Silvicultura aplicada Silvicultura Conceptos y Aplicaciones. Dr. Marco A. González Tagle Dr. Marco A. González Tagle Facultad de Ciencias Forestales Universidad Autónoma de uevo León marco.gonzaleztg@uanl.edu.mx Facultad de Ciencias Forestales/Licenciatura Universidad Autónoma de uevo León marcgonza@fcf.uanl.mx 11 de abril de 2011 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 1 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 2 / 33 La tasa de crecimiento alcanzada por una determinada masa forestal está determinada en gran medida por dos factores: La capacidad productiva innata del sitio La cantidad y composición específica de los árboles con capacidad de crecimiento en la masa. La tasa de crecimiento alcanzada por una determinada masa forestal está determinada en gran medida por dos factores: La capacidad productiva innata del sitio La cantidad y composición específica de los árboles con capacidad de crecimiento en la masa. La primera característica se refiere al concepto de calidad de estación. Figura: Efecto de la densidad del rodal sobre la anchura media de los anillos de crecimiento (von Figura: Tres árboles de 9 años de Pinus cooperi. Gadow, 2006). Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 3 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 4 / 33
Las características especifícas más importantes de los árboles con capacidad de crecimiento son: Las especies presentes El número de árboles por especie y categorías de tamaño La distribución espacial de los árboles Los parámetros más utilizados para describir la masa forestal son el número de árboles, el diámetro, la altura, el área basal, el volúmen y el crecimiento en volumen El áre abasal depende del diámetro y del número de árboles, mientras que el volumen depende además de la altura Una vez conocidos el diámetro y la altura, es necesario conocer el número de árboles u otra variable relacionada con la ocupación del espacio para poder caracterizar adecuadamente una masa forestal, y para poder estimar su volumen y crecimiento Estas tres características son suceptibles de ser controladas por el técnico forestal a través de los tratamientos silvícolas y de las cortas finales Generalmente, las estrategias silvícolas usadas representan un compromiso entre la optimización de la utilización de la capacidad productiva del sitio y la obtención de un determinado producto comercial. Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 5 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 6 / 33 y espesura y espesura Conceptos Límites de densidad El grado de agrupamiento existente entre los árboles de una masa forestal y el nivel de utilización del sitio se pueden evaluar cuantitativamente mediante los conceptos de densidad y espesura de la masa La densidad de la masa se puede medir a partir de variables características de la misma como el número de árboles o el área basal. Por tanto, los valores de densidad de la masa son objetivos e independientes del fin productivo Las medidas de espesura implican la comparación de la masa existente con algún patrón que se ha establecido con un objetivo específico de producción. Por tanto, la espesura se suele cuantificar en términos relativos (p. ej., el área basal o el volumen por hectárea en porcentaje sobre una masa tomada como patrón). De la misma forma, cualitativamente las masas forestales se pueden clasificar como de espesura defectiva, espesura completa y espesura excesiva Desde un punto de vista de producción de madera, las alternativas de densidad que se pueden plantear para una especie y situación determinada pasan por el máximo aprovechamiento de los recursos de la estación Sin embargo,, este máximo aprovechamiento se puede lograr con un abanico razonablemente amplio de densidades que contempla unos límites que no conviene sobrepasar Límite superior Límite inferior Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 7 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 8 / 33
y espesura y espesura Límite superior de densidad máxima que puede mantener la estación de modo que todos sus recursos son aprovechados por la masa aunque cada árbol sólo obtiene lo imprescindible para sobrevivir Límite superior de densidad Los recursos del medio (espacio físico, agua, nutrientes y luz) necesarios para el desarrollo de la masa forestal son limitados. Cuando se supera este límite, algunos árboles deben morir para posibilitar la existencia de recursos adicionales disponibles que permita el crecimiento de los restantes individuos Proceso de autoaclareo depende de: Temperamento, calidad de estación, altura, etc. Se inicial el autoaclareo o mortalidad natural, que debe ser anticipado mediante los aclareos Figura: muy elevada Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 9 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 10 / 33 y espesura y espesura Límite inferior de densidad iveles de espesura mínima que puede mantener la estación para que todos los recursos de la misma sean utilizados por la masa, de manera que cada uno de los árboles que la constituyen asimila todo lo que su condición genética y edad le permite, es decir, se desarrollan al máximo de su capacidad de crecimiento excesivamente baja Por debajo de esta densidad mínima los recursos de la estación no son aprovechados en su totalidad y, por tanto, se pierde parte de su potencial productivo Los niveles de espesura son muy importantes en la gestión forestal porque permiten reducir o aumentar el turno de la masa, favorecer el desarrollo de determinadas especies y maximizar la producción de un determinado producto comercial Las masas de espesura defectiva se caracterizan por árboles muy gruesos con un gran ratio de copa viva Las masas de espesura excesiva se caracterizan por una elevada mortalidad, con árboles que tienen un ratiode copa viva bajo En ambos casos hay una reducción del crecimiento neto en volumen de productos con interés comercial en comparación con las masas de espesura completa Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 11 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 12 / 33
y espesura y espesura iveles de espesura Grado de espersura (Degree of Stocking) B o Debido a la dificultad de definir los niveles de espesura en el manejo forestal práctico, generalmente se utiilizan las medidas cuantitativas de densidad de la masa para definir regímenes silvícolas y para predecir el crecimiento y la producción. Figura: Masa con espesura excesiva para un objetivo de producción de madera de sierra Figura: Masa con espesura defectiva para un objetivo de producción de madera de trituración Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 13 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 14 / 33 y espesura Grado de espersura (Degree of Stocking) B o Índice de área foliar Relación del área basal observada con algún área basal normal Índice de área foliar: suma de todas las áreas foliares por unidad de superficie medida de la utilización del espacio de crecimiento disponible esta variable es una medida intuitiva de la densidad Problemas: Difícil de evaluar Variabilidad alta Fluctuaciones continuas durante periodos vegetativos Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 15 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 16 / 33
úmero de árboles y área basal úmero de árboles y área basal El número de árboles y el área basal por unidad de superficie son las variables más empleadas para cuantificar la densidad de una masa forestal cuando el objetivo es predecir su crecimiento y su producción en madera El número de árboles y el área basal por unidad de superficie son las variables más empleadas para cuantificar la densidad de una masa forestal cuando el objetivo es predecir su crecimiento y su producción en madera úmero de árboles (): úmero de árboles presentes en una masa forestal, diferenciándose entre árboles inventariables (d diámetro mínimo inventariable) y no inventariables (d dmi) Generalmente se refiere a la unidad de superficie ( o árboles/ha) Figura: úmero de árboles por hectárea En Durango dmi = 7.5 cm. Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 17 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 18 / 33 úmero de árboles y área basal El número de árboles y el área basal por unidad de superficie son las variables más empleadas para cuantificar la densidad de una masa forestal cuando el objetivo es predecir su crecimiento y su producción en madera Área basal (G). Suma de las secciones normales (a 1.30 m sobre el nivel del suelo) de todos los árboles de una masa. Generalmente se refiere a la unidad de superficie (m2/ha) úmero de árboles y área basal Una vez conocidos el número de árboles () y el diámetro medio cuadrático (dg=diámetro del árbol de sección normal media), el área basal (G) se puede calcular como G = π 4 d 2 g Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 19 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 20 / 33
Estimación del área basal Estimación del área basal con el relascopio de Bitterlich Situarse en un punto del muestreo previamente seleccionado Elegir un ancho de banda con el que se contabilicen entre 10 y 20 árboles/punto de muestreo Visar a la altura del d de todos los árboles que aparezcan en una vuelta al horizonte Fracción de cabida cubierta Fracción de cabida cubierta (FCC). Es el porcentaje de superficie del rodal, en proyección horizontal, cubierta por la superficie de proyección de las copas. FCC( %) = S copas 100 S total Contabilizar los árboles Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 21 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 22 / 33 Fracción de cabida cubierta Fracción de cabida cubierta Estimación de la Fracción de cabida cubierta Se establecen puntos de muestreo mediante la superposición de una malla o retícula sobre el mapa. Una vez situados en dichos puntos hay que comprobar si existe una copa en la vertical Estimación de la Fracción de cabida cubierta por muestreo sobre fotografía Se establecen puntos de muestreo mediante la superposición de una malla o retícula sobre el mapa. Una vez situados en dichos puntos hay que comprobar si existe una copa en la vertical FCC( %) = no.depuntosbajocopa 100 nodepuntostotal FCC( %) = no.depuntosbajocopa 100 nodepuntostotal Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 23 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 24 / 33
Distancia media entre árboles Distancia media entre árboles Distancia media entre árboles. Para su cálculo se deben hacer simplificaciones que suponen a los árboles distribuidos en una malla cuadrada (marco real), al tresbolillo o irregularmente Árboles distribuidos a marco real Supone que los árboles están dispuestos en el centro de una malla cuadrada 10,000 δ = Con qué distribución se cubre mejor el suelo? Marco real (árboles dispuestos en el centro de una malla cuadrada) π 4 δ2 100 = 78,5 % δ 2 Tresbolillo (árboles dispuestos en el centro de un hexágono regular) Árboles distribuidos al tresbolillo Supone que los árboles están dispuestos en el centro de un hexágono regular π a2 100 = 90,7 % a 2 2 3 δ = 2a = 20,000 3 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 25 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 26 / 33 Distancia media entre árboles Distancia media entre árboles Con qué distribución se cubre mejor el suelo? Marco real (árboles dispuestos en el centro de una malla cuadrada) π 4 δ2 100 = 78,5 % δ 2 Con qué distribución se cubre mejor el suelo? Marco real (árboles dispuestos en el centro de una malla cuadrada) π 4 δ2 100 = 78,5 % δ 2 Tresbolillo (árboles dispuestos en el centro de un hexágono regular) Tresbolillo (árboles dispuestos en el centro de un hexágono regular) π a2 100 = 90,7 % a 2 2 3 π a2 100 = 90,7 % a 2 2 3 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 26 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 26 / 33
Índiced de Hart y Hart-Becking Índiced de Hart y Hart-Becking Índices de Hart y de Hart-Becking (IH). Son índices que relacionan el espaciamiento medio de los árboles de la masa con la altura dominante. El índice de Hart se desarrolló considerando una distribución de los árboles de la masa a marco real (malla rectangular), mientras que el índice de Hart-Becking se desarrolló para distribuciones a tresbolillo Índices de Hart y de Hart-Becking (IH). Son índices que relacionan el espaciamiento medio de los árboles de la masa con la altura dominante. El índice de Hart se desarrolló considerando una distribución de los árboles de la masa a marco real (malla rectangular), mientras que el índice de Hart-Becking se desarrolló para distribuciones a tresbolillo Emmarcoreal = IHmarcoreal( %) = H0 Emmarcoreal = IHmarcoreal( %) = H0 20,000 20, 000 3 Emtresbolillo = IHtresbolillo( %) = 100 3 H0 IHmarcoreal( %) IHtresbolillo( %) = 0,9306 20,000 20, 000 3 Emtresbolillo = IHtresbolillo( %) = 100 3 H0 IHmarcoreal( %) IHtresbolillo( %) = 0,9306 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 27 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 27 / 33 Índiced de Hart y Hart-Becking Índice de Reineke Índices de Hart y de Hart-Becking (IH). Son índices que relacionan el espaciamiento medio de los árboles de la masa con la altura dominante. El índice de Hart se desarrolló considerando una distribución de los árboles de la masa a marco real (malla rectangular), mientras que el índice de Hart-Becking se desarrolló para distribuciones a tresbolillo Emmarcoreal = IHmarcoreal( %) = H0 Índice de Reineke (1933). Está basado en suponer que en masas regulares de distintas especies se cumple que la pendiente de la recta que relaciona el número de árboles/ha () y su diámetro medio cuadrático (dg), en escala logarítmica, toma siempre el valor de -1,605 Log = a 1,605 log(dg) 20,000 20, 000 3 Emtresbolillo = IHtresbolillo( %) = 100 3 H0 Reineke define entonces el Índice de del Rodal o SDI (Stand Density Index) como el número de árboles/ha () que tiene una masa regular cuando su diámetro medio cuadrático (dg) es 25 cm. IHmarcoreal( %) IHtresbolillo( %) = 0,9306 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 27 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 28 / 33
Índice de Reineke Índice de Reineke Procedimiento 4000 dg= π G = β 0 (d g) β1 SDI = β 0 (25) β1 ( ) β1 25 SDI = dg Ejemplo: β 0 = 100000, β 1 = 1,5, SDI teórico: 800 Rodal= 1000 arboles/ha, Dg=12 cm SDI = 1000 ( 25 12) 1,5 = 332,6 Procedimiento 4000 dg= π G = β 0 (d g) β1 SDI = β 0 (25) β1 ( ) β1 25 SDI = dg Ejemplo: β 0 = 100000, β 1 = 1,5, SDI teórico: 800 Rodal= 1000 arboles/ha, Dg=12 cm SDI = 1000 ( 25 12) 1,5 = 332,6 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 29 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 29 / 33 Factor de competencia de copas (CCF: Crown Competition Factor). Factor de competencia de copas (CCF: Crown Competition Factor). Describe la relación entre la suma de la superficie en proyección de la copa máxima de cada árbol cuando crece en condiciones libre de competencia y la superficie en proyección de la parcela Factor de competencia de copas (CCF: Crown Competition Factor). Factor de competencia de copas (CCF: Crown Competition Factor). Esta medida de la densidad fue desarrollada por Krajicek et al. (1961) y puede ser utilizada para rodales coetáneos e incoetáneos. n π i=1 4 CCF = dc2 max S parcela Diametro de copa (m) de un árbol aisaldo Cobertura de copa (m2) de ese árbol Factor de competencia de copas (m2/m2) CDi = α0 + α1 Di CSi = π 4 (CDi)2 = π (α0 + α1 Di)2 4 n CCF = CSi/F i=1 F= superficie del rodal en m 2 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 30 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 31 / 33
Ejemplo hipotético del cálculo de FCC Ejemplo hipotético del cálculo de FCC KDPino=1,64+0,14(BHD) y KDPicea=1,39+0,18(BHD) Imagine un espacio de bosque tropical natural cubriendo un área de 400 m 2, con tres árboles: FCC antes del aclareo: 150.4/100= 1.5 FCC déspues del aclareo: 111.2/100=1.1 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 32 / 33 Dr. Marco González (FCF) Silvicultura A2011 33 / 33