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I UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS LABORATORIO DE ECOLOGÍA DE BOSQUES TROPIAC

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I UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS LABORATORIO DE ECOLOGÍA DE BOSQUES TROPIAC UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS LABORATORIO DE ECOLOGÍA DE BOSQUES TROPIACLES Y PRIMATOLOGÍA TESIS PARA OPTAR AL TITULO DE DOCTOR EN CIENCIAS BIOLÓGICAS Diversidad, carbono y dinámica de las comunidades de árboles en Bosques Húmedos Tropicales de Colombia Candidata Ana María Aldana Serrano Defendida públicamente el 26 de enero de 2017, frente al jurado: Dr. Pablo R. Stevenson, Profesor Titular, Universidad de Los Andes Director Dr. Timothy R. Baker, Profesor Asociado, Universidad de Leeds Evaluador Externo Dra. Eloisa Lasso, Profesora Asociada, Universidad de Los Andes Evaluadora Interna i UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS LABORATORIO DE ECOLOGÍA DE BOSQUES TROPIACLES Y PRIMATOLOGÍA TESIS PARA OPTAR AL TITULO DE DOCTOR EN CIENCIAS BIOLÓGICAS Diversity, Carbon and Dynamics of Tree Communities in Colombia´s Rainforests Candidata Ana María Aldana Serrano Defendida públicamente el 26 de enero de 2017, frente al jurado: Dr. Pablo R. Stevenson, Profesor Titular, Universidad de Los Andes Director Dr. Timothy R. Baker, Profesor Asociado, Universidad de Leeds Evaluador Externo Dra. Eloisa Lasso, Profesora Asociada, Universidad de Los Andes Evaluadora Interna ii Con amor infinito para Alf, Sara y Lucas iii AGRADECIMIENTOS Una cosa me quedo clara después de los cinco años que trabajé en éste proyecto: la ciencia no es un trabajo en solitario, la ciencia es el producto de la colaboración y el trabajo en equipo. Éste trabajo, en particular, lo he realizado gracias al esfuerzo y la contribución de muchos investigadores, profesores, voluntarios y amigos. A Alf le agradezco por ser mi cómplice, mi compañero, mi confidente, por apoyarme de todas las maneras posibles durante este proceso y por ser un padre de familia ejemplar. Gracias a su visión igualitaria de las responsabilidades de la familia, permitió que Sara y Lucas no sintieran tan fuerte la ausencia de una madre apasionada por su trabajo. A Pablo gracias por tanto aprendizaje durante éstos 12 años de trabajo conjunto y amistad. Puedo decir que con nuestra amistad creció mi pasión por conocer los bosques de tierras bajas de Colombia. Ojalá algún día, no muy lejano, podamos cumplir nuestro sueño de producir la guía de plantas los bosques de Colombia. El Departamento de Ciencias Biológicas, la Facultad de Ciencias y la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad de Los Andes propiciaron las condiciones laborales y apoyos económicos para el desarrollo de ésta investigación con las asistencias graduada y de investigación, así como con los proyectos semilla y la financiación de la pasantía en el exterior. La beca para mujeres en ciencia de L´Oréal – Unesco Colombia, versión 2014, fue una fuente de financiación importante para éste proyecto. Agradezco a James Richardson por su apoyo incluso desde antes que iniciara el doctorado, sus concejos y apoyo han sido invaluables. Mailyn González y Catalina González quienes al ser parte del comité de doctorado me dieron su apoyo, no sólo académico si no también anímico. Gracias a las profesoras, investigadoras y excelentes jefas Mónica Pachón, Silvia Restrepo, Camila González por confiar en mi trabajo y en mis capacidades, incluso fuera del ámbito académico. Quiero agradecer especialmente a los estudiantes de pregrado que quisieron trabajar bajo mi co-dirección y me apoyaron en la toma y el análisis de los iv datos: Juan Sebastián González, Isabel Cristina Restrepo, Andrea Gómez, Melissa Martínez y Guillermo Rivas. Gracias a los muchos voluntarios que me acompañaron y me ayudaron en el trabajo de campo: Vanessa Rubio, Erika Rodríguez, Marcela Córdoba, Indira León, Sasha Cárdenas, Diana Pizano, Alejandra Jiménez, Camilo Quiroga, Eduardo Pinel, Edna Beltrán, Diana Acosta, Felipe Aramburo, Ángela Sánchez, Camila Monje, Ángela Perilla, Maria Juliana Pardo, Nathali Rodriguez, Maria Fernanda Torres, Juan Camilo Muñoz, Sandro Figueroa, Mónica Cardozo, Jaime Cabezas, Andrés Montes y Natalia Alvis. Todos los estudiantes y miembros del Laboratorio de Ecología de Bosques Tropicales y Primatología fueron compañía y apoyo constante durante éste tiempo. A mis colegas, colaboradores y coautores, especialmente a Luis Francisco Henao-Díaz, Sebastián González, Luisa Fernanda Casas, Sasha Cárdenas, Diego Felipe Correa, Boris Villanueva, Ángela Cano y María Natalia Umaña, su trabajo fue el cimiento para desarrollar mi proyecto. A los amigos que hice y reencontré en la Universidad de Berkeley y en el Jardín Botánico de Edimburgo, fue poco tiempo, pero la pasantía fue realmente una experiencia muy valiosa. A los evaluadores de la tesis, Eloisa Lasso y Tim Baker, quienes con sus comentarios ayudaron a mejorar la calidad de éste documento. Finalmente, a mis compañeros del doctorado, que se convirtieron en amigos y cómplices; gracias por las charlas, los cafés, los almuerzos y todos los momentos que aportaron a mi salud mental y a que siempre me sintiera acompañada en ésta hazaña. v CONTENIDO RESUMEN ................................................................................................................... 3 ABSTRACT ................................................................................................................. 4 INTRODUCCIÓN GENERAL ...................................................................................... 5 GENERAL INTRODUCTION ....................................................................................... 8 CAPÍTULO I – AVANCES SOBRE LA HISTORIA ECOLÓGICA Y EVOLUTIVA DE LOS BOSQUES HÚMEDOS TROPICALES DEL NORTE DE SUR AMÉRICA ........ 11 Resumen ........................................................................................................................... 12 Abstract ............................................................................................................................. 13 ENVIRONMENTAL FILTERING OF EUDICOT LINEAGES UNDERLIES PHYLOGENETIC CLUSTERING IN TROPICAL SOUTH AMERICAN FLOODED FORESTS .......................................................................................................................... 14 Appendix 1 ......................................................................................................................... 49 Appendix 2 ......................................................................................................................... 50 FLOODING AND DIFFERENCES IN SOIL COMPOSITION DETERMINE BETA- DIVERSITY OF LOWLAND FORESTS IN NORTHERN SOUTH AMERICA .................... 51 CAPÍTULO II – DETERMINANTES DE LAS RESERVAS DE CARBONO DE LOS BOSQUES EN EL NORTE DE SURAMÉRICA ......................................................... 72 Resumen ........................................................................................................................... 73 Abstract ............................................................................................................................. 74 DRIVERS OF BIOMASS STOCKS IN NORTHWESTERN SOUTH AMERICAN FORESTS: CONTRIBUTING NEW INFORMATION ON THE NEOTROPICS ................. 75 CAPÍTULO III – DINAMICA DE COMUNIDADES Y DE CARBONO DE LOS BOSQUES DE TIERRAS BAJAS EN EL NORTE DE SUR AMÉRICA ..................... 89 TREE TURNOVER AND CARBON DYNAMICS OF SEASONALLY-FLOODED AND TERRA FIRME FORESTS OF COLOMBIA ...................................................................... 90 FOREST FRAGMENTS OF THE ANDEAN PIEDMONT AS CARBON SINKS: SHORT- TERM GAIN OF ABOVE GROUND BIOMASS IN FRAGMENTS USED BY CATTLE RANCHES ....................................................................................................................... 115 CONCLUSIONES GENERALES ............................................................................. 125 GENERAL CONCLUSIONS .................................................................................... 128 LITERATURA CITADA ............................................................................................ 130 1 ANEXOS ................................................................................................................. 134 ANEXO 1 – Dinámica de bosques en diferentes escenarios de tala selectiva en el magdalena medio (colombia). ......................................................................................... 135 ANEXO 2 – Forest biomass density across large climate gradients in northern south america is related to water availability but not with temperature ..................................... 148 ANEXO 3 – Dinámica, estructura y diversidad de los bosques de galería en la región de los llanos, colombia ......................................................................................................... 180 ANEXO 4 – Specific gravity of woody tissue from lowland Neotropical plants: variance among forest types .......................................................................................................... 215 2 RESUMEN Los servicios ecosistémicos se han convertido en una importante herramienta para enfatizar la necesidad de conservar los diversos ecosistemas del mundo, ya que estos ayudan a mantener el bienestar de la humanidad. Por esta razón, el servicio de captura de carbono ha sido el centro de atención de grupos de investigación que pretenden conocer y describir la ecología de los bosques amazónicos, argumentando que la conservación de estos bosques ayuda a mitigar y disminuir los efectos del cambio climático global. El objetivo principal de ésta investigación fue estimar la capacidad de captura de carbono de bosques
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