INTRODUCCIÓN METODOLÓGICA PARA LA INSTALACIÓN DE PLATAFORMAS DE MONITOREO: EJERCICIOS DE RESTAURACIÓN Roy Oswaldo González Martínez Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt
EVALUACIÓN Y SEGUIMIENTO A TRECE PROYECTOS DE RESTAURACIÓN, RECUPERACIÓN Y/O REHABILITACIÓN DEL DISTRITO CAPITAL Convenio: 0004 de mayo 31 de 2012 METODOLOGÍA Monitoreo Vegetación Coordinador Técnico Francisco Torres, M.Sc. Equipo Técnico Roy González Martínez, Ing. Forestal Andrés Avella Muñoz, M.Sc. Wilson Gómez Anaya, M.Sc. Julián Díaz Triana, Biólogo Auxiliares de campo Maribel Vásquez Valderrama, E.I. Forestal Jhon Nieto Vargas, E.I. Forestal Daniel García Villalobos, E.I. Forestal Karen López Gaitán, E.I. Forestal
CONTEXTO GENERAL Ajuste metodológico Componente vegetación Establecimiento permanente Restauración Rehabilitación Recuperación Enfoque de monitoreo permanente Vallejo et al. (2005) Establecimiento Permanente Barrera et al. (2010) Metodología Restauración
Sobre el muestreo SELECCIÓN DE LA UNIDAD MUESTREAL Antes de iniciar con la captura de información y el establecimiento de plataformas de monitoreo permanente en los diferentes diseños de restauración ecológica, es importante responder a las siguientes preguntas para los diferentes ecosistemas: Cuál y cuánta área muestrear? y Que variables se deben seleccionar? Cada diseño de restauración ecológica, con especies vegetales, responde a un objetivo particular de estudio (Barrera et al., 2010) Corto plazo Mediano plazo Largo plazo
Sobre el muestreo SELECCIÓN DE LA UNIDAD MUESTREAL Métodos aleatorios Monitoreos en espacios locales; donde las condiciones ambientales, edáficas, morfológicas e hídricas, entre otros, son bastante homogéneas; en tanto la variación de los datos no son totalmente atribuidas a estos factores Métodos aleatorios en bloque Similares a los métodos aleatorios, sin embargo se pretende evaluar un resultados a diferentes tipos de organización de los ensayos Métodos estratificados Cuando se encuentra una heterogeneidad marcada del ambiente y no es factible controlarla, por tanto se deben seleccionar las unidades dependiendo el factor de cambio Cumplir los supuestos o principios estadísticos Normalidad Independencia Heterocedasticidad PARSIMONIA Consultar literatura especializada y expertos Parámetros estadísticos Sokal & Rohlf (1980) Clifford & Taylor (2008) Particularidades ecológicas Matteucci & Colma (1982) Krebs (1989)
Sobre el muestreo SELECCIÓN DE LAS VARIABLES A MEDIR Diferencia Diferencia Diferencia Escala orden distancia origen Nominal No No No Especie Ejemplo Ordinal Si No No Abundancia (abundante, escaso, raro) Intervalo Si Si Si Altitud, localización geográfica Razón Si Si Si DAP, Altura, Cobertura
Sobre el muestreo SELECCIÓN DE LAS VARIABLES A MEDIR Componente Variable Tipo Escala/Subtipo Toma Composición Familia Cualitativa Nominal Directa Género Cualitativa Nominal Directa Especie Cualitativa Nominal Directa Índices de diversidad y riqueza Cuantitativo Derivado (índice) Indirecta Número de individuos Cuantitativo Discreto Directa Estructura DAP Cuantitativo Continua Directa Altura Cuantitativo Continua* Directa / Aprox. Cobertura Cuantitativo Continua* Directa / Aprox. Índices estructurales (IVI) Cuantitativo Derivado (índice/propor Indirecta / Directa ciones) Densidad de madera Cuantitativo Derivado (Razón) Indirecta / Directa Función Área Foliar Cuantitativo Derivado (Razón) Indirecta / Directa Contenido de nutrientes Cuantitativo Continua / Derivada Indirecta / Directa (Razón) Incremento en biomasa Cuantitativa Derivada (Tasa) Indirecta / Directa
Localización y establecimiento permanente de los ensayos DOCUMENTACIÓN DEL ÁREA EN PROCESO DE RESTAURACIÓN Cartografía educativa Mapas de las áreas de intervención Reconocimiento en campo con conocedores locales Reconocimiento de las áreas de intervención y los ensayos de restauración Documentación, interpretación y análisis de la historia de disturbio
Localización y establecimiento permanente de los ensayos REGISTRO FOTOGRÁFICO Identificación del punto que genera mejor información visual a Punto de referencia? c b d a c b d Georreferenciación del punto de toma Dirección (brújula) ó puntos de amarre (foto) Evolución de la vegetación en el ensayo de biosólidos a través de los periodos de establecimiento y monitoreo. a. 2005, b. 2009, c. 2010 y d. 2012. Fuente: Barrera et al. (2010), ERE (2010)
Localización y establecimiento permanente de los ensayos INSTALACIÓN PERMANENTE DE CADA ENSAYO Parcela Cuadrada 100m² 10 m Vértices primarios Vértices secundarios 10 m
Localización y establecimiento permanente de los ensayos GEOREFERENCIACIÓN DE CADA ENSAYO Vértice 2 Parcela Cuadrada 100m² Vértice 3 10 m Vértice 1 Coordenadas (lat, long, alt) 10 m Vértice 4
Localización y establecimiento permanente de los ensayos GEOREFERENCIACIÓN DE CADA ENSAYO
Inventario y monitoreo de la vegetación en cada ensayo MARCACIÓN DE INDIVIDUOS VEGETALES < 0.3 m 0.3-1.5 m > 1.5 m
Inventario y monitoreo de la vegetación en cada ensayo MARCACIÓN DE INDIVIDUOS VEGETALES
Inventario y monitoreo de la vegetación en cada ensayo MARCACIÓN DE INDIVIDUOS VEGETALES Vértice 1 Coordenadas (lat, long, alt) Vértice 2 Vértice 3 Vértice 4
Inventario y monitoreo de la vegetación en cada ensayo CAPTURA DE DATOS DAP (cm) Altura (m) Formulario único a todos los proyectos Estandarización de la información y unidades de medida Cobertura (m) Bifurcaciones (und) Protocolo para el ingreso de datos a la Base Posición (x,y) Otros Sistematización e una única base Articulación con el SIG
Inventario y monitoreo de la vegetación en cada ensayo CAPTURA DE DATOS: DAP(cm) < 1 cm > 1 cm
Inventario y monitoreo de la vegetación en cada ensayo CAPTURA DE DATOS: Altura(m)
Inventario y monitoreo de la vegetación en cada ensayo CAPTURA DE DATOS: Cobertura(m)
Inventario y monitoreo de la vegetación en cada ensayo Categoría Evaluación Elementos de valoración Sin ataque de insectos o ataque parcial Sin necrosis o necrosis parcial Sin clorosis o clorosis parcia Sin evidencias de ramoneo o ramoneo parcial Follaje frondoso, sin marchites o seco Sin evidencias de pudrición Ataque parcial de insectos Necrosis parcial de hojas Clorosis parcial de hojas Síntomas de ramoneo Pérdida parcial de follaje (follaje ralo) Follaje seco o marchites parcial Pudrición parcial de ramas y tallo Ataque de insectos Necrosis de hojas Clorosis de hojas Evidencias de ramoneo Perdida de follaje (follaje ralo) Follaje seco, marchites Pudrición de ramas y tronco Ataque de insectos Necrosis de hojas Clorosis de hojas Evidencias de ramoneo Perdida de follaje (follaje ralo) Follaje seco, marchites Pudrición de ramas y tronco Valoración CAPTURA DE DATOS: Otras variables Categoría Alta 1 adaptación Bifurcaciones (und) Categoría Moderada 2 adaptación Categoría Baja 3 adaptación a a Adaptación b Un solo elemento de valoración o la sumatoria de estos menor al 25%. Unidad de análisis individuo vegetal (Copa y tallo). Fenología Un solo elemento de valoración 50-75%. Dos o más elementos de c valoración que sumen más de 50-75%. Unidad de análisis individuo vegetal (Copa y tallo). dc1: Alta adaptación: Individuos <25% o ausencia de síntomas sanitarios o afecciones físicas c C2: Moderada adaptación: Individuos 25-50% de síntomas sanitarios o afecciones físicas d Un solo elemento de valoración 50-75%. Dos ó más elementos de valoración que sumen más de 50-75%. Unidad de análisis individuo vegetal (Copa y tallo). Un solo elemento de valoración >75%. Dos o más a elementos de valoración que sumen más de 75%. Hasta donde incluir variables? Categoría Muy baja 4 adaptación b Unidad de análisis individuo vegetal (Copa y tallo). b a C3:Baja adaptación: individuos 50-75% de síntomas sanitarios o afecciones físicas b C4: Muy baja adaptación: >75% de síntomas sanitarios o afecciones físicas
Localización de individuos CAPTURA DE DATOS: Espacialización Vértice 2 Parcela Cuadrada 100m² Reducir los niveles de incertidumbre y desplazamientos geográficos Vértice 3 10 m Vértice 1 Coordenadas (lat, long, alt) 10 m Vértice 4
Inventario y monitoreo de vegetación asociada CAPTURA DE DATOS: Vegetación asociada Monitoreo permanente Robustez Preguntas especificas
Inventario y monitoreo de vegetación asociada CAPTURA DE DATOS: Vegetación asociada Parcela Cuadrada 100m² Vértice 2 1 m Cobertura especie Vértice 3 1 m 5 Pixeles (10 cm x10 m²) = 500cm² 10 m 30cm 1 m 35cm 1 m Vértice 1 Coordenadas (lat, long, alt) Cobertura 1 m 1 m 10 m Suelo desnudo? Exóticas & Nativas? Altura Vértice 4
Sistema de Información Geográfica CAPTURA DE DATOS: Espacialización
Sistema de Información Geográfica CAPTURA DE DATOS: Espacialización CODIFICACIÓN 1900 UQ1, UQ2 3097 CB1 ESTANDARIZACION DE LA INFORMACIÓN 9506 individuos 390 SC1 4149 US1, US2, US3, US4, US5, US6, US7, US8, US9
Sistema de Información Biológica CAPTURA DE DATOS: SIB SINA Información espacial CAR Información espacial DwC SIB Integrador sobre biodiversidad Publicador Nacional ICDE Integrador información espacial OGisC GBIF Publicador Internacional
IVI(%) No. Individuos Análisis de la información Diagramas de barras Histogramas Diagramas de cajas y bigotes 45 40 35 30 25 20 15 10 5 60 50 40 30 20 10 0 B. latifolia M. aestuans G. punctatum M. parvifolia M. pubescens Abundancia relativa Frecuencia relativa Dominancia relativa 0 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 Altura (cm)
Análisis de la información Componente florístico Familia Genero Especie Araliaceae Oreopanax Oreopanax incisus Ageratina Ageratina aristei Asteraceae Baccharis Baccharis latifolia Smallanthus Smallanthus pyramidalis Verbesina Verbesina crassiramea Axodaceae Viburnum Viburnum tinoides Betulaceae Alnus Alnus acuminata Clusiaceae Clusia Clusia multiflora Cunoniaceae Weinmannia Weinmannia tomentosa Escalloniaceae Escallonia Escallonia paniculata Escallonia pendula Fabaceae Lupinus Lupinus sp. Melastomataceae Monochaetum Monochaetum myrtoideum Meliaceae Cedrela Cedrela montana Myricaceae Morella Morella pubescens Myrtaceae Myrcianthes Myrcianthes leucoxyla Primulaceae Myrsine Myrsine guianensis Rosaceae Hesperomeles Hesperomeles goudotiana Hesperomeles obtusifolia Salicaceae Xylosma Xylosma spiculifera Abatia Abatia parviflora Verbenaceae Duranta Duranta mutisiana
Análisis de la información Componente estructural
Análisis de la información Componente composición Riqueza especifica Índice de Menhinick Diversidad Índice de Simpson Relación entre las especies /N total de individuos Mide la proporción de la diversidad observada en relación con la máxima diversidad esperada Equidad: indice Pielou Probabilidad de extraer individuos de una misma especie, generando mayor importancia a las especies más abundantes
Análisis de la información Componente función Especie GM INC I Verbesina crassiramea 2 63 47 Abatia parviflora 1 21 31 Myrsine guianensis 2 56 42 Smallanthus pyramidalis 1 16 29 Myrcianthes leucoxyla 2 62 41 Escallonia paniculata 2 53 38 Monochaetum myrtoideum 1 9 27 Ligustrum japonicum 1 6 27 Escallonia pendula 1 4 26 Alnus acuminata 1 9 27 Baccharis latifolia 1 11 28
Análisis de la información Componente función
Síntesis CAPTURA DE DATOS: Espacialización Etapa del monitoreo Geo-Posicionamiento y establecimiento permanente de los ensayos Inventario y monitoreo de la vegetación en cada ensayo Identificación taxonomía, fenología y origen de las especies Espacialización de los individuos Inventario y monitoreo de la vegetación asociada en cada ensayo Análisis de datos Actividades Preparación del área muestreal de cada ensayo Instalación del área de cada ensayo Georreferenciación de cada ensayo Marcación de individuos vegetales Captura de datos (Diámetro (cm) Diámetro de copas (m), Altura (m) Bifurcaciones, Adaptación) Monitoreo de vegetación asociada (cobertura y altura) Clasificación de Familias, Géneros, especies y autor de las especies de acuerdo con APA III Registro fenológico Identificación del origen de las especies en dos categorías: nativa y exótica Localización geográfica de los individuos de acuerdo con el sistema de referencia espacial utilizado SIG Instalación de cuadrantes muestréales Captura de datos Análisis descriptivos Pruebas de comparación o contraste Índices de estructura Índices de composición Índices de función