rehabilitación de pasturas degradadas en ecosistemas de bosque tropical ... · ecosistemas de...
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Rehabilitación de pasturas degradadas en
ecosistemas de bosque tropical de montana
en la región Sur del Ecuador
Nikolay Aguirre Ph.D.Nikolay Aguirre [email protected]
Riesgos de los ecosistemas andinos
Transformación en tierras agrícolas y campos de pastoreo
Incendios forestales
Degradación o perdida de la biodiversidad
Introducción de especies exóticas
Recuperación/restauración
Introducción
Explotación de los bosques y su
conversión en sistemas agropecuarios
especialmente pasturas para la producción
ganadera
La dinámica del uso del suelo
Explotación de bosques naturales;
Transformación en pasturas para la
producción ganadera;
Introducción de pastos exóticos (Setaria
sphacelata y Melinis minutiflora)
Quemas (invación del helecho Pteridium
arachnoideum)
Pérdida de la productividad (>15 años)
Abandono de tierras y búsqueda de
nuevas áreas boscosas (-nuevo ciclo-).
Aprovechamiento Bosque natural
Pasturas
Degradación pasturas
Abandono
Objetivos
Evaluar y validar métodos para la
rehabilitación de ambientes
degradados en la RSE
Mejorar los conocimientos básicos
de la silvicultura de seleccionadas
especies nativas;
Conocer sus capacidades de ser
utilizadas en la rehabilitación de
áreas abandonadas ;
Métodos
• Area de estudio
• Valle del Río San Francisco (ECSF)
• Zona de amortiguamiento del Parque Nacional Podocarpus, región sur del Ecuador
Métodos (Diseño del estudio)
cuatro herramientas, cuatro experimentos:
• 1. Regeneración Natural– 12 hectáreas
– tres áreas (4 ha) con diferentes estadios sucesionales
• 2. Reforestación– 12 has
– tres áreas (4 ha) con diferentes estadios sucesionales
• 3. Manejo de la competencia – Area pastisales
– Tabebuia y Cedrela
• 4. Enriquecimiento– Bajo plantación de Pinus patula
– adyacente al área de pasturas.
Métodos1. Regeneración natural
• Regeneración natural (arboles y arbustos)– 16 parcelas azar por estadio
sucesional
– (8 con manejo)
• Banco de semillas– 10 parcelas de 10.8 x 10.8 m
– Tres estadios sucesional y el bosque natural de la ECSF
– 40 submuestras (5 por parcela)
– Cilindro metalico de 10 cm3
– 200 muestras en invernadero
– Monitoreo de la germinación (210 dias)
Métodos2. Reforestación
• PASTURAS (Setaria sphacelata y Melinis minutiflora)
• LLASHIPALES (pasturas abandonadas cubiertas por el helecho Pteridium arachnoideum )
• MATORRAL (áreas abandonadas con presencia de vegetación arbustiva)
Métodos2. Reforestación
• Diseño experimental• Factorial de bloques al azar (GRBFD)
• FACTORES• 3 estados sucesionales
• Dos tratamientos (variaciones de manejo)
• Nueve especies forestales
• Ocho repeticiones.
• En total 432 parecles (10.8 x 10.8 m ) • 144 por estado sucesional
• En cada parcela 25 plántulas fueron plantadas (1.8 x 1.8 metros )
177171
159
200 188
201 189
213 202190
214 203 191
215 204 192
205 193
206 194
207 195
236229237
244 238 230
245 239 231 223
246 240 232 224
255 247 241 233 225
263 256 248242 234 226
264 249 243 235
196
208197
209198
216210
199
187
186
180176
175
174162
179173
161152
151160
172178 150
126 115
116101
128117 102
118 103
119104
127
139130 120
105
140 131 121106
132 122
133 123
141 134124
275285 265 257 250
251258266286 276
277287 267 259 252
253260268278
279 269 261 254
262270280
271281
282 272
273283
284 274
211217
218212
290219
221220
222
125135142
288
289
228153
227
184
185
181
182
183
168
158167169
157166
156165
155164
154163
170
129
142
141
148
149 143
163 154
164 155 137145
136144
146
138
147
28
70
69
46 40 31 22
21303964 45
4463 38 29 20
374374 68 62
36426173 67
8599
1101827
19 11 2
6571
3
4
512
13
100 86 75
72
76
87 77
88 78
89 79
107 90 81 80
8291108
109 92
110 8393
94 84111
113 112 95
11496
97
98
47 32 23
243348
49 41 152534
162635
6
714
8
66
50
51 52
53
17 9
54
55
56
57
58
59
60
1880
1920
1960
2000
2040
2080
21 20
714300
714300
714350
714350
714400
714400
714450
714450
714500
714500
714550
714550
9561050
9561050
9561100
9561100
9561150
9561150
9561200
9561200
9561250
9561250
9561300
9561300
9561350
9561350
TO Control
Jn Ju g la n s n eo t ro p ica
M1 It mixes A
(Ce d re la m o n t a n a,
He lio ca rp u s a m e ric a nu s ,
Aln u s a c u m in a ta )
Cm Ce d re la m o n t a n a
Ha He lio ca rp u s a m e ric a na
Tc Ta b e b uia ch ry sa n t ha
Pp Pin u s p a t ula *
Es Eu c a lip tu s s alig n a *
M2 It mixes B
(Ju g la n s n eo t ro p ica ,
He lio ca rp u s a m e ric a nu s )
Aa Aln u s a c u m in a ta
Mp M yric a p u b e sc e n s
Treatment Des crip tion ( sp)
Legend
Elabo rate d b y:Grou p Weber/ Sti mm/ Mosa ndl
*exó t ics
Path
Curve of lev e l 40m
N
0.02 0 0.02 0.04 Kilo me ters
Escala 1 : 2000Proyect io n: Un iversal Tran sversal d e M erca tor
Da túm W G S 84
Zo ne 17 S
FERN
Soil samples distribution within each plot. (1-25: seedling
number; S1, S2, S3 = soil sample number).
Métodos3. Manejo de la competencia
• Diseño expermental (Split Plot Design)
• 54 parcelas (18 por bloque)
• Dos especies nativas– Tabebuia chrysantha y Cedrela
montana
• Tratamientos:– Control: (remosión vegetación
competitiva) antes de la plantación
– Mecánico: (remoción manual de VC antes y después de la plantación)
– Químico: (Glifopac, 480 g por litro) 8 dias antes de la plantación
Métodos4. Enriquecimiento
• Plantación de Pinus patula de 20años
• Diseño bloques al azar
• Factores:
• Cobertura– bajo de dosel de plantación
– Claros
• Nueve especies
• 8 parcelas, (4 en claros, 4 bajodosel, 648 individuos)
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
450000
Pasture Fern Shrub Forest
Se
ed
(N
/ha
)
Total shrubs
Total trees
Analisis del banco de semillas en el suelo
Analisis del banco de semillas en el suelo
• 15 especies leñosas (6 arboles, 9 arbustos)• Ageratina dendroides• Baccharis latifolia• Piptocoma discolor• Viburnum pichinchensis• Clethra revoluta• Vismia sp.• Hyeronima sp.• Brachyotum campanulare• Meriania sp.• Miconia sp.• Cedrela sp.• Rubus sp.• Hesperomeles sp.• Palicourea sp.• Heliocarpus americanus (76%)
Indice de SØrensen y Shannon (banco de semillas, n=200).
SØrensen index (SI)
Shannon index (H`)
Pasture Fern Shrub Forest H’ VC (%) Sig.
Pasture 1 0.5 17 a
Fern 50 1 0.7 16 a
Shrub 33 71 1 1.0 23 b
Forest 20 17 13 1 0.9 22 b
0
2000
4000
6000
8000
0 12 24 month
Pasture
Fern
Shrub
Analisis de la regeneración Natural (ingreso de nuevos individuos)
Regeneración Natural (Diversidad)
b
aa
0
1
2
3
Pasture Fern Shrub
Sh
an
on
ind
ex
0
10
20
30
40
50
0 500 1000 1500 2000
Area (m²)
Nu
mb
er
of s
pe
cie
s PastureFernShrub
Regeneración Natural (curva especies-area)
0
20
40
60
80
100
Aa Ha Cm Jn Tc Es Pp
Su
rviv
al [%
]Sobrevivencia dos años después de la plantación
0
50
100
150
200
Aa Ha Cm Jn Tc Es Pp
Heig
ht
[cm
]
0
1
2
3
4
Aa Ha Cm Jn Tc Es Pp
RC
D [
cm
]
Altura total y DAC dos años despues de la plantación
0
50
100
150
200
250
300
Aa Ha Cm Jn Tc Es Pp
Tota
l heig
ht
[cm
] mean height of all plants
mean height of highest plants per plot
0
1
2
3
4
5
6
Aa Ha Cm Jn Tc Es Pp
RC
D [
cm
] mean RCD of all plants
mean RCD of highest plants per plot
Comparación de altura y DAC (media y máximo crecimiento )
Efecto del estadio sucesional en el desarrollo de las plántulas
0
20
40
60
80
100
Aa Ha Cm Jn Tc Es Pp
Surv
ival [
%]
Pasture
Fern
Shrub
Desarrollo de las plántulas durante 24 meses
0
20
40
60
80
100
0 6 12 18 24 month
Surv
ival [%
]
Exotic (fern/shrub)
Exotic (pasture)
Light demanding (pasture)
Light demanding (fern/shrub)
Shade tolerant (pasture)
Shade tolerant (fern/shrub)
Native (pasture)
Native (fern/shrub)
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
Control Manual Chemical
Gro
und v
egeta
tion b
iom
ass [
g]
Aboveground
>15 cm
Below ground 7.5 - 15 cm
Below ground 0 - 7.5 cm-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
Control Manual Chemical
Gro
und v
egeta
tion b
iom
ass [
g]
Aboveground
>15 cm
Below ground 7.5 - 15 cm
Below ground 0 - 7.5 cm
Tabebuia chrysanthaCedrela montana
3. Manejo de la competencia
Tabebuia chrysanthaCedrela montana
3. Manejo de la competencia
-150
-100
-50
0
50
100
150
Control Manual Chemical
Tre
e b
iom
ass [
g]
Aboveground
>15 cmUnderground 7.5 - 15 cm
Underground 0 - 7.5 cm
-150
-100
-50
0
50
100
150
Control Manual Chemical
Tre
e b
iom
ass [
g]
Aboveground
>15 cm
Underground 7.5 - 15 cm
Underground 0 - 7.5 cm
1
10
100
1000
1 10 100 1000
Belowground biomass ln [g]
Abovegro
und b
iom
ass ln [g]
Control
Manual treatment
Chemical treatment
1
10
100
1000
1 10 100 1000
Belowground biomass ln [g]
Aboveground b
iom
ass ln [g]
Control
manual treatment
Chemical treatment
Tabebuia chrysanthaCedrela montana
Producción y distribución de la biomasa
4. Plantaciones de Enrriquecimiento
0
20
40
60
80
100
Aa Ca Ha Il Mp Pd Cm Co Tc
Surv
ival [
%]
Gap Closed canopy
4. Plantaciones de Enrriquecimiento
Comparación entre el Máximo y crecimiento medio en altura
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Aa Ca Ha Il Mp Pd Cm Co Tc
Tot
al h
eigh
t [c
m]
Maximum height (gap)
Mean height (gap)
Maximum height (closed canopy)
Mean height (closed canopy)
3. Plantaciones de Enrriquecimiento
Comparación entre el Máximo y crecimiento medio en diámetro
0
1
2
3
4
5
6
Aa Ca Ha Il Mp Pd Cm Co Tc
RC
D [c
m]
Maximum height (gap)
Mean height (gap)
Maximum height (closed canopy)
Mean height (closed canopy)
Conclusión general
• Los resultados de este estudio confirmar la validez de la hipótesis: especies nativas pueden ser consideradas herramientas viables para la rehabilitación de diferentes tipos de tierras abandonadas en la región andina del Sur de Ecuador