Metodología para la medición y evaluación de la biodiversidad en inventarios forestales

Transcripción

1 Metodología para la medición y evaluación de la biodiversidad en inventarios forestales Patricio Emanuelli (GTZ) MESA DE EXPERTOS SOBRE MONITOREO FORESTAL Primera Reunión: Requerimientos mínimos para el monitoreo de los recursos forestales en el marco de las actividades de MRV REDD. San Salvador, 13 al 15 de diciembre de 2010

2 Biodiversidad La diversidad biológica es el resultado de un complejo proceso evolutivo, con una variabilidad entre los organismos vivos, así como en los complejos ecológicos de los que forman parte. Es utilizada tanto en el campo de la biología de la conservación como en el de la supervisión ambiental, como un índice de salud del ecosistema. La cuantificación de la biodiversidad para cualquier nivel de organización, es un instrumento heurístico en la gestión ambiental. La diversidad de especies tiene tres niveles: la diversidad local (o diversidad alfa), la diferenciación i ió de la diversidad id d entre áreas (o diversidad id d beta) y la diversidad regional (o diversidad gama)

3 composición, estructura y funcionalidad Biodiversidad en inventarios forestales. El objetivo clásico de los inventarios forestales es la determinación del volumen maderable en los bosques así como la estimación del crecimiento y los cambios estructurales. La necesidad de realizar análisis de biodiversidad ha quedado patente en los últimos años tal y como se refleja en el Convenio de Diversidad Biológica de las Naciones Unidas del año Además, la cuantificación de la biodiversidad es un objetivo importante para el manejo de los recursos no maderables de los bosques, como lo es el almacenamiento de carbono. En los ecosistemas forestales pueden ser determinados tres componentes de la biodiversidad: composición, estructura t y funcionalidad.

4 Número de especies y su abundancia relativa Biodiversidad en inventarios forestales. En la mayoría de los Inventario Forestales Nacionales la captura de información se centra en la obtención de indicadores relativos a la composición y a la estructura, debido a la facilidad de medición y a la objetividad de los datos obtenidos. Para realizar una aproximación práctica a la biodiversidad a nivel de ecosistema, tal y como describen se determinan distintos tipos de hábitat en lugar de centrarse en las especies. De los numerosos índices utilizados para expresar la biodiversidad específica, los más aceptados son aquellos que combinan los dos componentes principales del concepto: l ú d i el número de especies y la abundancia relativa de cada una

5 Índices de Biodiversidad En cuanto a aplicaciones prácticas a escala nacional los indicadores seleccionados en España para la estimación y valoración de la biodiversidad, en el Tercer Inventario Nacional Forestal, se agrupan en siete elementos estructurales (Alberdi et al, 2005 (1) ). 1. Tipología de masa forestal El índice de diversidad usado para los distintos niveles de clasificación del territorio es el índice de Shannon (H '), conocido también como índice de Shannon-Weiner: donde: S: número de especies (la riqueza de especies) pi: proporción de individuos de la especie i respecto al total de individuos (es decir la abundancia relativa de la especie i: ni / N, con ni: número de individuos de la especie i y N: número de todos los individuos de todas las especies) Este índice se expresa esa con un número positivo, o, que en la mayoría a de los ecosistemas ste naturales varía entre 1 y 5. Excepcionalmente puede haber ecosistemas con valores mayores (bosques tropicales, arrecifes de coral) o menores (algunas zonas desérticas). La mayor limitación de este índice es que no tiene en cuenta la distribución de las especies en el espacio. (1): Alberdi Asensio, I.; Saura Martínez de Toda, S. y F.J. Martínez Millán El estudio de la biodiversidad en el Tercer Inventario Forestal Nacional. (Actas de la I Reunión de Inventario y Teledetección Forestal). Cuad. Soc. Esp. Cienc. For. 19:

6 Índices de Biodiversidad 2. Especies arbóreas Se plantean los siguientes indicadores de biodiversidad: a) La cantidad de especies arbóreas (riqueza) Los indicadores considerados para determinar la riqueza son el máximo y mínimo número de especies en cada parcela así como la media, varianza e intervalo de confianza (95%), y por último, el número total de especies en cada hábitat. b) Índices no paramétricos de diversidad Se calculan las densidades de especies para cada hábitat y los índices siguientes: Índice de diversidad de Margaleff: Índice de diversidad de Menhinick: Índice de diversidad de Berger Parker: Índice de diversidad de Simpson: Índice de diversidad de Shannon y Weiner: Donde: S : número de especies o riqueza de especies N : el número total de individuos o abundancia Nmax : es la máxima abundancia de i especie pi : es la proporción del total de la muestra encontrada para la especie i

7 Índices de Biodiversidad c) Mezcla de coníferas/frondosas El indicador mezcla de coníferas/frondosas es un elemento caracterizador de la biodiversidad estructural como indicador del reparto proporcional entre estos grupos de especies. Las relaciones se calculan a partir de las áreas basimétricas ylas cantidades de pies por hectárea. d) Índice de importancia Se calcula para cada especie arbórea el índice de importancia IVI (Importance Value Index). Para calcular el IVI de cada especie se suma el porcentaje de presencia en las parcelas, el porcentaje que ocupa en cantidad de pies mayores por hectárea y el porcentaje respecto a su área basimétrica. i Se denominan respectivamente a estos tres sumandos: IVI-1, IVI-2 e IVI-3. Así pues el IVI puede oscilar entre 0 y 300%.

8 Índices de Biodiversidad 3. Distribución ib ió por clases diamétricas i Para cada tipología de masa forestal se calcula el rango de variación de los diámetros presentes en cada parcela y se presenta la frecuencia de parcelas en amplitudes de 5 cm. Cuanto mayor es el número de parcelas con mayores valores de sus rangos, mayor se puede considerar la biodiversidad estructural. El número de nichos ecológicos puede considerarse mayor si la distribución de estos rangos es variada. Una alternativa es calcular la desviación típica de los diámetros de los árboles en cada parcela.

9 Índices de Biodiversidad 4. Estratificación vertical arbórea El objetivo de este elemento es la determinación del número de estratos y se estima mediante dos indicadores: el porcentaje de parcelas ocupado por masas con subpiso y sin subpiso; y la clasificación en masas coetáneas, regulares, semirregulares, e irregulares. Si el número de estratos es mayor, el bosque entraña una mayor complejidad estructural, lo que implica una mayor biodiversidad.

10 Índices de Biodiversidad 5. Cubierta arbustiva Se analiza la composición de la flora arbustiva y su biodiversidad estructural. i. En el primer caso, se calcula la riqueza de especies de matorral de cada hábitat y las densidades de éstas respecto a la superficie muestreada y al logaritmo de la cabida. ii. En el segundo, se considera la fracción de cabida cubierta del matorral (F.c.c.), analizando los porcentajes de parcelas ocupados por las clases de F.c.c.: de 0 a 9, de 10 a 39, de 40 a 69, y mayor o igual que 70% respecto al sumatorio de todas las fracciones de cabida cubierta. Se puede incluir el cálculo de un índice de importancia de matorral para cada especie o grupo de especies en cada hábitat, considerando: el grado de presencia en las parcelas, la fracción de cabida cubierta respecto al total de la superficie ocupada por el matorral, y un pseudovolumen de matorral.

11 Índices de Biodiversidad 6. Madera muerta La presencia de madera muerta es un aspecto crucial de la conservación de la biodiversidad pues es un elemento fundamental para el buen funcionamiento del ecosistema, siendo altamente beneficioso contar con un cierto porcentaje de madera muerta abandonada en el monte, que no se sobrepase un umbral que favorezca la aparición de plagas y aumente la peligrosidad de los incendios forestales. Las categorías de madera muerta pueden ser: madera en pie, árboles muertos caídos, trozas de madera (hasta diámetro en punta de 7,5 cm), tocones y, ramas finas y leñas.

12 Otros Indicadores de Biodiversidad Algunos indicadores adicionales de biodiversidad a incluir en futuras evaluaciones del IFN3 como ampliación de las ya consideradas en España son: Riqueza de las especies no leñosas: en cada subparcela evaluar la riqueza de helechos, angiospermas gramíneas, angiospermas no gramíneas, y líquenes. Presencia de especies vegetales amenazadas: los datos a obtener son las diferentes especies existentes y su frecuencia. Porcentaje de cobertura del suelo: porcentaje de cobertura del suelo de cada tipología forestal por tierra, piedras, roca, turberas, encharcamientos, vegetación herbácea, materia orgánica, etc Lugares estratégicos: se propone establecer la frecuencia de distintos elementos tales como montones de tierra, toperas, madrigueras, cuevas, muros, y otros.

13 La experiencia de Colombia En el caso de América Latina, en el Informe sobre el Estado de la Biodiversidad en Colombia se presentan los indicadores utilizados para evaluar la diversidad clasificados en cada uno de los componentes de acuerdo con el modelo de Estado - Presión Respuesta (Romero et al., 2008) (2). Este modelo odeotoma la aevolución oucó del estado de la biodiversidad, de las presiones que ejerce la sociedad sobre la misma, cambiando su calidad y cantidad y las respuestas institucionales para avanzar en la implementación de las políticas ambientales y políticas económicas generales y sectoriales. (2): Romero, M; Cabrera, E. y N. Ortiz Informe sobre el estado de la Biodiversidad en Colombia Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt. Bogotá, D.C. Colombia. 186 p. Disponible en:

14 Modelo de Estado - Presión Respuesta Los indicadores de estado general de la biodiversidad reflejan las condiciones y características en que se encuentran en un momento determinado los recursos naturales en su nivel de conservación, uso sostenible y distribución justa y equitativa de beneficios. Los indicadores de presión describen las actividades económicas, sociales, demográficas, políticas y productivas que potencialmente pueden generar cambios negativos para la biodiversidad y, en general, del deterioro sistemático a que han sido sometidos los recursos naturales. Los indicadores de respuesta reflejan la implementación de acciones de política que se han venido implementando para proteger la biodiversidad de las presiones adversas y que propenden por una adecuada atenuación de estas presiones y la recuperación de los daños ya causados.

15 Biodiversidad en inventarios forestales. Para determinar una gestión óptima para la conservación de la biodiversidad se ha de tener en cuenta que las mediciones que se realizan son parciales y no son capaces de estimar todos los procesos ecológicos significativos. Un sistema de monitoreo de la biodiversidad se debe basar en la estimación de indicadores que permitan entender las interrelaciones entre los diferentes componentes de la biodiversidad (ecosistemas, especies y genes), los cuales puedan ser medidos de una manera sistemática y periódica.

16 Metodología para la medición y evaluación de la biodiversidad en inventarios forestales Patricio Emanuelli (GTZ) (gracias)