahora, durante los tres muestreos se ha estado monitoreando el efecto de los cambios en el ambiente, estimando la cantidad de especies existentes en una localidad a partir de información parcial, como también comparando biológicamente diferentes localidades; lo que a futuro permitirá evaluar el reparto de recursos entre las distintas especies de lo que suele denominarse una comunidad (MORENO, C; 2000). La relación de localidades de taludes, con los datos tomados en las parcelas, los atributos estructurales (abundancia y cobertura) permite que se hable de comunidad ya que es el resultado de una serie de analogías o coincidencias que traen consigo los constituciones vegetales especificas para cada localidad y comunidad, su abundancia relativa, su porcentaje de cobertura, su riqueza, y diversidad etc., el cual es observado bajo una perspectiva ecológica, correlacionando el ambiente donde se desarrolla las plantas encontradas ahí, con todo sus limites de distribución real, ósea los medios en los que la planta logra crecer con mayor vitalidad y abundancia. Esto permitirá definir su nicho o su amplitud ecológica, además podrá definir sus óptimos ecológicos, particularmente para las especies pioneras utilizadas para la restauración (Salisbury Y Ross 1994; Nilsen Y Orcutt, 1996 citado por (REIGOSA, M; 2004).

6

2. CONTEXTO GEOGRÁFICO Localización de Parcelas El estudio presenta 15 parcelas diseminadas subjetivamente sobre áreas restauradas; cada parcela cuenta con un tamaño de 20 m x 20 m, (400m2) lo cual le genera 6000m2 de área de estudio, cada parcela cuenta con una ubicación estratégica, dentro de las zonas revegetalizadas por la empresa, cuenta con cuatro puntos estrictamente georeferenciadas con GPS. (Ver tabla 1 de anexo ) estas parcelas presentan la misma ubicación geográfica del muestreo inmediatamente anterior, (septiembre-octubre de 2008) muestreo durante la cual sufrió modificaciones, dado que se reemplazo dos de las parcelas; pero no obstante se siguen dando continuidad a lo establecido desde el primer muestreo (noviembre diciembre de 2007) cuando se generó el “Establecimiento de Parcelas Permanentes Para El Monitoreo De Biodiversidad Y Determinación Del Estado De Sucesión Vegetal En La Mina” “PRIBBENOW”, el cual fue diseñado para dar seguimiento al proceso de regeneración de cobertura; realizado por la empresa;

Figura.1. Parcela N° 10 Zona de Botaderos

Coordenadas

GPS

1.066.873. E

1.550.664. N

7

3. METODOLOGÍA ABUNDANCIA. Se contabilizó el número de individuos y/o colonias de especies, con un contador mecánico de acción manual, Para el Andropogon gayanus, una gramínea macollada (Conjunto de flores, tallos y hojas que nacen de un mismo pie) fue lo suficientemente discreta para poder diferenciarse, se conto el numero de macollas, aclarando que no representan uno sino varios individuos indeterminados y no referencia la abundancia de individuos, sino como abundancia de macollas,” (DIAZGRANADOS, M; 2009 anotaciones académicas) Abundancia Relativa (%), es igual a el Número de veces o sub-muestras en que se repite una especie / Número total de Muestras x 100 (MOSTACEDO B, FREDERICKSEN T; 2000) COBERTURA. La cobertura se midió como la superficie ocupada (m2) por cada especie en proyección horizontal de las partes aéreas; sustentada con la sumatoria de todos los individuos, (colonias) presentes en la parcela (STEUBING, L; 2002) C1= Cobertura de copa de cada individuo en m2 D1= Diámetro Mayor D2= Diámetro Menor C1= ½ (D2 x D2) Para ello se utiliza una cinta métrica Para los estratos herbáceos fueron trazados líneas estimativas a un metro de cada lado de la parcela para contar las plántulas, individuos herbáceos y/o colonias. Al final se tendrá un total de individuos y un cubrimiento estimado en la superficie seleccionada. Posteriormente se pretende calcular un valor promedio para cada individuo para lo cual se asume que cada individuo de la respectiva especie tiene la misma cobertura, (RANGEL, O; VELAZQUEZ, A) citado por MATTEUCCI, S; 1982

∑ Áreas especie

Cobertura especie i=----------------------------------------------X100 Área total

8

SIMILARIDAD DE PARCELAS. La similaridad de parcelas, utilizando es el índice de Bray-Curtis que se considera como una medida de la diferencia entre las abundancias de cada especie presente (Brower y Zar, 1984), esta herramienta permite cuantificar en porcentajes la posible existencia de zonas similares u homogéneas, donde la riqueza de especies de una comunidad en particular a la que consideramos homogénea y el conjunto de comunidades que comparten esta homogeneidad (MORENO, C; 2000) se utilizó un dendrograma de agrupamiento con el índice de Bray-Curtis, obtenido por el software, Biodiversity Professional, versión 2, 1997, Índice de Shannon-Wiener.

− 𝑯 = −𝑷𝒊𝑳𝒏 (𝑷𝒊)

Donde: Pi = abundancia proporcional de la especie i= el número de individuos de la especie i dividido entre el número total de individuos de la muestra. (MORENO, C; 2001) Generado por el software, Biodiversity Professional, versión 2, 1997 Índice de Simpson.

𝝀 = 𝑷𝒊𝟐

Donde: Pi = abundancia proporcional de la especie i= el número de individuos de la especie i dividido entre el número total de individuos de la muestra. (MORENO, C; 2001) Generado por el software, Biodiversity Professional, versión 2, 1997 (MACALEE, N; 1997) ANÁLISIS DE CORRESPONDENCIA PARA MUESTREOS. Se desarrolló el análisis de correspondencia a partir del programa, Biodiversity Professional Versión 2, para observar las relaciones de dependencia e independencia de un conjunto de variables, tales como la abundancia, la cobertura y la orientación; esta técnica estadística se utiliza para analizar, desde un punto de vista gráfico, las categóricas mencionadas, a partir del análisis de tablas de contingencia y construye un diagrama cartesiano basado en la asociación entre las variables analizadas. En dicho gráfico se representan conjuntamente las

9

distintas modalidades de la tabla de contingencia, de forma que la proximidad entre los puntos representados está relacionada con el nivel de asociación entre dichas modalidades (FIGUERAS, S; 2003) PENDIENTES DE TALUDES. Cota superior (GPS) a 20 mt = r2 Cota inferior (GPS) r2 = h2 + a2 Donde: r= a corresponde a 20m lineales, a= diferencia de altura en la realidad entre dos puntos, tomada entre el promedio de los dos puntos donde se encuentra la cota superior e inferior del talud, medición hecha por GPS h= se determina mediante transformación de la ecuación, Para calcular la pendiente en grados, después de resolver el triángulo rectángulo con los dos catetos conocidos se obtiene la Tangente (Altura/Distancia) hace una regla de tres donde un ángulo de 45º es una pendiente del 100% (BARNETT R, 1995)

10

4. RESULTADOS 4.1. Caracterización Vegetal

La composición vegetal hallada para la zona de taludes de la mina PRIBBENOW, permitió comprobar la riqueza de familias y de especies en el estudio, además de describir, comparar las comunidades en función de su riqueza de especies (Begon et al, 1999) dicha caracterización fue realizado durante el mes de diciembre del 2009, encontrándose 36 especies, dentro de las que se diferencian las especies sembradas por la compañía Drummond, como también las especies espontaneas quienes encuentran su asentamiento de forma natural gracias a diferentes agentes dispersores (fauna, viento, etc.) A continuación el número y el listado de especies existentes, en las 15 parcelas (ver figura 2) donde se encuentra el proceso de revegetalización de taludes, generado por la compañía Drummond Ltd.

Parcela 1 (7 especies) Andropogon gayanus, Chloris inflata, Melochia parviflora, Astronium graveolens, Bothriochloa pertusa, Sarcostemma clausum, Ruellia tuberosa. Parcela 2 (5 especies) Andropogon gayanus, Melochia parviflora, Chloris inflata, Bothriochloa pertusa, Tribulus cistoides. Parcela 3 (9 especies) Andropogon gayanus, Crescentia cujete, Melochia parviflora, Bothriochloa pertusa Chloris inflata, Leucaena sp, Wissadula ceylanica, Samanea samam, Cyperus iria. Parcela 4 (6 especies) Piptadenia sp, Guazuma ulmifolia, Prosopis juliflora, Enterolubium cyclocarpum, Mimosa sp, Ipomoea sp. Parcela 5 (5 especies) Andropogon gayanus, Melochia parviflora, Chloris inflata, Mimosa pigra, Rhynchelytrum repens. Parcela 6 (5 especies) Andropogon gayanus, Melochia parviflora, Bothriochloa pertusa, Chloris inflata, Boerhavia erecta. Parcela 7 (4 especies) Andropogon gayanus, Melochia parviflora, Chloris inflata, Sarcostemma clausum.

11

Parcela 8 (6 especies) Andropogon gayanus, Sarcostemma clausum, Cochlospermum vitifolium, Acacia mangium, Rhynchosia minima, Passiflora foetida. Parcela 9 (7 especies) Melochia parviflora, Sida acuta, Acacia mangium, Andropogon gayanus, Samanea samam, Enterolubium cyclocarpum, Passiflora foetida. Parcela 10 (3 especies) Melochia parviflora, Bothriochloa pertusa, Chloris inflata. Parcela 11 (1 especie) Andropogon gayanus. Parcela 12 (2 especies) Andropogon gayanus, Acacia mangium. Parcela 13 (5 especies) Andropogon gayanus, Cochlospermum vitifolium, Ipomoea sp, Acacia mangium, Hyptis sp. Parcela 14 (17 especies) Andropogon gayanus, Melochia parviflora, Sida acuta, Mimosa pudica, Hibiscus sp Cyperus iria, Typha sp, Jussiaea natans, Boerhavia erecta, Calotropis procera, Wissadula ceylanica, Physalis angulata, Cecropia peltata, Rhynchosia minima, Viola sp, Chloris inflata, Ipomoea sp. Parcela 15 (4 especies) Andropogon gayanus, Bothriochloa pertusa, Melochia parviflora, Boerhavia erecta.

Figura. 2. Numero de especies encontradas en las 15 parcelas respectivamente; el menor número

de especies encontrada en alguna parcela fue de 1 y el mayor 17

75

96 5 5 4

6 7

31 2

5

17

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Especies

12

4.1.1. Composición por Familias Durante el muestreo en los taludes de la mina PRIBBENOW (área de 6000 m2) se pudieron observar 20 familias, (ver tabla 1) siendo la más representativa, la familia FABACEAE, con un 16% de abundancia relativa, seguido de la POACEAE, con un 13% de abundancia relativa MIMOSACEAE con un 11% abundancia relativa, MLAVACEAE con 8% abundancia relativa y entre otras, 15 familias que se reparten el 50% de abundancia relativa de la presencia en el estudio.

FAMILIAS ESPECIES

Numero de

especies

Abundancia Relativa (%)

ACANTHACEAE Ruellia tuberosa 1 2,8 ANACARDIACEAE Astronium graveolens 1 2,8 ASCLEPIADACEAE Calotropis procera, Sarcostemma clausum 2 5,6 BIGNONIACEAE Crescentia cujete 1 2,8 BIXACEAE Cochlospermum vitifolium 1 2,8

CECROPIACEAE Cecropia peltata 1 2,8 CONVOLVULACEAE Ipomoea sp 1 2,8 CYPERACEAE Cyperus iria 1 2,8

FABACEAE Mimosa pudica, Piptadenia sp, Rhynchosia minima, Prosopis juliflora, Leucaena sp, Samanea samán

6 16,7

LAMIACEAE Hyptis sp 1 2,8 MALVACEAE Hibiscus sp, Sida acuta, Wissadula ceylanica 3 8,3

MIMOSACEAE Mimosa sp, Mimosa pigra, Enterolubium cyclocarpum, Acacia mangium

4 11,1

NYCTAGINACEAE Boerhavia erecta 1 2,8 ONAGRACEAE Jussiaea natans 1 2,8 PASSIFLORACEAE Passiflora foetida 1 2,8

POACEAE Bothriochloa pertusa, Chloris inflata, Rhynchelytrum repens, Andropogon gayanus. Typha sp

5 13,9

SOLANACEAE Physalis angulata 1 2,8 STERCULIACEAE Melochia parvifolia, Guazuma ulmifolia 2 5,6 VIOLACEAE Viola sp 1 2,8 ZYGOPHYLLACEAE Tribulus cistoide 1 2,8

20 Familias 36 Especies 36 100

Tabla.1 Representación de las 20 familias, con sus respectivas especies y su porcentaje de dominancia en el muestreo

4.1.2. Composición por Hábitos En la composición vegetal del presente estudio se pudo observar la constitución de las 36 especies, representadas por tres hábitos; (Arbóreo, Arbustivo, Herbáceo) ( ver figura 3) 7 especies arbóreas, (Acacia mangium, Astronium graveolens,

13

Cochlospermum vitifolium, Enterolubium cyclocarpum, Guazuma ulmifolia, Prosopis juliflora, Samanea samam) 3 especies arbustivas (Calotropis procera, Jussiaea natans, Piptadenia sp) y 26 herbáceas (Andropogon gayanus, Boerhavia erecta, Bothriochloa pertusa, Cecropia peltata, Chloris inflata, Crescentia cujete, Cyperus iria, Hibiscus sp, Hyptis sp, Ipomoea sp, Leucaena sp, Melochia parviflora, Mimosa pigra, Mimosa pudica, Mimosa sp, Passiflora foetida, Physalis angulata, Rhynchelytrum repens, Rhynchosia minima, Ruellia tuberosa, Sarcostemma clausum, Sida acuta, Typha sp, Tribulus cistoides, Viola sp, Wissadula ceylanica)

Figura 3 Representación cualitativa de hábitos para el muestreo; Arbóreo, Arbustivo, y Herbáceo

4.2. Similaridad De Parcelas

La determinación de similaridad de las parcelas utilizando el índice Bray-Curtis, genera unos porcentajes que se observan en la matriz de similaridad entre las parcelas (ver tabla 2) a su vez que es completada con el dendrograma de afinidad (ver figura 4)

Parcelas

Par

cela

s

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 * 50 59 0 46 68 57 10 16 35 4 3 10 9 44

2 * * 45 0 38 67 54 13 18 26 6 5 13 11 37

3 * * * 0 29 51 41 42 45 20 19 16 41 34 28

4 * * * * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

5 * * * * * 58 64 16 22 55 5 4 15 12 84

6 * * * * * * 65 17 22 43 6 5 16 14 58

7 * * * * * * * 12 18 50 4 3 11 10 55

8 * * * * * * * * 93 0 42 34 92 63 17

9 * * * * * * * * * 8 40 33 86 63 24

10 * * * * * * * * * * 0 0 0 4 46

11 * * * * * * * * * * * 88 42 64 6

12 * * * * * * * * * * * * 35 54 4

13 * * * * * * * * * * * * * 63 17

14 * * * * * * * * * * * * * * 13

15 * * * * * * * * * * * * * * *

Tabla.2. Matriz de similaridad (%) de parcelas.

Arboles, 7

Arbustos, 3

Herbaceas, 26

14

Dendrograma de afinidad

Figura.4. Dendrograma de Similaridad, para el tercer muestreo, con su respetiva determinación de

grupo

Tabla.3. parámetros para evaluar los resultados de afinidad (Ramírez, a; 2006)

Análisis de similaridad, El análisis de conglomerados de similaridad (Bray-Curtis) descrito en el Dendrograma de Afinidad, utilizó como parámetro, las abundancias de todas las especies registradas en 15 parcelas, durante el muestreo; con base en la interpretación del gráfico ( ver figura 4) y el análisis de la tabla de matriz de similaridad (tabla) permitió evidenciar como resultado un nivel de agrupamiento de tres conjuntos representado en tres comunidades, correspondientes a las características en las que el arquetipo de cobertura; la

Similaridad (%) Comunidades

0-50 Diferentes

50-65 Similitud dudosa

65-80 Semejantes

80 Iguales

COMUNIDAD III

COMUNIDAD II

COMUNIDAD I

15

correlación junto con la dominancia de su biotopos fisonómicos,(especie mas representativa) El dendrograma de afinidad produjo en su esquema las siguientes comunidades: COMUNIDAD I Contiene las parcelas 1-2-3-5-6-10 y 15 con un nivel de similaridad de 50% al 65% colocando en grado de similitud dudosa COMUNIDAD II Contiene las parcelas 8-9-11-12-13 y 14 con un nivel de similaridad de 50% al 65% colocando en grado de similitud dudosa. Cabe aclarar que al interior de esta comunidad se encuentran sub-comunidades con un nivel de similaridad de 80% (iguales) COMUNIDAD III Contiene la parcela 4 quien no se agrego a ninguna parcela, manteniendo márgenes de similaridad frente a todas las parcelas de 0% Comparativamente con el muestreo anterior (septiembre-octubre del 2008) se observa que se siguieron presentando las mismas agrupaciones de parcelas, representadas en su momento como unidades del paisaje, suelo semidesnudo, pajonal denso y matorral espinoso, y que son corresponden respectivamente a las comunidades I, II y III

16

4.3. COMUNIDAD I

Esta comunidad esta representado por una localidad (ver figura 5) el cual presenta las parcelas 1-2-3-5-6-10 y 15, a su vez cuenta con la presencia de 16 especies, Andropogon gayanus, Astronium graveolens, Boerhavia erecta, Bothriochloa pertusa, Chloris inflata, Crescentia cujete, Cyperus iria, Leucaena sp, Melochia parviflora, Mimosa pigra, Rhynchelytrum repens, Ruellia tuberosa, Samanea samam, Sarcostemma clausum, Tribulus cistoides, Wissadula ceylanica, en su gran mayoría especies espontaneas de tipo arvense,

Figura.5. Fotografía de sensores remotos, de la zona donde se encuentra la mayoría de las

parcelas de la COMUNIDAD I

Esta comunidad, representa el intento fallido por restaurar esta zona, por lo que presenta relictos de sembradío de Andropogon gayanus, frente a un mosaico de especies pioneras cuya connotación es de tipo arvenses, por lo que en su gran mayoría esta unidad esta representado por la Melochia parviflora Bothriochloa pertusa, Chloris inflata entre otras Abundancia Se toman este atributo estructural, teniendo en cuenta que los valores corresponden a valores de abundancias de individuos y/o colonias de dos o más muestras, (ver tabla 4) la confrontación de muestras tomadas en diferentes lugares (espacio) son comparables solo en unidades porcentuales relativas (ver figura 6)

17

A continuación los de valores de abundancia encontradas en las 8 parcelas de la Comunidad I

# Especie Parcelas Abundancia

Relativa (%) 1 2 3 5 6 7 10 15 SUMA

1 Andropogon gayanus 25 41 150 33 42 26

36 353 29,17

2 Astronium graveolens 1

1 0,08

3 Boerhavia erecta

6

1 7 0,58

4 Bothriochloa pertusa 80 30 100

33

3 4 250 20,66

5 Chloris inflata 30 44 40 7 27 50 12

210 17,36

6 Crescentia cujete

22

22 1,82

7 Cyperus iria

10

10 0,83

8 Leucaena

6

6 0,50

9 Melochia parviflora 20 148 30 22 40 30 25 20 335 27,69

10 Mimosa pigra

1

1 0,08

11 Rhynchelytrum repens

2

2 0,17

12 Ruellia tuberosa 2

2 0,17

13 Samanea samam

1

1 0,08

14 Sarcostemma clausum 2

1

3 0,25

15 Tribulus cistoides

1

1 0,08

16 Wissadula ceylanica

6

6 0,50

SUMA 160 264 365 65 148 107 40 61 1210 100

Tabla.4. abundancias de ind y/o colonias para las especies encontradas en cada parcela y abundancia relativa de la especie para esta comunidad (COMUNIDAD I)

Figura.6. Representación de especies según su abundancia, relativa para la COMUNIDAD I,

Cobertura, se determinó los valores de cobertura para cada especie en la parcela, para ello los resultados es utilizando los porcentajes de cobertura que se pueden equiparar directamente (RAMIREZ, A; 2006) (ver tabla 5)

Andropogon gayanus

29%

Melochia parviflora

28%

Bothriochloa pertusa

21%

Chloris inflata17%

Otras Especies5%

Abundancia Relativa (%)

18

A continuación los valores de porcentaje encontrados en las 8 parcelas de la Comunidad I

# Especies Parcelas

1 2 3 5 6 7 10 15

1

Arb

ole

s

Astronium graveolens 4,0

2 Crescentia cujete

5,4 3 Samanea samam

0,031

4

Herb

ácea

s

Andropogon gayanus 0,8 1,4 9,2 2,27 1,8 1,0

7,2

5 Boerhavia erecta

0,030

0,027

6 Bothriochloa pertusa 0,7 0,3 1,3

0,8

0,01 0,3

7 Chloris inflata 0,450 0,187 0,756 0,032 0,253 0,225 0,047 8 Cyperus iria

1,375

9 Leucaena sp

2,0 10 Melochia parviflora 0,1 1,3 0,7 0,88 1,0 0,4 0,36 0,4

11 Mimosa pigra

0,008 12 Rhynchelytrum repens

0,015

13 Ruellia tuberosa 0,001 14 Sarcostemma clausum 0,030

1,500 15 Tribulus cistoides

0,001

16 Wissadula ceylanica

0,033 COBERTURA DE PARCELA (%) 6,1 3,1 20,8 3,2 4,0 3,1 0,4 7,9

Tabla.5. Porcentaje de cobertura de las especies, para cada parcela, en la COMUNIDAD I

19

CO

MU

NID

AD

I

CO

MU

NID

AD

I

Fotografías de cobertura vegetales Parcelas 1 y 2 respectivamente

Fotografías de cobertura vegetales Parte media, Parcelas 5 y 10

Parte inferior, Parcelas 15 y 3

20

4.4. COMUNIDAD II

Esta comunidad esta representado por una localidad (ver figura 7) el cual presenta las parcelas 8,9,11,12,13 y 14 a su vez cuenta con la presencia de 24 especies, Andropogon gayanus, Passiflora foetida, Acacia mangium, Cyperus iria, Melochia parviflora, Sida acuta, Cochlospermum vitifolium, Typha sp, Jussiaea natans, Rhynchosia minima, Wissadula ceylanica, Chloris inflata, Hyptis sp, Mimosa pudica, Physalis angulata, Boerhavia erecta, Ipomoea sp, Calotropis procera, Cecropia peltata, Enterolubium cyclocarpum, Hibiscus sp, Samanea samam, Sarcostemma clausum, Viola sp

Figura.7. Fotografía de sensores remotos de la zona donde se encuentra la mayoría de las

parcelas de la COMUNIDAD II

Esta comunidad esta representada por la especie Andropogon gayanus, herbácea pionera que ha sido utilizada por la compañía para dar comienzo al proceso de restauración ecológica, dicha especie ha podido generar una abundancia y dominio de la cobertura de forma exitosa en esta zona, por otra parte especies arbóreas maduras, como la Acacia mangium, Cochlospermum vitifolium, Enterolubium cyclocarpum, Samanea samam, se encuentran presentes permitiendo vislumbrar el futuro, hacia donde se quiere volcar la identidad de esta zona. Abundancia Se toman este atributo estructural, teniendo en cuenta que los valores corresponden a valores de abundancias de individuos y/o colonias de dos o más muestras, (ver tabla 6) comparables en unidades porcentuales relativas. (Ver figura 8) La confrontación de muestras tomadas en diferentes lugares

21

(espacio) son comparables solo en unidades porcentuales a continuación los de valores de abundancia encontradas en las 6 parcelas de la COMUNIDAD II

# Especie Parcelas Abundancia

Relativa (%) 8 9 11 12 13 14 SUMA

1 Andropogon gayanus 324 320 1205 1540 329 600 4318 95,34

2 Passiflora foetida 20 30

50 1,10

3 Acacia mangium 4 1

10 25

40 0,88

4 Cyperus iria

30 30 0,66

5 Melochia parviflora

17

10 27 0,60

6 Sida acuta

10

2 12 0,26

7 Cochlospermum vitifolium 1

6

7 0,15

8 Typha sp

7 7 0,15

9 Jussiaea natans

6 6 0,13

10 Rhynchosia minima 4

1 5 0,11

11 Wissadula ceylanica

4 4 0,09

12 Chloris inflata

3 3 0,07

13 Hyptis sp

3

3 0,07

14 Mimosa pudica

3 3 0,07

15 Physalis angulata

3 3 0,07

16 Boerhavia erecta

2 2 0,04

17 Ipomoea sp

1 1 2 0,04

18 Calotropis procera

1 1 0,02

19 Cecropia peltata

1 1 0,02

20 Enterolubium cyclocarpum

1

1 0,02

21 Hibiscus sp

1 1 0,02

22 Samanea samam

1

1 0,02

23 Sarcostemma clausum 1

1 0,02

24 Viola sp

1 1 0,02

SUMA 354 380 1205 1550 364 676 4529 100

Tabla.6. abundancias de ind y/o colonias para las especies encontradas en cada parcela y abundancia relativa de la especie para esta comunidad (COMNIDAD II)

Figura.8. Representación de especies según su abundancia, relativa para la COMUNIDAD II

Andropogon gayanus

95%

Otras Especies5%

Abundancia Relativa (%)

22

Cobertura, se determinó los valores de cobertura para cada especie en la parcela, para ello los resultados es utilizando los porcentajes de cobertura que se pueden equiparar directamente (RAMIREZ, A; 2006) ( ver tabla 7 ) a continuación los valores de porcentaje encontrados en las 6 parcelas de la COMUNIDAD II

# Especie Parcelas

8 9 11 12 13 14

1

Arb

ole

s Acacia mangium 0,1 0,004

8,1 14,1

2 Cochlospermum vitifolium 0,8

18,9 3 Cecropia peltata

0,01

4 Samanea samam

0,004 5 Enterolubium cyclocarpum

0,004

6

Herb

ácea

s

Andropogon gayanus 81,0 64,000 99,4 96,3 82,3 45,00

7 Sarcostemma clausum 2,9 8 Ipomoea sp

0,0 1,50

9 Passiflora foetida 0,4 0,150 10 Melochia parviflora

0,383

0,10

11 Cyperus iria

0,14

12 Sida acuta

0,075

0,01

13 Viola sp

0,05

14 Hyptis sp

0,05 15 Calotropis procera

0,04

16 Chloris inflata

0,03

17 Physalis angulata

0,03

18 Rhynchosia minima 0,0

0,003

19 Typha sp

0,02

20 Wissadula ceylanica

0,02

21 Jussiaea natans

0,01

22 Hibiscus sp

0,01

23 Mimosa pudica

0,01

24 Boerhavia erecta

0,00

COBERTURA DE LA PARCELA 85,2 64,6 99,4 104,4 115,3 47,0

Tabla.7. porcentaje de coberturas de las especies para cada parcela en la COMUNIDAD II

23

CO

MU

NID

AD

II

Fotografía de cobertura vegetales Parte superior Parcelas 8 y 9 Parte media, Parcelas 13 y 11 Parte Inferior, Parcelas 12 y 14

24

4.5. COMUNIDAD III

Esta comunidad esta representado por una localidad (ver figura 9) el cual presenta la Parcela 4 y que a su vez cuenta con la presencia de 6 especies, Enterolubium cyclocarpum, Guazuma ulmifolia, Ipomoea sp, Mimosa sp, Piptadenia sp, Prosopis juliflora

Figura.9. Fotografía de sensores remotos, de la zona donde se encuentra la mayoría de las

parcelas de la COMUNIDAD III

Esta comunidad es el resultado final entre el proceso inhibición competitiva, generado por las especies maduras (especies arbóreas sembradas por la compañía) frente a la especie pionera,(Andropogon gayanus) el cual ha generando un cambio en la transición de hábitos y del estado seral en la sucesión, y de esta forma también permitió que la especie Piptadenia sp, arbusto de porte alto, el cual debe su presencia a los procesos de colonización natural no antrópico, y cuya dispersión esta dada por factores como el viento; presentara una dominancia en esta comunidad, seguido de algunas especies arbóreas maduras como Prosopis juliflora, Enterolubium cyclocarpum, Guazuma ulmifolia que han sido utilizada por la compañía para el proceso de restauración ecológica, se encuentran presentes permitiendo vislumbrar el futuro, hacia donde se quiere volcar la identidad de esta zona. Abundancia Se toman este atributo estructural, teniendo en cuenta que los valores corresponden a valores de abundancias de individuos y/o colonias de dos o más muestras, (ver tabla 8) comparables en unidades porcentuales relativas. La confrontación de muestras tomadas en diferentes lugares (espacio) son

25

comparables solo en unidades porcentuales. (Ver figura 10) a continuación los de valores de abundancia encontradas en las 6 parcelas de la COMUNIDAD III

# Especie Parcela Abundancia

Relativa (%) 4

1 Enterolubium cyclocarpum

1 0,8

2 Guazuma ulmifolia 1 0,8

3 Ipomoea sp 50 39,7

4 Mimosa sp 30 23,8

5 Piptadenia sp 42 33,3

6 Prosopis juliflora 2 1,6

SUMA 126 100

Tabla.8 Abundancias de ind y/o colonias para las especies encontradas en la parcela 4, y abundancia relativa de la especie para esta comunidad (COMUNIDAD III)

Figura.10. Representación de especies según su abundancia, relativa para la COMUNIDAD III

Cobertura, se determinó los valores de cobertura para cada especie en la parcela, para ello los resultados es utilizando los porcentajes de cobertura que se pueden equiparar directamente (RAMIREZ, A; 2006) (ver tabla 9) a continuación los valores de porcentaje encontrados en las 6 parcelas de la COMUNIDAD II

# Especies Parcela

4

1 Arboles

y Arbustos

Prosopis juliflora 40,0

2 Piptadenia sp 18,9

3 Enterolubium cyclocarpum 12,0

4 Guazuma ulmifolia 0,4

5 Herbáceas

Mimosa sp 2,3

6 Ipomoea sp 0,2

COBERTURA DE LA PARCELA (%) 73,7

Tabla.9. Porcentaje de cobertura de las especies, para cada parcela, en la COMUNIDAD III

Ipomoea sp40%

Piptadenia sp

33%

Mimosa sp24%

Otras Especies

3%

Abundancia Relativa (%)

26

CO

MU

NID

AD

III

Collage de fotografías de cobertura vegetales Parcela 4

27

4.6. RIQUEZA

Comparativamente este ha sido el muestreo con el menor número de especies registradas, 36 especies, frente a las 64 especies encontradas para el primer muestreo (diciembre de 2007) y 68 especies encontradas para el segundo muestreo (septiembre-octubre de 2008) (ver figura 11)

Figura. 11. Numero de especies encontradas en los tres muestreos, primer muestreo 64 especies,

segundo muestreo 68, tercer muestreo 36.

El comportamiento de la riqueza en las parcelas fue secuencialmente inferior que los anteriores muestreos, exceptuando en las parcela 8 donde la compañía ha sembrado dos especies sobre esta zona, como también en la parcela 14 donde por maniobras sobre esta zona se generó una transformación en el paisaje, el cual permitió el asentamiento de especies oportunistas, con ciclo de vida corta (semi-perennes o efímeras) (ver figura 12)

Figura.12. Comportamiento la riqueza de especies en los tres muestreos

Riqueza de Comunidades la COMUNIDAD I presentó en promedio 5 especies por parcela en el estudio (2 desviación estándar) ósea entre 7 y 3 especies por parcela, mientras que para la COMUNIDAD II presentó un promedio de 6 especies parcelas (5.3 desviación estándar) una altísima desviación que dice que se

64 6836

Primer Muestreo Segundo Muestreo Tercer Muestreo

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Primer Muestreo Segundo Muestreo Tercer Muestreo

28

presentó entre 1 y 11 especies por parcela, mientras tanto al COMUNIDAD III que presenta una parcela, obtuvo 6 especies (ver figura 13)

Figura.13. Promedio de especies encontradas en las tres comunidades, con su respectiva

desviación estándar

4.7. DIVERSIDAD Y DOMINANCIA.

La diversidad al nivel de comunidades puede analizarse, al igual que la diversidad alfa de especies, como la riqueza (número de comunidades distintas presentes en un paisaje) o la estructura (proporción de cada comunidad dentro de un paisaje). Este segundo componente se refiere al grado de heterogeneidad dentro de los paisajes. Por ejemplo, el análisis de la diversidad de comunidades en un paisaje o región puede medirse, de manera análoga a la diversidad de especies en una comunidad, con el índice de Shannon-Wiener Forman y Godron (1986), Forman (1995), Turner y Gardner (1991), Farina (1998) citado por (MORENO, C; 2000). A continuación los valores de los índices de Shannon y Simpsons en las parcelas y las Comunidades a las que perteneces las parcelas.

COMUNIDAD I se presentó una diversidad promedio de acuerdo con el índice de Shannon de 1.2 (0.2 desviación estándar) situando a esta comunidad con el calificativo de diversidad media, ya que comparativamente es la segunda en mayor diversidad; muy por encima de la COMUNIDAD II, (0.3) y por debajo del 1.21 de la COMUNIDAD III, con el mismo calificativo “medio”, esta comunidad presentó el índice de dominancia de Simpson 0.36 (0.08 desviación estándar) la cual la sitúa el nivel de dominancia “intermedia” comparado frente a la superioridad de la COMUNIDAD II y la inferioridad de la COMUNIDAD III (Ver tabla 10)

5 6 6

2,0

5,3

0

0

2

4

6

8

10

12

COMUNIDAD I COMUNIDAD II COMUNIDAD III

Promedio Desv. Estandar

29

COMUNIDAD II, se presentó una diversidad de acuerdo con el promedio del índice de Shannon de 0.34 (0.27 de desviación estándar) colocando a esta comunidad como la menos diversa; por debajo de la COMUNIDAD I y la COMUNIDAD III; además muy inequitativa, a razón del alto contraste de la desviación estándar; por otro lado este valor bajo en su diversidad es entendible cuando se corroboran los valores de dominancia, obtenidos del promedio del índice de Simpson de 0.86 (0.1 desviación estándar) valor que fue muy superior a las dos comunidades donde se presume que alguna especie esta subyugando el espacio de desarrollo vegetal (Ver tabla 10)

COMUNIDAD III, esta comunidad representada por solo una parcela presentó una diversidad de acuerdo con el índice de Shannon de 1.21 el cual la sitúa levemente por encima de la COMUNIDAD I y muy por encima de la COMUNIDAD II, de esta forma se ubica como la comunidad mas diversa, corroborado de alguna forma con el valor comparativo frente al índice de dominancia determinada por el índice de Simpson, que reporta 0.3 mucho menor que las demás comunidades. (Ver tabla 10)

Tabla.10. valores de diversidad y dominancia en las 15 parcelas estudiadas, ubicadas según la comunidad a la que perteneces, y organizadas según el valor descendente de su dominancia;

además el valor promedio de la comunidad y desviación estándar

Diversidad Dominancia

Shannon H' Log Base 2,718 Simpsons Diversity (D)

10 0,85 0,47

15 0,92 0,45

2 1,18 0,38

5 1,12 0,38

7 1,10 0,35

1 1,35 0,32

3 1,59 0,27

6 1,49 0,23

1,20 0,36

0,26 0,08

11 0,01 1,00

12 0,04 0,99

8 0,38 0,84

13 0,40 0,82

14 0,59 0,79

9 0,63 0,72

0,34 0,86

0,27 0,11

1,22 0,32

Promedio

COMUNIDAD I

COMUNIDAD

II

COMUNIDAD

III4

Desviacion estandar

Promedio

Desviacion estandar

ParcelasCOMUNIDAD

30

5. DISCUSIONES Los climas tropicales se caracterizan por una alta y relativa uniformidad de la radicación solar y de la temperatura durante todo el año. Sin embargo, el régimen de lluvias es ampliamente variable, por lo que las condiciones de exceso o defecto de agua son usualmente las más limitantes para la vida de las plantas, lo que reduce notablemente la capacidad de crecimiento y reproducción. (SIERRA, J; 2005). Para la región Caribe se registran los mayores valores de temperatura media del aire del país, entre 28 y 32 °C, en la parte central del Cesar, se presenta una temperatura media anual de 28,6ºC. homogéneas y homologables para la gran mayoría de las localidades del departamento (Ver Tabla 3 de anexo ) por otro lado la precipitación total anual promedio para la región es de 1.527 mm y presenta un régimen bimodal, con un período seco durante los meses de diciembre a marzo y otro durante los meses de julio y agosto con una precipitación anual de 2000 mm, (Ver tabla 4 de anexo ) (MARTINEZ, T; 2006) indicando teóricamente que el suelo mantiene niveles adecuados de humedad durante los meses de mayo a diciembre, teniendo un nivel medio bajo en los meses de junio y julio, presentando excesos solamente en los meses de septiembre a noviembre; y durante los meses de enero a abril el suelo presenta déficit de humedad. (M.A.V.D.T, Resolución Número (017) 2007) (Ver Figura 14) Este factor de selección natural, tuvo un asentamiento en el año 2009 ya que las condiciones de déficit de precipitación para el 2009 prevalecieron en gran parte del caribe, con valores de lluvia por debajo de lo normal, al menos desde julio de 2009, propiciando un periodo de sequía prolongado asociado al “El Niño” lo cual perdurará al menos hasta el primer trimestre de 20101 esta situación a típica, permitió evaluar como se comporta la vegetación en esas condiciones, teniendo en cuenta que a comienzo de diciembre (tercer muestreo) y durante los meses de enero, febrero, marzo y parte de abril generalmente las platas de esta zona se encuentran en periodos consumados de sequia, (ver figura 14) pues las temperaturas elevadas de esta época del año, deberían acelerar la fotosíntesis, aumentando también la demanda de agua; lo que implica que para funcionar saludablemente la planta debe conservar su agua de imbibición, equilibrando las pérdidas (transpiración) con una absorción correspondiente desde el suelo. Vale la pena mencionar que durante los meses de Septiembre, Octubre y Noviembre, periodo de lluvias, se genera una reposición de la vegetación después de un estado de sequia que perdura la gran mayoría del año, inclusive se genera un excedente hídrico (sobre el suelo) durante los meses de Octubre Y Noviembre que según el balance hídrico Normal por Thornthwaite & Mather esta temporada de lluvias las gramíneas presentan un color verdoso en sus hojas encontrados en los muestreos anteriores (ver tabla 5 de anexo)

1 http://www.cathalac.org/el-nino

31

Este año fue insuficiente la retención de agua, dado la escases de las lluvias, situación que explica los resultados de baja riqueza encontrada para este muestreo, esto podría tener su explicación en los factores climáticos, que suscitan normalmente el desarrollo de especies espontaneas de ciclo corto, y otras que en gran parte estaban asociados a sumideros de agua, o de desarrollo vegetal en suelos anegados, condición que se pudo evidenciar en los anteriores muestreos, y en los que mientras transcurría los periodos de lluvia, se generaba la proliferación de arvenses; sin embargo, este tipo de riqueza no es sinónimo de conveniencia restauradora, ni mucho menos alcanza alterar los valores de cobertura sobre las áreas estudiadas, ya que la vegetación catalogada como arvenses, presente en este contexto se considera escasa en este muestreo, dado el ciclo corto, y el fuerte verano, como se menciono anteriormente y que en cuyo propósito restaurador del ecosistema no representan algún tipo de avance importante, ni en materia de recuperación de suelos ni del paisaje, como si lo son aquellas especies perennes, sembradas por la compañía, que si presentan una presencia permanente durante los muestreos, es el caso del Andropogon gayanus, que por ser una gramínea perenne, permite observar los cambios en su estructura.

Figura.14. Balance hídrico de Thornthwaite y Mather (1955). Deficiencia de agua, Excedente de

agua, Reposición hídrica y Retirada del agua

Como se mencionó anteriormente la temperatura, por sí sola, raramente afecta la actividad de la planta, pero siempre y cuando la sequía no sea un factor adicional; sin embargo, sobre el área de estudio las temperaturas altas reducen la producción y supervivencia de ciertas especies forrajeas (Whiteman, 1980, citado por Baruch y Fisher en documento de SIERRA, J; 2005) cuando el abastecimiento de agua es favorable, las gramíneas como el Andropogon gayanus, transpiran intensamente, ya que tienen una alta actividad fotosintética y producen un gran volumen de materia orgánica en un corto lapso, al terminar las lluvias, tienden a mantener la transpiración alta, lo que ocasiona el secamiento de las partes aéreas. (SIERRA, J; 2005) dado que tienen una superficie foliar muy grande: hasta 3 a 6

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Deficiencia Excedente Retirada Reposicion

32

m2 por m2 de suelo; superficie que está en contacto con el aire, en particular por múltiples orificios, (estomas); el agua de inhibición se evapora por esta superficie, en mayor proporción cuando hace más sol, calor y viento. De esta forma es como se explica por que el Andropogon gayanus presenta una disminución en su abundancia y cobertura, para algunas parcelas, y que por otro lado se suma la pérdida de agua almacenada para las plantas, que puede ocurrir como consecuencia de la desprotección de la superficie, encontrada en algunas partes de las zonas de taludes, favoreciendo una mayor evaporación y un re-secamiento del suelo. (FEDERACIÓN NACIONAL DE CAFETEROS; 1975) La COMUNIDAD I representada por 8 parcelas (1-2-3-5-6-7-10 y 15) presenta una área vacía de un 93, 9% aproximadamente, este porcentaje constituye el suelo desprovisto de cobertura vegetal, mientras que 6.1% restante es la cobertura vegetal entre los que figura a su vez un 1.2% de hábitos arbóreos (Astronium graveolens, Crescentia cujete y Samanea samam) y un 4.9% de herbáceas (Andropogon gayanus, Melochia parviflora, Bothriochloa pertusa y Otras especies)

Figura.15. Representación de Cobertura, en porcentajes de área vacía y vegetación, para la

COMUNIDAD I

La COMUNIDAD II representada por 6 parcelas (8-9-11-12-13 y 14) presenta una área vacía de 14% aproximadamente, este porcentaje constituye el suelo desprovisto de cobertura vegetal, por otro lado contrasta positivamente con 86% de cobertura vegetal el cual esta representando por un 7% de hábitos arbóreos Acacia mangium, Cochlospermum vitifolium, Cecropia peltata, Samanea samam, Enterolubium cyclocarpum y un 79% de herbáceas dominado por Andropogon gayanus y Otras especies)

COMUNIDAD I

PARCELAS 1-2-3-5-6-7-10 y 15

COBERTURA

Vegetacion

6,1 %

Arboles

1,2 %

Astronium graveolens

Crescentia cujete

Samanea samam

Herbaceas

4,9 %

Andropogon gayanus

Melochia parviflora

Bothriochloa pertusa

Otras especies

Area Vacia

93,9 %

33

Debido a que las plantas y los corales pueden presentar estratificación vertical con unas especies creciendo sobre otras, la estimación de la cobertura total puede ser superior al 100% en tal sentido, por ello la notación en esta comunidad especifica la cobertura según los estratos y/o hábitos, (Arbóreo y Herbáceo) como a continuación se refiere en el cuadro sinóptico, (ver figura 16) aunque cabe destacar que incluso tratándose de un solo estrato la cobertura absoluta de una comunidad puede ser superior al 100% (RAMIREZ, A; 2006) este aumento en los porcentajes de cobertura se debe al crecimiento en altura y dosel de la especie Acacia mangium quien presento un crecimiento vertiginoso entre el año 2008-2009, dado que la especie presenta una condición de crecimiento rápido.( ver figura 17 y 18)

Figuras. 17 y 18. Comparación de crecimiento para la especie Acacia mangium, en el segundo muestreo, (2008) y tercer muestreo (2009) (Crecimiento de 7 metros).

Figura.16. Representación de Cobertura, en porcentajes de área vacía y vegetación, para la

COMUNIDAD II

COMUNIDAD II

PARCELAS

8-9-11-12-13 y 14

COBERTURA

Vegetacion

86 %

Arboles

7 %

Acacia mangium, Cochlospermum vitifolium, Cecropia peltata, Samanea

samam, Enterolubium cyclocarpum

Herbaceas

79 %

Andropogon gayanus

Otras especies

Area Vacia

14 %

34

La COMUNIDAD III representada por una parcela (parcela 4) presenta una área vacía de 26,3% aproximadamente, este porcentaje constituye el suelo desprovisto de cobertura vegetal, el restante 73.7% esta dado por el porcentaje de cobertura vegetal, entre los que figura un 71.3% de cobertura para hábitos arbóreos Prosopis juliflora, Piptadenia sp, Enterolubium cyclocarpum, Guazuma ulmifolia. y un 2.4% de cobertura para herbáceas Mimosa sp, Ipomoea sp

Figura.17. Representación de Cobertura, en porcentajes de área vacía y vegetación, para la

COMUNIDAD III

COMUNIDAD III

PARCELA

4

COBERTURA

Vegetacion

73,7 %

Arboles

71,3 %

Prosopis juliflora

Piptadenia sp

Enterolubium cyclocarpum

Guazuma ulmifolia

Herbaceas

2,4 %

Mimosa sp

Ipomoea sp

Area Vacia

26,3 %

35

6. CONCLUSIONES Sobre los depósitos de estériles (taludes) en la mina de carbón, “PRIBENOW “ se halló una cobertura vegetal con condiciones netamente particulares, porciones homogéneas, homologables al concepto de ecosistema,(IDEADE, 1996) al que se le denomino “COMUNIDADES” constituidas por valores de porcentajes de cobertura, abundancias, lo cual son disimiles entre ellas; y cuyos valores hacen relación al contexto que encierra los procesos geomorfológicos como porcentaje de inclinación de taludes, orientación, tipo de suelo, y factores antrópicos como tipos de maniobras, como también la injerencia de factores climáticos y ambientales entre otros; permitiendo observar intervalos de tolerancia propio de cada especie o comunidad con respecto a los factores ambientales encontrados, mas sin embargo, según MATTEUCCI, S; 1982 estos limites de tolerancia de la especie no son bruscos, si no que permiten evidenciar en la población un centro optimo, a partir del cual su abundancia disminuye hacia ambos extremos del gradiente del factor ambiental o condición ambiental. En la composición de especies en los taludes junto con la abundancia relativa de cada especie permitió identificar aquellas especies que cuya abundancia se muestran complacientes al gradiente ambiental o que por su escasa representatividad en la comunidad son más sensibles a las perturbaciones ambientales Magurran, 1988 citado por (MORENO, C; 2000) si bien es cierto las condiciones ambientales son particulares para cada talud, la totalidad de estos taludes estudiados presentaron el distintivo de ser sembrados con la especie pionera alóctona, Andropogon gayanus, (especie heliófita) cuyo desarrollo y permanencia en algunos taludes se debió al encontrar un optimo ecológico, relacionado con varios factores como la pendiente de inclinación y principalmente el sombreamiento o el tipo de luz infrarroja, producto de el tipo de diseño de los taludes en orientación Norte-Sur, y Nororiente; dado que este aspecto juega un papel positivo sobre el fotoperiodo y sobre su reproducción; por otro lado debe realizarse en el futuro seguimientos a elementos como el nitrógeno presente en los suelos de los taludes donde se presentó el sombreamiento el cual entra como condicionante y propiciador del desarrollo exuberante, mayor porte y competencia del Andropogon gayanus. la COMUNIDAD I presentaron taludes de suelos arcillosos, donde no hubo un prominente desarrollo de los atributos estructurales,(abundancia y cobertura) debido a múltiples factores como por ejemplo, las pronunciadas pendientes que pudieron precipitar procesos denudativos, presentándose dos tipos de erosión, laminar y en cárcavas, como también un tipo de auto-erosión creada por las macollas de la especie Andropogon gayanus, el cual no permitió un desarrollo de la especie, del mismo modo la constante radiación presento otro aspecto negativo que no permitió el avance de la especie ya que la solaridad expuesta a lo largo del día y del año, debido a la orientación de los taludes en sentido oriente-

36

occidente, empeoró las condiciones del suelo generando el fenómeno de fotoinhibición, letal para la especie pionera y otras sembradas; mientras tanto se observó sobre estos taludes el desarrollo de una cobertura vegetal espontanea escasa, pero predominada por especies espontáneas nativas en su gran mayoría de arvenses, cuya presencia representa las fases iníciales de la sucesión y que si se eliminan, siempre volverán a aparecer Fournier, 1985 citado por (ALAN, E; 1995) son persistentes, resultado del potencial de adaptación de una planta pionera, que le permite crecer en medios ambientes alterados por el hombre, tales como la incipiente abundancia de pastizales de Andropogon gayanus, ubicados sobre estos taludes (A.N.C.W.; 1992) estas plantas se pueden auto polinizar pero también son capaces de realizar polinización cruzada, produciendo una alta y contante cantidad de semilla, bajo condiciones ambientales favorables en un ámbito amplio de condiciones ambientales, (ALAN, E; 1995). En cuanto a las especies maduras autóctonas registradas especialmente en la COMUNIDAD III como la Prosopis juliflora, Guazuma ulmifolia, Enterolubium cyclocarpum, y para la COMUNIDAD II Cochlospermum vitifolium y Acacia mangium; especies que están siendo utilizadas, simultáneamente que con especies pioneras, permitiendo poner en entredicho este proceso de sucesión ecológica asistida, puesto que las maduras son sujetas al mismo tipo y edad de suelo que las pioneras, cuando se supone que la especies maduras son las dignas representantes de un suelo que se encuentra en un estado mas o menos avanzado y el cual a demostrado que podría poner en riesgo la estabilidad del talud. Tal situación suscita un análisis sobre si es conveniente la siembra simultanea de especies pioneras y maduras para los taludes de escombreras, y que dicha sincronización entre estas especies debe incorporar componentes de estabilidad de suelo, por tanto que verdaderamente se ignora cual es la velocidad y tiempo de recuperación del suelo primario, necesario para que las especies maduras puedan habitar el nuevo estado pre-clímax.

37

7. BIBLIOGRAFÍA

1. (A.N.C.W.; (Academia Nacional de Ciencias. Washington) Control de plagas de plantas y animales, Vol. 1. Desarrollo y control de las enfermedades de las plantas. Vol. 2. Pte.1-2. Plantas nocivas y como combatirlas, México, Noriega,1992

2. ALAN, E; Elementos para el manejo de malezas en agro

ecosistemas tropicales; Cartago, Costa Rica, Tecnológica de Costa Rica, 1995.

3. BARNETT, R; Precalculo Algebra, Geometría Analítica Y

Trigonometría, 1995, editorial Limusa, S.A. México.

4. BEGON, M; Ecología Individuos, Poblaciones Y Comunidades, tercera edición, Barcelona, España, ediciones omega, 1999.

5. FEDERACIÓN NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIA,

Manual de conservación de suelos de ladera, Chinchiná; Cenicafe, 1975.

6. IDEADE,.U.J, Pontificia Universidad Javeriana; Facultad de

Estudios Ambientales y Rurales Instituto de Estudios Ambientales para el Desarrollo, Ecología del paisaje aspectos conceptuales y metodológicos para levantamientos integrales; Santa Fe de Bogotá, 1996.

7. INGEOMINAS; Instituto Colombiano De Geología Y Minería, El

Carbón Colombiano recursos, Reservas Y Calidad. Bogotá, 2004.

8. M.M.A.V.T. Ministerio De Ambiente, Vivienda Y Desarrollo Territorial, Resolución Número (017) 05 De Enero De 2007, Bogotá Colombia.

9. MARTINEZ, T; Plan De Manejo Ambiental Para El Saneamiento

De Los Botaderos A Cielo Abierto Para La Disposición Final De Residuos Sólidos En La Cabecera Municipal Y El Corregimiento De La Loma, Municipio De El Paso – Cesar. Valledupar, Noviembre De 2006.

10. MATTEUCCI, S; Metodología Para El Estudio De La Vegetación,

Secretaria General De La Organización De Los Estados Americanos, Washington 1982.

38

11. MORENO C, Manual De Método Para Medir La Biodiversidad, Textos Universitarios, México 2000.

12. MORGAN, P; Erosión y conservación del suelo, Madrid, Mundi-

Prensa, 1997.

13. MOSTACEDO B, FREDERICKSEN T; Manual De Métodos

Básicos De Muestreo Y Análisis De Ecología Vegetal, Editorial El

País, Bolivia 2000.

14. RAMIREZ, A; Ecología, Métodos De Muestreo Y Análisis De

Poblaciones Y Comunidades Editorial Pontificia Universidad

Javeriana, Bogotá, 2006.

15. REIGOSA, M; PEDROL, N; La Ecofisiología vegetal, Ciencia de síntesis, Thomson Editores, España, 2004

16. STEUBING, L; MILLÁN, A; Métodos de Ecología Vegetal,

Publicado por Editorial Universitaria, 2002.

17. SIERRA, J; Fundamento Para El Establecimiento De Pasturas Y Cultivos Forrajeros, (2) segunda Edición, Editorial Universidad de Antioquia, 2005, Medellín Colombia.

Paginas web e internet

18. FIGUERAS, S (2003): "Análisis de Correspondencias", [en línea] 5campus.com, Estadística http://www.5campus.com/leccion/correspondencias [diciembre /2009]

19. http://www.cathalac.org/el-nino (diciembre /2009]

39

1. ANEXOS Tabla. 1. Zonificación y Georeferenciacion de las 15 parcelas, con el debido

establecimiento del porcentaje de inclinación de la pendiente

PARCELAS PENDIENTE

(%)

COORDENADA HORIZONTAL ( X )

COORDENADA VERTICAL ( Y )

1 45.5 AL NORTE 1.550.646 N 1066551 E

AL SUR 1.550.645 N 1.066.532 E

AL ESTE 1.550. 663 N 1.066.551 E

AL OESTE 1.550.664 N 1.066.532 E

2 33.6 AL NORTE 1.550.640 N 1.066.892 E

AL SUR 1.550.644 N 1.066.873 E

AL ESTE 1.550.659 N 1.066.898 E

AL OESTE 1.550.663 N 1.066.878 E

3 0 AL NORTE 1.550.607 N 1.066.889 E

AL SUR 1.550.613 N 1.066.871 E

AL ESTE 1.550.626 N 1.066.896 E

AL OESTE 1.550.631 N 1.066.877 E

4 29.9 AL NORTE 1.548.412 N 1.067.273 E

AL SUR 1.548.397 N 1.067.259 E

AL ESTE 1.548.424 N 1.067.260 E

AL OESTE 1.548.411 N 1.067.249 E

5 33.6 AL NORTE 1.549.614 N 1.067.025 E

AL SUR 1.549.634 N 1.067.028 E

AL ESTE 1.549.613 N 1.067.041 E

AL OESTE 1.549.632 N 1.067.042 E

6 9.5 AL NORTE 1.549.799 N 1.066.982 E

AL SUR 1.549.796 N 1.067.002 E

AL ESTE 1.549.779 N 1.066.983 E

AL OESTE 1.549.782 N 1.067.004 E

7 6.3 AL NORTE 1.548.892 N 1.067.342 E

AL SUR 1.548.900 N 1.067.361 E

AL ESTE 1.548.878 N 1.067.339 E

AL OESTE 1.548.880 N 1.067.357 E

8 19.4 AL NORTE 1.552.205 N 1.067.096 E

AL SUR 1.552.203 N 1.067.086 E

AL ESTE 1.552.224 N 1.067.092 E

AL OESTE 1.552.221 N 1.067.073 E

9 26.3 AL NORTE 1.552.189 N 1.067.035 E

AL SUR 1.552.193 N 1.067.052 E

AL ESTE 1.552.211 N 1.067.029 E

AL OESTE 1.552.213 N 1.067.047 E

10 0 AL NORTE 1.550.724 N 1.066.706 E

AL SUR 1.550.745 N 1.066.704 E

AL ESTE 1.550.725 N 1.066.725 E

AL OESTE 1.066.745 N 1.066.724 E

40

11 19.4 AL NORTE 1.550.724 N 1.066.706 E

AL SUR 1.550.745 N 1.066.704 E

AL ESTE 1.550.725 N 1.066.725 E

AL OESTE 1.066.745 N 1.066.724 E

12 33.6 AL NORTE 1.551.931 N 1.066.948 E

AL SUR 1.551.946 N 1.066.936 E

AL ESTE 1.551.945 N 1.066.961 E

AL OESTE 1.551.961 N 1.066.950 E

13 26.3 AL NORTE 1.551.917 N 1.067.146 E

AL SUR 1.551.910 N 1.067.127 E

AL ESTE 1.551.933 N 1.067.140 E

AL OESTE 1.551.927 N 1.067.920 E

14 0 AL NORTE 1.551.900 N 1.067.104 E

AL SUR 1.551.897 N 1.067.083 E

AL ESTE 1.551.020 N 1.067.098 E

AL OESTE 1.551.915 N 1.067.078 E

15 0 AL NORTE 1.551.798 N 1.066.943 E

AL SUR 1.551.818 N 1.066.941 E

AL ESTE 1.551.803 N 1.066.963 E

AL OESTE 1.551.821 N 1.066.958 E

Tabla 2. Resumen de aspectos cuantitativos hallados en el estudio; E/W Oriente-Occidente; N Norte, NE/NW Nor oriente

PARCELAS 1 2 3 6 7 10 15 5 8 9 11 12 13 14 4

SIMILARIDAD COMUNIDAD I COMUNIDAD II COMUNIDAD

III

Biótico

Abundancia

(Ind, Colon.) 160 264 365 148 107 40 61 65 354 380 1205 1550 364 676 126

Cobertura (%)

6 3 21 4 3 0 7,9 3 85 65 99 104 115,3 47,0 74

Dominancia 0,3 0,4 0,3 0,2 0,4 0,5 0,5 0,4 0,8 0,7 1,0 1,0 0,8 0,8 0,3

Diversidad 1,4 1,2 1,6 1,5 1,1 0,8 0,9 1,1 0,4 0,6 0 0 0,4 0,6 1,2

N° Especies 7 5 9 5 4 3 4 5 6 7 1 2 5 17 6

Abiótico

Pendiente (%)

45,5 33,6 0 9,5 6,3 0 0 33,6 19,4 26,3 19,4 33,6 26,3 0 29,9

Orientación E/W E/W E/W E/W E/W E/W E/W N N N N N N N NE/NW

41

I.D.E.A.M reportó Valores totales mensuales (1988-2008) de PRECIPITACIÓN (mm), proporcionados por la Estación: 2502028 “LA LOMA” Municipio el paso, Latitud 0937 n, Longitud 7336 w, Elevación 0030 m.s.n.m y temperatura para Valledupar.

Tabla.3. Temperaturas de Valledupar Tabla.4.Valores mensuales de precipitación

Tabla.5. Balance hídrico de Thornthwaite y Mather (1955). Deficiencia de agua, Excedente de agua, Reposición hídrica y Retirada del agua, obtenida con los todos de temperatura, precipitación,

y intensidad de horas luz para Colombia

MESES Dias Temp Preci.Horas

SOLETP ETR DEF EXC RET REP Thornthwaite

Ene 30 29,1 6,90 11,6 200,3 29,1 -171,2 0 -22,2 0,00 200,29

Feb 28 29,8 22,54 11,7 207,3 25,7 -181,6 0 -3,2 0,00 207,26

Mar 31 30,1 72,57 11,9 236,6 73,0 -163,5 0 -0,5 0,00 236,57

Abr 30 29,7 139,52 12,2 209,7 139,6 -70,1 0 -0,1 0,00 209,71

May 31 29 181,16 12,4 190,5 181,2 -9,4 0 0,0 0,00 190,52

Jun 30 29 134,67 12,5 182,8 134,7 -48,1 0 0,0 0,00 182,79

Jul 31 29,2 110,47 12,4 196,8 110,5 -86,3 0 0,0 0,00 196,75

Ago 31 29 164,63 12,3 192,2 164,6 -27,5 0 0,0 0,00 192,16

Sep 30 27,9 237,46 12 159,2 159,2 0,0 0 0,0 78,31 159,15

Oct 31 27,7 206,96 11,8 161,7 161,7 0,0 23,61 0,0 21,68 161,66

Nov 30 27,8 202,56 11,6 161,7 161,7 0,0 40,84 0,0 0,00 161,72

Dic 31 28,3 48,16 11,5 183,1 122,2 -60,9 0 -74,1 0,00 183,11

MAXIMOS MEDIOS MINIMOS

Ene 30,3 29,1 27,1

Feb 31,6 29,8 27,6

Mar 31,6 30,1 27,8

Abr 31,5 29,7 28,5

May 30,2 29 27,9

Jun 29,9 29 27,5

Jul 30,6 29,2 27,8

Ago 30,4 29 27,2

Sep 29,1 27,9 26,2

Oct 28,7 27,7 26,1

Nov 29,1 27,8 25,9

Dic 29,7 28,3 26,5

MAXIMOS MEDIOS MINIMOS

Ene 50 6,9 0

Feb 102 22,5 0

Mar 189,9 72,6 0

Abr 340 139,5 17

May 403 183,3 50

Jun 555 135,8 0

Jul 243,2 112,0 3,6

Ago 385 165,2 10

Sep 579 240,8 38

Oct 410,5 207,0 49

Nov 775,1 206,3 0

Dic 205 50,2 0