Curvas De Crecimiento Y Análisis De

CURVAS DE CRECIMIENTO Y ANÁLISIS DE RASGOS FUNCIONALES DE ESPECIES ARBÓREAS Y ARBUSTIVAS DEL ÁREA DE PROPAGACIÓN VIVERO “LA FLORIDA” JARDÍN BOTÁNICO DE BOGOTÁ JOSÉ CELESTINO MUTIS

TRABAJO DE GRADO EN LA MODALIDAD DE PASANTÍA PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIEROS FORESTALES DIANA CAROLINA ROA NICOLAS MORENO ZULUAGA

TRABAJO DE GRADO EN LA MODALIDAD DE PASANTÍA

CURVAS DE CRECIMIENTO Y ANÁLISIS DE RASGOS FUNCIONALES DE ESPECIES ARBÓREAS Y ARBUSTIVAS DEL ÁREA DE PROPAGACIÓN VIVERO “LA FLORIDA” JARDÍN BOTÁNICO DE BOGOTÁ JOSÉ CELESTINO MUTIS

DIANA CAROLINA ROA FIERRO PASANTE ESTUDIANTE INGENIERÍA FORESTAL UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

NICOLAS MORENO ZULUAGA PASANTE ESTUDIANTE INGENIERÍA FORESTAL UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

WILLIAM G. ARIZA CORTEZ DIRECTOR INTERNO DOCENTE ASOCIADO INGENIERIA FORESTAL UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

EDUARDO SARMIENTO PROFESIONAL DE APOYO DEL PROGRAMA DE PRÁCTICAS UNIVERSITARIAS JARDÍN BOTÁNICO DE BOGOTÁ JOSÉ CELESTINO MUTIS

CONTENIDO 1. CONTEXTO Y ANTECEDENTES ...... 7

2. MARCO CONCEPTUAL ...... 10

3. INTRODUCCIÓN...... 13

4. OBJETIVOS...... 14

4.1. OBJETIVO GENERAL ...... 14

4.2. OBJETIVO ESPECIFICO ...... 14

5. MATERIALES Y MÉTODOS ...... 14

5.1. CURVAS DE CRECIMIENTO...... 14

5.2. ESPECIES ...... 16

5.3. RASGOS FUNCIONALES ...... 19

5.3.1. RASGOS VEGETATIVOS ...... 19

5.3.2. RASGOS FOLIARES...... 19

5.3.3. RASGOS RADICULARES...... 20

5.4. ANÁLISIS ESTADÍSTICO...... 21

5.4.1. PRUEBAS DE NORMALIDAD ...... 21

5.4.2. ANALISIS DE CORRELACIONES ...... 22

5.4.3. PCA (ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES )...... 22

6. RESULTADOS ...... 22

6.1. CURVAS DE CRECIMIENTO...... 22

6.2. RASGOS FUNCIONALES ...... 35

6.2.1. ANÁLISIS DE DATOS ...... 36

7. CONCLUSIONES ...... 41

8. RECOMENDACIONES ...... 43

9. BIBLIOGRAFÍA...... 50

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Medición de plántulas en área de propagación Vivero La Florida...... 15 Figura 2. Plántulas de Quercus Humboldtii (Roble ) ...... 17 Figura 3.Plantulas de Brugmansia sp. (Borrachero)...... 17 Figura 4.plántulas de Ficus sp.(Caucho) ...... 17 Figura 5.Plántulas de Tecoma stans (Flor Amarillo ...... 17 Figura 6.Plántulas de Fraxinus chinensis (Urapan) ...... 18 Figura 7.Plantulas de Prunus serotina (Cerezo)...... 18 Figura 8.Detalle escaneo de muestra Roble (Quercus humboldtii)...... 20 Figura 9. Detalle escaneo de muestra Flor amarillo (Tecoma stans) ...... 20 Figura 10.Detalle análisis de raíz con Software WinRHIZOTM V2012 (Regent Instruments, Quebec-Canada)...... 21 Figura 11.Curva de crecimiento Cordoncillo (Piper bogotense)...... 26 Figura 12.Curva de crecimiento Curubo (Solanum stenophyllum)...... 26 Figura 13.Curva de crecimiento Espino (Berberis sp) ...... 26 Figura 14.Curva de crecimiento Fatsia japonica (Fatsia japónica) ...... 26 Figura 15.Curva de crecimiento Caucho (Ficus andicola)...... 27 Figura 16.Curva de crecimiento Holly liso (Cotoneaster pannosus) ...... 27 Figura 17.Curva de crecimiento Laurel huesito (Pittosporum undulatum) ...... 28 Figura 18.Curva de crecimiento Raque(Vallea stipularis) ...... 28 Figura 19.Curva de crecimiento Aji (Capsicum pubescens)...... 28 Figura 20.Curva de crecimiento Arbol loco (Smallanthus pyramidalis)...... 28 Figura 21.Curva de crecimiento Liquidambar styraciflua ...... 29 Figura 22.Curva de crecimiento Espino ( Xylosma spiculifera) ...... 29 Figura 23.Curva de crecimiento Falso pimiento (Schinus molle) ...... 29 Figura 24.Curva de crecimiento Mano de oso (Oreopanax incisus) ...... 29 Figura 25.Curva de crecimiento Pauche (Verbesina crassiramea)...... 30 Figura 26.Curva de crecimiento Reventadera (Coriaria ruscifolia) ...... 30 Figura 27.Curva de crecimiento Tara (Tara spinosa) ...... 30 Figura 28.Curva de crecimiento Cerezo (Prunus serótina) ...... 30 Figura 29.Curva de crecimiento Curubo de castilla (Passiflora tripartita var. mollissima)..31 Figura 30.Curva de crecimiento Eucalipto pomarroso (Corymbia ficifolia) ...... 31 Figura 31.Curva de crecimiento Flor amarillo (Tecoma stans) ...... 31 Figura 32.Curva de crecimiento Nogal (Juglans neotropica) ...... 31 Figura 33.Curva de crecimiento Urapan (Fraxinus chinensis) ...... 32

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Figura 34.Analisis de correlaciones por rasgo analizado...... 37 Figura 35.Grafica Análisis Scree plot de componentes principales ...... 38 Figura 36.Grafica Análisis componentes principales ...... 39 Figura 37.Principales rasgos en la clasificación de estrategias por especies ...... 40

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. ESPECIES UTILIZADAS PARA CURVAS DE CRECIMIENTO ...... 16 Tabla 2. ESPECIES UTILIZADAS EN EL ANÁLISIS DE RASGOS FUNCIONALES...... 18 Tabla 3. MODELOS DE REGRESIÓN...... 23 Tabla 4. LISTA DE RASGOS FUNCIONALES ANALIZADOS POR ESPECIE...... 35

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1. CONTEXTO Y ANTECEDENTES

1.1. MISIÓN

El Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis es centro de investigación distrital con énfasis en ecosistemas alto andinos y de páramo, responsable de la gestión integral de coberturas verdes en la Ciudad, del desarrollo de programas de educación ambiental y de la conservación y mantenimiento de colecciones vivas de flora para su apropiación y disfrute por parte de los ciudadanos. (JBB, s.f.)

1.2. RESEÑA HISTÓRICA

El jardín Botánico de Bogotá (JBB) es una Entidad pública fundada el 6 de agosto de 1955 por Enrique Pérez Arbeláez, y nombrada en honor al astrónomo y botánico José Celestino Mutis, quien fue el primero en realizar estudios de la naturaleza en el territorio de la nueva granada, catalogando 20 mil especies de vegetales. Tiene como misión desarrollar programas de conservación y educación ambiental, así como el mantenimiento de colecciones vivas y la gestión de coberturas verdes del distrito capital (JBB ,2017). Desde su fundación ha realizado estudios y publicaciones como plantas útiles de Colombia, Arborizaciones urbanas con especial atención en Bogotá y más recientemente en variados temas como restauración ecológica, composición y estructura y reconocimiento florístico de bosques andinos, especies maderables y medicinales. Además de adquirir a partir de 1998 las funciones de arborización urbana y recuperación ecológica en la ciudad de Bogotá. (JBB, s.f.)

En 1988 bajo la dirección de Teresa Arango y con el apoyo de Colciencias, como resultado del análisis de la situación del jardín botánico y diversos programas de investigación, se vio la necesidad de convertir la investigación como una función directa. Por lo que se resolvió crear tres subdirecciones: La subdirección cultural, la subdirección de investigaciones y la subdirección técnica y operativa. La subdirección científica dirige y ejecuta planes y programas de investigación en flora y ecosistemas, mientras que la subdirección educativa

7 | P á g i n a y cultural dirige planes y programas en cuanto a la educación ambiental enfocada a la conservación (JBB ,2017).

1.3. SUBDIRECCIÓN TÉCNICA Y OPERATIVA Y DEL VIVERO DE LA FLORIDA

Dirige sus acciones a la planificación integral del desarrollo ambiental del distrito. A partir del paisajismo contempla la sostenibilidad de las intervenciones, y la generación de proyectos de alto impacto visual que beneficien a un mayor número de ciudadanos, por lo cual se han priorizado intervenciones en obras civiles, de movilidad y conectividad de la ciudad, donde el Jardín Botánico puede intervenir como referente de la arborización y la jardinería urbana.

En si el objetivo de la dirección técnico operativa se centra en la adaptación y mitigación al cambio climático en la ciudad, y el mejoramiento de la salud pública. Esto a través de la recuperación del ciclo hidrológico y del mejoramiento del paisaje urbano, desde el incremento de la cobertura vegetal y su conocimiento. Sin embargo también presta servicios en asesorías técnicas en la conservación del ecosistema andino, tala y poda y manejo sanitario del arbolado y suministro de material vegetal (Zuluaga, s.f.). Dentro de este último servicio se encuentran las actividades del Vivero la Florida.

Finalmente, el Vivero la Florida tiene el objetivo de suministrar el material vegetal para todas las actividades que realiza el jardín botánico, desde dos grandes áreas: la primera que se encarga de colectar, propagar y producir el material vegetal necesario con especies nativas para la restauración ecológica. Y la segunda que se encarga de producir material vegetal de buena calidad con diversas especies de interés para la arborización urbana. Sin embargo el área de propagación del vivero se divide en dos partes de acuerdo a la forma de propagación ya sea por reproducción sexual (semilla) o por reproducción asexual (estacas y esquejes) independiente de si el material se destinará a restauración o a arborización. El presente trabajo se desarrolló en el área de propagación por semilla. (JBB ,2017).

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1.4. PROGRAMA ACADEMICO INGENIERIA FORESTAL 1.4.1. MISIÓN

Contribuir a la mejora económica y social de la nación mediante el desarrollo de la academia, investigación y extensión que permitan la formulación de propuestas de desarrollo forestal ambientalmente seguras, económicamente viables y socialmente deseables para formar Ingenieros Forestales comprometidos ambiental y socialmente con el país.

1.4.2. VISIÓN

El programa se proyecta como una fuente de formación de líderes con la autonomía, capacidad y rigor académico suficientes para jalonar procesos y asumir posiciones tanto en el sector público como privado y que en conjunto con la comunidad permitan la armonización de los procesos ecológicos, económicos, políticos y sociales hacia la búsqueda de un deseable desarrollo forestal sostenible. (Universidad distrital Francisco Jose de Caldas, s.f.)

1.4.3. PERFIL

"El Ingeniero Forestal de la Universidad Distrital, está en capacidad de diseñar, liderar, e implementar proyectos para el conocimiento, uso, manejo, conservación y restauración de bosques, otros ecosistemas tanto naturales como transformados, su diversidad biológica y cultural. Es un profesional idóneo para aplicar modelos y tecnologías orientados a transformar, industrializar y proporcionar bienes y servicios que contribuyan, dentro de un marco socialmente ético, al desarrollo sostenible". (Universidad distrital Francisco Jose de Caldas, s.f.)

La práctica realizada en el jardín botánico nos permitió fortalecer las competencias adquiridas durante nuestro periodo de estudiante de la carrera de ingeniería forestal, así mismo como bien se cita anteriormente nuestro perfil va enfocado a muchas de las líneas

9 | P á g i n a con las cuales trabaja actualmente el jardín botánico como lo es el uso , manejo , conservación y restauración de bosques , así mismo esta experiencia nos permitió aprender acerca de los rasgos funcionales y su importancia en el manejo de especies para restauración y para establecer mecanismos y metodologías que permitan fortalecer la producción en vivero de dichas especies .

2. MARCO CONCEPTUAL

Angiospermas: Son las plantas más abundantes y con mayor diversidad, adaptadas a todos los climas y ambientes. La mayoría presentan vasos conductores muy desarrollados, hojas anchas, flores vistosas y semillas protegidas en los frutos.

Árbol: son plantas que normalmente presentan un tronco grueso y recto en la base y ramificación en la parte más alta y pueden alcanzar alturas entre 5 y 45 m. Pueden haber árboles de hoja ancha, como las magnolias, o de hoja angosta, como los cipreses y pinos.

Árbol semillero: árbol seleccionado cuidadosamente entre varios miembros de la misma especie, de acuerdo a sus características fenotípicas superiores al promedio y que es capaz de producir semillas de calidad superior como su tamaño, forma, estado de salud.

Brotes: Se definen como ramas o tallos que desarrollan raíces adventicias sin que sean independientes de la planta progenitora. Se desarrollan en las axilas de las hojas escamosas o de las yemas adventicias sobre las raíces.

Calidad de semilla: Un término general que puede referirse a la pureza, capacidad de germinación o vigor de un lote semillero.

Capacidad de germinación : Proporción de una muestra de semilla que ha germinado en forma normal en un periodo de prueba especifico, generalmente expresado en porcentaje.

Cotiledón: Hoja u hojas modificadas del embrión o plántula , que contienen las reservas alimenticias almacenadas de la semilla . Estas son formadas en el primer nódulo o en el extremo superior del hipocotilo.

Embrión: La planta rudimentaria dentro de la semilla ;algunas veces llamadas germen .

Embrión inmaduro: Condición en la cual un embrión morfológicamente inmaduro atrasa su germinación.

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Endospermo: Tejido que almacena los nutrientes triploides y que rodea el embrión en semillas de angiospermas.

Epicotilo: Porción del eje de embrión de una planta o tallo de una plántula entre los cotiledones y las hojas primarias .

Gametofito femenino: Tejido almacenador de nutrientes haploides en semillas de gimnospermas.

Germinación: Reanudación del crecimiento activo en un embrión que resulta en su emergencia de la semilla y desarrollo de las estructuras esenciales para el desarrollo de la planta .

Germinación epigeal: Germinación en la cual los cotiledones son forzados hacia la superficie por medio del alargamiento del hipocotílo.

Germinación hipogea: Germinación en la cual los cotiledones permanecen en la semilla bajo el suelo mientras que el epicotílo se alarga.

Gimnospermas: Son plantas con tejidos conductores y flores, pero no tienen frutos. Poseen tejidos leñosos y pequeñas hojas para evitar la pérdida de agua.

Hipocotílo: La parte el eje embriónico que está entre los cotiledones y la radícula. En las plántulas , el tallo juvenil que está entre los cotiledones y el sistema radical.

Imbibición: El mecanismo de absorción inicial de agua por las semillas . La toma de fluidos mediante un sistema coloidal .

Latencia: Un estado fisiológico en la cual la semilla predispuesta a geminar no lo hace, aun en presencia de condiciones ambientales favorables.

Madurez fisiológica: Un término general para la etapa en el ciclo de vida de una semilla cuando el desarrollo se completa y los componentes bioquímicos necesarios para que todos los procesos fisiológicos estén activos o listos para ser activados .

Pericarpio: En angiospermas , una pared del fruto que se desarrolla de la pared del ovario ; puede ser seco, duro o carnoso.

Pureza: Proporción de semilla limpia, intacta de la especie designada en un lote de semillas generalmente se expresa como un porcentaje por peso.

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Procedencia: ubicación de la fuente de semilla. Es el lugar donde está creciendo cualquier rodal de árboles, que puede ser nativo o no y se representa por sus coordenadas geográficas, altitud y nombre de la región específica.

Rasgo funcional: son las características morfológicas, fisiológicas o fenológicas medidas a nivel individual, sin referencia al ambiente o cualquier otro nivel de organización, que impactan el éxito biológico a través de sus relaciones con el crecimiento, reclutamiento y mortalidad (Violle et al. 2007).

Radícula: Poción del eje de un embrión a partir del cual se desarrolla la raíz primaria .

Rodal semillero: conjunto de árboles uniformemente distribuidos o plantados con semejante composición, constitución y disposición, distinguible de poblaciones adyacentes y capaces de producir semillas. Su selección se realiza teniendo en cuenta que entre los rodales opcionales presentan las mejores condiciones de forma y desarrollo, así como lo relacionado con la mayor producción de semillas.

Semilla : Un ovulo maduro que contiene un embrión y tejido nutritivo y esta envuelto en capas protectoras de tejido (Testa)

Testa: Capa protectora externa de una semilla derivada de los integumentos del ovulo

Viabilidad : El estado de ser capaz de germinar y consecuente crecimiento y desarrollo de la plántula (Bonner.F, 1984)

Vigor: Se expresa generalmente en el tiempo que transcurre entre el inicio y la finalización de la germinación de una muestra de semillas.

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3. INTRODUCCIÓN

El crecimiento de las plantas es un proceso complejo, que de forma simplificada se puede describir como el balance entre la captura y las pérdidas de carbono, nutrientes y agua (Lambers et al. 1992). Se define el crecimiento como el incremento de biomasa por unidad de tiempo. La importancia de estudiar el crecimiento de las plantas reside en que es la entrada de energía mayoritaria en los ecosistemas y por tanto de la que dependen los demás niveles tróficos.

El conocimiento sobre protocolos adecuados para la propagación de especies nativas es un problema necesario de resolver, actualmente en el vivero “La Florida” se vienen desarrollando actividades de propagación de especies de importancia no solo para el arbolado urbano de la ciudad de Bogotá sino también especies provenientes de bosque alto andino que pueden ser utilizadas para la restauración de estos ecosistemas.

A partir de la medición de altura y número de hojas se buscó monitorear el crecimiento de las plántulas en stock del vivero ,a las cuales se les venía haciendo un seguimiento previo, esto con el fin de generar curvas de crecimiento que permitieran identificar fases vitales e importantes en los procesos de germinación y respectivo crecimiento de dichas plántulas.

El estudio de los rasgos funcionales, nos permite reconocer “las características morfo-fisio- fenológicas que influyen directa o indirectamente en la adecuación de la planta al ambiente a través de sus efectos sobre el crecimiento, la reproducción y la supervivencia” ( Violle et al. 2007), puede aportarnos información relevante sobre la ecología y distribución de las diferentes especies y nos permiten comprender mejor cómo las plantas extraen los recursos del medio (Boyce 2005; Freschet et al. 2010). Parte de la variabilidad de estos rasgos está condicionada en gran medida por la historia filogenética de las distintas especies

Con base a estos estudios y al incipiente uso de la ecología funcional en nuestras especies nativas se buscó identificar los rasgos funcionales más representativos que podrían influir en el crecimiento y desarrollo de estrategias ecológicas de dichas especies, con los datos

13 | P á g i n a de rasgos hallados se buscó identificar la importancia de cada uno de estos en las estrategias que podrían influir en el crecimiento que tienen algunas plantas .

4. OBJETIVOS

4.1. OBJETIVO GENERAL

Brindar apoyo técnico en las actividades de propagación de individuos de arborización y restauración ecológica en el vivero “La Florida “Jardín Botánico José Celestino Mutis

4.2. OBJETIVO ESPECIFICO

 Generación de curvas de crecimiento por especie en etapa de germinación (0 a 15 cm).  Definir posibles recomendaciones para el posterior manejo en vivero de las especies manejadas en esta propuesta.  Generar datos significativos para la elaboración de los protocolos de propagación de cada especie.  Analizar los resultados obtenidos en cuanto a rasgos funcionales y su relación con su crecimiento.

5. MATERIALES Y MÉTODOS

5.1. CURVAS DE CRECIMIENTO

Con el objetivo de dar continuidad al trabajo previamente realizado por el Jardín Botánico, se utilizó la metodología de medición en el área de propagación trabajada en el vivero la florida. Esta metodología considera para las especies y lotes a los cuales se les hizo seguimiento desde la germinación en parcelas de 50 semillas, tomar datos dos veces por semana con tres días de diferencia. Y para el total de las especies y lotes realizar un monitoreo general mensual, seleccionando 50 individuos al azar.

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Las variables medidas fueron altura de los individuos y número de hojas. La medición se efectuó conforme iban geminando los individuos, y se registraba el número de germinaciones por día. Para la medición de altura se utilizó un calibrador digital, tomando la altura máxima como el punto en que se encuentra el ápice de la planta y no el punto hasta el llegaban las hojas. El conteo de número de hojas se hizo de forma visual. La medición se realizaba siempre y cuando la altura no fuera superior a los 15 cm.

La toma de datos se realizó durante 8 semanas, comprendidas entre diciembre de 2016 y febrero de 2017. Finalmente se generaron curvas para aquellas especies que hayan registrado un mínimo de 10 individuos al finalizar las mediciones.

El análisis de datos se realizó en el software Statistix 10, el cual permite evaluar distintos tipos de modelos y seleccionar el que más se ajuste a la tendencia de los datos, obteniendo la ecuación del modelo que mejor prediga la altura en función del tiempo. Para la variable independiente (t) se utilizó el DDS o días después de la siembra, ya que los datos previos al actual trabajo son propiedad del jardín botánico y no son de carácter público. Razón por la cual no se utilizaron los días después de la germinación (DDG).

Figura 1. Medición de plántulas en área de propagación Vivero La Florida.

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5.2. ESPECIES

Las especies fueron obtenidas del área de propagación del Vivero La Florida perteneciente al Jardín Botánico José Celestino Mutis de Bogotá.

En la siguiente tabla se encuentran las especies a las cuales se les realizó curva de crecimiento.

Tabla 1. ESPECIES UTILIZADAS PARA CURVAS DE CRECIMIENTO

Fecha de N. CIENTIFICO N. Común Siembra Tecoma stants Flor amarillo 21/10/2016 Ficus andicola Caucho rosado 28/06/2016 Vallea stipularis Raque 29/07/2016 Berberis sp Espino 16/08/2016 Cotoneaster pannosus Holly 27/10/2016 Pittosporum undulatum Huesito 27/10/2016 Piper bogotense cordoncillo 22/07/2016 Fatsia japonica Fatsia 16/08/2016 Solanum stenophyllum Curubo paramero 07/10/2016 Coriaria ruscifolia Reventadera 27/08/2016 Verbesina crassiramea Pauche 07/10/2016 Liquidambar styraciflua Alcornoque 08/10/2016 Tara spinosa Tara 04/09/2016 Oreopanax incisus Mano de oso 14/10/2016 Schinus molle Pimiento falso 04/10/2016 Capsicum pubescens Aji 14/10/2016 Xylosma spiculifera Espino 03/11/2016 Smallanthus Pyramidalis Arbol loco 03/11/2016 Corymbia ficifolia Eucalipto pomarroso 16/11/2016 Passiflora tripartita Curubo de castilla 12/11/2016 Prunus guanaiensis Cerezo 01/07/2016 Juglans neotropica Nogal 11/10/2016

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Fecha de N. CIENTIFICO N. Común Siembra Fraxinus chinensis Urapán (LECHE) 03/12/2016

En las siguientes figuras se relacionan algunas de las especies utilizadas en la medición general para curvas de crecimiento y rasgos funcionales.

Figura 2. Plántulas de Quercus Humboldtii Figura 3.Plantulas de Brugmansia sp. (Roble ) (Borrachero)

Figura 4.plántulas de Ficus sp.(Caucho) Figura 5.Plántulas de Tecoma stans (Flor Amarillo

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Figura 6.Plántulas de Fraxinus chinensis Figura 7.Plantulas de Prunus serotina (Urapan) (Cerezo)

Para el análisis de cada una de estas muestras se recolectaron 10 individuos por especie a las cuales se les realizo el procedimiento para la obtención de rasgos vegetativos, foliares y radiculares.

Tabla 2. ESPECIES UTILIZADAS EN EL ANÁLISIS DE RASGOS FUNCIONALES.

Nombre común Nombre científico Familia Habito Roble Quercus humboldtii FAGACEAE Arbóreo Cerezo Prunus cf. serotina ROSACEAE Arbóreo Urapan Fraxinus chinensis OLEACEAE Arbóreo Clusia Clusia sp. CLUSIACEAE Arbóreo Borrachero Brugmansia sp. SOLANACEAE Arboreo Pimiento falso Schinus molle ANACARDIACEAE Arbóreo Liquidambar Liquidámbar ALTINGIACEAE Arbóreo styraciflua Flor amarillo Tecoma stans BIGNONIACEAE Arbóreo Dividivi de Tierra Caesalpinia spinosa LEGUMINOSAE Arbóreo fria Mano de oso Oreopanax incisus ARALIACEAE Arbóreo Corono Xylosma speculifera SALICACEAE Arbustiva Caucho Ficus sp. MORACEAE Arbóreo

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Nombre común Nombre científico Familia Habito Raque Vallea stipularis ELAEOCARPACEAE Arbustivo Uña de gato Berberis sp BERBERIDACEAE Arbustivo Cotoneaster Holly ROSACEAE Arbustivo pannosus

5.3. RASGOS FUNCIONALES

Para el desarrollo de las actividades de obtención de los rasgos funcionales descritos previamente se utilizaron los equipos y software del Laboratorio de Silvicultura de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.

5.3.1. RASGOS VEGETATIVOS

El rasgo vegetativo escogido fue altura máxima (Hmax) , este es un rasgo que se mide en cm , con el fin de determinar las alturas de cada una de las plántulas se utilizó un calibrador digital.

5.3.2. RASGOS FOLIARES

Área foliar específica (AFE; cm2 g -1)

La metodología utilizada fue la propuesta por (Cornelissen et al. 2003) , en donde se divide el área de una hoja fresca por su masa seca en el horno. Al igual que para el área foliar, el AFE puede ser estimada con o sin peciolo, en este caso de determino sin peciolo esto con el fin de obtener solo la información concerniente a la lámina foliar. Por cada plántula se recolectaron de 3 u 2 hojas con el fin de realizar un análisis mas efectivo del ‘àrea foliar Como primer paso se determinó el área de la hoja fresca, para la determinación de áreas y determinación de longitudes de raíz se utilizó el Epson Scanner 10000 xl con una resolución de 2400 ppp y una alta densidad óptica de 3.8 DMax, para el cálculo del área foliar se utilizó el software Image J (National Institutes of Health) ; posteriormente cada muestra cada muestra se envió a el horno a 70 °C por 48 h y seguido al secado se realizó el pesaje de las muestras.

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Figura 8.Detalle escaneo de muestra Roble Figura 9. Detalle escaneo de muestra Flor amarillo (Quercus humboldtii) (Tecoma stans)

El AFE debe ser estimado para cada hoja, y para hojas compuestas se recomienda estimar el AFE por cada foliolo y para toda la hoja. Es un rasgo clave del espectro de la economía foliar e indica el costo de construir un mm2 de área foliar. (Salgado-Negret, 2015).

Contenido foliar de materia seca (CFMS; mg g -1)

Se obtuvo a partir de la división entre la masa seca al horno y la masa fresca de una hoja saturada de agua (Cornelissen et al. 2003).

5.3.3. RASGOS RADICULARES

Contenido radicular de materia seca (CRMS; mg g -1)

Se obtuvo a partir de la masa seca al horno de las raíces finas dividida entre la masa fresca saturada de agua. . (Salgado-Negret, 2015).

Densidad de la raíz (Dr; g/cm3)

Se calculó a partir de la división entre la masa radicular y el volumen fresco de dicha masa de raíces. El volumen se obtuvo a partir del análisis que se le realizo mediante el software WinRHIZOTM V2012 (Regent Instruments, Quebec-Canada).

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Longitud radicular específica (LRE; cm g-1)

Dicho rasgo se calculó mediante la relación entre la longitud y el peso seco de las raíces finas (< 2 mm de diámetro). Para determinar la longitud se deben digitalizaron las raíces con el Epson scaner 10000 xl, así mismo al igual que con el volumen el análisis se realizó con WinRHIZOTM V2012 (Regent Instruments, Quebec-Canada) para obtener mayor precisión.

Figura 10.Detalle análisis de raíz con Software WinRHIZOTM V2012 (Regent Instruments, Quebec-Canada).

5.4. ANÁLISIS ESTADÍSTICO

5.4.1. PRUEBAS DE NORMALIDAD

El análisis de un conjunto de datos hace necesario la realización de pruebas que permitan establecer la adecuada distribución de estos. Con el fin de tener un análisis estadístico completo se realizó un test de normalidad para saber si los datos presentaban una distribución normal, para este paso se utilizó el método de Shapiro-Wilk y se realizaron graficas Q-Q plot con el fin de visualizar mejor los resultados.

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5.4.2. ANALISIS DE CORRELACIONES

La correlación estadística constituye una técnica estadística que nos indica si dos variables están relacionadas o no, en este caso se relacionaron cada uno de los rasgos evaluados y se determinó que rasgos presentaban mayores correlaciones para este análisis se utilizó igualmente el programa R STUDIO V 1.0.143– © 2009-2016.

5.4.3. PCA (ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES )

El principal objetivo que tiene el análisis de componentes principales es que dadas n observaciones de p variables, se analiza si es posible representar adecuadamente esta información con un número menor de variables construidas como combinaciones lineales de las originales. Con relación a esto es importante resaltar el hecho de que el concepto de mayor información se relaciona con el de mayor variabilidad o varianza. Cuanto mayor sea la variabilidad de los datos (varianza) se considera que existe mayor información.

6. RESULTADOS

6.1. CURVAS DE CRECIMIENTO

En total se logró realizar 32 curvas de crecimiento, en todos los casos el modelo que mejor se ajustó, fue un modelo de regresión polinómica de segundo grado, cuya forma es ax2+bx+c, y se obtuvo el coeficiente de correlación R2 m. en la Tabla 3. MODELOS DE REGRESIÓN, se encuentra el modelo ajustado a cada especie, donde la variable respuesta h se da en mm, y la variable independiente es el tiempo en días. Como se observa en la tabla la mayoría de los modelos no son aceptables ya que su factor de correlación es inferior a 0.85, sin embargo el presente ejercicio sirve para la predicción de tiempos de producción en el vivero la florida.

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Tabla 3. MODELOS DE REGRESIÓN

N. CIENTIFICO Modelo R2 Tecoma stants h= 1,69358 (t) -6,670E-03 (t2) -5,08448 0,6135 Ficus andicola h= 1,27896 (t) -2,966E-03 (t2) -117,259 0,0627 Vallea stipularis h= 2,591E-03 (t2) -0,69633 (t) + 73,0975 0,0941 Berberis sp h= 1,92824 (t) -6,176E-03 (t2) -120,339 0,0256 Cotoneaster pannosus h= 2,582E-03 (t2) -0,19837 (t) + 18,8966 0,2567 Pittosporum undulatum h= 2,17674 (t) -0,01356 (t2) -49,2732 0,1114 Piper bogotense h= 1,150E-03 (t2) -0,32900 (t) + 30,1984 0,1850 Fatsia japonica h= 1,30634 (t) -4,131E-03 (t2) -80,0139 0,0347 Solanum stenophyllum h= 0,14032 (t) -2,907E-04 (t2) + 14,5796 0,0326 Coriaria ruscifolia h= 0,24961 (t) -5,446E-04 (t2) -7,09056 0,0402 Verbesina crassiramea h= 3,967E-03 (t2) -0,65792 (t) + 41,2401 0,3369 Liquidambar styraciflua h= 2,51256 (t) -0,01166 (t2) -90,6717 0,1477 Tara spinosa h= 8,962E-03 (t2) -1,52522 (t) + 104,379 0,3554 Oreopanax incisus h= 0,52810 (t) -1,246E-03 (t2) -13,6052 0,5118 Schinus molle h= 0,62822 (t) -8,892E-04 (t2) -11,9165 0,3002 Capsicum pubescens h= 3588E-04, (t2) + 0,32971 (t) + 20,5452 0,3867 Xylosma spiculifera h= 5,266E-03 (t2) -0,14945 (t) + 18,2570 0,4443 Smallanthus Pyramidalis h= 0,03702 (t2) -4,70915 (t) + 170,827 0,4223 Corymbia ficifolia h= 0,01194 (t2) -0,47685 (t)+ 22,3050 0,5501 Passiflora tripartita h= 2,45661 (t) -8,927E-03 (t2) -68,9344 0,8065 prunus guanaiensis h= 119,357 (t) -0,31286 (t2) 11285,5 0,4714 Juglans neotropica h= 0,75325 (t2) -125,815 (t)+ 5300,67 0,4425 Fraxinus chinensis h= 0,88049 (t)- -3,975E-03 (t2)+ 3,18431 0,5679

El análisis de crecimiento tiene como objetivo obtener las funciones matemáticas que describan adecuadamente el crecimiento de la especie, buscando el mejor ajuste al comportamiento de los datos. Desde la biología la interpretación de los modelos se basa en la división celular a intervalos regulares que conduce a un incremento celular en el tiempo de forma geométrica y exponencial con un límite o punto de inflexión para el caso de modelo no lineales cuadráticos como los del presente estudio (Rodríguez & Leihner, 2006).

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Hay que tener cuidado en el uso de los modelos del presente trabajo, ya que en su totalidad se realizaron para individuos cuya altura fuera menor de 15 cm, no es recomendable aplicarlo para alturas superiores o el modelo puede no ser funcional. Como lo indica Steward (1969) citado en Barrera et al (2010) las plantas presentan tres etapas de crecimiento, en las que poseen comportamientos distintos, el primero corresponde a la fase de retardación, esta ocurre durante la germinación, cuando la planta pierde masa seca, el segundo corresponde a una fase logarítmica donde el crecimiento sucede de forma lineal y rápidamente y la tercera fase corresponde a una llamada de envejecimiento, donde el crecimiento empieza a disminuir. Por tanto la tendencia de los datos tomados durante los primeros meses de crecimiento, no reflejan la tendencia de crecimiento general de la especie.

Una muy baja correlación en los datos se encontró para Ficus andicola, Vallea estipularis, Berberis sp., Fatsia japónica, Solanum stenophyllum, y Coriaria ruscifolia todos con R2 inferiores a 0,1. Por otro lado la mayor correlación se obtuvo para Passiflora tripartita con un R2 de 0,8065.

La tendencia de los datos tomados para todas las especies se pueden observar desde la figura 11 hasta la figura 32, en ellas se encuentran las curvas de crecimiento de cada una de las especies, donde DDS es el número de días después de la siembra, la altura está dada en mm y el número de hojas a cierta altura. Ellas corroboran los resultados obtenidos en los modelos de baja correlación y de amplia dispersión de los datos.

A pesar de que la mayoría de las especies presentan una tendencia normal de crecimiento positivo, llama la atención en la tendencia de los datos para la especie Juglans neotropica en la Figura 32, en ella se observa una tendencia negativa, que a nivel de crecimiento no es biológicamente posible, y a simple vista da la impresión de un error en la toma de datos. Sin embargo en esta figura se observa claramente porque en la mayoría de modelos no hay una correlación que permita que las ecuaciones sean aceptables, y esto se debe a que los modelos se elaboraron a partir del tiempo transcurrido desde la siembra y no desde el día en que germinan. Esto quiere decir que al haber dos individuos, que su germinación se

24 | P á g i n a dio con bastantes días de diferencia, la disimilitud entre estas dos mediciones va a ser bastante amplia, y esto se ve reflejado en la dispersión de los puntos, su desviación, y por ende en el residual de la correlación. Caso contrario sucede al usar los días después de la germinación, ya que sin importar el tiempo que transcurra para que germine el segundo individuo, su altura al día siguiente de germinar, va a ser muy similar a la altura que obtuvo el primer individuo al día después de germinar, por ende la distribución de puntos va a ser más homogénea y va a haber mayor correlación. El mismo efecto sucede con el número de hojas.

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Figura 11.Curva de crecimiento Cordoncillo (Piper Figura 13.Curva de crecimiento Espino (Berberis sp) bogotense)

Figura 12.Curva de crecimiento Curubo (Solanum Figura 14.Curva de crecimiento Fatsia japonica stenophyllum) (Fatsia japónica)

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Figura 16.Curva de crecimiento Holly liso Figura 15.Curva de crecimiento Caucho (Ficus (Cotoneaster pannosus) andicola)

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Figura 17.Curva de crecimiento Laurel huesito

(Pittosporum undulatum) Figura 19.Curva de crecimiento Aji (Capsicum pubescens)

Figura 18.Curva de crecimiento Raque(Vallea stipularis) Figura 20.Curva de crecimiento Arbol loco (Smallanthus pyramidalis)

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Figura 21.Curva de crecimiento Liquidambar styraciflua Figura 23.Curva de crecimiento Falso pimiento (Schinus molle)

Figura 22.Curva de crecimiento Espino ( Xylosma spiculifera)

Figura 24.Curva de crecimiento Mano de oso (Oreopanax incisus)

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Figura 25.Curva de crecimiento Pauche (Verbesina Figura 27.Curva de crecimiento Tara (Tara spinosa) crassiramea)

Figura 26.Curva de crecimiento Reventadera (Coriaria ruscifolia) Figura 28.Curva de crecimiento Cerezo (Prunus serótina)

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Figura 31.Curva de crecimiento Flor amarillo (Tecoma stans) Figura 29.Curva de crecimiento Curubo de castilla (Passiflora tripartita var. mollissima) Tiempo DDS

6

5

4

Hojas

3

2

150

120

90

Altura

60

30 74 80 86 92 98 DDS (Días Después de la Siembra) a.Numero de hojas en Nogal .b. Altura (mm) de Nogal

Figura 32.Curva de crecimiento Nogal (Juglans neotropica) Figura 30.Curva de crecimiento Eucalipto pomarroso (Corymbia ficifolia)

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Figura 33.Curva de crecimiento Urapan (Fraxinus chinensis)

32 | P á g i n a Un bajo ajuste en los modelos y las curvas de crecimiento se explica a partir de la amplia dispersión de los datos, que se puede entender desde los procesos fisiológicos llevados por las plantas y los factores que los afectan. Esto se observa en el cultivo con diferencias extremas en la altura de los individuos, encontrándose individuos de gran altura por un lado y de baja altura por el otro. En general se puede considerar que el crecimiento de una planta y por ende su comportamiento respecto a la curva de crecimiento, se ve afectado por factores externos o del medio y factores internos como los genéticos. En los factores externos se consideran los factores del medio que pueden afectar el crecimiento y todos los procesos fisiológicos entre los que se encuentra la temperatura, la luz, disponibilidad hídrica, composición edáfica.

En el momento en que un factor externo es modificado o se presenta en menor cantidad a la requerida por la planta, el comportamiento del crecimiento se va aislando de la tendencia normal de la curva, volviéndose inferior. Estadísticamente al modificar el factor externo la curva de crecimiento presenta una desviación y aunque el factor externo vuelva a ser normal, el rendimiento en el crecimiento será más bajo. En un cultivo de trigo se observó que a temperaturas de 2 o 3° C durante 5 semanas el crecimiento fue de 6 cm por semana, mientras que a temperaturas mayores el crecimiento es de 11 cm por semana. Considerando que el crecimiento está estrechamente relacionado con la energía producto de la respiración, la temperatura es claramente un factor del medio que afecta el crecimiento, pudiendo suceder entre los 5 y los 45°C. También la ausencia de luz o la baja disponibilidad de esta producen un proceso de etiolación, el cual consiste en la elongación de los tejidos sacrificando el desarrollo de hojas, el contenido de clorofila y la diferenciación celular y finalmente el crecimiento ( Marassi et al.,2016). Evidenciando que los factores externos afectan crecimiento, y dependiendo de las condiciones a las que esté expuesto cada individuo del cultivo puede modificar la curva de crecimiento.

Ahora en un cultivo cuyas condiciones son homogéneas, las diferencias en la química, biología y las condiciones físicas del suelo llevan a diferencias en el desarrollo de la planta, por ende el rendimiento de un cultivo está determinado por la disponibilidad de nutrientes. En un cultivo de maíz sobre la sabana de Bogotá los mayores rendimientos se encontraron en las zonas con más nutrientes, la deficiencia de algunos nutrientes reduce la capacidad fotosintética que en general se relaciona con la fijación del dióxido de carbono y en sí a la producción de tejidos (Sánchez, 2012). Entonces otro de los factores que puede llevar a obtener curvas de crecimiento bajas o una dispersión amplia en los datos de crecimiento,

33 | P á g i n a es el poco conocimiento en la disponibilidad de los nutrientes que ofrece el sustrato, o la baja planificación de los requerimientos del cultivo.

Tal como se ve en la figura 33. Diferencias en el crecimiento de Fraxinus chinensis. Se evidencia claramente un crecimiento diferenciado dentro del área de muestreo para el Urapán, situación que se presenta con diferentes especies del área de propagación, y que finalmente se ve reflejado en los datos y en las curvas de crecimiento.

Figura 33 diferencias en el crecimiento de Plántulas de Fraxinus chinensis (Urapán)

Por otro lado los factores internos, son aquellos en los cuales las características intrínsecas de la especie y de los individuos determinan su crecimiento. El factor interno más relevante es el que se refiere a las características genéticas de la especie y que determina la forma y distribución de células para cada órgano, que a su vez depende de los procesos de división celular y la presencia de hormonas que tienen efecto en el crecimiento como las auxinas, giberelinas, citocinas, y algunos inhibidores del crecimiento. Un ejemplo de esto es la relación tallo raíz, estos órganos son a través de los que se tiene la superficie de absorción y la superficie de evaporación, que de modificarse se afecta la relación hídrica en la planta ( Marassi et al.,2016).

Las curvas presentadas en este trabajo se diseñaron con el objetivo de tener el conocimiento del comportamiento del crecimiento de las especies para el área de propagación hasta los 15 cm. Sin embargo durante el periodo de estudio sólo la especie Juglans neotropica llegó a tener individuos con alturas de 15 cm. Smallanthus pyramidalis, Pasiflora tripartita, Tara spinosa, Prunus serótina y Corymbia ficifolia obtuvieron individuos con alturas superiores a los 10 cm.

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Contrario a lo anterior, un crecimiento muy bajo se obtuvo para Pipe bogotense, Berberis sp., Fatsia Japónica, Solanum stenophyllum, Ficus andicola, Cotoneaster pannosus, Liquidambar styraciflua, Verbesina crassiramea, Oreopanax incisus y Coriaria ruscifolia que obtuvieron alturas inferiores a los 5 cm, razón por la cual la curva de crecimiento es poco funcional para el área de propagación del vivero La Florida. El resto de las especies objeto de estudio obtuvieron alturas entre 5 y 10 cm.

6.2. RASGOS FUNCIONALES

En la Tabla 4 se exponen las abreviaturas, unidades utilizadas, los valores medios y desviación estándar de cada uno de los rasgos analizados por cada una de las especies escogidas.

Tabla 4. LISTA DE RASGOS FUNCIONALES ANALIZADOS POR ESPECIE.

RASGOS FUNCIONALES

NOMBRE CIENTÍFICO

FOLIARES

VEGETATIVOS

RADICULARES

Hmax cm AFE; m 2 kg-1 (CFMS; mg g-1) (LRE; m g-1) (CFMS; mg g-1) (Dr; g cm -3) Quercus 14,036±5,42 12,104±4,10 123,86±153,15 1,646±1,897 345,373±43,7 4,45±1,65 humboldtii Prunus cf. 17,226±3,40 30,967±8,04 68,955±73,91 24,232±55,24 122,210±46,1 4,64±0,93 Serotina Brugmansia 36,668±33 38,364±17,46 24,192±28,24 130,49±10,78 184,79±112,0 3,760±1,3 sp. Berberis sp 3,621±0,44 15,712±3,79 118,561±94,19 18,928±14,45 695,89±41,01 0,65±0,05 Schinus 6,158±0,60 26,777±8,83 388,030±280,3 13,968±9,510 376,12±111,1 1,78±0,51 molle Oreopanax 3,569±0,57 26,662±25,69 91,413±214,41 56,917±51,44 250,67±191,1 1,66±0,62 incisus Vallea 6,498±2,01 19,854±5,32 175,327±142,9 41,056±28,57 535,93±107,5 1,149±0,4 stipularis

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RASGOS FUNCIONALES

NOMBRE CIENTÍFICO

FOLIARES

VEGETATIVOS

RADICULARES

Hmax cm AFE; m 2 kg-1 (CFMS; mg g-1) (LRE; m g-1) (CFMS; mg g-1) (Dr; g cm -3) Tecoma 7,851±4,25 32,247±13,51 95,725±235,46 116,72±234,4 104,208±54,7 2,36±0,56 stans Liquidambar 5,281±0,56 40,240±16,90 134,043±171,4 33,961±27,83 360,19±309,8 1,77±0,32 styraciflua Caesalpinia 7,603±0,84 13,642±5,35 88,927±106,65 8,579±3,167 477,014±47,6 1,88±0,32 spinosa Ficus sp. 1,987±0,48 24,939±7,68 356,175±318,1 50,922±42,23 719,864±54,3 0,81±0,42 Clusia sp 5,958±2,96 20,705±22,12 21,351±35,10 3,393±4,41 254,277±36,3 1,247±0,3 Fraxinus 5,253±0,74 30,679±9,36 127,925±73,81 16,558±12,33 536,242±60,2 0,79±0,15 chinensis Cotoneaster 4,002±0,67 23,370±3,69 156,581±138,4 30,200±23,20 590,52±136,2 1,18±0,29 pannosus Xylosma 4,434±0,42 22,571±7,13 110,994±124,2 17,812±19,29 597,37±52,29 1,08±0,37 speculifera

6.2.1. ANÁLISIS DE DATOS Como se mencionó anteriormente se realizaron pruebas de normalidad y de correlación, también se realizó un análisis conjunto de componentes principales (PCA) de los 6 rasgos analizados, esto con el fin de observar la ordenación de las quince especies de estudio en relación a los principales rasgos que las caracterizaban. Para esto se utilizó el programa estadístico R STUDIO Inc V 1.0.143– © 2009-2016.

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6.2.1.1. ANÁLISIS POR CORRELACIONES

Para el análisis de los datos se incluyó un análisis por correlación de los rasgos analizados en cada una de las plántulas esto a través del paquete estadístico R STUDIO V 1.0.143– © 2009-2016.

Figura 34.Analisis de correlaciones por rasgo analizado.

Como se observa en la Figura 34 existe una alta correlación lineal entre los rasgos altura máxima (hmax) y area foliar específica (AFE), así mismo en los rasgos de altura máxima (hmax) y densidad de raíz (Dr). Con relación a los rasgos radiculares se observa una alta correlación entre contenido de materia seca radicular (CFMS.1) y densidad de raíz (Dr).

Aunque en la gráfica no se evidencia muy notoria la correlación entre AFE y CFMS según estudios de (Wright et al. 2004, Poorter y Bongers 2006 en Salgado-Negret, 2015) las especies adquisitivas por ejemplo poseen altos valores en AFE y bajos valores en CFMS esto debido a que dichas especies poseen baja inversión estrutural lo cual incrementa para este tipo de especies la herbívora y la descomposición de las mismas.

Como lo indica (Comas et al 2002) existen teorías de crecimiento de plantas que sugieren que las especies de crecimiento rápido tienen hojas de vida corta y raíces con una alta capacidad de absorción y plantas de bajo crecimiento poseen hojas que

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viven más y raíces con baja capacidad de absorción, como se muestra en la gráfica existe una correlación entre AFE ( área foliar especifica) y LRE (Longitud de raíz especifica ) ya que estos dos rasgos son característicos en la diferenciación de especies con estrategias adquisitivas y conservativas, bajas AFE conllevan a menor concentración de nutrientes foliares ( menores tasas de respiración y Fotosíntesis) y altas AFE generan altas tasas de respiración y fotosíntesis por altos contenidos de nutrientes foliares como Nitrógeno y fosforo.(Wright et al. 2004, Poorter y Bongers 2006 en Salgado-Negret, 2015) por su parte la longitud especifica de raíz es análoga de la AFE y depende del diámetro de las raíces y la densidad de los tejidos. (Salgado-Negret, 2015).Generalmente, plantas con alta LRE despliegan mayor superficie de absorción por unidad de masa seca invertida y se considera que tienen mayores tasas potenciales de absorción de agua y nutrientes, menor vida útil y tasa de crecimiento superior a plantas de baja LRE (Perez- Harguindeguy et al. 2013, en Salgado-Negret, 2015).

6.2.1.2. ANÁLISIS COMPONENTES PRINCIPALES

Figura 35.Grafica Análisis Scree plot de componentes principales

En la Figura 35 muestra que 5 de esos factores explican la mayor parte de la variabilidad debido a que la línea comienza a enderezarse después de factor de 5. El factor 5 explica una proporción muy pequeña de la variabilidad y probablemente poco

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importante. Con relación a esto podemos indicar que la el factor 6 presenta valores poco importante en cuanto al análisis de componentes de rasgos ya analizados.

Con relación a esto se indicaría que existen cuatro componentes importantes que nos permiten generan resultado importantes en cuanto a los componentes principales de nuestra evaluación.

Figura 36.Grafica Análisis componentes principales

Con relación a la Figura 36 se observa como las especies Borrachero y cerezo su componente principal es la altura máxima (Hmax) y Densidad radicular (Dr) , de igual forma comparten este escenario con las especies Roble (Quercus humboldti)i , Clusia (Clusia sp.) Con relación al rasgo de contenido de masa seca se encuentra que están más relacionadas las especies Uña de gato (Berberis sp), Corono ( Xylosma speculifera), Urapan (Fraxinus chinensis) , Falso pimiento (Schinus molle) y caucho (Ficus sp.) , en menor medida en este rasgo están relacionadas las especies dividivi de tierra fría (Caesalpinia spinosa) .

Para las especies Mano de oso (Oreopanax incisus) y liquidámbar se encontró que el rasgo más importante y que influye en mayor medida en su etapa de crecimiento es longitud específica de raíz .Se encontró también que el área foliar especifica es un componente

39 | P á g i n a importante en para la especie flor amarillo (Tecoma stans) pero que también influyen en menor media los rasgos de longitud especifica de raíz.

Con relación a la gráfica anterior se debe tener en cuenta el patrón de correlación entre rasgos funcionales es lo que se conoce como espectro funcional (Reich et al.2003 en Salgado-Negret, 2015).La AFE nos permite conocer y diferenciar que tipo de estrategias utilizan dichas especies en el uso de sus recursos y de cómo se relacionan estos con su crecimiento (Especies de lento y rápido crecimiento).

En la Figura 37 se relaciona una gráfica en donde se encuentran los rasgos más representativos que nos permitieron diferenciar los tipos de especies por tipo de estrategia.

ESPECIES ADQUISITIVAS ESPECIES CONSERVATIVAS

(Rápido crecimiento) (Lento crecimiento)

Oreopanax incisus Quercus humboldtii

Brugmansia sp. LRE Caesalpinia spinosa

Tecoma stans Vallea stipularis Liquidambar styraciflua

Fraxinus chinensis

Prunus cf. Serotina Berberis sp AFE

Clusia sp Ficus sp. Cotoneaster pannosus

CFMS Xylosma speculifera Schinus molle

Figura 37.Principales rasgos en la clasificación de estrategias por especies

Uno de los rasgos analizados más representativos fue el área foliar el cual nos permitió identificar a nivel de plántula para estas especies que tipo de estrategias utilizan en cuanto a su crecimiento, Por ejemplo, los rasgos del espectro de la economía foliar han mostrado que son muy importantes al nivel de plántulas, en las que especies con alta área foliar

40 | P á g i n a específica tienen rápidas tasas de crecimiento y sobrevivencia (Kitajima 1994, Poorter y Bongers 2006 en Negret- Salgado, 2015).Para este caso no se evidencio diferencias significativas en cuanto a habito , las especies arbustivas analizadas presentaron estrategias adquisitivas por lo cual se catalogaron como especies de rápido crecimiento .

Algunos estudios han reportado algunas relaciones entre rasgos foliares y radiculares, especies con hojas engrosadas presentan también tejidos radiculares gruesos (Kembel y Cahill 2011 en Negret- Salgado, 2015), dicho caso se pudo evidenciar en la especie Ficus sp. La cual posee uno de los valores más altos en cuanto a CFMS radicular.

De acuerdo con los resultados ya expresados podemos inferir que dichas especies poseen rasgos distintivos que permiten establecer qué tipo de crecimiento evidencian dentro de las condiciones de vivero y de cómo a partir de estrategias de manejo es posible mejorar la propagación y cuidado de estas en su etapa de desarrollo.

7. CONCLUSIONES

Tal como lo indican Barrera et al (2010) el análisis de crecimiento vegetal, puede abordarse desde dos metodologías distintas, la tradicional que consiste en explicar el crecimiento con funciones paramétricas, y la segunda que permite hacer un análisis funcional. El presente trabajo abordo la primera metodología, que era la que se venía trabajando en el vivero la florida del jardín botánico de Bogotá, y a partir de las cuales se generaron las curvas de crecimiento y se obtuvieron algunos modelos para la predicción del incremento de altura en el área de propagación del vivero.

Este enfoque permitió identificar algunas tendencias para 26 especies que utiliza el jardín botánico en procesos de arborización y restauración, por lo que se puede considerar como un aporte clave pero básico en los procesos de producción de material vegetal, al permitir el conocimiento y estimación de los tiempos de producción por especie. Sin embargo es necesario realizar el acople de los datos generados antes del presente trabajo, para ajustar los modelos y que estos obtenga una correlación más alta y finalmente puedan ser aceptados.

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El conocimiento sobre las diferencias en el crecimiento respecto a la variabilidad de las propiedades químicas del suelo es básico para establecer las técnicas y programas de fertilización y lograr una mayor eficiencia en la fertilización (Sánchez, 2012). Al igual que planificar adecuadamente el riego, y requerimientos lumínicos y de temperatura para cada área dentro de proceso de propagación, y así obtener el mayor rendimiento en el crecimiento.

Los rasgos de hojas, tallos y raíces varían entre las diferentes especies modulando su crecimiento y supervivencia (Ackerly et al. 2000;Westoby et al. 2002) ,dentro de los rasgos expuestos se puede concluir que existen algunas diferencias entre los rasgos de las especies de hábitos arbóreos y arbustivos , esto se pudo observar en algunas especies comparten similitudes en sus rasgos funcionales , dicha comparación se hace evidente en especies con hábitos arbustivos , como se observó para la especies Holly (Cotoneaster pannosus) y Corono (Xylosma speculifera) .

En cuanto a los rasgos radiculares pocos estudios han comparado las raíces de diferentes especies, hay algunas pruebas que indican que amplias suites de rasgos de raíces están vinculadas a estrategias de crecimiento de plantas a nivel de planta. En comparación con las especies de crecimiento lento, las especies de rápido crecimiento suelen presentar mayores proporciones de área superficial de la raíz: peso seco (área específica de la raíz, SRA) y longitud de la raíz: peso seco (longitud específica de la raíz, SRL); Además, las especies de rápido crecimiento presentan tasas específicas más rápidas de absorción de nutrientes y respiración de la raíz que las especies de crecimiento lento. (Berntson, Farnsworth, & Bazzaz, 1995).teniendo en cuenta lo relacionado anteriormente las especies Liquidambar (Liquidambar styraciflua) y Borrachero (Brugmansia sp.) se comportaron como especies de crecimiento rápido ya que fue la que mayores resultados obtuvo en cuanto a área foliar especifica (AFE) , altura máxima (Hmax) y longitud especifica de raíz(SRL), tambièn se evidenciò lo expresado por (Comas, Bouma, & Eissenstat, 2002) en donde las especies con crecimiento rápido presentan hojas de corta vida con una área foliar alta y plantas de crecimiento lento como Quercus humboldtii (Roble) presentan hojas más perennes y longitud de área específica de raíz menor. Es de este modo que podemos relacionar especies de crecimiento lento con un uso más conservativo de los recursos, que les permiten ser más competitivas en ambientes pobres y secos (De la Riva, y otros, 2014).

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Según De la Riva et al. 2014 especies con valores más altos de AFE (Área específica foliar) o LER (Longitud específica de raíz) están asociadas a estrategias más adquisitivas, de acuerdo con esto podríamos decir que las especies Liquidambar styraciflua, Brugmansia sp, y Tecoma stans pertenecen a este grupo , mientras que especies con mayor contenido en materia seca o densidad se suelen asociar a estrategias más conservativas en el uso de recursos en este caso como las especies Quercus humboldtii (Roble), Berberis sp(Uña de gato) , Ficus sp (Caucho) y Schinus molle (Pimiento falso).

Siguiendo con los aspectos foliares podemos concluir que los rasgos foliares muestran una alta concordancia con el eje de variación conocido como “espectro de economía foliar”, que fue definido a nivel global para un total de 2548 especies de plantas (Wright et. al 2004), en donde los valores más elevados de área específica foliar se presentan mayores contenidos foliares en clorofila y nitrógeno, un síndrome típico de especies de crecimiento más rápido que invierten en hojas poco densas, de vida más corta y con alta tasa de renovación de nutrientes (Reich et al.1992; Withington et al. 2006; Villar et al. 2006), según nuestros resultados dichas características aplicarían para especies tales como Prunus cf. Serotina, Brugmansia sp, Tecoma stans y Liquidambar styraciflua las cuales obtuvieron los valores más altos en AFE .

8. RECOMENDACIONES PROTOCOLO DE FUNCIONAMIENTO AREA DE PROPACION VIVERO LA FLORIDA JARDIN BOTANICO DE BOGOTA

8.1. SEMILLAS

Para la obtención de semillas se propone realizar un adecuado protocolo silvicultural para la obtención de semillas con mejor calidad, en donde se pueda establecer una evaluación de la fuente semillera, esto con el fin de mejorar la calidad de las plántulas y de los individuos como tal producidos en el vivero.

8.1.1. MANEJO Y ALMACENAMIENTO DE SEMILLA

De acuerdo al tipo de semilla establecer actividades de almacenamiento adecuado, ya que para cada tipo de semilla sea ortodoxa o recalcitrante existen diferentes metodologías para su almacenamiento.

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8.1.2. EVALUACIÓN CALIDAD DE SEMILLA

Seguir protocolos establecidos por la ISTA .

Realizar pruebas de viabilidad de semillas con mayor rigurosidad , esto con el fin de establecer potencial de germinación de la semilla y el estado actual del lote que se sembrará..

8.1.3. TRATAMIENTOS PRE GERMINATIVOS

Al evaluar se encontraron especies con crecimientos muy bajos, por lo que se le recomienda al vivero la florida establecer ensayos experimentales con diferentes sustratos, tratamientos pre germinativos, láminas de riego, brillo solar, y a su vez con diferentes procedencias de semillas, con el objetivo de identificar las mejores combinaciones que reduzcan los tiempos y costos de producción.

8.1.4. SUSTRATOS

DESINFECCION DE SUSTRATOS

Tener un adecuado sustrato es de vital importancia en los procesos de germinación y desarrollo de las plántulas, se observó que el suelo utilizado no se desinfecta previamente por lo cual es alta la mortalidad en algunas bandejas de germinación a causa de hongos y patógenos .

CALIDAD

Otro aspecto asociado al sustrato es la calidad del mismo, se observa una gran cantidad de material como musgos en muchas de las bandejas, así mismo se observa la presencia de malezas, las cuales disminuyen la disponibilidad de nutrientes a las plántulas que crecen conjuntamente en las bandejas de germinación.

8.2. ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO 8.2.1. RIEGO

Dentro de las instalaciones del vivero se pudo observar que existen deficiencias en cuanto al manejo del riego. El riego es muy importante debido a que la pérdida excesiva de humedad del suelo ocasiona que las semillas se sequen y pierdan su viabilidad,

44 | P á g i n a ocasionando disminución en los porcentajes de germinación. Hay que regular adecuadamente la presión del agua, pues si es mucha o cae directamente sobre las semillas puede ocasionar que se desentierren y queden expuestas, lo que provocaría su desecación. Por otra parte, el exceso de humedad promueve el decaimiento de la germinación por la incidencia del mal del semillero (damping-off) y por otros agentes patógenos.

Es importante recalcar que los riegos no deben aplicarse en las horas de mayor incidencia de calor, porque esto aumenta considerablemente la evapotranspiración y provoca lesiones en las plántulas e incluso su muerte.

Aunque las temperaturas del suelo consideradas como críticas varían según la edad y la especie, está comprobado que el daño ocurre con más frecuencia en plantas jóvenes. Cuando se presentan temperaturas críticas en el vivero, la intensidad y la frecuencia adecuada de los riegos son variables y depende parcialmente del tipo de suelo, es recomendable mejorar el sistema de riego que existe actualmente en el vivero ya que contribuye en un alto porcentaje a la mortalidad de algunas especies de plántulas.

8.2.2. CONTROL DE PLAGAS

No se observó un adecuado manejo de las plagas que podrían afectar la calidad de las plántulas producidas dentro del vivero , es importante hacer mayor énfasis en el control de hongos y demás patógenos que afectan algunas especies de plántulas.

8.3. ACTIVIDADES DE SIEMBRA

Se observó que no existe un adecuado espaciamiento en el momento de la siembra de las semillas, un mal manejo en el momento de la siembra puede ocasionar problemas radiculares expresados en defectos tales como crecimiento radical en espiral

8.4. MONITOREO

Se recomienda al vivero la Florida, debido a sus características y el amplio material vegetal con el que cuentan en el área de propagación, ajustar su metodología a una metodología funcional, es decir que integre valores funcionales, estas necesitan menor frecuencia de muestreo y menor número de muestras, y a su vez brindan mayor información y más precisa sobres tasas de crecimiento relativas, tasas fotosintéticas, tasa de asimilación neta,

45 | P á g i n a tasas de crecimiento del cultivo y algunos índices sanitarios, que como se vio en el presente trabajo pueden ser tomados con equipos de mayor precisión.

En cuanto al seguimiento y toma de datos es importante que la toma de datos para investigación siga un orden adecuado permitiendo saber con exactitud datos tales como geminación y porcentaje de germinación, así mismo las parcelas que están dispuestas para ensayos deberían tener una ubicación al azar o con un diseño experimental que nos permita mejorar estadísticamente los muestreos.

Se recomienda la medición siempre la realice el mismo funcionario y en lo posible de forma ininterrumpida en las frecuencias señaladas, para evitar errores humanos en la toma de datos. En cuanto a las frecuencias se debe tener en cuenta una metodología selectiva de acuerdo con los tipos de plantas, en el trabajo se evidenció especies que crecían demasiado lento, por lo que dos mediciones por semana eran innecesarias, puesto la diferencia en crecimiento era mínima y en ocasiones la medición con calibrador daba inferior a la medición anterior, y por el contrario hay especies que crecen demasiado rápido como el borrachero, del cual no se pudo generar curva porque el número de mediciones fueron pocas, es decir la frecuencia de medición para esta especie fue baja.

Finalmente, para los protocolos de monitoreo de material vegetal proponemos la medición de rasgos tales como AFE (Área foliar especifica ) CFMS (contenido foliar de materia seca) y LRE (longitud especifica de raíz.), dichos rasgos permitirían identificar qué tipo de estrategias poseen dichas especies (conservativas y o adquisitivas) , de igual forma saber qué tipo de especie permitiría establecer con mayor objetividad programas de restauración teniendo en cuenta cantidad de biomasa aportada, características de herbívora y crecimiento.

8.5. INVESTIGACIÓN

El estudio sobre ecología funcional no posee grandes avances en investigación en el país, por lo tanto se hace necesario mejorar el conocimiento sobre los rasgos funcionales y su interacción –función en el medio que habitan para así mejorar el conocimiento de nuestras especies nativas e incorporar la ecología funcional en los procesos de restauración y propagación efectiva, esto haciendo referencia a las especies de restauración de bosque alto andino con las que el Jardín Botánico de Bogotá actualmente trabaja .

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Con relación a las futuras investigaciones sobre rasgos funcionales que se podrían realizar en el Vivero “La Florida “ es necesario ampliar el conocimiento sobre el crecimiento y la influencia de los rasgos funcionales en este, en una próxima investigación o estudio recomendamos que se realice tomando en cuenta la tasas relativas de crecimiento de cada una de las especies y hacer comparaciones con rasgos funcionales , esto con el fin de conocer que rasgos influyen directamente con el crecimiento de las especies, lo cual nos permitiría reconocer aspectos necesarios para su propagación y complementaria los protocolos de una manera más completa .

Dentro del área de propagación se podrían realizar más ensayos agrupando especies por sus estrategias ya sean conservativas y o adquisitivas , siento importante ubicarlas de tal manera que se puedan desarrollar de manera óptima, por ejemplo especies de tipo adquisitivo ubicarlas en áreas con buena ventilación y luz solar , ya que por ser especies con altas tasas fotosintéticas y mayor crecimiento necesitan más espacio para su crecimiento , como se mencionó anteriormente actualmente en el vivero se realiza el riego uniforme a todas las plántulas lo cual genera daños mecánicos y problemas fitosanitarios a las mismas, por lo cual una buena organización de acuerdo a características funcionales permitiría mejorar esta problemática y promover mejores lotes de producción de plántulas

Las curvas obtenidas en el presente trabajo no reflejan el comportamiento del crecimiento de todas las especies objeto de estudio, ya que solo Juglans neotropica llega a tener individuos de 15 cm que es la altura a la cual se realiza movimientos de material, y que solo 5 especies (Smallanthus pyramidalis, Pasiflora tripartita, Tara spinosa, Prunus serótina y Corymbia ficifolia) alcanzan a sobrepasar los 10 centímetros. Por lo tanto los resultados del presente trabajo solo me pueden brindar total información para el paso de material en el caso de J. neotropica y permite predecir con un nivel más bajo de confianza para las 5 especies que sobrepasan los 10 cm. Para el resto de las especies del área de propagación del vivero La Florida no se cuenta con información suficiente del comportamiento del crecimiento para predecir los tiempos de estadía dentro del área y del tiempo necesario para la producción del material.

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Figura 38. Protocolo mejoramiento de actividades área de propagación Vivero “La Florida“ Jardín Botánico de Bogotá

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Esta pasantía nos permitió afianzar conocimientos acerca de la importancia de mejorar los protocolos de propagación de especies nativas , así mismo dentro de estos protocolos se hace importante la incorporación de la ecología funcional , esto con el fin de reconocer ciertos mecanismos que utilizan las plantas fisiológica y ecológicamente para desarrollarse. Otro de los aportes fue el manejo de software para la medición de ciertos rasgos como lo fue la utilización del WinRizo y el escáner de alta resolución con el que cuenta la Universidad.

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