Árboles de rápido crecimiento para la restauración ecológica y la captura de carbono en el Trópico Húmedo de México / David Douterlungne

Tesis Doctorado en Ciencias en Ecología y Desarrollo Sustentable El Colegio de la Frontera Sur 2013

Bibliografía: hojas 66-83

Resumen General.. I. Introducción.. Degradación ambiental, ¿debemos preocuparnos?.. Enfoques holísticos de restauración.. Plantaciones para la restauración.. División de la tesis.. II. Ecuaciones Alométricas para Estimar Biomasa y Carbono de Cuatro Especies Leñosas con Potencial para la Restauración en los Neotropicos.. Resumen.. Introducción.. Materiales y Métodos.. Área de estudio.. Muestreo de árboles.. Modelos de regresión.. Plantaciones experimentales de restauración.. Resultados y discusión.. Ajuste de las ecuaciones alométricas.. Acumulación de biomasa y carbono en plantaciones de restauración.. Conclusiones.. Agradecimientos.. III. Determinants of Seedling and Stake Establishment in a Multisite Forest Restoration Trial in Mexico.. Abstract.. Highlights.. Introduction.. Methods.. Site description.. Species selection.. Experimental setup.. Data collection.. Cost estimation.. Data Analysis.. Results.. Survival rates.. Growth rates.. Site micro environmental characteristics.. Site differences in tree performance.. Factors affecting growth rates.. Costs.. Discussion.. Sapling performance.. Stake performance.. Factors affecting tree growth.. Implications of small scale variations in tree performance on experimental design.. Conclusions.. Acknowledgements.. IV. Recomendaciones y Aplicaciones.. Especies y manejos recomendados para el establecimiento de plantaciones para la restauración.. Recomendaciones para el diseño de ensayos de restauración en potreros degradados.. La restauración en paisajes culturales y el papel de los programas gubernamentales.. V. Conclusiones.. Anexo.. Referencias

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Problemática: La expansión de potreros y su progresiva degradación debido a la ganadería extensiva, afecta dramáticamente los recursos naturales y sus servicios ambientales, vitales para sostener una creciente población humana y mantener el equilibrio climático global y local. La Selva Lacandona (Chiapas, México) no ha sido una excepción al haber perdido más de una cuarta parte de su cobertura forestada en dos décadas. La ecología de la restauración estudia estrategias para revertir el daño ambiental y permitir convivencias armónicas entre el ser humano y su ambiente. Uno de los métodos principales para la restauración de potreros abandonados hacia ecosistemas forestales funcionales es acelerar la sucesión natural a través de plantaciones con árboles nativos. Su éxito inicial depende de una adecuada selección y propagación de especies. Idealmente, éstas tienen altas tasas de supervivencia y crecimiento en condiciones degradadas mientras que sus atributos funcionales y morfológicos modifican el entorno para facilitar el reclutamiento o establecimiento de especies de etapas sucesionales más avanzadas. Una prioridad actual es identificar tales especies, conocer su contribución a la restauración y formular recomendaciones de manejo en relación con las condiciones ambientales prevalecientes del sistema a restaurar. Preguntas de investigación: (1) ¿Cuáles especies tienen un desempeño satisfactorio en potreros degradados en cuanto a su etapa inicial, costo de establecimiento y atributos funcionales que benefician la sucesión? (2) ¿Las especies establecidas por estaca ofrecen mayores ventajas para la restauración que las especies establecidas por plántula o siembra directa? (3) ¿Cuál es el impacto evaluado en dos escalas espaciales de las arvenses post-agrícolas y compactación del suelo sobre el desempeño inicial de las plantaciones?. (4) ¿Cuánta biomasa y carbono acumulan rodales de cada especie en su crecimiento inicial? (5) ¿Los resultados son consistentes entre diversos sitios?. Métodos: En la Selva Lacandona, se montaron cuatro plantaciones experimentales idénticas en potreros degradados, con la colaboración de los campesinos dueños de las parcelas. La definición de degradación se basó en la dominancia de arbustos y gramíneas no comestibles para el ganado, en las bajas tasas de sobrevivencia y crecimiento de árboles reclutados naturalmente y el bajo rendimiento agro-pecuario reportado por sus dueños. En total, se establecieron 2400 árboles en 96 parcelas bajo un diseño completo de bloques aleatorios. Se propagaron seis especies según los métodos recomendados localmente para cada uno de ellas: trasplante de plántulas de Guazuma ulmifolia, Ochroma pyramidale y Trichospermum mexicanum; siembra directa de Inga vera; y estacas de Bursera simaruba y Spondias mombin. Se muestreo con detalle los nutrientes edáficos a dos escalas espaciales, la abundancia de arvenses y la compactación del suelo. Durante dos años se midió semestralmente la sobrevivencia y diversos atributos morfológicos de los árboles. Se estimaron los costos ha-1 de establecer plantaciones con los métodos y especies antes mencionados. Se calculó la biomasa y carbono acumulado por las especies reproducidas sexualmente. Para esto, se cosecharon 106 árboles para definir la relación alométrica entre su peso seco y su altura o diámetro mediante regresiones polinomiales. Resultados: Las ecuaciones alométricas estiman con un error de máximo 5% la biomasa en los árboles cosechados y demuestran que rodales puros de T. mexicanum y G. ulmifolia acumulan relativamente más biomasa y carbono que otros ecosistemas incipientes o usos de suelo en la zona. Después de dos años de crecimiento, las plantaciones de estas dos especies alcanzaron tasas satisfactorias de sobrevivencia (> 75%) y crecimiento (> 2.5 m de altura) y cerraron su dosel. Las otras especies crecieron con mayor lentidud y no cerraron su dosel. La siembra directa de I. vera es más económica y resultó en mayor sobrevivencia y crecimiento con respecto a O. pyramidale y las estacas. El desempeño de O. pyramidale fue inconstante y por debajo de valores medidos en terrenos con otros usos previos de suelo. Las estacas sufrieron altas tasas de mortalidad (< 40%) y sus brotes no formaron doseles. El diseño multi-sitio fue necesario para detectar estas tendencias generales. Observamos diferencias intersitio e intra-sitio, probablemente debido a una alta heterogeneidad ambiental a microescala (< 5m). Los impactos de los diversos filtros ambientales sobre el desempeño arbóreo fueron débiles y variaron según la especie y escala de muestreo. Destaca la tendencia de una correlación positiva entre la biomasa de las arvenses post-agrícolas y de los árboles durante la temporada de secas. Conclusiones: Plantaciones para la restauración de potreros degradados en la Selva Lacandona tienen altas tasas de sobrevivencia, crecimiento y acumulación de biomasa y carbono al incluir G. ulmifolia y T. mexicanum. La siembra directa de I. vera enriquece las plantaciones de manera costo-eficiente. Por otro lado, O. pyramidale y estacas de S. mombin y B. simaruba contribuyen poco a la restauración durante los primeros dos años de crecimiento. Durante la temporada seca, los árboles acumularon mayor biomasa al crecer en sitios cubiertos con arvenses post-agrícolas. Para incrementar la generalidad de conclusiones derivadas de ensayos forestales en potreros degradados, recomendamos repetirlos en múltiples sitios y ajustar la escala de muestreo a la extensión espacial de los parches y gradientes de la variable ambiental a evaluar. spa

Conservación de la Biodiversidad