Región de Murcia Consejería de Presidencia Dirección General de Medio Ambiente Servicio de Gestión y Protección Forestal.

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1 METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO DE INVENTARIO FORESTAL CON APLICACIÓN DE HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA LA REDACCIÓN DE PLANES TÉCNICOS DE GESTIÓN DE BIOMASA FORESTAL EN LA REGIÓN DE MURCIA Región de Murcia Consejería de Presidencia Dirección General de Medio Ambiente Servicio de Gestión y Protección Forestal Director Facultativo Roque Pérez Palazón y Ana Atienza Pérez Autor del trabajo Miguel Cabrera Bonet Ingeniero de Montes Ingeniero Técnico Forestal Dr. Ingeniero de Montes

2 METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO DE INVENTARIO FORESTAL CON APLICACIÓN DE HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA LA REDACCIÓN DE PLANES TÉCNICOS DE GESTIÓN DE BIOMASA FORESTAL EN LA REGIÓN DE MURCIA 1 1 OBJETIVOS 1 2 JUSTIFICACIÓN 1 3 DESCRIPCIÓN DEL TIPO DE INVENTARIO 2 4 TOMA DE DATOS DE CAMPO: PARCELAS DE MUESTREO 3 5 ELEMENTOS CLAVE EN EL PROCEDIMIENTO Proceso cartográfico Estratificación División dasocrática Herramienta informática Selección de parcelas IFN Tarifas de cubicación, crecimiento y altura Procesado de datos y salida de resultados 8 6 ESQUEMA DEL PROCESO DE DATOS 9 7 RESUMEN OPERATIVO DEL INVENTARIO Trabajo cartográfico Proceso de recogida de datos de campo Aplicación de herramienta informática Información disponible en la aplicación Introducción de datos del Inventario del monte Proceso de datos: Cálculo de existencias Resultado 12 ANEXO Nº 1: 13 ELABORACIÓN DE TARIFAS DE CUBICACIÓN, CRECIMIENTO Y ALTURA 13 1 PINO CARRASCO (PINUS HALEPENSIS MILL.) Volumen con corteza (dm 3 ) Altura total (m) Volumen sin corteza (dm 3 ) Crecimiento corriente anual (dm 3 /año) Volumen de leñas (dm 3 ) 16 2 PINO LARICIO (PINUS NIGRA ARN.) Volumen con corteza (dm 3 ) 16

3 2.2 Altura total (m) Volumen sin corteza (dm 3 ) Crecimiento corriente anual (dm 3 /año) Volumen de leñas (dm 3 ) 19 3 PINO NEGRAL (PINUS PINASTER AIT.) Volumen con corteza (dm 3 ) Altura total (m) Volumen sin corteza (dm 3 ) Crecimiento corriente anual (dm 3 /año) Volumen de leñas (dm 3 ) 22 4 ENCINA (QUERCUS ILEX L.) Volumen con corteza (dm 3 ) Altura total (m) Volumen sin corteza (dm 3 ) Crecimiento corriente anual (dm 3 /año) Volumen de leñas (dm 3 ) 26 ANEXO Nº 2: 27 APLICACIÓN INFORMATICA PARA EL INVENTARIO DE MONTES DE LA REGIÓN DE MURCIA - IMM 27 MANUAL DE USUARIO 27 1 OBJETIVO DE LA APLICACIÓN 28 2 MANEJO DE LA HERRAMIENTA DE INVENTARIO DE MONTES PARA LA REGIÓN DE MURCIA Aplicación Ventana principal Configurar un proyecto Proceso de datos Consulta de existencias Base de Datos y Ficheros de Configuración Capas cartográficas Tablas alfanuméricas 36 ANEXO Nº 3 37 RESUMEN DEL MODELO DE CRECIMIENTO DE MASAS FORESTALES A PARTIR DE LOS DATOS DEL INVENTARIO FORESTAL NACIONAL PARA LA REGION DE MURCIA 37 1 OBJETIVO Y CONTENIDO 38 2 DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA GENERAL 38

4 3 EL MODELO DE PROYECCIÓN DEL INVENTARIO FORESTAL NACIONAL PARA LA REGIÓN DE MURCIA DE MURCIA Consideraciones previas Modelo definitivo 40 4 USO DEL MODELO Y LIMITACIONES AL MISMO 41

5 METODOLOGÍA PARA EL DISEÑO DE INVENTARIO FORESTAL CON APLICACIÓN DE HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA LA REDACCIÓN DE PLANES TÉCNICOS DE GESTIÓN DE BIOMASA FORESTAL EN LA REGIÓN DE MURCIA 1 Objetivos La gestión de cualquier recurso, sea natural o no, requiere un conocimiento detallado del mismo, acorde con su valor y con el detalle suficiente para la planificación de su gestión. El inventario, entendido como la herramienta para adquirir ese conocimiento, debe ajustarse en su precisión y en la toma de datos de las variables al propio valor del recurso y a las disponibilidades económicas para su ejecución. A través del Inventario forestal se realiza la caracterización dasométrica de los sistemas forestales del monte para su posterior gestión forestal sostenible. De acuerdo con estas premisas, en la Región de Murcia, con el fin de abaratar los costes de Redacción del Plan Técnico de Gestión de Biomasa Forestal, y primando siempre los objetivos de carácter silvícola y ecológicos frente a los productivos, se ha desarrollado una metodología que permite tanto la reducción del esfuerzo dedicado a la realización de Inventario Forestal, como la simplificación del procesado de los datos obtenidos en el mismo, con la ayuda de una herramienta informática. De esta forma se pretende que no sólo la Administración sea capaz de abordar la redacción de los Planes Técnicos correspondientes a los montes públicos bajo su tutela, sino que también, el propietario particular tenga acceso a un instrumento sencillo de planificación forestal sostenible para sus montes y a una rápida estimación de los recursos aprovechables en los mismos, todo ello a un coste mucho menor que el obtenido hasta ahora. El método de Inventario Forestal propuesto para su aplicación en los montes de la Región, se basa en aprovechar la gran cantidad de información que se encuentra disponible a través del Cuarto Inventario Forestal Nacional para la Región de Murcia (en adelante IFN4), y en complementar esa información con la obtenida a través de técnicas de Inventario forestal tradicional para el área que se pretenda estudiar. Para el procesado de toda esta información, se incorpora el uso de una aplicación informática diseñada para ofrecer de forma rápida y sencilla, los datos de existencias referidos a las áreas que se desee conocer. 2 Justificación El procedimiento de inventario forestal planteado busca proporcionar, con la suficiente precisión, los datos dasométricos necesarios para una adecuada gestión sostenible de los recursos forestales, pero incurriendo en los mínimos costes necesarios para su elaboración. Para ello se basa en tres premisas: 1

6 - la existencia y disponibilidad de los datos de las parcelas de campo del Cuarto Inventario Forestal Nacional para la Región de Murcia (IFN4) medidos en la existencia de la cartografía digital de estratos de dicho inventario adaptada a la Región, y aumentando su detalle, adaptada al monte. - la posibilidad de realizar un inventario específico sobre los estratos del monte, con carácter estratificado, que puede ser dirigido, al azar o sistemático, que complemente los datos de las parcelas del IFN4 (y por tanto incremente la precisión de los resultados para el monte). 3 Descripción del tipo de inventario Tradicionalmente, en España se ha venido realizando un inventario a través de muestreo sistemático, con parcelas de muestreo dispuestas sobre mallas geométricas situadas sobre la superficie arbolada del monte. Normalmente, este procedimiento suele dar un número elevado de parcelas y en general, y siempre teniendo en cuenta la propia variabilidad de los sistemas forestales del monte, de cierta (elevada) heterogeneidad. Otra alternativa es la realización de un muestreo aleatorio simple, con disposición de un número de parcelas al azar, pero ello puede dar lugar a una mala distribución de la muestra sobre la superficie arbolada. Frente a estos dos procedimientos, en esta metodología se propone la realización de un muestreo estratificado dirigido. Durante la realización de los trabajos de campo, se debe saber en qué estrato, rodal y cantón se encuentra, de forma que se localicen los puntos de muestreo más representativos del estrato en el cantón para medir las correspondientes parcelas. En este procedimiento se cuenta también con las parcelas del IFN4 de las proximidades del monte, que se consideren que son utilizables por sus características. Estas unidas a las que se midan específicamente en el propio monte durante la fase de inventario e informe selvícola pueden proporcionar una muestra que garantice un grado de fiabilidad conocido al inventario. El inventario propuesto es de carácter estratificado, en el que las existencias de cada estrato se obtienen a partir de las parcelas medidas en 2010 por el IFN4, proyectadas sus existencias al año en el que se esté realizando el inventario del monte, junto con las parcelas que se miden en el propio monte. Dado que el inventario estratificado proporciona, dentro de un estrato, las mismas existencias por unidad de superficie a todo el estrato, el procedimiento desarrollado permite matizar dichas existencias para cada rodal de inventario según un factor de ponderación que le separe del valor medio de dicha ponderación para el estrato. El ejemplo más ilustrativo puede ser el de la cobertura arbórea, estimada ésta por la fracción de cabida cubierta. Así, el factor de ponderación de existencias estratificadas aplicadas a un rodal concreto puede calcularse 2

7 como el cociente entre la fracción de cabida cubierta propia del rodal (FCCi) con respecto a la fracción de cabida cubierta media del estrato (FCCmed) en el que se localiza el rodal: FCCi/FCCmed. La estructura en la que se enmarca la información cartográfica y alfanumérica del inventario queda definida por la normativa legal de carácter autonómico, que regula la Redacción de los Planes Técnicos de Gestión Forestal Sostenible en el ámbito de la Región de Murcia 1. 4 Toma de datos de campo: Parcelas de muestreo Conforme a la metodología propuesta se levantan parcelas de muestreo en las que se realizan mediciones directas, de parámetros selvícolas y dasométricos, utilizando las técnicas convencionales de inventario forestal. La distribución de las parcelas de la muestra adicional a medir sobre el monte se realiza a través de un muestro dirigido, el cual debe realizarse por personal experto de campo con suficiente criterio, y midiendo las parcelas de campo en lugares que se consideren representativos del estrato en el que se sitúan. Según los casos, las parcelas adoptan la geometría que mejor represente la zona a inventariar En este caso, se opta por parcelas circulares, que varían su radio en función de la densidad de arbolado y tipología de la masa, de modo que quede siempre bien representado el número de pies existente (se recomienda que en la muestra de arbolado que se mide, incluya al menos de 15 a 25 árboles). Así el tamaño de la parcela de muestreo puede ser de 0,015 ha (7 m de radio en parcelas circulares) en el caso de latizales bajos, o hasta 0,1 ha (18 m de radio) para fustales espaciados, por ejemplo. En cada parcela se realizan las siguientes acciones: Medición de diámetros normales de todos los pies mayores situados dentro del perímetro de la parcela con más de 7,5 cm de diámetro a la altura del pecho a través de forcípula automática. Localización del centro de la parcela a través GPS de precisión métrica. El replanteo de los límites de la parcela a través de distanciómetro ultrasónico dotado de corrección de ángulos (pendientes) y medición de alturas. 1 Resolución de la Dirección General de Patrimonio Natural y Biodiversidad de la Consejería de Agricultura y Agua de la Región de Murcia, de fecha 22 de junio de 2011, (B.O.R.M. número 152, de 15 de julio de 2011, páginas a ), por la que se aprueba la instrucción dirigida a la interpretación de las Normas Generales existentes para el Estudio y Redacción de los Planes Técnicos de Gestión Forestal Sostenible en el ámbito de la Región de Murcia. 3

8 La información que se exige en la toma de datos de campo (para su introducción en la aplicación informática), son el número de la parcela, su tamaño en hectáreas, la numeración del arbolado correlativamente dentro de la parcela, la especie del árbol medido y su diámetro normal (a 1,30 cm de altura sobre el suelo, medido preferiblemente aguas arriba del tronco) en cm. La codificación que se emplea para la identificación de la especie es del Inventario Forestal Nacional (IFN). 5 Elementos clave en el procedimiento 5.1 Proceso cartográfico Estratificación Para el diseño del inventario se elabora una cartografía de tipos de masa del monte, que la agrupa en estratos homogéneos denominados estratos de inventario. Se trata de un muestreo estratificado, por lo que la definición de estratos es el elemento fundamental del procedimiento. Ésta tiene que ser muy precisa, con una correspondencia cartográfica de gran detalle, donde los límites de los estratos deben ajustarse lo mejor posible a la realidad del monte con ayuda de las ortofotos. La definición y tipificación de estratos para todo el territorio de la Región de Murcia, se realiza a través de la información de base para el mapa de estratos del IFN4 que, a su vez, está basada en el Mapa Forestal de España 1: elaborado con motivo del proyecto del IFN4. Esta definición de los estratos para la Región de Murcia considera, conforme a dicha información, los siguientes parámetros: - composición específica (especie, ocupación y estado de desarrollo) - cobertura vegetal - propiedad (pública o privada) - origen de la masa arbolada (natural o procedente de repoblación artificial La ventaja de tipificar los estratos del monte como los del IFN4 es que así las existencias dasométricas de los estratos del monte se calcularán con la participación, en su caso, de las parcelas seleccionadas del IFN4 de esos estratos. En el caso de que se decida definir estratos propios del monte no coincidentes con los del IFN4, es que para el cálculo de existencias de esos estratos, no participarán las parcelas del IFN4, debiendo medirse necesariamente en ellos una colección de parcelas de inventario mucho mayor, para que se disponga de datos suficientes para la estimación de sus existencias. Así, los tipos de estratos obtenidos para la Región de Murcia son los siguientes (abreviaturas: L: Latizal; F: Fustal; FCC: Fracción de Cabida Cubierta, en %; REPO: procedente de 4

9 repoblación artificial; GPUB: Superficie de gestión pública; PRIV: Superficie de propiedad y gestión privada): Estrato Superficie Observaciones Encinares densos (45<FCC<80) 3.392,87 Encinares dispersos (10<FCC<45) 3.413,54 Otras formaciones 331,82 Pinares de carrasco Rep/MB con tratamiento 9.134,00 Pinares de carrasco Rep/MB sin tratamiento ,16 Tratamientos selvícolas en zonas incendiadas a partir de 1991 Pinares carrasco L/F FCC< ,89 Pinares carrasco L/F FCC GPUB/NO REPO 2.953,30 Pinares carrasco L/F FCC GPUB/REPO 472,57 Pinares carrasco L/F FCC PRIV/NO REPO 8.376,28 Pinares carrasco L/F FCC GPUB/NO REPO ,72 Pinares carrasco L/F FCC GPUB/REPO 2.887,52 Pinares carrasco L/F FCC PRIV/NO REPO ,39 Pinares carrasco L/F FCC PRIV/REPO 2,80 Pinares carrasco L/F FCC>70 GPUB/NO REPO ,62 Pinares carrasco L/F FCC>70 GPUB/REPO 642,41 Pinares carrasco L/F FCC>70 PRIV/NO REPO ,60 Pinares laricio FCC<40 GPUB/PRIV 2.616,34 Pinares laricio FCC>40 GPUB/PRIV 7.945,80 Pinares negral FCC<40 GPUB/PRIV 485,35 Pinares negral FCC>40 GPUB 1.709,27 Pinares negral FCC>40 PRIV 5.689,16 Riberas y choperas 899,97 Sabinares albares 539,64 Sabinares y enebrales ,76 Se refiere a sabinares de sabina negra Arbolado disperso (FCC<5) 1.285,16 Forestal (Matorral, Pastizal, Herbáceo) 585,54 Forestal No Arbolado-Herbazal 5.987,69 Forestal No Arbolado-Matorral ,01 No Forestal (Agrícola, Urbano, Agua) ,68 Total , División dasocrática Los criterios seguidos para la delimitación de las unidades dasocráticas de referencia (Unidades técnicas de gestión selvícola, en adelante cantones), son: Limites claros y bien definidos, utilizando líneas de carácter permanente: divisorias, vaguadas, caminos, cortafuegos, vallados, etc. 5

10 Composición y estado de desarrollo de los sistemas forestales: presentando la mayor homogeneidad posible. Fisiografía: pendiente, orientación, cobertura, edafología. Tratamientos y objetivos. Extensión comprendida entre las 10 y las 50 hectáreas, según la legislación vigente. Por la agrupación de cantones se obtiene los cuarteles (Unidad de Gestión Forestal), definidos éstos según el modelo de monte a conseguir y, en consecuencia, los objetivos de la gestión forestal a realizar en cada uno de ellos. Una vez establecidas las unidades dasocráticas permanentes de referencia de la selvicultura y la ordenación (los cantones), se definen rodales en cada cantón. Los rodales deben considerarse las unidades últimas de gestión selvícola en las que se deben aplicar las mismas técnicas; tienen un carácter no permanente. Los rodales (subunidades técnicas de gestión selvícola) se basan, de acuerdo a la definición de estratos, en unidades de vegetación, diferenciadas por su composición, cobertura, tratamientos realizados, etc. Son las unidades últimas de intervención y por su propia naturaleza pueden no ser iguales entre sucesivos proyectos. La división dasocrática se basa fundamentalmente en la capa de mayor detalle: la de rodales. Esta capa se obtiene como la intersección de la capa de cantones con la capa de estratos. Dado que los estratos identifican unidades de vegetación homogéneas y de características similares, la intersección de los cantones con los estratos constituye una forma rápida de dividir un cantón en rodales, aprovechando para ello las herramientas cartográficas avanzadas de que se dispone hoy en día. En esta metodología se ha optado por esta alternativa, con el fin de obtener una división rápida y coherente del cantón. Además, con este procedimiento, y gracias a los cálculos basados en las existencias del estrato, la aplicación informática calculará rápidamente las existencias para las unidades dasocráticas superiores (cantón, cuartel, sección, monte, etc.). 5.2 Herramienta informática Selección de parcelas IFN4 Los datos de las parcelas del IFN4 se encuentran en una tabla dentro de la aplicación informática, estos datos se encuentran proyectados, año a año hasta el año 2022, conforme al procedimiento establecido en el documento Modelo de crecimiento de masas forestales a 6

11 partir de los datos del Inventario Forestal Nacional para la comarca Noroeste de Murcia 2, (el cual se incorpora como anexo nº 3). De esta manera, cualquier inventario que se realice en años posteriores a 2010 (año de ejecución de los trabajos de campo del IFN4 en la Región de Murcia) puede utilizar los datos del IFN4, conforme a la actualización de los mismos tal y como se describe en el documento citado, siendo útil la aplicación para un período de tiempo prolongado. Dado que puede haber parcelas del IFN4 que se seleccionen para formar parte de la muestra utilizada para la estimación de existencias para el monte y que se encuentren fuera de él, el procedimiento asigna un peso estadístico a las existencias de dichas parcelas, ajustado dicho peso, según a qué distancia se encuentren las parcelas del IFN4 del centro geográfico del monte. Como se verá en la descripción de la aplicación informática (documento que se incorpora de forma resumida como Anexo nº 2), la selección de las parcelas del IFN4, se realiza según la distancia a la que a determinadas parcelas se les asigna un peso estadístico del 100%, la distancia a partir de la cual a las parcelas se les asigna un peso del 0% (y por tanto no participarán de manera efectiva en el proceso de datos): Entre las dos distancias, a las parcelas que intervienen en el proceso se les asigna un peso estadístico que va disminuyendo linealmente de 100% a 0% desde la distancia primera y la segunda Tarifas de cubicación, crecimiento y altura Se han elaborado unas tarifas de cubicación propias a partir del IFN, con el fin de basar en ellas los cálculos de la aplicación informática. La estimación de existencias de biomasa y volumen de madera, para cada una de las especies arbóreas principales se realiza a través de la aplicación de tarifas de cubicación y crecimiento con las que ofrecer resultados a partir de los diámetros normales. Las tarifas de cubicación y crecimiento se calculan a partir de los datos de los pies mayores de las parcelas del IFN4 seleccionadas, para las cuatro especies más frecuentes y que están sometidas a aprovechamiento, mediante regresión entre los pares de valores de las variables dependientes (altura total, Ht, volumen con corteza, VCC, sin corteza, VSC, de leñas, VLE, y de crecimiento corriente, IAVC) y la variable independiente, el diámetro normal, dn. Los valores que proporciona cada tarifa en función del diámetro normal en cm, son la altura total en m, los volúmenes en dm 3 y el crecimiento corriente anual en dm 3 /año. 2 El procedimiento de proyección de existencias se encuentra descrito en el documento titulado Modelo de crecimiento de masas forestales a partir de los datos del Inventario Forestal Nacional para la comarca Noroeste de Murcia, desarrollado para la Dirección General de Medio Ambiente de la Consejería de Presidencia de la Región de Murcia por ARANZADA GESTIÓN FORESTAL, S.L.P. desarrollado en el ámbito del mismo proyecto PROFORBIOMED (Promotion of residual forestry biomass in the mediterranean basin: Promoción de la biomasa forestal residual en la cuenca mediterránea), en el que se desarrolla esta herramienta informática. El proyecto PROFORBIOMED (1S-MED10-009) es un proyecto estratégico del Programa MED, programa transnacional de cooperación territorial europea, enmarcado dentro del objetivo 2.2. "Promoción de la energía renovable y mejora de la eficiencia energética". 7

12 Para este último caso, en cada especie, se han tomado los datos de los árboles medidos en dos ocasiones sucesivas, en el IFN3 y en el IFN4. En cuanto al cálculo de la biomasa se han utilizado las tarifas propuestas por el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria por Gregorio Montero (MONTERO 2005). Se trata de una tarifa genérica y aplicable a todo el territorio nacional, confeccionada a partir de valores modulares de los árboles tipo apeados en diferentes zonas. En dicha estimación se considera la fracción maderable y no maderable del árbol susceptible de aprovechamiento integral. En la herramienta informática, diseñada para la presente metodología, se incorporan las tarifas de una entrada calculadas para la Región (el diámetro normal en cm) para calcular en cada árbol medido en las parcelas de campo su altura total, volumen con y sin corteza, su crecimiento, el volumen de leñas y la biomasa aérea. Por supuesto, el usuario del programa puede incluir en las tablas correspondientes las tarifas que le parezcan oportunas, si considera que las que el programa ofrece no son las más adecuadas para su monte en cuestión, integrándolas en la correspondiente tabla de la aplicación informática, por supuesto, guardando la estructura y unidades que se exigen. En el Anexo 1 se encuentran las tarifas de cubicación y crecimiento de las especies principales inventariadas, elaboradas para la Región Procesado de datos y salida de resultados La herramienta informática, posee una información de base que es la siguiente: a. Las parcelas del IFN4, proyectadas año a año hasta el 2022 b. La cartografia de estratos de la Región en base al IFN4 c. Las tarifas de cubicación y crecimiento volumétrico obtenidas a través de datos dendrométricos del IFN4 Como ya se ha referido, el muestreo es estratificado y dirigido, asignando a las parcelas de la muestra elegida del IFN4, que intervienen en el cálculo, un peso estadístico que es función de la distancia a la que se encuentren del monte dichas parcelas, disminuyendo su peso de 100% a 0%, según la distancia que el ingeniero ordenador quiera otorgar, de acuerdo con su conocimiento de la zona y las características de las parcelas del IFN4 susceptibles de intervenir en el proceso. Una vez medidas las parcelas del inventario del monte, introducidos los datos cartográficos del monte, así como los datos numéricos de las parcelas de campo y seleccionadas aquellas del IFN4 que se desea intervengan en el cálculo, se realiza el proceso de datos, a través de la aplicación informática, que se resume en los siguientes pasos: 8

13 - aplicación de las tarifas de cubicación y crecimiento a los pies mayores de cada especie medidos en las parcelas para su cubicación - obtención de los datos medios por hectárea de las diferentes variables medidas y estimadas por las tarifas de cubicación, para cada uno de los estratos del inventario El resultado del cálculo de existencias genera las siguientes tablas: - Existencias totales por especie - Existencias por especie y clase diamétrica - Existencias totales para el conjunto de todas las especies - Existencias para el conjunto de todas las especies y clase diamétrica - Errores de muestreo por especie - Errores de muestreo para el conjunto de todas las especies Todas las salidas anteriores se referirán a la selección de recintos que haya realizado previamente el usuario; puede, así, referirse a cualquier división dasocrática o conjunto de divisiones dasocráticas o a una selección geográfica realizada por el usuario. 6 Esquema del proceso de datos Una secuencia razonable del procedimiento a seguir podría ser el siguiente: - elaboración del mapa de estratos o tipos de masa para el monte (trabajo cartográfico, a partir de los estratos del IFN, basados en el Mapa Forestal Nacional) - definición de la división dasocrática, conforme a normativa legal de carácter autonómico, que regula la Redacción de los Planes Técnicos de Gestión Forestal Sostenible en el ámbito de la Región de Murcia. - medición y grabación de los datos de campo de las parcelas de inventario que se decida tomar en el monte - selección de las parcelas del IFN4 que se quiere que intervengan en el proceso de datos del inventario Una vez introducidos los datos cartográficos (parcelas de muestreo, estratos, división dasocrática del monte), así como los datos numéricos de las parcelas (medición de diámetro), el programa realiza automáticamente todos los cálculos, ofreciendo al interesado los resultados según la selección que quiera de entre los que ofrece el programa y referidos a la unidad inventarial deseada. El resultado obtenido proporciona los datos de existencias medios de las diferentes variables medidas y estimadas por las tarifas de cubicación, para cada uno de los estratos del inventario. Calculados los datos medios para el estrato, se pueden referir a cada uno de los rodales que componen los cantones, para ello, se ponderan las existencias medias del estrato, respecto al 9

14 rodal a través de un coeficiente corrector, igual al cociente entre la fracción de cabida cubierta arbolada media del rodal y la fracción de cabida cubierta arbolada media del estrato. Por suma de las existencias así ponderadas para todos los rodales que componen un cantón se obtienen las existencias totales del cantón. Subiendo por la estructura dasocrática (Tramo, Cuartel, Sección, Monte) se obtienen las existencias totales y por hectárea para cada nivel. El proceso de datos que se realiza a través de la aplicación informática, es el de cálculo automático de existencias medias por estrato a partir de la muestra empleada de parcelas de campo (puntos de muestreo) o del IFN, expansión de dichas existencias medias a la totalidad de la superficie del estrato y obtención, para cada división dasocrática, de las existencias totales por integración de los datos totales de los diferentes estratos que componen cada unidad dasocrática (las diferentes unidades de gestión forestal). El siguiente esquema presenta el itinerario de cálculos para el proceso de datos: 7 Resumen operativo del inventario El proceso ordenado de realización del inventario, contempla las siguientes fases: 10

15 7.1 Trabajo cartográfico a. Elaboración de un detallado mapa de tipo de Estratos del monte: Basado en los estratos del IFN (Mapa Forestal Nacional) y depurado a través de las ortofotos disponibles. b. Elaboración de la división dasocrática del monte: rodal, cantón, tramo, cuartel, sección, monte. (Preparación del mapa de rodales con la máxima precisión posible, a través de las ortofotos disponibles, y del mapa de estratos elaborado, para mejorar los resultados) 7.2 Proceso de recogida de datos de campo a. Realización de inspección previa para la delimitación final de la división dasocrática realizada en gabinete b. Realización de informe selvícola de cada cantón: diagnóstico selvícola a partir de una inspección en campo c. Levantamiento de parcelas de campo (a través de muestreo estratificado dirigido) representativas de cada cantón 7.3 Aplicación de herramienta informática Información disponible en la aplicación d. Las parcelas del IFN4, con datos proyectados año a año hasta el 2022 e. La cartografía de estratos de la Región en base al IFN4 f. Las tarifas de cubicación y crecimiento volumétrico obtenidas a través de datos dendrométricos del IFN Introducción de datos del Inventario del monte Los datos a incorporar en la aplicación y que se obtendrán a partir del inventario de campo a realizar, son los siguientes: a. Datos cartográficos (estratos definidos para el monte, división dasocrática y parcelas del inventario realizadas sobre el monte) b. Datos numéricos de las parcelas de campo muestreadas Proceso de datos: Cálculo de existencias a. Selección de parcelas del IFN4 a incorporar al cálculo de existencias (aplicando su correspondiente peso estadístico) 11

16 b. Aplicación de las tarifas que ya incorpora el programa o inclusión de otras más adaptadas a las características de la especie c. Proceso automático de cálculo de existencias, por estrato, ponderado a través de un factor de corrección: FCC rodal/fcc estrato, para obtener los datos referidos al rodal d. Salida y exportación de datos referidos a la unidad inventarial deseada Resultado El programa realiza automáticamente todos los cálculos, ofreciendo al interesado los resultados según la selección que quiera de entre los que ofrece el programa. Las tablas generadas son las siguientes: a. Existencias totales por especie b. Existencias por especie y clase diamétrica c. Existencias totales para el conjunto de todas las especies d. Existencias para el conjunto de todas las especies y clase diamétrica e. Errores de muestreo por especie f. Errores de muestreo para el conjunto de todas las especies Con los resultados de división inventarial y cálculo de existencias obtenidos, se poseen los datos necesarios para proceder a la planificación del Plan Técnico, aplicando los correspondientes modelos de gestión selvicola. 12

17 ANEXO Nº 1: ELABORACIÓN DE TARIFAS DE CUBICACIÓN, CRECIMIENTO Y ALTURA 1 Pino carrasco (Pinus halepensis Mill.) 1.1 Volumen con corteza (dm 3 ) Para que se entiendan las gráficas, habría que traducirlas también al inglés. VCC=p dn q q Ln(p) p Coeficientes 1, , , Error Coefs. 0, , , , Error de la estimación F 88283, Grados de Libertad SC Regresión 6562, , SC Residuos R Altura total (m) Ht=p dn q q Ln(p) p Coeficientes 0, , ,

18 Error Coefs. 0, , , , Error de la estimación F 8360, Grados de Libertad SC Regresión 476, , SC Residuos R Volumen sin corteza (dm 3 ) q Ln(p) p Coeficientes - 1, , , Error Coefs. 0, , , , Error de la estimación F 97922, Grados de Libertad SC Regresión 7198, , SC Residuos R 2 14

19 1.4 Crecimiento corriente anual (dm 3 /año) IAVC=a dn 2 a Coeficientes 0,00834 Error Coefs. 3,17061E-20 R 2 F SC Regresión 1 Error de la estimación 6,91906E+34 Grados de Libertad ,1865 SC Residuos 15

20 1.5 Volumen de leñas (dm 3 ) VLE=a dn 2 +b dn+c a b c Coeficientes 0, , , Error Coefs. 3,65686E-05 0, , Error de la R 2 0, , estimación F , Grados de Libertad SC Regresión , , SC Residuos Mínimo en: 7,28 Cortes Ejes Imaginario Imaginario 2 Pino laricio (Pinus nigra Arn.) 2.1 Volumen con corteza (dm 3 ) q Ln(p) p Coeficientes 2, , , Error Coefs. 0, , , , Error de la estimación F 9407, Grados de Libertad SC Regresión 734, , SC Residuos R 2 16

21 2.2 Altura total (m) q Ln(p) p Coeficientes 0, , , Error Coefs. 0, , , , Error de la estimación F 537, Grados de Libertad SC Regresión 34, , SC Residuos R 2 17

22 2.3 Volumen sin corteza (dm 3 ) q Ln(p) p Coeficientes 2, , , Error Coefs. 0, , , , Error de la estimación F 10228, Grados de Libertad SC Regresión 849, , SC Residuos R Crecimiento corriente anual (dm 3 /año) a b Coeficientes -0,0001 0,00934 Error Coefs. 1,09899E-15 4,05964E ,71097E-10 Error de la estimación F 1,02159E Grados de Libertad SC Regresión 15016, ,64331E-17 SC Residuos R 2 18

23 2.5 Volumen de leñas (dm 3 ) q Ln(p) p Coeficientes 2, , , Error Coefs. 6,9492E-12 2,06377E ,66778E-11 Error de la estimación F 1,20441E Grados de Libertad SC Regresión 904, ,81356E-18 SC Residuos R 2 19

24 3 Pino negral (Pinus pinaster Ait.) 3.1 Volumen con corteza (dm 3 ) q Ln(p) p Coeficientes 2, , , Error Coefs. 0, , , , Error de la estimación F 11379, Grados de Libertad SC Regresión 756, , SC Residuos R Altura total (m) q Ln(p) p Coeficientes 0, , , Error Coefs. 0, , R 2 0, , Error de la estimación F 1280, Grados de Libertad SC Regresión 57, , SC Residuos 20

25 3.3 Volumen sin corteza (dm 3 ) q Ln(p) p Coeficientes 2, , , Error Coefs. 0, , , , Error de la estimación F 9568, Grados de Libertad SC Regresión 819, , SC Residuos R 2 21

26 3.4 Crecimiento corriente anual (dm 3 /año) IAVC=a dn 3 + b dn 2 +c dn+d a b c d Coeficientes -0, , , , Error Coefs. 1,42061E-05 0, , , , , Error de la estimación F 5907, Grados de Libertad SC Regresión 20445, ,14183 SC Residuos R Volumen de leñas (dm 3 ) VLE=a dn 2 +b dn+c a b c Coeficientes 0, , , Error Coefs. 4,7704E-05 0, , , , Error de la estimación F , Grados de Libertad SC Regresión ,437 38, SC Residuos Mínimo 5,34 Cortes Ejes Imaginario Imaginario R 2 22

27 4 Encina (Quercus ilex L.) 4.1 Volumen con corteza (dm 3 ) VCC=a dn 2 +b dn+c a b c Coeficientes 0, , , Error Coefs. 0, , , , , Error de la estimación F 2608, Grados de Libertad SC Regresión , ,22226 SC Residuos Mínimo 8,59 Cortes Ejes Imaginario Imaginario R 2 23

28 4.2 Altura total (m) q Ln(p) p Coeficientes 0, , , Error Coefs. 0, , , , Error de la estimación F 367, Grados de Libertad SC Regresión 13, , SC Residuos R 2 24

29 4.3 Volumen sin corteza (dm 3 ) VSC=a dn 2 +b dn+c a b c Coeficientes 0, , , Error Coefs. 0, , , , , Error de la estimación F 2900, Grados de Libertad SC Regresión , ,66412 SC Residuos Mínimo 8,33 Cortes Ejes Imaginario Imaginario R Crecimiento corriente anual (dm 3 /año) IAVC=a dn 2 a Coeficientes 0,00323 Error Coefs. 2,07185E-20 R 2 F SC Regresión 1 Error de la estimación 2,43045E+34 Grados de Libertad 769, SC Residuos 25

30 4.5 Volumen de leñas (dm 3 ) VLE=p dn q q Ln(p) p Coeficientes 2, , , Error Coefs. 0, , R 2 0, , Error de la estimación F , Grados de Libertad SC Regresión 458, , SC Residuos 26

31 ANEXO Nº 2: APLICACIÓN INFORMATICA PARA EL INVENTARIO DE MONTES DE LA REGIÓN DE MURCIA - IMM MANUAL DE USUARIO 27

32 1 Objetivo de la aplicación El objetivo de la aplicación es facilitar al usuario una herramienta que facilite el proceso de datos del inventario de un monte que, de manera sencilla y rápida, permita conocer las existencias del mismo, permitiendo seleccionar distintos parámetros de configuración. El procedimiento está pensado para realizar un inventario por muestreo estratificado dirigido o sistemático, mediante la medición de unas pocas parcelas de campo que junto con el establecimiento de unos estratos de vegetación para el monte, permita proporcionar los resultados de existencias con suficiente fiabilidad, apoyado con el uso de los datos del Inventario Forestal Nacional para la Región de Murcia en su cuarta vuelta (IFN4), realizado en Manejo de la herramienta de Inventario de montes para la Región de Murcia 2.1 Aplicación Ventana principal Desde la ventana principal se tiene acceso a la mayoría de las utilidades del programa. Se encuentra estructurada a su vez en distintas partes, las cuales se detallan a continuación junto con las opciones disponibles en cada una de ellas. 28

33 Menú Principal Este menú se despliega pulsando sobre el icono redondo del programa que se encuentra en la parte superior izquierda de la ventana principal Pestañas Hay dos pestañas principales, Inventario y Proceso de datos, en la primera se encuentran las opciones más habituales del programa, en la segunda las opciones específicas del procesado de datos que se realizarán normalmente una vez por cada monte del que se trate con el programa Manejo de ventanas 29

34 2.1.2 Configurar un proyecto Para configurar un proyecto se deberá acceder a la opción configurar dentro del menú principal de la aplicación. Al pulsar sobre esta opción se abre el menú de configuración de proyectos. En este menú se deberá especificar obligatoriamente las siguientes opciones: Nombre del proyecto. Elegido por el usuario se utilizará a título informativo. Año de referencia. Este es un parámetro importante ya que será el año de referencia para el cálculo de las existencias. Base de datos. Se trata de una geodatabase *.mdb en la cual debe existir una estructura tanto de capas cartográficas como de tablas alfanuméricas concreta para 30

35 el proyecto. El diseño de la misma está concretado en este mismo manual en el apartado correspondiente. Proyecto *.mxd. Se trata de un proyecto de ArcGIS en el cual se encuentran referenciadas las capas cartográficas, con la simbología diseñada por el propio usuario. Al pulsar la opción aceptar el programa comprueba si se han especificado los distintos requerimientos y si la base de datos seleccionada tiene una estructura adecuada para los proyectos de esta aplicación Proceso de datos Una vez se tiene abierto el proyecto, la primera vez que se trabaja con el mismo, se debería aplicar el proceso de datos para poder aprovechar todas las opciones del mismo. El proceso de datos de un monte tiene dos opciones, por un lado, aplicar una configuración relativa a las parcelas del inventario forestal nacional (IFN), y por otro, realizar los cálculos aplicando esa configuración de parcelas seleccionada Parcelas IFN Al pulsar esta opción se despliega el menú asociado, en el cual se tienen estas opciones: 31

36 Distancia Peso 100 (Km). Se trata de un control tipo slider en el cual se puede desplazar el cursor central para especificar la distancia en km hasta la cual el peso estadístico de las parcelas otorgado a las parcelas del IFN que se quiere que intervengan en el inventario del monte será 100%. En el proceso de datos, las parcelas del IFN que se encuentren hasta la distancia especificada aquí con respecto al centro del monte, tendrán un peso de 100%. Distancia Peso 0 (Km). Se trata de un control tipo slider en el cual se puede desplazar el cursor central para especificar la distancia en km a partir de la cual el peso estadístico será 0%. En el proceso de datos, las parcelas del IFN que se encuentren a partir de la distancia especificada aquí con respecto al centro del monte, tendrán un peso de 0 y, por lo tanto, no intervendrán en el proceso de datos. Las parcelas del IFN4 que se encuentren entre el límite fijado por la distancia del slider 100 y la distancia marcada por el slider 0 verán disminuido linealmente su peso estadístico de 100% a 0% según la distancia a que se encuentren. Selección Geográfica. Esta opción se utilizara para filtrar las parcelas del IFN que entran a formar parte del cálculo, siempre teniendo en cuenta el previo peso estadístico que se les haya otorgado en función de la distancia a que se encuentren con respecto al centro del monte. Para utilizar correctamente esta opción, en primer lugar se debe seleccionar un recinto de cualquier capa cargada en el mapa principal, y a continuación pulsar éste botón, de esta manera, todas las parcelas que intersecten con el recinto seleccionado, entraran a formar parte del proceso, mientras que el resto de parcelas se descartarán. La capa de selección puede ser 32

37 tanto una cualquiera de la propia Geodatabase como otra que el usuario haya incorporado al mapa. Seleccionar Todas. Pulsando esta opción se activan todas las parcelas para que entren a formar parte del proceso eliminando cualquier filtro anterior. Calcular. Realiza el cálculo de parcelas y muestra el resultado en la ventana de datos. El usuario puede realizar distintos ajustes hasta obtener una selección acorde con las características del monte, apoyándose en los datos dasométricos que se muestran en la tabla de selección de parcelas del IFN4 resultado de este proceso Proceso Esta opción realiza el proceso de datos dendrométricos y dasométricos y lo almacena en la geodatabase para su posterior explotación en el programa. Al ejecutar la misma, aparece un aviso de confirmación ya que está acción resetea la base de datos a la configuración inicial pudiendo perder información sobre la que ya se hubiera trabajado Consulta de existencias 33

38 El usuario tiene la opción de dos tipos de búsquedas, la primera se realiza alfanuméricamente en función de la división dasocrática seleccionada en las listas y la selección geográfica en la cual se tiene en cuenta la selección geográfica de elementos en alguna de las capas de la división dasocrática. 34

39 2.2 Base de Datos y Ficheros de Configuración Para el correcto funcionamiento del programa éste necesita tanto una geodatabase personal de ArcGIS (9.3.1) como un fichero de configuración *.MXD versión de ArcGIS con las capas de información detalladas cargadas en el mismo. En este fichero el usuario podrá especificar la simbología que considere oportuna para cada una de ellas. Junto con el programa se distribuye una plantilla de ambos ficheros que pueden servir como base para ser utilizado en otros montes Capas cartográficas Para el correcto funcionamiento del programa, éste necesita de una geodatabase con las carpetas, capas y las tablas que se detallan a continuación. Hay que tener presente que los campos que necesita son los estrictamente necesarios, lo que no implica que se puedan añadir cuantos campos se consideren oportunos para guardar información que mejore la interpretación de los datos o su identificación DIV_DASOC Grupo de capas de la división dasocrática del monte, esta compuesto por las siguientes capas y campos: Capas: Monte, Sección, Cuartel: UTGF, Tramo: UGS; Cantón: UTGS, Rodal: SUTGS. adjunta el ejemplo de configuración de campos de la capa de Monte: Se CAPA CAMPO TIPO DESCRIPCIÓN COORDX Double Coordenada X central del monte COORDY Double Coordenada Y central del monte ANIO Integer Año de referencia de inventario MONTE DISTPESO0 Double Distancia hasta la que el peso estadístico para las parcelas IFN4 se toma como 1 DISTPESO100 Double Distancia desde la que el peso estadístico para las parcelas IFN4 se toma como 0 NOMBRE String 255 Nombre del monte DIV_ESTR Grupo de capas de la división estratificada del monte y campos. CAPA CAMPO TIPO DESCRIPCIÓN sestrato String 50 identificador del nombre de Estrato de inventario Estratos ESTRATO Integer identificador del Estrato de inventario (numérico) PONDESTRATO Double Valor del factor de ponderación para el estrato 35

40 INVENTARIO Grupo de capas relativo a las parcelas de inventario del monte Tablas alfanuméricas Se presentan únicamente las tablas que el usuario debería rellenar para que el programa funcionara correctamente ÁRBOL Tabla que contiene los datos medidos en las parcelas de muestreo de campo de los árboles: DESESPECIE Tabla que contiene la descripción de la especie de acuerdo con la codificación del IFN TARIFAS Tabla que contiene los coeficientes de las ecuaciones de una entrada (diámetro normal) de las tarifas de cubicación, altura y crecimiento para cada especie. En todos los casos la variable independiente es el diámetro normal, en cm, o, en un solo caso, la altura total. La forma general de la tarifa es la siguiente: Z = A + Bdn + Cdn 2 + Ddn 3 + Pdn Q En todos los casos, Z es la variable dependiente (ver la tabla anterior de parámetros) y dn es el diámetro normal (en cm). Los coeficientes de la tarifa son A, B, C, D, P y Q. Si la tarifa es un ecuación lineal, todos los coeficientes serán igual a cero excepto A y B; si es una parabólica, además será distinto de cero C. Si es cúbica, tampoco será cero D. Si es una ecuación potencial dependiente exclusivamente del diámetro normal, todos los coeficientes serán igual a cero excepto P y Q. 36

41 ANEXO Nº 3 RESUMEN DEL MODELO DE CRECIMIENTO DE MASAS FORESTALES A PARTIR DE LOS DATOS DEL INVENTARIO FORESTAL NACIONAL PARA LA REGION DE MURCIA 37

42 1 Objetivo y contenido El objetivo del presente documento es presentar el resumen de la metodología que se ha desarrollado para elaborar un modelo de crecimiento de las masas forestales de la comarca noroeste de Murcia a partir de los datos de las sucesivas mediciones realizadas del Inventario Forestal Nacional (IFN) desde la década de los años Descripción de la metodología general La colección de datos, tanto dendrométricos como dasométricos que representa la muestra sistemática de parcelas permanentes del Inventario Forestal Nacional (IFN en adelante), permite no solo conocer las existencias actuales y la estructura de las masas y formaciones forestales de una provincia o de una zona extensa con suficiente confianza, sino también, dada la repetición en la medición con un intervalo aproximado de 10 años en mediciones sucesivas sobre las mismas parcelas de muestreo, elaborar modelos de crecimiento y producción. Estos modelos se utilizan para simular posibles escenarios forestales (existencias y situación futuras bajo diversas hipótesis). Estos modelos son fundamentalmente un conjunto tanto de ecuaciones obtenidas mediante técnicas de regresión (lineal, no lineal, modelos logísticos) en la que las variables independientes son tanto valores de árboles individuales (dendrométricos), variables de masa forestal (dasométricos) y variables de estación forestal, como valores modulares cuando no es posible, estadísticamente, el anterior ajuste de ecuaciones. Los modelos permiten calcular para cada especie, las variables dependientes de árbol y de incorporación, de supervivencia y de mortalidad de masa al final de un periodo de tiempo determinado desde un momento inicial. La evolución de los valores dendrométricos y dasométricos es posible evaluarla debido a la remedición de las parcelas que viene realizándose entre las parcelas en las sucesivas vueltas del IFN (el IFN2 en la Región de Murcia se llevó a cabo en el año 1988; el IFN3 en 1999 y el IFN4 en 2010); la mayoría de las parcelas se localizan en cada medición sucesiva (el porcentaje de localización exacta, indudable e incuestionable asciende al 90%), por lo que se dispone de datos de crecimiento individual de cada árbol en diámetro y altura, datos de mortalidad, de cortas, y de incorporación a la primera clase diamétrica durante dos periodos de, en este caso, 11 años cada uno. 3 El modelo de proyección del Inventario Forestal Nacional para la Región de Murcia de Murcia 3.1 Consideraciones previas Correlación: 38

43 Tras el análisis de las diferentes colecciones de datos expuestas, se obtuvieron las siguientes conclusiones con respecto a las correlaciones entre todas las variables dendrométricas, dasométricas y de calidad de estación (estimadas éstas por las variables bioclimáticas): - la correlación (significativa para una probabilidad fiducial del 95%) entre el incremento de diámetro normal y el resto de las variables nunca es superior al 37% en valor absoluto para ninguna de las especies (ni para la variable directa ni para su transformación logarítmica) (Correlaciones muy bajas). Regresión: A continuación se efectuó un análisis de regresión paso a paso, para las cuatro colecciones de datos expuestas, entre las variables independientes de árbol (incremento de diámetro normal, incremento de altura) y de masa (incorporación de árboles a la primera clase diamétrica y supervivencia de arbolado) en función de las variables independientes consideradas (variables dendrométricas diámetro normal, altura total -; dasométricas área basimétricas total, de la especie considerada, del arbolado grueso, extraída, diámetro medio cuadrático, desviación estándar del diámetro medio, etc.; y variables de calidad de estación variables bioclimáticas -), tanto en su forma lineal o cuadratica como logarítmica, para cada especie. A modo de resumen, para las cuatro colecciones de datos (IFN2 a IFN3; IFN3 a IFN4; IFN2 a IFN4; e IFN2 a IFN3 e IFN3 a IFN4 conjuntos), el análisis que se presenta de variación de valores para ajustar ecuaciones por regresión para las variables dependientes explicativas de dicha variación, se obtienen las siguientes conclusiones: - Para los casos del ajuste del incremento de diámetro e incorporaciones y, en menor medida, la supervivencia, los modelos ajustados lo hacen en función de demasiadas variables, resultando ecuaciones muy complejas de muy difícil explicación y, además, con ajustes que solo aportan explicación de la variación muy baja en general; dan ajustes entre 5% y 45%; quiere esto decir que el resultado no explica la variabilidad de, al menos, el 55%, y eso en la mayor parte de los casos con muchas variables. - En definitiva, parece que es más razonable ofrecer un valor medio para las anteriores variables dependientes antes que modelos que ajustan poco o/y con muchas variables para estas tres variables dependientes, esto es, los valores modulares dendrométricos y dasométricos de la tradición forestal. - En el caso de la altura total Ht, los ajustes son mejores porque consiguen explicar un 55% a 75% de la variación, aunque lo hacen con demasiadas variables. Ante esta situación se ha optado por ajustar para la altura total un modelo con menos variables que sea más fácilmente interpretable; para la elección final de este modelo se han probado combinaciones de unas pocas variables independientes diferentes hasta elegir un modelo de buen ajuste y de fácil interpretación 39