Elementos básicos de dasometría. Hernán J. Andrade; PhD Universidad del Tolima

Transcripción

1 Elementos básicos de dasometría Hernán J. Andrade; PhD Universidad del Tolima

2 Componentes de un árbol Copa Fuste

3 Qué podríamos medir/estimar en árboles? Diámetro a la altura del pecho Área basal Altura total, comercial y de copa Volumen total y comercial de madera Biomasa arriba del suelo Biomasa de raíces Carbono en biomasa

4 Mediciones en árboles individuales

5 Diámetro a la altura del pecho Diámetro o circunferencia es una medida básica de cualquier árbol En árboles en pie, la altura de medición del diámetro es 1,3 m desde el nivel del suelo, denominada diámetro a la altura del pecho = DAP, o circunferencia a la altura del pecho = CAP Existe una relación matemática entre estas dos variables.

6 Pasos para medir el dap 1. Ubicar el árbol a medir 2. Limpiar de parásitas y animales el tronco a 1,3 m de altura 3. Medir con cinta métrica, diamétrica o forcípula 4. Anotar en formulario 5. Si se mide el diámetro a otra altura de referencia se debe anotar la altura de medición

7 Cinta métrica Cinta diamétrica

8 Estimación del dap dap dap Uso de cinta métrica o diamétrica El dap es el diámetro del círculo que se aproxima a la forma de la figura transversal del tronco de un árbol dap C dap: Diámetro a la altura del pecho (cm) C: Circunferencia (cm)

9 Uso de forcípula Se deben realizar al menos dos mediciones de diámetros Cuando se hacen dos se recomienda que las mediciones sean transversales

10 Estimación del dap: Uso de forcípula D 2 D 2 D 1 D 1 El dap es el promedio de al menos dos medidas de diámetro del tronco de un árbol dap D 1 D 2 2 dap: Diámetro a la altura del pecho (cm) D 1 y D 2 : Diámetros del tronco del árbol

11 Estimación del área basal dap Área basal es una aproximación del área de la sección transversal de un árbol. Se deduce de la ecuación del círculo. g 2 4 xdap G g g: Área basal (m 2 árbol -1 ) dap: Diámetro a la altura del pecho (m) G: Área basal de un rodal (m 2 ha -1 )

12 Ejemplo Dap = 15 cm Abasal = π/4 (0,15) 2 = 0,0177 m 2

13 Algunos casos especiales: Medición del dap en árboles atípicos Fuente: Camacho (2000)

14 Un caso especial: árbol bifurcado abajo del dap y ahora qué hacemos con estos dos datos? Sugerencias!

15 Diámetro cuadrático medio (DCM) DCM: es el dap que correspondería a un área resultante de la suma del área de los troncos medidos DCM n i1 dap i 2 DCM: dap i : Diámetro cuadrático medio (m) Dap de cada uno de los troncos medidos (m)

16 Ejemplo D1 = 20 cm D2 = 30 cm DCM 2 ( 20) (30) 2 DCM 36, 1cm

17 Estimación de alturas Vara graduada Métodos trigonométricos (clinómetro e hipsómetro) Métodos geométricos (relación de triángulos)

18 Uso de vara telescópica Pasos 1. Ubicar el árbol a medir 2. Ir sacando las partes de la vara graduada, iniciando desde la más interna (más delgada) a la más externa 3. Desplegar la vara hasta que llegue a la altura deseada 4. Leer directamente la altura en la vara 5. Anotar

19 Clinómetro Instrumento para medir inclinaciones (pendientes) Usualmente mide % y ángulos

20 Estimación de alturas de leñosas perennes Altura total: uso de clinómetro y cinta métrica distancia θ 2 θ 1 h xd h: Altura total (m) Θ 1 : Pendiente a la base (%) Θ 2 : Pendiente al ápice (%) D: Distancia (m)

21 Estimación de alturas de leñosas perennes Altura comercial: uso de clinómetro y cinta métrica distancia θ 2 θ 1 h xd h: Altura total (m) Θ 1 : Pendiente a la base (%) Θ 2 : Pendiente a la altura comercial (%) D: Distancia (m)

22 Ejemplo: altura total y comercial Distancia = 20 m Pendiente a la base = -20% Pendiente al ápice = 50% Pendiente a la copa = 35% Atotal = (50-(-20))/100*20 = 14 m Acomercial = (35-(-20))/100*20 = 11 m

23 Cómo estimar alturas en terrenos con alta pendiente? Propuestas de otro método? Sugerencias!

24 Hipsómetro Instrumento para medir alturas Se debe realizar a una distancia previamente establecida (comúnmente múltiplos de 15, 20 o 25 m) Realiza internamente una conversión de pendientes a alturas

25 Estimación del volumen total de madera: uso de factores de forma Vol 4 xdap 2 xhxff Donde; f: Factor de forma del árbol Vol: Volumen de la troza (m3) Ht: Altura total (m)

26 Ejemplo Dap = 20 cm Atotal = 14 m ff = 0,5 Vol 4 xdap 2 xhxff Vol 4 x(0,2) 2 x(14) x0,5 0,22m 3

27 Factor de forma f Vmadera( cono) Vcilindro f Vol / 4* dap 2 h Donde; f: Factor de forma del árbol Vol: Volumen de la troza (m3) h: Altura total (m)

28 Factor de forma Cambia el factor de forma al variar la altura comercial?, Cómo?

29 Ejemplo de tabla de volumen. Tabla de volumen total para Cordia alliodora con corteza (m 3 árbol -1 ) Se busca las dimensiones del árbol a estimar en cada entrada (fila o columna) y el valor de la celda donde interceptan es el volumen total Ejemplo: Un árbol de 20 cm de dap y 26 m de altura tiene 0,451 m 3 de madera Fuente: Somarriba y Beer (1987)

30 Estimación de biomasa: uso de FEB Bt Vf GE FEB Bc FEB B B t f B t B f B c Bf Donde; Bt: GE: FEB: Bf: Bc: Biomasa total arriba del suelo (t) Gravedad específica de la madera (t m -3 ) Factor de expansión de biomasa Biomasa de fuste (t) Biomasa de copa (t)

31 Ejemplo Vf = 0,19 m 3 GE = 0,4 t/m 3 FEB = 1,6 B t V f GE FEB Bt 0,190,41,6 0, 14t

32 Modelos de biomasa: ejemplos de modelos alométricos País Especie Modelo R 2 - Fuente ajustado Sistemas silvopastoriles Costa Rica Acacia mangium B = 3,4 + 0,064*dap 2 + 1,0*h 0,99 Andrade 1999 Eucalyptus deglupta B = 4,2 + 0,052*dap 2 + 1,1*h 0,99 Andrade 1999 Pithecellobium saman, Dalbergia retusa y B = 10-1,54 + 2,05 Log (dcm) + 1,18 Log (h) 0,92 Andrade 2007 Diphysa robinioides Plantación pura Costa Rica Tectona grandis B = 10-0,82 + 2,38*Log(dap) 0,97 Sistemas agroforestales Costa Rica Frutales B = 10-1,11+2,64*Log(dap) 0,95 Theobroma cacao B = 10-1,625+2,63*Log(d 30 ) 0,98 Cordia alliodora B = 10-0,51+2,08*Log(dap) 0,92 Latizales (dap<10 cm) B = 10-1,27+2,20*Log(dap) 0,88 Nicaragua Coffea arabica B = 10-1,0 + 2*Log(d 15 ) + 0,54*Log(h) 0,95 B = 10-1,2 + 2,1*Log(d 15 ) 0,94 Inga punctata, I. tonduzzi, Cordia alliodora, Juglans B = 10-1,0 + 2,3*Log(dap) 0,94 olanchana Bosque Costa Rica Siete especies B = e -7,3 + 2,1*Ln(dap) * Pérez y Kanninen 2003 Andrade et al. en preparación. Segura et al Segura y Kanninen 2005

33 Ejemplo Dap = 20 cm Bt 10 0,512,08* Log ( dap) 0,512,08* Log (20) Bt ,1kg 0, 157t

34 1. Medición de áreas de copa: A mayor número de diámetros medidos menor el error de la estimación Áreas de copas D c n i 1 D n A D c Dc: Diámetro de copa promedio (m) Dci: Diámetros de copa medidos (m) Ac: Área de copa (m 2 ) ci 2 4 c

35 Ejemplo D1 = 10 m D2 = 15 m D3 = 18 m Dpromedio = 15 m A c A D c (15) c 2 176,7m 2

36 Área de copa Cómo estimar el área de copa de este árbol?

37 Estimación de biomasa de raíces (estructurales; diámetro > 2 cm) Excavación de sistemas radiculares Uso de modelos de biomasa Basados en biomasa arriba del suelo Tipo de madera de la especie

38 Excavación de raíces

39

40 Uso de modelos de biomasa

41 Biomasa bajo el suelo Br e ( * Ln( Ba)) R 2 = 0,84; N = 151 Donde: Braíces : biomasa de raíces (t ha -1 ) BAT : biomasa aérea total en (t ha -1 ) Fuente: Cairns et al., 1997 Recomendado por el IPCC (2003)

42 Mediciones de rodales o grupos de árboles Parcelas de muestreo Variables Altura total o comercial promedio (m) Diámetro a la altura del pecho (dap) promedio (cm) Diámetro cuadrático medio (cm) Área basal (m 2 /ha) Volumen de madera (m 3 /ha) Biomasa (t/ha) Carbono (t/ha)

43 Estadísticas básicas Variable Ecuación Media aritmética x = n i=1 n x i Variancia de la muestra s 2 = n i=1(x i x ) 2 n 1 Desviación estándar s = s 2 Coeficiente de variación S x % = s x Donde; X i N : Valor de la observación : Número de observaciones

44 m 30 m Área = 0.06 ha 1. Cobre 2. Tabebuia rosea 5. Samanea saman 3. Cassia grandis 4. Hevea brasiliensis

45 Procedimiento Establecer la parcela de área conocida Medir y estimar las variables en los árboles individuales Estimar las variables a nivel de rodal extrapolando los datos y con promedios

46 Resultados Variable Árbol 1 (Cobre) Árbol 2 (Flor morado) Árbol 3 (Acacia) Árbol 4 (Caucho) Árbol 5 (Acacia ) Promedio Total (por parcela) Total (por ha) DAP 19,7 7,3 17,5 15,0 DCM 22,5 7,9 Área basal (m 2 ) 0,031 0,040 0,005 0,004 0,024 0,018 0,121 2,0 Altura Total (m) 6,0 5,5 2,0 10,2 5,9 5,9 Altura Comercial (m) 4,8 2,4 1,3 5,0 1,8 3,1 Diámetro de Copa (m) 7,6 7,2 4,0 2,2 4,5 5,1 FEB 2,8 4,3 1,8 1,5 3,5 2,8 Volumen Total (m³) 0,092 0, ,021 0,071 0,3 4,9 Volumen Comercial (m³) 0,073 0,050 0,003 0,010 0,022 0,2 2,6 Volumen Aprovechable (m³) 0,110 0,139 0,002 0,026 0,086 0,4 6,0 Biomasa Total (t) 0,062 0,085 0,002 0,006 0,013 0,2 2,8 Carbono total (t) 0,031 0,043 0,001 0,003 0,006 0,1 1,4 Área de Copa (m²) 45,360 40,710 12,560 3,800 15, ,3 1972,2

47 Preguntas! Ejercicios