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Sucesión Primaria Y Ecología De La Revegetación De Selvas Degradadas Por Minería En El Chocó, Colombia: Bases Para Su Restauración Ecológica

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Sucesión Primaria Y Ecología De La Revegetación De Selvas Degradadas Por Minería En El Chocó, Colombia: Bases Para Su Restauración Ecológica TESIS DOCTORAL Universidad de Valladolid Instituto Universitario de Investigación en Gestión Forestal Sostenible Sucesión primaria y ecología de la revegetación de selvas degradadas por minería en el Chocó, Colombia: bases para su restauración ecológica Hamleth Valois Cuesta Palencia, 2016 ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍAS AGRARIAS INSTITUTO UNIVERSITARIO DE INVESTIGACIÓN EN GESTIÓN FORESTAL SOSTENIBLE TESIS DOCTORAL: SUCESIÓN PRIMARIA Y ECOLOGÍA DE LA REVEGETACIÓN DE SELVAS DEGRADADAS POR MINERÍA EN EL CHOCÓ, COLOMBIA: BASES PARA SU RESTAURACIÓN ECOLÓGICA Presentada por Hamleth Valois Cuesta para optar al grado de Doctor en Conservación y Uso Sostenible de Sistemas Forestales por la Universidad de Valladolid Dirigida por: Dra. Carolina Martínez Ruiz Palencia, 2016 A las comunidades del Chocó biogeográfico colombiano AGRADECIMIENTOS Este proyecto fue realizado en el Grupo de Investigación en Ecología y Conservación de Ecosistemas Tropicales de la Universidad Tecnológica del Chocó (UTCH) y recibió apoyo financiero de la UTCH (convocatoria interna 2013-2014), el Instituto de Investigaciones Ambientales del Pacífico (IIAP) – UTCH, a través del proyecto Biochocó (Código BPIN 2013000100191), y la Fundación Carolina (FC) - UTCH - Universidad de Valladolid (UVa), a través de una beca de doctorado asignada al doctorando en convocatoria 2010. Sin estas ayudas hubiera sido imposible llevar a feliz término esta iniciativa. Agradezco a S. Eccehomo por sus bendiciones en todo momento. A las comunidades del Plan de Raspadura, Jugualito, Cértegui y Rio Quito (Chocó) por su calidad humana, hospitalidad y apoyo durante las estancias del grupo de investigadores en sus territorios. A Eduardo A. García Vega (Rector UTCH), Jorge Perea González, (Presidente Asociación Sindical de Profesores - UTCH (ASPUCH)), Alicia Mena Marmolejo y Jhon Alexander Córdoba (Decanatura Facultad de Ciencias Naturales – UTCH), Carolina Martínez Ruiz (Tutora de tesis) y Felipe Bravo (director del postgrado) por apoyarme constantemente para sacar adelante mis estudios de doctorado. A Karen Figueroa, Yorleydy Urrutia, Zulay Quinto, Karin Valencia, Jhon F. Lizalda, Jhon J. Maturana, Giovanny Ramírez, Alex M. Jiménez, Harley Quinto y Diamar A. Lozano, Eva Ledezma, Zumary Valoyez, Leider Palacios, Jhon Jairo Cuesta, Diego Giraldo Cañas, Dairon Cárdenas, Leonardo Palacios y Fabio García por su ayuda en las salidas de campo y/o trabajos de Herbario y laboratorio. A Lucía, Bárbara, María, Vicente, Cristóbal, Adriana, Mafe, David, Teresa, Daphne, Pamina, Marco, Carmen, Cristina, Estela, Irene, Pablo, Leticia, Wilson, Gonzalo y Celia, por hacer de mi estancia en la UVa y en la acogedora ciudad de Palencia una experiencia académica y de vida inolvidable. A todos muchas gracias. ÍNDICE Resumen 1 Introducción 7 El Chocó biogeográfico colombiano: características, biodiversidad y minería………….. 8 Estudios ecológicos y restauración en el Chocó…………………………………………. 12 Objetivos e hipótesis……………………………………………………………………... 17 Capítulo 1 Vulnerabilidad frente a la minería de los bosques naturales en el Chocó biogeográfico colombiano………………………………………………….... 21 MÉTODOS…………………………………………………………………... 23 Fuentes de datos………………...………………………………………. 23 Análisis estadístico……………………………………………………… 25 RESULTADOS……………………………………………………………… 26 Actividad y producción minera…………………………………………. 26 Registros de especies y estado de conservación………………………... 31 Vulnerabilidad potencial para la pérdida de especies…………………... 32 DISCUSIÓN…………………………………………………………………. 33 Capítulo 2 Influencia de la edad de abandono y distancia al bosque adyacente en la revegetación natural temprana de las minas……………………………..…... 39 MÉTODOS…………………………………………………………………... 41 Ubicación del estudio…………...………………………………………. 41 Muestreo de vegetación…………………………………………………. 41 Tratamiento de los datos……...………………………………………… 43 RESULTADOS……………………………………………………………… 45 Cambios en la estructura biológica de la comunidad vegetal…………... 45 Cambios en la composición florística…………………………………... 50 DISCUSIÓN…………………………………………………………………. 54 Cambios en la estructura biológica de la comunidad vegetal…………... 54 Cambios en la composición florística…………………………………... 56 ANEXOS: Anexo 2.1 a-b; Anexo 2.2 a-d ........................................................ 60 Capítulo 3 Especies vegetales colonizadoras de áreas perturbadas por la minería……... 81 MÉTODOS…………………………………………………………………... 83 Ubicación del estudio…………...………………………………………. 83 Características de las minas estudiadas…………………………………. 83 Muestreos de vegetación………………………………………………. 84 RESULTADOS……………………………………………………………… 85 86 DISCUSIÓN….……………………………………………………………… 90 ANEXOS: Anexo 3.1 y Anexo 3.2.................................................................. Capítulo 4 Efecto de la topografía y las propiedades del suelo en la revegetación natural de las minas………………………………………………………………...… 97 MÉTODOS…………………………………………………………………... 99 Ubicación del estudio…………...………………………………………. 99 Muestreo de vegetación………………………………………..………. 99 Caracterización del suelo en las posiciones topográficas………………. 99 Tratamiento de los datos………………………………………………... 100 RESULTADOS……………………………………………………………… 102 Características del suelo de las posiciones topográficas…..……………. 102 Cambios en la estructura biológica y composición florística………….... 104 Relación entre topografía, suelo y vegetación………….………………. 109 DISCUSIÓN….……………………………………………………………… 110 Capítulo 5 Formación del banco de semillas durante la regeneración temprana minas abandonadas……………………………………………….…......................... 115 MÉTODOS…………………………………………………………………... 117 Ubicación del estudio…………...………………………………………. 117 Muestreo de la lluvia de semillas...……………………………..………. 117 Muestreo del banco de semillas...………..……………………..………. 118 Tratamiento de los datos………………………………………………... 119 RESULTADOS……………………………………………………………… 119 Lluvia de semillas……………………………………..…..……………. 119 Banco de semillas……………………………………..…..……………. 122 DISCUSIÓN…………………………………………………………….…… 124 Lluvia de semillas……………………………………..…..……………. 124 Banco de semillas……………………………………..…..………….…. 127 Capítulo 6 Efectos del tratamiento del suelo y la competencia inter-específica en el establecimiento de leñosas arbóreas en las minas……………………………. 131 MÉTODOS…………………………………………………………………... 133 Ubicación de los experimentos..…………………………..……………. 133 Experimento 1: Efecto del tratamiento del suelo en el establecimiento de dos especies arbóreas (una nativa y otra exótica).........……..………. 135 Experimento 2: Efecto de la competencia inter-específica en el establecimiento de dos especies arbóreas (una nativa y otra exótica).…. 136 Tratamiento de los datos………………………………………………... 137 RESULTADOS……………………………………………………………… 138 Características edáficas tras los tratamientos del suelo.…....…..………. 138 Efecto de los tratamientos del suelo y de la competencia inter- específica sobre la supervivencia de las plantas.……………………….. 139 Efecto de los tratamientos del suelo y de la competencia inter- específica sobre el crecimiento de las plantas………………………….. 141 DISCUSIÓN…………………………………………………………….…… 153 Capítulo 7 Efecto de la introducción de Acacia mangium en la revegetación natural de minas abandonadas……………………………………………......…………. 161 MÉTODOS…………………………………………………………………... 161 Ubicación del estudio………....…………………………..…………….. 161 Muestreo de vegetación………………………………………..………... 162 Caracterización de los microambientes…………………………………. 164 Tratamiento de los datos………………………………………………... 165 RESULTADOS………………………………………………………………. 167 Caracterización de los microambientes……………….…....…..………. 167 Composición y estructura de la comunidad vegetal subyacente………... 169 DISCUSIÓN…………………………………………………………….…… 173 Capítulo 8 Conclusiones generales y recomendaciones…………………………... 179 Bibliografía…………………………………………………………………………... 185 Anexos Artículos publicados derivados de la Tesis………………………………….. 199 Resumen La presente Tesis Doctoral profundiza en el conocimiento de los procesos que regulan la revegetación de selvas tropicales afectadas por la minería de oro y platino en el Chocó (Colombia), una de las regiones con mayor biodiversidad del planeta. Esta información, muy escasa en regiones tropicales, es esencial para establecer propuestas de restauración acordes con las particulares características del entorno y, con ello, contribuir a hacer de la minería una actividad más responsable ambientalmente, dada la alarmante situación de degradación ambiental a la que se ha llegado en la región. En particular se pretende responder a las siguientes cuestiones: ¿Cuál es el grado de vulnerabilidad potencial de los bosques del Chocó para la pérdida de especies de plantas por minería? ¿Cómo cambia la vegetación en minas abandonadas en función de su edad de abandono y distancia al bosque adyacente? ¿Qué especies o grupos taxonómicos predominan en minas abandonadas durante la regeneración temprana? ¿Cómo cambia la comunidad vegetal entre ambientes topográficos en el seno de las minas? y de haber cambios, ¿son esos cambios independientes de las características del suelo en cada posición topográfica? ¿Cómo cambia el banco y la lluvia de semillas con el tiempo de abandono de la mina y la distancia de ésta a la matriz de bosque adyacente? ¿Cómo pueden modificarse las condiciones físicas y químicas del suelo y de competencia inter-específica en áreas afectadas por minería, de manera que se promueva su revegetación temprana con leñosas arbóreas nativas? ¿Cuál es el efecto de la introducción de especies exóticas en la revegetación natural de áreas afectadas por minería? En distintos municipios mineros del territorio chocoano se documentaron las técnicas
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