C c0020
DIVISIÓN DE CIENCIAS FORESTALES
CRECIMIENTO EN PLANTACIONES DE Pinus
durangensis MARTÍNEZ Y Pinus engelmannii CARRIÈRE EN EL PREDIO MOLINILLOS,
ESTADO DE DURANGO
TESIS
Que como requisito parcial
Para obtener el Título de
INGENIERO FORESTAL
PRESENTA
EDGAR ELISEO SARIÑANA ROMERO
Chapingo, Texcoco, Edo. de México, Octubre 2019
Esta tesis titulada CRECIMIENTO EN PLANTACIONES DE Pinus durangensis MARTÍNEZ Y Pinus engelmannii CARRIÈRE EN EL PREDIO MOLINILLOS, ESTADO DE DURANGO, fue realizada por Edgar Eliseo Sariñana Romero bajo la dirección de los Drs. José Amando Gil Vera Castillo y Hugo Ramírez Maldonado. Ha sido asesorada, revisada y aprobada por el siguiente Comité Asesor indicado, aceptada por el mismo como requisito parcial para obtener el grado de:
INGENIERO FORESTAL EN CIENCIAS FORESTALES
DIRECTOR: ______
DR. JOSÉ AMANDO GIL VERA CASTILLO
SECRETARIO: ______
DR. HUGO RAMÍREZ MALDONADO
VOCAL: ______
DR. DANTE ARTURO RODRÍGUEZ TREJO
SUPLENTE: ______
ING. JAVIER SANTILLÁN PÉREZ
SUPLENTE: ______
DR. ÁNGEL LEYVA OVALLE
Chapingo, Texcoco, Edo. de México, Octubre 2019
AGRADECIMIENTOS
A dios por expresar en mí una vida grandiosa, llena de amor, salud y sabiduría que me permitió haber llegado hasta aquí.
A mis padres Ma. del Consuelo Romero y Eliseo Sariñana, por estar siempre en todo momento apoyándome y alentándome a superarme con todo su amor y esfuerzo, para ser una mejor persona cada día. A mis hermanos Adriana, Francisco e Israel, por todos los momentos felices que hemos compartido y por el cariño que a pesar de la distancia nos mantuvo unidos. A la Universidad Autónoma Chapingo, y a la División de Ciencias Forestales por haberme dado la oportunidad de desarrollarme personal y profesionalmente durante mi estancia en sus instalaciones. A los Drs. Gil Vera Castillo y Hugo Ramírez por el apoyo, seguimiento y asesoramiento brindados durante la realización del presente trabajo, además por su amistad y confianza depositada en mí. Igualmente agradecer al Dr. Dante Arturo Rodríguez, Dr. Ángel Leyva, Ing. Javier Santillán, por el tiempo dedicado a la revisión de este trabajo y por sus valiosas sugerencias. Al Sr. Juan Antonio Mancinas por haber brindado la oportunidad y apoyo para la realizar la evaluación de las plantaciones en el predio Molinillos. A los Sres. Francisco Quiroz e Iván Briseño por su apoyo y amena compañía durante la fase de campo.
A Oriandy Diaz por su compañía, cariño y apoyo para cumplir un objetivo importante en mi vida.
A mis amigos y compañeros, por todos los momentos compartidos que de una manera u otra han sido clave en mi estadía por la universidad.
i
DEDICATORIA
La presente tesis es dedicada a mi familia a quienes les debo todo lo que soy.
A mis padres, por ser un pilar fundamental en mi vida que sin ellos no hubiera logrado este objetivo tan importante en mi vida, gracias a ellos por todo su esfuerzo, además de confiar y creer en mí, por desear y anhelar lo mejor para mi vida, gracias por su apoyo incondicional y por cada uno de sus consejos que me forjaron a ser una mejor persona.
A mis hermanos, por compartir una feliz infancia, por todos los bellos momentos que hemos pasado juntos además de todas las experiencias que nunca olvidaremos.
ii
ÍNDICE GENERAL
AGRADECIMIENTOS ...... i
DEDICATORIA ...... ii
ÍNDICE GENERAL ...... iii
ÍNDICE DE CUADROS ...... vi
ÍNDICE DE FIGURAS ...... viii
RESUMEN ...... ix
SUMMARY ...... x
1 INTRODUCCIÓN ...... 1
2 OBJETIVOS ...... 3
2.1 Objetivo General ...... 3
2.2 Objetivo Particular ...... 3
3 HIPÓTESIS ...... 3
4 REVISIÓN DE LITERATURA ...... 4
4.1 TAXONOMÍA DE Pinus durangensis ...... 4
4.1.1 Descripción botánica ...... 4 4.1.1.1 Fuste ...... 4 4.1.1.2 Hojas ...... 5 4.1.1.3 Conos ...... 5 4.1.1.4 Semillas...... 5 4.1.1.5 Ecología ...... 5 4.1.1.6 Distribución ...... 6 4.1.1.7 Clima ...... 6 4.1.1.8 Crecimientos ...... 6 4.1.1.9 Características de la madera ...... 6 4.1.1.10 Importancia ...... 7 4.2 TAXONOMÍA DE Pinus engelmannii...... 7
4.2.1 Descripción botánica ...... 7
iii
4.2.1.1 Fuste ...... 7 4.2.1.2 Hojas ...... 8 4.2.1.3 Conos ...... 8 4.2.1.4 Semillas...... 8 4.2.1.5 Ecología ...... 8 4.2.1.6 Distribución ...... 9 4.2.1.7 Clima ...... 9 4.2.1.8 Crecimientos ...... 9 4.2.1.9 Características de la madera ...... 9 4.2.1.10 Importancia ...... 9 4.3 SILVICULTURA ...... 10
4.3.1 Cortas de regeneración ...... 10 4.3.2 Árboles padres...... 10 4.3.3 Matarrasa o Corta total ...... 10 4.3.3.1 Matarrasa con repoblación artificial ...... 11 4.3.3.2 Matarrasa con repoblación natural ...... 12 4.4 PREPARACIÓN Y TRATAMIENTO DEL SITIO ...... 12
4.5 PLANTACIONES “PURAS” Y “MIXTAS” ...... 13
4.5.1 Plantaciones mixtas ...... 14 4.5.1.1 Plantaciones puras con accesorias ...... 14 4.5.1.2 Plantaciones mixtas con dos o más especies principales ...... 15 4.5.2 Plantaciones puras ...... 15 4.6 CALIDAD DE PLANTA ...... 16
4.7 MODELOS DE CRECIMIENTO ...... 16
4.7.1 Modelo de Schumacher ...... 17 4.7.2 Modelo de Chapman- Richards ...... 18 4.7.3 Modelo Weibull ...... 19 5 MATERIALES Y MÉTODOS ...... 20
5.1 DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO ...... 20
5.1.1 Geología y Suelos ...... 21 5.1.2 Hidrología ...... 21 5.1.3 Clima ...... 21
iv
5.1.4 Vegetación ...... 22 5.1.5 Fauna ...... 22 5.2 UBICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE PLANTACIONES ...... 24
5.3 PREPARACION DEL SITIO ...... 28
5.3.1 Descripción de maquinaria ...... 29 5.3.1.1 Bulldozer ...... 29 5.3.1.2 Tractor Agrícola ...... 30 5.3.1.3 Bordeadora ...... 30 5.4 PLANTA ...... 31
5.4.1 Contenedor ...... 31 5.4.2 Planta de Pinus durangensis ...... 31 5.4.3 Planta de Pinus engelmannii ...... 31 5.4.4 Sustrato ...... 31 5.5 ÉPOCA DE PLANTACIÓN ...... 32
5.6 PLANTACIÓN ...... 32
6 METODOLOGÍA ...... 33
6.1 MUESTREO DIRIGIDO O SUBJETIVO ...... 33
6.2 FORMA Y TAMAÑO DE LOS SITIOS ...... 33
6.3 TRABAJO EN CAMPO Y GABINETE ...... 34
6.4 TOMA DE DATOS...... 35
6.5 ANÁLISIS ...... 36
7 RESULTADOS ...... 37
7.1 Comparación de Diámetro Normal (DN) ...... 38
7.2 Comparación de Altura (AT) ...... 42
7.3 Comparación de Diámetro al cuadrado por Altura (D2A) ...... 46
8 CONCLUSIONES ...... 50
9 LITERATURA CITADA ...... 51
v
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Ficha Técnica del "Bulldozer D6-H"...... 29
Cuadro 2. Ficha técnica del "Tractor agrícola"...... 30
Cuadro 3. Ficha técnica del "Bordero agrícola de 6 discos"...... 30
Cuadro 4. Descripción de variables...... 35
Cuadro 5. Cifras descriptivas de la base de datos de cada plantación...... 37
Cuadro 6. Análisis de varianza de diámetro normal (DN) como función de especie
(P. durangensis y P. engelmannii), empleando la edad como covariable ...... 38
Cuadro 7. Promedio de diámetro normal por especie estimadas por mínimos cuadrados descontando la influencia de la edad ...... 39
Cuadro 8. Análisis de varianza tipo III, cada fuente descontando la influencia de las otras fuentes...... 40
Cuadro 9. Análisis de varianza de diámetro normal como función de especie para cada edad independiente...... 41
Cuadro 10. Análisis de varianza de altura (AT) como función de especie (P. durangensis y P. engelmannii), empleando la edad como covariable...... 42
Cuadro 11. Promedio de altura por especie estimadas por mínimos cuadrados descontando la influencia de la edad...... 43
Cuadro 12. Análisis de varianza tipo III, cada fuente descontando la influencia de las otras fuentes...... 43
Cuadro 13. Análisis de varianza de altura como función de especie para cada edad independiente...... 45
Cuadro 14. Análisis de varianza de D2A como función de especie (P. durangensis y P. engelmannii), empleando la edad como covariable...... 46
vi
Cuadro 15. Promedio de D2A por especie estimadas por mínimos cuadrados descontando la influencia de la edad...... 47
Cuadro 16. Análisis de varianza tipo III, cada fuente descontando la influencia de las otras fuentes...... 47
Cuadro 17. Análisis de varianza de D2A como función de especie para cada edad independiente...... 49
vii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Mapa de localización del área de estudio ...... 20
Figura 2. Ubicación del Sub-rodal # 037A "Cuchilla 2011" ...... 24
Figura 3. Ubicación del Sub-rodal # 038A “Cuchilla 2012" ...... 25
Figura 4. Ubicación del Sub-rodal # 039A “Cuchilla 2013" ...... 26
Figura 5. Ubicación del Sub-rodal #153 "El Macho Alazán" ...... 27
Figura 6. Subsolado ejecutado con un Bulldozer D6-H ...... 28
Figura 7. Surcado con una rastra de discos impulsada por un tractor agrícola ..... 28
Figura 8. Bulldozer D6-H...... 29
Figura 9. Tractor Agrícola...... 30
Figura 10. Bordero agrícola de 6 discos...... 30
Figura 11. Técnica de la doble T, con pala Neozelandesa ...... 32
Figura 12. Diámetro normal como función de edad para ambas especies en experimentación...... 40
Figura 13. Altura como función de edad para ambas especies en experimentación.
...... 44
Figura 14. D2A como función de edad para ambas especies en experimentación.
...... 48
viii
RESUMEN
El presente estudio fue realizado en el estado de Durango en el predio forestal “Molinillos”, el objetivo fue determinar el crecimiento de plantaciones de Pinus durangensis y Pinus engelmannii, posterior a la remoción total de la vegetación arbórea, cabe señalar que es la primera ocasión que se implementan la corta total en el estado de Durango.
La ejecución de las plantaciones fue realizada considerando diferentes practicas tales como preparación de sitio mecanizada utilizando un bulldozer acondicionado en la parte posterior con un diente insertado en el suelo con una profundidad de 40 cm, después realizando un surcado con una rastra de discos impulsada con un tractor agrícola formando camellones.
Otro aspecto fue la mezcla de especies al realizar plantaciones mixtas con dos especies: Pinus durangensis y Pinus engelmannii, la calidad de planta también fue importante en el estudio, ya que se consideraron características morfológicas y fisiológicas.
El análisis estadístico de las variables: altura, diámetro y D2A fue realizada con base al programa SAS 9.3 para realizar comparaciones y descripciones del desarrollo que han tenido las cuatro plantaciones con diferentes edades. Los resultados en altura indican que P. durangensis presenta mayores crecimientos desde un inicio, para el diámetro P. engelmannii presenta los primeros años un mayor diámetro sin embargo P. durangensis después de un periodo lo supera.
PLABRAS CLAVE: Corta total, plantación, plantaciones mixtas, calidad de planta, preparación de sitio y crecimiento.
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SUMMARY
The present study was carried out in the state of Durango on the “Molinillos” forest estate, the objective was to determine the growth of Pinus durangensis and Pinus engelmannii plantations, after the total harvesting, it should be noted that it is the first occasion that the clearcut was implemented in the state of Durango.
The execution of the plantations was done considering different aspects such as soil preparation using a bulldozer conditioned in the back with a tooth inserted in the ground with a depth of 40 cm, then making a groove with a disk harrow driven with a Agricultural tractor forming ridges.
Another aspect was the mixture of species when performing mixed plantations with two species: Pinus durangensis and Pinus engelmannii, the quality of the plant was also important in the study, since morphological and physiological characteristics were considered.
The statistical analysis of the variables: height, diameter and D2A was performed using the SAS 9.3 program to make comparisons and descriptions of the development that the four plantations with different ages. The results in height indicate that P. durangensis has greater growth from the beginning, for the diameter
P. engelmannii has a larger diameter in the first years, however, P. durangensis exceeds it after a period.
Keywords: Cut complete, Plantation, mixed plantations, plant quality, site preparation and growth.
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1 INTRODUCCIÓN
Históricamente uno de los principales retos del silvicultor ha sido establecer bosques nuevos en tierras deforestadas o regenerar los que ya existen después de su aprovechamiento (Daniel, 1982). Sin embargo, en México al elegir el método de aprovechamiento de un bosque se basa principalmente en el uso de un diámetro de corta mínimo y una intensidad de corta máxima, sin tomar en cuenta previsiones especificadas para la obtención de regeneración; esto debido al poco conocimiento que se tiene de las necesidades ecológicas de las especies aprovechadas con cierto método de tratamiento silvícola. Aun así, la regeneración natural se presenta casualmente, debido a las aperturas de dosel ocasionadas por los aprovechamientos, incendios, plagas u otros disturbios naturales o causados por el hombre (Velázquez, 1984).
Un ejemplo de ello se tiene en la región norte del país, no siendo el estado de Durango la excepción de tal problemática, donde el uso de sistemas silvícolas y manejo intensivo del bosque han incrementado la aplicación del método de regeneración de árboles semilleros, el cual ha tenido cierto éxito y la regeneración natural se consigue casi sin problemas debido a los tipos de suelos, su poca compactación y al clima. Sin embargo, este éxito en ocasiones resulta insuficiente para satisfacer los requerimientos ecológicos, económicos y sociales de la región (Fierros, 1991).
La producción forestal en nuestro país en los últimos años ha ido decayendo debido a un mal manejo de las zonas forestales bajo aprovechamiento, teniendo como consecuencia directa el deterioro y desaparición de extensas zonas arboladas; además, el bosque tiene que ser un recurso sustentable y para eso la Estrategia Nacional de Manejo Forestal Sustentable para el Incremento de la Producción y Productividad “ENAIPROS” implementó un programa de promoción de plantaciones forestales, para dar un mejor manejo y obtener resultados favorables en sus aprovechamientos dentro de los bosques (CONAFOR, 2015).
1
Por lo anterior, se hace necesaria una evaluación completa de parcelas permanentes de muestro para registrar los resultados que se han ido obteniendo de las plantaciones ya establecidas en el estado de Durango y poder publicarlas para apoyar el desarrollo del manejo en bosques naturales.
En este trabajo, la evaluación se realiza en el predio forestal “Molinillos”, municipio de Durango en el estado de Durango, donde se han practicado diversos trabajos de investigación y observación práctica. Se ha decidido comparar los resultados de los tratamientos silvícolas “cortas totales” y “cortas de árboles padres”, con restablecimiento inmediato con fines experimentales. Este proyecto empezó en 2008 y ahora se decide su evaluación con el fin de utilizar los resultados en la región, para decidir el tipo de manejo que conviene a estas plantaciones, otras semejantes, en cuanto a tratamientos intermedios como podas y aclareos.
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2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo General
➢ Evaluar el crecimiento en plantaciones de Pinus durangensis Martínez y
Pinus engelmannii Carrière en el predio “Molinillos”, Estado de Durango.
2.2 Objetivo Particular
➢ Evaluar las variables Diámetro Normal (DN), Altura (AT) y Diámetro
cuadrático por altura (D2A, variable asociada al volumen) de Pinus
durangensis y Pinus engelmannii en cuatro edades de plantaciones en el
predio “Molinillos”, Estado de Durango.
3 HIPÓTESIS
➢ La preparación del sitio de plantación tiene un efecto positivo en la respuesta
de los brinzales plantados en el crecimiento en diámetro y altura de Pinus
durangensis Martínez y Pinus engelmannii Carrière
3
4 REVISIÓN DE LITERATURA
4.1 TAXONOMÍA DE Pinus durangensis
Los primeros intentos para clasificar esta especie comenzaron desde 1906 en la Universidad de Yale en Estados Unidos con ejemplares colectados en la Mesa de la Sandía, Durango, por George Russell Shaw, quien al principio lo denominó Pinus mexicana o Pinus roseana, pero desistió y lo incluyó como Pinus montezumae. Sin embargo, más tarde lo removió pasándolo a Pinus Ponderosa var. arizonica, aunque en ningún caso publicó su designación, ni llegó a describirlo completamente. Posteriormente el Ingeniero Cenobio E. Blanco en 1938 en un artículo denominado “Los Pinos de México” hizo referencia a un pino real de 5 acículas el cual no había sido descrito. No fue sino hasta 1942 que Martínez profundizó su descripción y consideró que se trataba de una especie nueva a la cual designó como Pinus durangensis (Eguiluz, 1978).
De acuerdo con Perry (1991), Pinus durangensis queda ubicado taxonómicamente en las siguientes categorías:
Subgénero Diploxilon o pinos duros
Sección Ponderosae
Pinus durangensis
4.1.1 Descripción botánica
Algunos de los autores que han descrito a esta especie son Eguiluz, (1978), Martínez (1992) y Perry (1991), quienes en general coinciden en describirla a de la siguiente manera:
4.1.1.1 Fuste Llega a alcanzar hasta 40 m de altura y 40 cm a 70 cm de diámetro normal, de copa densa y redondeada. Ramas ásperas de color obscuro grisáceo, a veces con ligero tinte glauco, que comienza a unos 20 o 23 m. Las brácteas son cortas y próximas. Corteza de 15 a 25 mm de color café rojizo obscuro, agrietada algo escamosa y con gruesas fisuras poco profundas. 4
4.1.1.2 Hojas Se presentan en fascículos de 6 a veces de 5 o 7 y en casos raros 8. Miden de 10 a 25 cm, comúnmente alrededor de 16 cm, aglomeradas. Algo encorvadas y tiesas; grosor casi de 1 mm, con márgenes finamente aserrados, presenta estomas sobre las superficies dorsal y ventral. Canales resiníferos medios en número de 2 o 3 y ocasionalmente 4.
4.1.1.3 Conos Conos ovoides a cónico ovoides, de 7 a 10 cm de longitud, son de color café rojizo, usualmente en grupos de dos o tres sobre péndulos cortos de 5 a 8 mm de largo (los conos maduros aparentan ser sésiles). Frecuentemente al caer el cono deja algunas escamas basales, adheridas a la rama. Las escamas son duras y fuertes, de 18 mm a 22 mm a 14 mm de ancho, apófisis levantada, rematando en cúspide subpiramidal con una pequeña espina corta y delgada.
4.1.1.4 Semillas Son pequeñas, miden unos 5 mm de largo por unos 2 m de grueso, abultadas, vagamente triangulares con ala articulada de 12 mm a 14 mm de largo por 6 mm a 7 mm de ancho, color amarillo pálido, oblicua, redondeada en el ápice y con ganchos en la base. La dispersión de semilla ocurre durante los meses de octubre a diciembre (Eguiluz, 1978; Martínez, 1992).
4.1.1.5 Ecología Crece en rangos altitudinales de 2200 a 2700 msnm (Eguiluz 1978; Martínez, 1992; Perry 1991), se encuentra en cañadas abiertas, lomeríos y valles de grandes extensiones que es donde puede llegar a asociarse, sin ser precisamente dominante; pero si muy abundante en las planicies o mesas, donde se le ha visto gran poder regenerativo (Eguiluz, 1978; Perry, 1991)
Eguiluz (1978) reporta que esta especie se desarrolla en suelos bien drenados, de humus color café, café rojizo o negro; con pH que varía de 5 a 7 de textura franca con limo o arcilla, generalmente ricos o medianamente ricos en materia orgánica, nitrógeno, calcio y potasio, pero siempre pobres en fósforo.
5
4.1.1.6 Distribución De acuerdo con Eguiluz (1978) y Perry (1991) Pinus durangensis se encuentra en el noroeste de la Sierra Madre Occidental, en los Estados de Chihuahua, Sonora, Durango y en el este de Sinaloa cerca del límite con Durango, entre los paralelos 19°35’ a 30°15’ de latitud norte y meridianos 102°00’ a 108°20’ de longitud oeste. Por otra parte, Eguiluz (1978) menciona que también se han reportado y colectado ejemplares de los Estados de Aguascalientes, Jalisco y Michoacán.
4.1.1.7 Clima En el área de distribución de Pinus durangensis la precipitación anual varia de 600 a 1600 mm, siendo de 700 a 1000 mm los más representativos; dicha precipitación se reparte en dos periodos: uno en verano (el más lluvioso) de junio a septiembre y el otro en invierno de diciembre a marzo, siendo los meses más secos abril y mayo. La temperatura media es de 13.3° C, con máximas extremas de casi 40° C y mínimas extremas de hasta -19° C; las máximas temperaturas ocurren de abril a junio y las mínimas durante invierno, siendo entonces cuando pueden ocurrir nevadas ocasionales, se presentan de 6 a 150 heladas anuales (Eguiluz, 1978).
4.1.1.8 Crecimientos Martínez (1992) menciona que en los primeros años esta especia tiene incremento en altura de 120 cm y en etapas maduras observó de 50 cm a 60 cm, así mismo reporta un ejemplar de 215 años con un diámetro normal de 1.2 m.
4.1.1.9 Características de la madera Es de color amarillento o blanquecino de textura compacta, de buena calidad para productos en general utilizados en la construcción, aunque cuando el árbol vegeta en terrenos profundos y planos resulta blanda y de poca resistencia a la flexión y a la torsión (Martínez, 1992). Las traqueidas tienes un diámetro promedio de 39 µ; los rayos son de dos tipos uniseriados (más abundante) y fusiformes con un canal resiníferos transversal con una altura total promedio de 198µ; los canales resiníferos tienen epitelio de pared delgada, en número de 0.4 por mm2 con un diámetro promedio de 116 µ (Eguiluz, 1978)
6
4.1.1.10 Importancia Eguiluz (1978) menciona que esta especie produce abundante resina (aunque según parece se explota muy poco comercialmente), su madera se utiliza en la industria del aserrío, la de triplay, para la fabricación de molduras, duelas, trabajos de ebanistería y en menor proporción para fabricar muebles, pulpa de celulosa y papeles, postes para líneas de luz, cajas de empaque y tableros de partículas. Este mismo autor recomienda ampliamente el Pinus durangensis para plantaciones comerciales destinadas a la obtención de fustes rectos.
4.2 TAXONOMÍA DE Pinus engelmannii
Engelmann publicó esta especie en 1848, con el nombre de P. macrophylla; pero en 1854 se volvió a describir por Carrière con el nombre de P. engelmannii. Prioritariamente, le correspondía el nombre de la primera descripción de Engelmann y se aceptó la de Carrière. Años después, Shaw incluyó la especie como variedad del P. ponderosa y Standley la consideró como sinónimo de dicho pino (Eguíluz, 1978).
Subgénero Diploxilon o pinos duros
Sección Trifoliae
Pinus engelmannii Carrière
4.2.1 Descripción botánica
Eguiluz (1978), describe a esta especie de la manera que se expone enseguida:
4.2.1.1 Fuste Árbol de 20 a 30 m de alto a veces mayor y hasta 60 a 80 cm de diámetro, con fuste limpio y recto, superior a 17 m, con una copa larga y redonda; ramas delgadas, más o menos horizontales y colocados en el tallo irregularmente. Ramillas de color café ceniciento, ásperas y fuertes, con las bases de las brácteas cortas, continuas y cordiformes. La corteza es áspera y agrietada dividida en placas angostas.
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4.2.1.2 Hojas Se presentan en grupos de 3, 4 y rara vez 5 por fascículo, aglomeradas, fuertes, muy robustas y tiesas; de color verde claro brillante miden de 30 a 38 cm de largo a veces hasta 43, por 1.5 a 2 mm de ancho; anchamente triangulares cuando son 4 o 5 y carinadas cuando son 3, con los bordes aserrados. Tienen estomas en las 3 caras y sus canales resiníferos son medios, excepcionalmente con 1 o 2 internos, en número de 3 a 11 y hasta 13 pero regularmente 5 a 8.
4.2.1.3 Conos Duros y pesados, largamente ovoides y oblongo cónicos, algo reflejados, oblicuos y levemente encorvados, de 13 a 18 cm de largo; color café amarillento algo ocre y casi siempre lustrosos.
Se presentan por pares, pero frecuentemente de 3 a 5, en pedúnculos de 10 a 15 mm que dan la impresión de ser sésiles. Escamas fuertes y aplanadas, morenas por dentro y muy obscuras por fuera, con el ápice obtuso y redondeado; de unos 4 cm de largo por 13 a 15 mm de ancho; umbo regular, apófisis muy prominente, de 10 a 15 mm.
4.2.1.4 Semillas Son pequeñas casi ovoides de 5 a 7 mm de largo, por 4 a 6 de ancho; de color café obscuro, con ala de 20 a 30 mm de largo por unos 7 a 9 mm de ancho, de color moreno y provista de ganchos basales.
4.2.1.5 Ecología Esta especie forma extensas masas puras en lomeríos y mesas de la sierra, muy pocas veces en cañadas húmedas. Cuando se asocia lo hacen con P. cooperi, P. durangensis, P. arizonica, P. leiophylla, P. teocote y P. chihuahuana. Frecuente en un rango altitudinal de 1250 a 2600 msnm, pero sus mejores bosques se ubican entre los 1500 a 2400 msnm.
Se encuentra en los suelos pobres, cafés rojizos, pedregosos y con afloraciones continuas de rocas. En la región de El Salto, Dgo. los suelos tienen textura areno- arcillosa.
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4.2.1.6 Distribución Es un pino típico de las Sierra Madre Occidental, su distribución se prolonga hasta el sur de Arizona y Nuevo México (U.S.A.). Se ubica entre los paralelos 21°50’ de Latitud N y meridianos 103°35’ de Longitud W.
4.2.1.7 Clima Templado, con precipitaciones muy variables de 500 a 1400 mm, observándose los mejores ejemplares entre 600 y 900 mm anuales. La precipitación se reparte en invierno y verano, siendo a veces en forma de nieve la precipitación invernal. Los meses más secos son abril, mayo y noviembre. La temperatura media anual de 14° C, con máximas mayores a 42°C y mínimas de -23° C (Eguiluz, 1978).
4.2.1.8 Crecimientos En los primeros años tiene un crecimiento mayor en diámetro. El crecimiento en altura se inicia después del segundo año.
4.2.1.9 Características de la madera Madera de color amarillento, con olor común insípida y de textura fina. El duramen es un poco más amarillo obscuro que la albura. Los canales resiníferos son numerosos y están distribuidos en la parte final de cada anillo de crecimiento. Las traqueidas presentan una variación que va de las 20 a 56 micras con un promedio de 37.
4.2.1.10 Importancia Su madera se usa principalmente en aserrío, triplay, celulosa, papel, cajas de empaque, molduras, duelas, postes para cercas y en la construcción. Es una especie comercialmente muy importante por su alta frecuencia y madera de buena calidad.
En la sierra es ampliamente usada para la fabricación de casa y cabañas, cercados y como combustible, También la usan para durmientes, postes para teléfonos y pilotes para minas. Se recomienda ampliamente para plantaciones comerciales y con fines de protección de suelos degradados (Eguiluz, 1978).
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4.3 SILVICULTURA
Etimológicamente la palabra silvicultura significa “cultivo del bosque”. Aunque en sus orígenes la silvicultura se consideró como un arte, hoy es considerada también como una ciencia que estudia las técnicas mediante las cuales se crean y conservan no solo los bosques, sino cualquier masa forestal, aprovechándola de un modo continuo con la mayor utilidad posible y teniendo especial cuidado en su regeneración, ya sea esta natural o artificial (Santillán, 1986).
4.3.1 Cortas de regeneración
Según Hawley y Smith (1982), un método de repoblación puede definirse como un procedimiento ordenado mediante el cual se renueva o establece una masa ya sea natural o artificialmente. Este proceso empieza después de cortar la masa forestal, al final de cada turno.
Los métodos de regeneración son procedimientos ordenados que incluyen la corta parcial o total de los árboles de un rodal, así como el establecimiento de una nueva masa arbórea. Se han desarrollado métodos de regeneración espontáneos e inducidos por el hombre, los primeros son referidos como “naturales” y los segundos como “artificiales”. En la regeneración natural por semillas, la dispersión y el establecimiento de las plantas se efectúan sin la intervención directa del hombre (Grijpma, 1982).
4.3.2 Árboles padres
Consiste en realizar una corta final de la cubierta arbórea, de la que se exceptúa un pequeño número de árboles productores de semilla que se dejan aislados o en pequeños grupos, con el objetivo de proporcionar la semilla necesaria para la regeneración (Hawley & Smith, 1982).
4.3.3 Matarrasa o Corta total
En este método el área es talada a raso en el sentido literal del término; prácticamente todos los árboles, grandes o pequeños de la masa son extraídos durante el proceso. El método de matarrasa deja desnuda la superficie tratada y
10 conduce al establecimiento de un monte alto uniforme. Este es el concepto mismo del método y su objetivo en su aplicación como método de silvicultura (Smith & Hawley, 1982).
La repoblación es asegurada después de la corta, sea artificialmente a partir de semillas o por plantación, o naturalmente, a partir de semillas formadas por árboles de fuera del área tala o por árboles apeados en la corta. De acuerdo con la forma en que se realice la regeneración, el método puede dividirse en 1) matarrasa con repoblación artificial y 2) matarrasa con repoblación natural (Hawley & Smith, 1982).
Los aspectos por considerar para la aplicación del método son los siguientes:
- La forma del rodal puede ser rectangular. El eje longitudinal debe ser perpendicular al viento dominante durante la dispersión de las semillas. - Los rodales siempre deben estar contiguos a rodales con árboles que produzcan semillas. - La corta cambia bruscamente el microclima de manera temporal y puede causar alteraciones en las propiedades físicas del suelo. Para disminuir estos efectos, se ha introducido la corta en fajas alternas, fajas progresivas angostas y en grupos.
La corta en fajas alternas. Consiste en eliminar la vegetación a manera de fajas largas y estrechas, separadas por fajas con árboles. En terrenos inclinados el eje debe de seguir las curvas de nivel; el ancho de fajas varía entre una y cinco veces la altura de los árboles, dependiendo de la habilidad de dispersión de las semillas. Para la matarrasa en fajas progresivas, se requieren tres o más intervenciones para extraer la masa total del bosque. Por otra parte, la corta total en grupos es una modificación del método usado en bosques irregulares o bosques ubicados en terrenos accidentados (Grijpma, 1982).
4.3.3.1 Matarrasa con repoblación artificial En este método la masa es cortada totalmente y regenerada por siembra o por plantación, generalmente la repoblación artificial se realiza en la primera estación vegetativa después de la tala rasa, un retraso sería peligroso a causa de la invasión
11 de hierbas de todo tipo, arbustos o árboles indeseables, que pueden impedir la reproducción artificial o hacerla excesivamente cara (Hawley & Smith, 1982).
4.3.3.2 Matarrasa con repoblación natural En este método, el establecimiento de la regeneración depende de la regeneración natural del área cortada, la diseminación y distribución en el sitio aprovechado en de gran importancia (Hawley & Smith, 1982).
4.4 PREPARACIÓN Y TRATAMIENTO DEL SITIO
Capó (1999) menciona que la preparación del sitio en la silvicultura equivale al barbecho en la agricultura. Sería absurdo sembrar en tierra no barbechada ni roturada. Los objetivos de la preparación del sitio pueden ser variados, acentuándose su importancia en lograr una mejor regeneración natural, con algunos propósitos como:
• Reducir competencia de plantas no deseadas. • Crear micrositios favorables para la especie deseada. • Reducir el peligro de daño por animales. • Controlar plagas o enfermedades. • Deshacerse de residuos de operaciones de aprovechamiento. • Evitar compactación del terreno. • Facilitar operaciones en caso de plantación.
A menudo puede obtenerse regeneración aceptable sin aplicar tratamiento alguno al sitio, pero es importante distinguir entre la ausencia total de tal preparación y los buenos resultados del aprovechamiento y el manejo de los desperdicios o las quemas prescritas que se realizaron para reducción del combustible. Esto no quiere decir que los efectos del aprovechamiento, manejo de combustibles y quemas prescritas siempre facilitan la regeneración; también se deben considerar las características intrínsecas de las especies deseables a su capacidad de establecimiento y desarrollo inicial (Smith y Larson, 1997).
Capó (1999) señala que dependiendo de cuál sea el o los objetivos de esta actividad, pueden utilizarse métodos mecánicos, manuales, químicos o fuego
12 controlado para preparación del sitio y asegurar la máxima tasa de sobrevivencia y crecimiento de la regeneración. También pueden utilizarse estos métodos combinados.
Manual: Tiene la ventaja de adaptarse a cualquier situación. Se puede simplemente limpiar un círculo de un metro de diámetro alrededor de la cepa (en caso de plantación), usando un azadón o un talacho (Capó, 1999)
Mecánico: Estos métodos incluyen el desenraizamiento, la tumba de árboles por empuje, por corta a ras del terreno, con cadenas y bolas de acero, fracturado y desmenuzado de la vegetación, formación de camellones, apilamiento, formación de terrazas de absorción, aradura profunda, subsolado, formación de terrazas sucesivas, entierro y fragmentación; todas estas técnicas implican el uso de maquinaria y, por ello, están sujetas a problemas de tipo económico (Daniel et al.,1982).
Químicos: El objetivo de los tratamientos químicos es reducir temporalmente la dominancia potencial de la vegetación indeseable y permitir que la vegetación deseada alcance con más rapidez la ocupación de terreno. En ocasiones se eligen cuidadosamente las dosificaciones y el momento de aplicación de agroquímicos para reducir selectivamente el crecimiento de un cierto tipo de vegetación (Daniel et al. 1982).
Quemas prescritas: El fuego puede utilizarse de un modo de propagación continua en las áreas en los que los materiales combustibles se encuentran distribuidos de manera ininterrumpidamente o puede usarse para quemar pilas y camellones de vegetación desmontada, la quema de los residuos de la corta amontonados en pilas facilita el futuro acceso al terreno forestal, reduce la extensión de las tierras “desocupadas” y reincorpora más rápidamente los nutrientes al suelo (Daniel et al.1982).
4.5 PLANTACIONES “PURAS” Y “MIXTAS”
La plantación de árboles tiene una importancia creciente para satisfacer las necesidades de madera y productos de madera de la población mundial en
13 constante crecimiento, y para mejorar los niveles de vida; asimismo para contrarrestar la menor disponibilidad de madera y otros productos forestales provenientes de los bosques naturales. También se necesitan plantaciones en los casos en que se desea rehabilitar zonas despojadas de vegetación arbórea, como páramos afectados por la salinidad, y donde se necesita la regeneración rápida de la cubierta vegetal (Buresti y Mori, 2003).
4.5.1 Plantaciones mixtas
Una silvicultura más sostenible y rentable que permite aumentar la biodiversidad y estabilidad de los sistemas puede basarse en la utilización de asociaciones de especies forestales o plantaciones mixtas, orientadas a la obtención de madera de alto valor y a un aprovechamiento óptimo del suelo. Las plantaciones mixtas corresponden a modelos que asocian especies principales que generan productos de alto valor al final de la rotación (madera aserrada), posibles de exportarse a mercados exigentes, y especies secundarias o acompañantes que generan productos como postes, polines, frutos u otros, a obtener en el transcurso de la rotación. Estas especies secundarias favorecen el crecimiento de la especie principal, mejorando además su forma, lo que conduce a una mejor calidad de productos (Buresti y Mori, 2003).
4.5.1.1 Plantaciones puras con accesorias Formadas por una especie principal y por una o más secundarias, arbóreas o arbustivas, incorporadas con el objetivo de condicionar positivamente el desarrollo de la especie principal. Entre sus ventajas se citan la reducción de las remociones del terreno, una simplificación de las podas, una mejor estructura arquitectónica de la especie principal, un enriquecimiento del terreno, sobre todo si hay alguna especie secundaria que fija nitrógeno; la obtención de productos complementarios, si la especie secundaria es arbórea o frutal; se reduce la competencia para la especie principal, si las secundarias usan una porción aérea y radicular diferentes; y se reducen los riesgos bióticos y abióticos respecto a una plantación pura (Buresti y Mori, 2003).
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4.5.1.2 Plantaciones mixtas con dos o más especies principales Formadas por dos o más especies principales. Entre sus ventajas se citan la reducción de riesgos bióticos o abióticos respecto a las plantaciones puras; una reducción de los riesgos económicos respecto a las plantaciones puras (dos o más productos a cambio de uno solo); mayores posibilidades de selección durante la rotación respecto a las plantaciones puras (se puede cosechar con dos especies, o solo una o la otra); mejor uso del espacio aéreo y del terreno, si las especies seleccionadas se integran bien (Buresti y Mori, 2003).
4.5.2 Plantaciones puras
Son plantaciones constituidas por una sola especie principal. Sus ventajas consideran un diseño y ejecución simple, la definición y realización de los cuidados culturales con relativa facilidad, y competencias profesionales requeridas limitadas a una sola especie. Sus desventajas incluyen riesgos en la selección de una especie idónea para un determinado sitio, elevados riesgos de daños de plagas y enfermedades y de eventos climáticos; frecuentemente se requieren cuidados culturales intensivos, mayor costo de establecimiento en plantaciones densas; mayores cuidados culturales en las plantaciones establecidas a densidad final, y el riesgo económico inherente al “mono producto”. Este tipo de plantación se recomienda cuando se conoce muy bien el sitio y la especie seleccionada se encuentra en una situación óptima; cuando se trabaja en zonas en las cuales la especie tiene una tradición de cultivo; cuando se trabaja en rotaciones cortas (ya que cuanto más cortas las rotaciones, menores son los riesgos ecológicos y económicos); cuando el manejo de la plantación está a cargo de un profesional/ técnico competente; cuando este tipo de cultivo forma parte de una planificación empresarial a escala media a grande; y cuando es posible efectuar una arboricultura intensiva para producción de madera de alto valor. Se sugiere tener el máximo cuidado cuando se efectúan plantaciones puras de especies que en la naturaleza se encuentran siempre en asociación (Buresti y Mori, 2003).
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4.6 CALIDAD DE PLANTA
La calidad de planta se define como la capacidad que tienen las plantas para adaptarse y desarrollarse a las condiciones climáticas y edáficas del sitio de plantación, y depende de las características genéticas del germoplasma y de las técnicas utilizadas para su reproducción en vivero (Prieto et al., 2009). Otra definición: es la que reúne las características morfológicas y fisiológicas necesarias para sobrevivir y crecer, en las condiciones ambientales en las que será plantada (Ramírez y Rodríguez, 2004). El empleo de planta de calidad, asegura en mayor medida el éxito de las plantaciones o reforestaciones, dicha calidad viene definida a través de una serie de variables morfológicas y fisiológicas que tratan de caracterizar a la planta en el momento de su establecimiento y que permitirán un seguimiento más controlado de su comportamiento en el campo (Pardos y Montero, 1997), de tal modo que los arbolitos de buena calidad se escogen sanos, frondosos y bien formados, de tamaño apropiado en altura y grosor de tallo, con una proporción balanceada entre la parte aérea y la raíz, cualidades que les permiten su establecimiento y crecimiento vigoroso en el sitio de plantación, asegurando la mayor supervivencia (Rodríguez, 2008).
La clasificación de calidad de planta se realiza en base a variables morfológicas y fisiológicas; entre las primeras se incluyen: la altura de la planta, el diámetro del tallo o de collar, tamaño, forma y volumen del sistema radical, la relación altura/diámetro de collar, la relación tallo/raíz, la presencia de yema terminal y micorrizas, el color del follaje y la sanidad, el peso seco de los tallos, follaje y raíz. En los atributos fisiológicos se consideran: resistencia al frío, días para que la yema principal inicie su crecimiento, índice de mitosis, potencial hídrico, contenido nutricional y de carbohidratos, tolerancia a sequía, fotosíntesis neta, micorrización y capacidad de emisión de nuevas raíces (Prieto et al., 2003 y Prieto, et al., 2009).
4.7 MODELOS DE CRECIMIENTO
Son expresiones que se obtienen resolviendo ecuaciones diferenciales o de diferencia, que presentan algunos supuestos sobre el tipo de crecimiento que se desea modelar (Draper y Smith, 1981).
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Una de las principales características de los modelos mecanicistas es la de expresar el crecimiento como una función de la edad, aun cuando la edad no provee una explicación de las causas del fenómeno, ya que las relaciones entre la edad y el crecimiento, si bien son de importancia teórica y práctica, al mismo tiempo son hipotéticas y representan una aproximación a la realidad, ya que el crecimiento es el resultado de la relación genotipo-ambiente (Prodan, 1968).
De acuerdo con Zepeda (1983), entre los modelos mecanicistas más populares, se enlistan los modelos: Monomolecular, Logístico, Peel-Reed, Gompertz, Von Bertalanffy, Chapman-Richards, Spillman, Backman, Schumacher y Lundqvist.
A continuación, se describen tres tipos de modelos mecanicistas, populares por su uso en el ámbito forestal:
4.7.1 Modelo de Schumacher
Inicialmente se desarrolló para relacionar el volumen con la edad. El principal supuesto del modelo es que el crecimiento proporcional varía inversamente con la edad, es decir. A medida que aumenta la edad disminuye la tasa de crecimiento (Schumacher, 1939). La ecuación de Schumacher se registra así:
푙 −훽1( ) 푦 = 훽0푒 퐸 훽0 > 0, 훽1 > 0
Donde:
푦 =Variable de estudio
훽0 = Parámetro del valor asintótico
훽1 =Parámetro de la tasa de crecimiento
퐸 = Edad
MacKinney. et al. (1937) citados por Schumacher (1939), señalaron que la curva de rendimiento volumétrico de un rodal coetáneo presenta ciertas características en común con otras curvas de crecimiento, las cuales son:
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1. La curva de rendimiento vale cero en el intercepto y tienen un valor máximo finito a edad avanzada justamente antes de que el rodal empiece a decrecer, de ahí en adelante, el rodal pierde su uniformidad. 2. La curva muestra una tasa declinante del porcentaje de incremento. 3. La pendiente de la curva de crecimiento aumenta al inicio de la vida y decrecen los últimos años.
El modelo de Schumacher ha sido bastante usado desde que fue dado a conocer por su autor en 1939 (Acosta, 1991: Ramírez, 1989; Acosta et al., 1992, Cumplido, 2002).
4.7.2 Modelo de Chapman- Richards
Este modelo es una expresión matemática de una hipótesis que implica causas esenciales del fenómeno de crecimiento, es decir, los parámetros en el modelo tienen interpretación biológica o fisiológica (Pienaar y Turnbull, 1973).
Richards (1959), en estudios de crecimiento de plantas y Chapman (1961), en crecimiento de peces, discutieron que la relación de Von Bertalanny de 2/3 era muy restrictiva para aplicarla a diferentes formas de vida. Ambos autores sugirieron que el valor de la constante debe ser indefinido. Ellos propusieron una generalización del modelo, el cual tuviera amplias aplicaciones en estudios botánicos (Pienaar y Turnbull, 1973; Zamudio y Allende, 1997), esto es:
Ecuación de Von Bertalanny:
−훽 퐸 3 푦 = 훽0(1 − 푒 1 )
Ecuación de Chapman-Richards:
−훽 퐸 훽2 푦 = 훽0(1 − 푒 1 )
Donde:
푦 =Variable dependiente
퐸 = Variable independiente (tiempo)
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훽0, 훽1,훽2 = Coeficientes de regresión
La ventaja de la ecuación de Chapman-Richards es su flexibilidad y es valorada por su exactitud (Richards, 1959).
4.7.3 Modelo Weibull
Fisher y Tippett en (1928), derivaron una función de distribución de probabilidades al desarrollar estudios sobre “valores extremos”. Esta misma función fue derivada y presentada por Weibull en 1939, como una función adecuada para el estudio de finalidad de materiales (Torres et al., 1992; Magaña et al., citado por García 1998). A partir de entonces se le han encontrado propiedades para modelar el crecimiento y rendimiento de los árboles (García, 1998; Cumplido, 2002).
La función acumulativa de Weibull puedes escribirse así:
−훽 퐸훽2 푦 = 훽0(1 − 푒 1 )
Donde:
푦 =Variable dependiente
퐸 = Variable independiente (tiempo)
훽0, 훽1,훽2 = Coeficientes de regresión
Shapiro y Gross (1981), citados por cumplido (2002), señalaron que el modelo Weibull se ha aplicado extensamente debido a que para muchas situaciones en las cuales los datos no pueden ser ajustados por un modelo exponencial, el modelo Weibull puede usarse.
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5 MATERIALES Y MÉTODOS
5.1 DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
Las evaluaciones se realizaron en el predio denominado Molinillos, ubicado al suroeste de la ciudad de Durango, en el municipio del mismo nombre. Se localiza dentro de la Sierra Madre Occidental, entre los paralelos 23°37’ y 23°40’ de latitud norte y de los 104°59’30” a 105°08’30” de longitud oeste con respecto al meridiano de Greenwich, la altitud varia de 2200 a 2600 msnm (INEGI, 1981)
El predio Molinillos tiene forma de un trapezoide irregular y guarda las siguientes colindancias:
Figura 1. Mapa de localización del área de estudio o Al norte; Ejido San Isidro con 12.56 km o Al sur; Predio Torre de Carpio con 8.64 km y Predio Sierra del Nayar 3.9 km o Al Oeste; Ejido Regocijo con 5.32 km
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El predio se encuentra enclavado en las estribaciones de la Sierra Madre Occidental, con topografía formada principalmente por lomeríos con pendientes que van de 25% a 35% también presenta mesetas altas con pendientes uniformes de 0% a 10% clasificándose como terreno ondulado. Asimismo se cuenta con un área de terreno escarpado considerado como inaccesible.
5.1.1 Geología y Suelos
El asiento geológico del área data del periodo cenozoico medio volcánico; el suelo es de origen In Situ, derivado de rocas ígneas, de profundidad media (25 a 50 cm), pero se encuentran suelos someros ( 0 a 25 cm) y pedregosidad del 6 %, color castaño – obscuro, textura de franco -arcillo – arenosa, estructura blucoso-angular fina a granular, consistencia de moderadamente dura a dura, drenaje interno de medio lento, escurrimiento superficial moderadamente rápido y pH de 5.8 a 6.5; presenta un alto contenido de materia orgánica en diversos grado de humidificación. Estos suelos de acuerdo con la clasificación FAO-UNESCO, modificado por DENTAL, se clasifican y de acuerdo con su importancia dentro del área, como siguen: Feozem, Regosol, Litosol y Cambisol (INEGI, 1974)
5.1.2 Hidrología
Dentro del predio existe una cantidad considerable de arroyos, en su mayoría temporales, con diferentes caudales. Los más importantes son Arroyo de Correas, Arroyo del Espíritu Santo, Arroyo Molinillos y Arroyo de las Güeras (INEGI, 1981).
Estos escurrimientos confluyen inicialmente en la quebrada de San Bartolo, afluente del Rio Acaponeta, que desemboca al Océano Pacifico en las costas del Estado de Nayarit. La cuenca hidrográfica del Rio Acaponeta, de donde es parte el predio, se ubica dentro de la región hidrológica numero 11 Presidio – San Pedro (INEGI, 1989).
5.1.3 Clima
Los climas del área de acuerdo con la clasificación de Köppen modificada por la DGETN y basados en los datos de la estación climatológica del Rancho “Ex- hacienda Santa Bárbara” se enuncia con las fórmulas C(w2) y C(E)(W2), cuya interpretación de las siglas son las siguientes:
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➢ C(W2): Clima templado subhúmedo con lluvias en verano con temperatura media anual entre 12 y 18° C, temperatura del mes más frio entre -3° C y 18° C, con un porcentaje de precipitación invernal entre 5 y 12.2%, precipitación del mes más seco menor de 40 mm. ➢ C(E)(W2): Clima semifrío subhúmedo con lluvias en verano, con temperatura media anual entre 5 y 12° C, temperatura del mes más frio entre -3 y 18° C, con un porcentaje de precipitación invernal entre 5% y 10.2% precipitación del mes más seco menor de 40 mm.
Se tiene una precipitación de 1001.9 mm anuales, temperatura máxima reportada de 33° C y mínima de -11° C, datos de 14 años de registro de la estación climatológica ubicada en el poblado Las Vallas, municipio de Pueblo Nuevo, Dgo.
La época más seca no es mayor de 6 meses y el periodo libre de heladas es de 150 días promedio, ocasionalmente se presentan nevadas (García, 1981).
5.1.4 Vegetación
El tipo de vegetación predominante es el bosque de pino-encino, así como en menor proporción otras latifoliadas y coníferas (Rzedowski, 1978).
Las especies identificadas en el predio durante algunos recorridos de campo, en orden de importancia, fueron: Pinus durangensis, P. leiophylla, P. engelmannii, P. cooperi, P. teocote, P. ayacahuite, P. lumholtzii, Quercus intricata, Q. grisea, Q. arizonica, Q. rubiaceae, Q. sp., Juniperus sp., Cupressus sp. y Arctostaphylus sp.
En el estrato inferior las gramíneas son abundantes, las especies más importantes son: Piptohaetium fimbriatum, Bromus carinatus, Bromus lacinatus, Festuca viridula, Festuca sp., Panicum bulbosum, Bouteloua uniflora, entre otros.
5.1.5 Fauna
De acuerdo con Leopold (1977), las especies de animales silvestres que se pueden encontrar en la región son: codorniz pinta (Cytonyx montezumae), guajolote silvestre (Meleagris gallopavo), paloma de collar (Columba fascita), huilota o palomo mañanero (Zenaidura macroura), liebre torda (Lepus callotis), conejo de monte
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(Sylvilagus floridanus), ardilla rojiza (Sciurus apache), ardilla de abet (Sciurus aberti), coyote (Canis latrans), lobo (Canis lupus), zorra gris (Urucyon cinereoargenteus), oso negro (Urus americanus), zorrillo listado (Mephitis macroura), zorrillo de espalda blanca (Conepatus mesoleucus), león de montaña (Felis concolor), gato montés (Lynx Rufus), jabalí (Pecari tajacu) y venado cola blanca ( Odocoileus virginianus).
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5.2 UBICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE PLANTACIONES
Las cuatro plantaciones fueron realizadas dentro del predio “Molinillos” ubicadas en los siguientes sub-rodales, además con sus características.
❖ Sub-Rodal # 037A “Cuchilla 2011”
Figura 2. Ubicación del Sub-rodal # 037A "Cuchilla 2011" o Anualidad 2011. o Roturación mecanizada de 40 cm. o 14.17 ha. o Plantación mixta con 70% de P. durangensis y 30% de P. engelmannii. o Densidad de 2,500 plantas por hectárea. o Matarrasa con repoblación artificial. o Coordenadas: 23.37.262’ N, 105°04.629’ W. o ASNM: 2427 m.
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❖ Sub-Rodal # 038A “Cuchilla 2012”
Figura 3. Ubicación del Sub-rodal # 038A “Cuchilla 2012" o Anualidad 2012. o Roturación mecanizada de 40 cm. o Matarrasa con repoblación artificial. o 10.22 ha. o Plantación mixta con 70% de P. durangensis y 30% de P. engelmannii. o Densidad de 2,500 plantas por hectárea. o Coordenadas: 23°37.441’ N, 105°04.549’ W. o ASNM: 2398 m.
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❖ Sub-Rodal # 039A “Cuchilla 2013”
Figura 4. Ubicación del Sub-rodal # 039A “Cuchilla 2013" o Anualidad 2013. o Roturación mecanizada de 40 cm. o Colecta de semilla en el predio. o Plantación mixta con 50% de P. durangensis y 50% de P. engelmannii. o 10.84 ha. o Matarrasa con repoblación artificial. o Densidad de 2,500 plantas por hectárea. o Coordenadas: 23°37.339’ N, 105°04.463’ W. o ASNM: 2391 m.
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❖ Sub-Rodal # 153 “El Macho Alazan”
Figura 5. Ubicación del Sub-rodal #153 "El Macho Alazán" o Anualidad 2014. o Roturación mecanizada de 40 cm. o 10.25 ha. o Densidad de 2,500 plantas por hectárea. o Plantación mixta con 50% de P. durangensis y 50% de P. engelmanni.i o Matarrasa con repoblación artificial. o Coordenadas: 23°37.10’ N, 105°00.9’ W. o ASNM: 2610 m.
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5.3 PREPARACION DEL SITIO
La preparación del suelo fue mecanizada. Consistió en un subsolado ejecutado con un Bulldozer acondicionado en la parte posterior con diente, insertado en el suelo hasta 40 cm de profundidad como se muestra en la figura 6. Luego se realizó un surcado con una rastra de discos tirada por un tractor agrícola que formó camellones separados cada dos metros siguiendo las hileras de plantación y se observa en la figura 7.
Figura 6. Subsolado ejecutado con un Bulldozer D6-H
Figura 7. Surcado con una rastra de discos impulsada por un tractor agrícola
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5.3.1 Descripción de maquinaria
La maquinaria empleada en la preparación de sitio para las plantaciones de los años 2011, 2012, 2013 y 2014 tiene las siguientes descripciones.
5.3.1.1 Bulldozer
Figura 6. Bulldozer D6-H.
Cuadro 1. Ficha Técnica del "Bulldozer D6-H".
Descripción de “Bulldozer D6-H” Peso operativo 19814 kg. A. Longitud con cuchilla 518 cm B. Anchura desde pistas 314 cm C. Altura a la cabina 316 cm D. Longitud de la cadena en suelo 327 cm E. Distancia libre de piso a máquina 38.2 cm F. Longitud sin cuchilla 449 cm G. Ancho de vía 223 cm H. Tamaño estándar de la pista 91.5 cm Profundidad de excavación 65.5 cm Capacidad de tanque de combustible 337 Lt. Desplazamiento de motor 10.5 Lt. Marca de motor Caterpillar Modelo motor 3306 Potencia bruta 170 HP Número de marchas adelante 3 Número de marchas de reversa 3 Tipo de transmisión Powershift Velocidad máxima adelante 11.3 km/h Velocidad máxima de reversa 14.4 Km/h Área de contacto con suelo 6 m2 Número de rodillos de cadena (oruga) 8 Presión de suelo 5 psi Tamaño de pista estándar 91.5 cm
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5.3.1.2 Tractor Agrícola
Figura 7. Tractor Agrícola. Cuadro 2. Ficha técnica del "Tractor agrícola".
Descripción “Tractor Agrícola” Modelo C75L 2 WD ROOPS Marca McCormick Motor Perkins ingles 4 cilindros Potencia bruta al motor 68.2 HP Potencia a la TDF 62.5 HP Aspiración Natural Toma de Fuerza 540 y 540E Velocidades adelante 12 Velocidades de reversa 12 Equipado Roll bar y 6 contrapesos Tracción Sencilla 5.3.1.3 Bordeadora
Figura 8. Bordero agrícola de 6 discos.
Cuadro 3. Ficha técnica del "Bordero agrícola de 6 discos".
Bordero Agrícola de 6 discos Modelo BA260 Medidas de discos 26”, 24”, 22” Espesor de discos 3/16 Ancho de Barra 2 ¼ Largo de barra 7 pies 30
5.4 PLANTA
5.4.1 Contenedor
La planta utilizada en la plantación, fue obtenida en contendor individual de color negro con un diámetro superior de 4 cm, un diámetro inferior de 1.8 cm y una longitud de 20 cm, otras características fueron:
- Cuatro Guias radiculares - Cuatro puntos de drenaje - Un punto central - Con una capacidad de 162 cm3
5.4.2 Planta de Pinus durangensis
La planta de P. durangensis tenía un año, con una altura de 15 cm, un diámetro de 0.7 cm, otras características que presentaba fueron:
- 5 cm de lignificado y 10 de no lignificado - La yema principal tenía una altura de 1.1 cm con 0.3 cm de diámetro - Presentaba un 60 % de raíces con 7 raíces blancas. 5.4.3 Planta de Pinus engelmannii La planta de P. engelmannii tenía un año, con una altura de 11 cm, un diámetro de 0.4 cm, otras características que presentaba fueron:
- 6 cm de lignificado y 5 de no lignificado - La yema principal tenía una altura de 1.1 cm con 0.4 cm de diámetro - Presentaba un 55 % de raíces con 10 raíces blancas.
5.4.4 Sustrato El sustrato utilizado contenía una proporción de 30 % de mezcla base (Peat moss 20%, Vermiculita 5% y Agrolita 5%) con un 70% de composta de pino proveniente del ejido Vencedores.
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5.5 ÉPOCA DE PLANTACIÓN La fecha en que se llevaron acabo las plantaciones de los años 2011, 2012, 2013 y 2014 son los primeros días del mes de agosto dependiendo un poco de la situación del terreno por su humedad. Ya que para que se tenga una buena respuesta de la planta y tengamos una buena supervivencia, el suelo debe estar suficientemente húmedo.
5.6 PLANTACIÓN
La plantación fue realizada en forma manual sobre los camellones utilizando la técnica de la doble T, con la pala Neozelandesa. El espaciamiento para la plantación fue de 2 x 2 m, lo que resultó una densidad de 2,500 plantas/ha.
Figura 9. Técnica de la doble T, con pala Neozelandesa
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6 METODOLOGÍA
Toda la metodología está basada en la Guía para el Establecimiento, Seguimiento y Evaluación de Sitios Permanentes de Monitoreo en Paisajes Productivos Forestales (Corral et al. 2013).
6.1 MUESTREO DIRIGIDO O SUBJETIVO
Este tipo de muestreo, algunas veces referido como “muestreo representativo” consiste en localizar los sitios de manera dirigida. Dichos sitios se establecen de acuerdo con las preferencias de los manejadores o investigadores forestales sin seguir un sistema aleatorio ni sistemático dentro de la población de interés. Debido a ello, los resultados de las mediciones no pueden ser fácilmente extrapolados al total de la población que interesa y la validez de estos está limitada a los sitios experimentales. Sin embargo, tal muestreo es útil para investigar los comportamientos en circunstancias específicas, más a modo de experimentación que con la intención de obtener estimaciones de parámetros aplicables a alguna población definida. Así, en el trabajo que se presenta se recurrió a la medición de sitios ubicados dentro de las plantaciones descritas y que tuvieran las condiciones que se describen en su propio análisis.
6.2 FORMA Y TAMAÑO DE LOS SITIOS
Los sitios más empleados son las rectangulares o cuadradas por varios motivos:
• Los límites son fáciles de reconocer al estar marcados por líneas rectas con ángulos de 90º. • Son sencillos de replantear con el empleo de cintas métricas y brújulas. • Su localización posterior se ve facilitada al contar con cuatro puntos de referencia (sus esquinas).
Por lo anterior se decidió en usar sitios cuadrados los cuales presentan una ventaja sobre los sitios rectangulares al tener una relación perímetro-superficie menor, lo que es importante para reducir el efecto orilla, mismo que en este caso no fue relevante ya que los sitios estuvieron embebidos en las plantaciones mismas.
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El tamaño de los sitios tuvo que ser lo suficientemente grande para obtener una muestra amplia de la masa estudiada con respecto a la edad, calidad de estación, especies y características de la masa. En los estudios de crecimiento y producción de masas regulares monoespecíficas. Las dimensiones más empleadas van desde los 625 m2 (25 x 25 m) hasta 1000 o 1500 m2. En masas mixtas, el tamaño debe aumentar considerablemente en función del número de especies, proponiéndose un tamaño mínimo de sitio de 50 x 50 m (0.25 ha)
Por lo tanto, se eligió un tamaño similar al de esta propuesta (50 x 50m) con la finalidad de que sea un múltiplo de la hectárea y se facilite la extrapolación de la información sujeta a estudio.
6.3 TRABAJO EN CAMPO Y GABINETE
Las plantaciones del predio fueron ubicadas primeramente sobre el mapa forestal. Después una lista de los materiales y equipos de medición necesarios para la instalación y evaluación de estas fue definida durante esta etapa. Donde se verificó que todos los equipos de medición estuvieran en buen estado y con la escala y numeración claramente visibles, particularmente las forcípulas
Para empezar la instalación se ubicó un punto de origen, que será el centro de la parcela cuyas coordenadas rectangulares serán (25,25). A partir del punto (25,25) se trazó una línea con rumbo Norte, después otra hacia el Este, en seguida otra con rumbo Sur, cerrando el cuadrado con una cuarta línea hacia el Oeste. Para evitar errores en el cierre del sitio, los rumbos deben ser controlados, desde el inicio, con brújula. Sobre las líneas se fijaron estacas cada 25 m. Éstas sirvieron para la marcación de las 4 subparcelas o cuadrantes de 25 x 25 m. Ya establecidas las estacas se delimito la parcela con la rafia para así quedar identificada y diferenciar los pinos que entran y los que no. Las coordenadas geográficas del sitio se levantaron con el GPS en el centro de la parcela, por lo tanto, el punto GPS debe tomarse en el lugar más cercano al centro.
34
Todas las distancias se tomaron como referencia un plano horizontal; en terrenos inclinados se realizaron correcciones según la pendiente, donde utilizamos la siguiente expresión para obtener la distancia corregida
푑푖푠푡푎푛푐푖푎 푚푒푑푖푑푎 푒푛 푒푙 푡푒푟푟푒푛표 퐷푖푠푡푎푛푐푖푎 푐표푟푟푒푔푖푑푎 = 푝푒푛푑푖푒푛푡푒(%) 2 √ ( ) 1 + 100
Fue importante revisar que los ángulos de las esquinas se tomen con precisión, ya que los errores en área son proporcionales al cuadrado de cualquier error en longitud. Por ejemplo, si los dos primeros ángulos, se toman 3º más abiertos, el error resultante en el área de la parcela crece aproximadamente un 5 %.
6.4 TOMA DE DATOS
Se tomaron las variables requeridas para realizar la evaluación las cuales se describen en el siguiente cuadro.
Cuadro 4. Descripción de variables.
VARIABLE DESCRIPCIÓN Área Número de plantación medida (1, 2, 3, 4) Sitio Número de sitio medido dentro de cada área (1, 2, 3, 4) ASNM Altura sobre el nivel del mar Cuad Número de cuadrante medido en referencia a los sitios (1, 2, 3 o 4) Núm. Número de pino medido (1, 2, 3, etc.) Especie Nombre de la especie medida; Pinus durangensis o Pinus engelmannii DBa (cm) Medición del diámetro centímetros tomado a la base del pino ya que su altura no rebasa los 1.6 m DN (cm) Medición del diámetro en centímetros a la altura normal 1.30 m. AT (m) Medición de altura del pino en metros FL (cm) Medición del fuste limpio en centímetros IE Índice de esbeltez (A/DN) DC NS (m) Medición del diámetro de la copa de Norte a Sur en cada pino DC EO (m) Medición del diámetro de la copa de Este a Oeste en cada pino Vigor Aquí se enumeraba del 1 al 3 donde el 3 era donde teníamos un mejor vigor del pino y el 1 todo lo contrario Pág. Número de página donde fue anotada cada variable. CDN Categoría diamétrica de diámetro normal
35
Por último, para iniciar la tomar de datos de campo, siempre se inició en la Subparcela 1 empezando del vértice más lejano y tomando cada hilera de la plantación de lado a lado. Y así sucesivamente con las plantaciones 2, 3 y 4.
6.5 ANÁLISIS
Como se ha expuesto en los objetivos de este estudio, se procederá a realizar comparaciones y descripciones del desarrollo que han tenido las cuatro plantaciones incluidas. Las plantaciones son de diferentes edades, 5, 6, 7 y 8 años. En cada plantación se incluyeron árboles de las especies Pinus durangensis y P. engelmannii, en números diferentes en cada plantación. De las variables que se midieron, en esta sección se analizan el diámetro normal (DN), altura total (AT), diámetro al cuadrado por altura (D2A) como variable proxy de volumen. La AT se pudo medir en todos los árboles; pero hubo árboles con altura menor a 1.30 m, y no se midió su DN, sobre todo en las edades tempranas, eso explica por qué en el análisis el número de datos de DN es menor al de AT. Para el análisis de covarianza se utilizó el programa estadístico (SAS, 2012), versión 9.3 para PC. Por otra parte, su recurrió al uso de figuras con el fin de auxiliar la interpretación de datos.
36
7 RESULTADOS
En el cuadro 5, se muestran algunas cifras descriptivas de la base de datos que fueron obtenidas de las mediciones realizadas en campo de las cuatro plantaciones con sus edades respectivas 5, 6, 7 y 8 años.
Cuadro 5. Cifras descriptivas de la base de datos de cada plantación.
Edad (años) Especie Variable Indicador 5 6 7 8
Número 731 574 293 1069 Mínimo 1.5 1.5 1.5 1.3
Promedio 3.16 3.66 4.41 5.31 Máximo 8.2 9.1 9.2 11.3
Diámetro Desviación
normal(cm) 1.12 1.33 1.61 1.73 estándar Número 875 652 300 1098 urangensis Mínimo 1 0.9 1.2 0.9
Promedio 2.01 2.16 2.64 3.03 P. d P.
(m) Máximo 4.2 4.8 4.9 6.5 Desviación Aturatotal 0.50 0.59 0.69 0.82 estándar
Número 132 638 681 179 Mínimo 2.2 2.1 2.3 2.3
Promedio 4.46 4.54 5.22 5.13
Máximo 7.2 8.7 10.9 9.4
Diámetro Desviación
normal(cm) 0.98 1.18 1.49 1.33
estándar
Número 273 960 733 240
ngelmannii Mínimo 0.7 0.9 1.2 0.7
P. e P. Promedio 1.52 1.70 2.14 1.94 Máximo 2.8 3.4 3.8 4.5 Desviación 0.35 0.39 0.51 0.71
Aturatotal (m) estándar
En el cuadro 5 se observa que el diámetro normal de Pinus durangensis alcanza un promedio de 3.16 cm en la plantación de 5 años, a la edad de ocho años la misma especie alcanzo un diámetro promedio de 5.31 cm. En referencia a la altura P. durangensis registro una altura promedio de 3.03 m a la edad de ocho años.
Por otra parte Pinus engelmannii registro un diámetro promedio a la edad de cinco años de 4.46 cm y a la edad de ocho años fue de 5.13 cm, la altura promedio a la edad de cinco años fue de 1.5 m y a la edad de ocho años fue de 1.94 m.
37
7.1 Comparación de Diámetro Normal (DN)
La comparación de DN que se realiza es entre las dos especies plantadas: Pinus durangensis y P. engelmannii. Al tener diferentes edades, se presentan dos posibilidades de comparación:
1) Emplear la edad como covariable. 2) Análisis independientes para cada edad.
En primera instancia se realizó el análisis de covarianza, la primera parte del análisis de covarianza resultante se muestra en el Cuadro 6, del que se concluye que considerando la edad como covariable sí hace evidente la diferencia significativa en DN entre las dos especies plantadas en este estudio.
Cuadro 6. Análisis de varianza de diámetro normal (DN) como función de especie (P. durangensis y P. engelmannii), empleando la edad como covariable
Grados de Fuente de Suma de Cuadrado Valor- Probabilidad de un Libertad variación Cuadrados (SC) Medio (CM) F valor de F mayor (P > F) (GL) Modelo 3 2786.39649 928.79883 452.37 <.0001 Error 4293 8814.37670 2.05320 Total corregido 4296 11600.77319
Por la inducción del resultado en el cuadro 6, en el cuadro 7 se muestran los promedios de diámetro por especie, habiendo ya descontado la influencia de la edad, empleada como covariable, y la prueba de la Hipótesis de que no hay diferencia significativa entre las dos medias, misma que es rechazada con una probabilidad muy alta (1 - 0.0001), es decir, las medias sí son diferentes estadísticamente, siendo mayor el DN de Pinus engelmannii en las condiciones experimentales que se han analizado los datos.
38
Cuadro 7. Promedio de diámetro normal por especie estimadas por mínimos cuadrados descontando la influencia de la edad
DN promedio Error Hipótesis de que ambos Especie ajustado estándar promedios sean iguales (P > |t|)
P. durangensis 4.24450619 0.02775450 <0.0001
P. engelmannii 4.90478808 0.03556254
En el cuadro 7 podemos ver que el diámetro sí es diferente estadísticamente, con una probabilidad muy alta; el diámetro normal de Pinus engelmannii es más grande que el de P. durangensis.
Uno de los supuestos del análisis de covarianza es que la pendiente de la variable dependiente (DN) como función de la independiente (edad) es igual para todos los niveles de la variable en experimentación (especie), esto implicaría que, si las especies tienen diferente respuesta en diámetro, al graficar DN contra edad para cada especie se tendrían línea paralelas, lo que no parece ser el caso puesto que la interacción Edad*Especie sí es significativamente diferente de cero, como se muestra en el Cuadro 8. Para corroborar este hallazgo, se elaboró la gráfica que se muestra en la Figura 12.
39
Cuadro 8. Análisis de varianza tipo III, cada fuente descontando la influencia de las otras fuentes.
Fuente GL SC tipo III CM Valor-F P > F
Edad 1 992.5069727 992.5069727 483.40 <.0001
Especie 1 178.4943914 178.4943914 86.93 <.0001
Edad*Especie 1 111.2266818 111.2266818 54.17 <.0001
En el cuadro 8, los efectos directos (edad y especie), al igual que la interacción (Edad*Especie), son significativamente diferentes de cero.
6.0 5.0 4.0 3.0 P. durangensis 2.0 1.0 P. engelmannii
Diámetro Diámetro normal (cm) 0.0 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 Edad (años)
Figura 10. Diámetro normal como función de edad para ambas especies en experimentación.
La Figura 12 muestra evidentemente la interacción de la fuente especie con la edad, ya que, al acercarse la edad de 8 años, la mayor incluida en el análisis, la posición de las especies en cuanto a desarrollo en DN se invierte, es decir, durante los primeros años el DN de P. engelmannii es mayor que el de P. durangensis; al acercarse a los ocho años, P. durangensis rebasa a P. engelmannii. Este comportamiento es congruente con las observaciones de campo hechas en árboles de establecimiento y desarrollo espontáneo en los bosques aledaños a las parcelas experimentales que aquí se analizan.
Dados los resultados expuestos, se procedió a realizar el análisis para cada edad de manera independiente. Los resultados se muestran en el Cuadro 9. Este análisis evidencia que para las edades 5, 6 y 7 años, el DN de P. engelmannii es
40 estadísticamente mayor que el DN de P. durangensis; sin embargo, a la edad ocho años los DN de ambas especies ya no son estadísticamente diferentes. Además, en las primeras edades referidas, el DN de P. engelmannii es más grande que el de P. durangensis, mientras que para la edad ocho años, el DN de P. durangensis ya es más grande, aunque estadísticamente no es diferente del de P. engelmannii.
Cuadro 9. Análisis de varianza de diámetro normal como función de especie para cada edad independiente.
Edad (años) Fuente GL SC CM Valor-F P > F Modelo 1 190.200922 190.200922 157.36 <0.0001 5 Error 861 1040.688765 1.208698 Total corregido 862 1230.889687 Modelo 1 237.990631 237.990631 151.86 <0.0001 6 Error 1210 1896.301737 1.567192 Total corregido 1211 2134.292368 Modelo 1 136.825821 136.825821 58.35 <0.0001 7 Error 972 2279.348184 2.345008 Total corregido 973 2416.174004 Modelo 1 4.913861 4.913861 1.74 0.1877 8 Error 1246 3523.285850 2.827677 Total corregido 1247 3528.199712
41
7.2 Comparación de Altura (AT)
La comparación de AT que se realiza es entre las dos especies plantadas: Pinus durangensis y P. engelmannii. Al tener diferentes edades, se presentan dos posibilidades de comparación:
1) Emplear la edad como covariable. 2) Análisis independientes para cada edad.
En primera instancia se realizó el análisis de covarianza, la primera parte del análisis de covarianza resultante se muestra en el Cuadro 10, del que se concluye que considerando la edad como covariable sí hace evidente la diferencia significativa en AT entre las dos especies plantadas en este estudio
Cuadro 10. Análisis de varianza de altura (AT) como función de especie (P. durangensis y P. engelmannii), empleando la edad como covariable.
Grados de Suma de Probabilidad de un Fuentes de Cuadrado Valor - Libertad cuadrados valor de F mayor variación Medio (CM) F (GL) (SC) (P > F)
Modelo 3 1164.324375 388.108125 1058.18 <.0001
Error 5127 1880.425683 0.366769
Total corregido 5130 3044.750057
Por la inducción del resultado en el cuadro 10, en el cuadro 11 se muestran los promedios de altura por especie, habiendo ya descontado la influencia de la edad, empleada como covariable, y la prueba de la Hipótesis de que no hay diferencia significativa entre las dos medias, misma que es rechazada con una probabilidad muy alta (1 - 0.0001), es decir, las medias sí son diferentes estadísticamente, siendo
42 mayor la AT de P. durangensis en las condiciones experimentales que se han analizado los datos.
Cuadro 11. Promedio de altura por especie estimadas por mínimos cuadrados descontando la influencia de la edad.
Hipótesis de que ambos Especie AT promedio ajustado Error estándar promedios sean iguales (P > |t|)
P. durangensis 2.47215642 0.01120845 <.0001
P. engelmannii 1.86877887 0.01294252
. En el cuadro 11 podemos ver que la altura sí es diferente estadísticamente, con una probabilidad muy alta; la altura de Pinus durangensis es más grande que el de P. engelmannii.
Uno de los supuestos del análisis de covarianza es que la pendiente de la variable dependiente (AT) como función de la independiente (edad) es igual para todos los niveles de la variable en experimentación (especie), esto implicaría que, si las especies tienen diferente respuesta en altura, al graficar AT contra edad para cada especie se tendrían línea paralelas, lo que no parece ser el caso puesto que la interacción Edad*Especie sí es significativamente diferente de cero, como se muestra en el Cuadro 12. Para corroborar este hallazgo, se elaboró la gráfica que se muestra en la Figura 13.
Cuadro 12. Análisis de varianza tipo III, cada fuente descontando la influencia de las otras fuentes.
Fuente GL SC tipo III CM Valor – F Prob > F
Edad 1 381.9059390 381.9059390 1041.27 <.0001
Especie 1 1.7445704 1.7445704 4.76 0.0292
Edad*Especie 1 20.3036490 20.3036490 55.36 <.0001
43
En el cuadro 12, el efecto directo de edad, al igual que la interacción (Edad*Especie), son significativamente diferentes de cero, sin embargo el efecto directo de especie no es significativamente diferente de cero.
4
3
2
Altura (m) Altura 1
0 5 6 7 8 Edad (años) P. durangensis P. engelmannii
Figura 11. Altura como función de edad para ambas especies en experimentación. La Figura 13 muestra evidentemente la interacción de la fuente especie con la edad, la posición de las especies en cuanto a desarrollo en AT se mantiene, es decir, durante los primeros años el AT de P. durangensis es mayor que el de P. engelmannii; al observar la edad de 8 años se ve una mayor diferencia entre estas dos especies. De acuerdo con el comportamiento es congruente con las observaciones de campo hechas en árboles de establecimiento y desarrollo espontáneo en los bosques aledaños a las parcelas experimentales que aquí se analizan.
Dados los resultados expuestos, se procedió a realizar el análisis para cada edad de manera independiente. Los resultados se muestran en el Cuadro 13. Este análisis evidencia que para las edades 5, 6, 7, y 8 años, el AT de P. durangensis es estadísticamente mayor que el AT de P. engelmannii.
44
Cuadro 13. Análisis de varianza de altura como función de especie para cada edad independiente.
Edad (años) Fuente GL SC CM Valor-F P > F Modelo 1 50.8972806 50.8972806 228.76 <.0001 5 Error 1146 254.9809424 0.2224965 Total Corregido 1147 305.8782230 Modelo 1 80.7778814 80.7778814 343.56 <.0001 6 Error 1610 378.5456220 0.2351215 Total Corregido 1611 459.3235034 Modelo 1 53.1440727 53.1440727 165.41 <.0001 7 Error 1031 331.2555594 0.3212954 Total Corregido 1032 384.3996321 Modelo 1 232.164511 232.164511 359.95 <.0001 8 Error 1336 861.698757 0.644984 Total Corregido 1337 1093.863268
45
7.3 Comparación de Diámetro al cuadrado por Altura (D2A)
Esta variable, D2A, se empleó como sucedánea del volumen del fuste de los arbolillos, debido a que las ecuaciones de volumen disponibles generalmente no se elaboran para árboles tan pequeños como los que aquí se analizan; en todo caso, suponiendo un coeficiente mórfico constante, D2A se relaciona con el volumen por un factor constantes, de manera que las comparaciones lineales serán válidas
La comparación de D2A que se realiza es entre las dos especies plantadas: Pinus durangensis y P. engelmannii. Al tener diferentes edades, se presentan dos posibilidades de comparación:
1) Emplear la edad como covariable. 2) Análisis independientes para cada edad.
En primera instancia se realizó el análisis de covarianza, la primera parte del análisis de covarianza resultante se muestra en el Cuadro 14, del que se concluye que considerando la edad como covariable sí hace evidente la diferencia significativa en D2A entre las dos especies plantadas en este estudio.
Cuadro 14. Análisis de varianza de D2A como función de especie (P. durangensis y P. engelmannii), empleando la edad como covariable.
Grados de Probabilidad de un Fuentes de Suma de Cuadrado Libertad Valor - F valor de F mayor variación cuadrados (SC) Medio (CM) (GL) (P > F)
Modelo 3 4148240.45 1382746.82 406.58 <.0001
Error 5127 17436451.03 3400.91
Total corregido 5130 21584691.47
Por la inducción del resultado en el cuadro 14, en el cuadro 15 se muestran los promedios de D2A por especie, habiendo ya descontado la influencia de la edad, empleada como covariable, y la prueba de la Hipótesis de que no hay diferencia significativa entre las dos medias, misma que es rechazada con una probabilidad muy alta (1-0.0001), es decir, las medias sí son diferentes estadísticamente, siendo 46 mayor el D2A de Pinus durangensis en las condiciones experimentales que se han analizado los datos.
Cuadro 15. Promedio de D2A por especie estimadas por mínimos cuadrados descontando la influencia de la edad.
Hipótesis de que ambos AT promedio Especie Error estándar promedios sean iguales ajustado (P > |t|)
P. durangensis 62.5945337 1.0793109 <.0001
P. engelmannii 54.3355839 1.2462919
En el cuadro 15 podemos ver que el D2A sí es diferente estadísticamente, con una probabilidad muy alta; el D2A de Pinus durangensis es más grande que el de P. engelmannii.
Uno de los supuestos del análisis de covarianza es que la pendiente de la variable dependiente (D2A) como función de la independiente (edad) es igual para todos los niveles de la variable en experimentación (especie), esto implicaría que, si las especies tienen diferente respuesta en diámetro y altura, al graficar D2A contra edad para cada especie se tendrían línea paralelas, lo que no parece ser el caso puesto que la interacción Edad*Especie sí es significativamente diferente de cero, como se muestra en el Cuadro 16. Para corroborar este hallazgo, se elaboró la gráfica que se muestra en la Figura 13.
Cuadro 16. Análisis de varianza tipo III, cada fuente descontando la influencia de las otras fuentes.
Fuente GL SC tipo III CM Valor – F P > F
Edad 1 2165929.183 2165929.183 636.87 <.0001
Especie 1 157005.632 157005.632 46.17 <.0001
Edad*Especie 1 195054.900 195054.900 57.35 <.0001
.
47
En el cuadro 16, los efectos directos (edad y especie), al igual que la interacción (Edad*Especie), son significativamente diferentes de cero.
120
100
80
D2A 60
40
20
0 5 6 7 8 Edad (años) P. durangensis P. engelmannii
Figura 12. D2A como función de edad para ambas especies en experimentación.
La Figura 14 muestra evidentemente la interacción de la fuente especie con la edad, ya que, al acercarse la edad de 7 años, la posición de las especies en cuanto D2A se invierte, es decir, durante los primeros años el DN de P. engelmannii es mayor que el de P. durangensis; al acercarse a los siete años, P. durangensis rebasa a P. engelmannii.
Dados los resultados expuestos, se procedió a realizar el análisis para cada edad de manera independiente. Los resultados se muestran en el Cuadro 17. Este análisis evidencia que para las edades 5 y 6 años, el D2wA de P. engelmannii es estadísticamente mayor que el D2A de P. durangensis; sin embargo, a la edad siete años el D2A de ambas especies ya no son estadísticamente diferentes.
48
Cuadro 17. Análisis de varianza de D2A como función de especie para cada edad independiente.
Edad (años) Fuente GL SC CM Valor-F P>F Modelo 1 11766.2412 11766.2412 15.23 <0.0001 5 Error 1146 885648.0342 772.8168 Total corregido 1147 897414.2754 Modelo 1 11766.2412 11766.2412 15.23 <0.0001 6 Error 1146 885648.0342 772.8168 Total corregido 1147 897414.2754 Modelo 1 1963.808 1963.808 0.59 0.4428 7 Error 1031 3434173.473 3330.915 Total corregido 1032 3436137.282 Modelo 1 1963.808 1963.808 0.59 0.4428 8 Error 1031 3434173.473 3330.915 Total corregido 1032 3436137.282
49
8 CONCLUSIONES
Como se sabe, P. engelmannii presenta en las fases iniciales de crecimiento un mayor diámetro; sin embargo a la edad de 8 años P. durangensis lo supera, demostrando que esta última especie tiene una mayor tasa de crecimiento
En la variable de altura, P. durangensis presenta mayores crecimientos desde un inicio.
Respecto al sistema de preparación del sitio, fue similar en todas las edades de plantaciones y no se tuvo oportunidad de compararlo con sitios no preparados. Sin embargo, subjetivamente es notorio que el crecimiento es mayor que la regeneración natural.
Hasta el momento de realizar el estudio, con un máximo de ocho años de edad se detecta que los datos parecen ser aun inestables ya que las variables se cruzan, como se muestra en las gráficas de Altura y D2A. Lo anterior sugiere que las parcelas deben continuarse midiendo por un periodo más largo.
La toma de información dasométricas de las parcelas evaluadas deberá continuarse al menos hasta la mitad del turno, lo que significa evaluarlo los siguientes 22 años.
50
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