Evaluación del polen de la población de Pinus hartwegii Lindl. del Cofre de Perote, Veracruz, México. TESIS QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE MAESTRO EN ECOLOGÍA FORESTAL PRESENTA Yamilet Tivo Fernández DIRIGIDA POR Dra. Lourdes G. Iglesias Andreu Xalapa, Veracruz, México Septiembre del 2004 CONTENIDO RESUMEN -------------------------------------------------------------------------------------------------- ix SUMMARY -------------------------------------------------------------------------------------------------- x 1. INTRODUCCIÓN --------------------------------------------------------------------------------- 1 2. OBJETIVOS ---------------------------------------------------------------------------------------- 4 3. HIPÓTESIS ----------------------------------------------------------------------------------------- 4 4. REVISIÓN DE LITERATURA ----------------------------------------------------------------- 5 4.1. Distribución y diversidad del género Pinus en México. ---------------------------------- 5 4.2. Pinus hartwegii Lindl. ------------------------------------------------------------------------- 8 4.2.1. Nombres comunes. ------------------------------------------------------------------ 8 4.2.2. Ubicación taxonómica. ------------------------------------------------------------- 9 4.2.3. Distribución en México. ---------------------------------------------------------- 11 4.2.4. Características ecológicas. -------------------------------------------------------- 14 4.2.5. Importancia. ------------------------------------------------------------------------ 18 4.2.6. Descripción botánica. ------------------------------------------------------------- 20 4.2.7. Ciclo de vida de la especie. ------------------------------------------------------- 29 4.2.7.1. Principales causas que originan el aborto de las semillas durante su formación y desarrollo. ------------------------------------------------------------------------------------ 35 4.2.8. Variación. --------------------------------------------------------------------------- 36 4.3. Población de Pinus hartwegii Lindl. del Cofre de Perote, Veracruz, México. ------- 39 4.3.1. Características edafoclimáticas. ------------------------------------------------- 39 4.3.2. Situación actual de la población. ------------------------------------------------ 49 4.4. Descripción botánica del polen. ------------------------------------------------------------ 55 4.4.1. Estudios palinológicos del polen en distintas especies forestales con referencia especial a Pinus. -------------------------------------------------------------------------------- 62 4.4.2. Caracterización de la viabilidad del polen en distintas especies forestales con referencia especial a Pinus. -------------------------------------------------------------------------------- 66 4.4.3. Capacidad germinativa del polen en diferentes especies forestales con referencia especial a Pinus. -------------------------------------------------------------------------------- 69 5. MATERIALES Y MÉTODOS ----------------------------------------------------------------- 73 5.1. Área de estudio. ------------------------------------------------------------------------------- 73 5.2. Selección de los árboles. --------------------------------------------------------------------- 74 i 5.3. Colecta y beneficio del polen. --------------------------------------------------------------- 75 5.4. Análisis del polen de Pinus hartwegii Lindl. --------------------------------------------- 77 5.4.1. Estudios morfométricos. ---------------------------------------------------------- 77 5.4.2. Estudios de viabilidad. ------------------------------------------------------------ 81 5.4.2.1. Determinación de la viabilidad por métodos colorimétricos. ----- 81 5.4.2.2. Determinación de la capacidad germinativa. ----------------------- 83 5.4.2.2.1. Determinación de la longitud del tubo polínico. -------- 84 5.5. Análisis estadístico. -------------------------------------------------------------------------- 85 6. RESULTADOS ----------------------------------------------------------------------------------- 86 6.1. Análisis del polen de Pinus hartwegii Lindl. --------------------------------------------- 86 6.1.1. Análisis de la variación de las características morfométricas. --------------- 86 6.1.1.1. Análisis microestructural. --------------------------------------------- 94 6.1.2. Análisis en la viabilidad. ---------------------------------------------------------- 95 6.1.2.1. Análisis de la variación en la viabilidad por métodos colorimétricos. ----------------------------------------------------------------------------------------------- 95 6.1.2.2. Análisis de la variación en la capacidad germinativa. ------------- 98 6.1.2.2.1. Análisis de la variación en el tubo polínico. ----------- 101 6.1.2.3. Análisis de correspondencias entre indicadores de viabilidad y capacidad germinativa del polen. ----------------------------------------------------------------------- 102 6.2. Análisis integral. ---------------------------------------------------------------------------- 104 6.2.1. Análisis de conglomerado. ------------------------------------------------------ 104 7. DISCUSIÓN -------------------------------------------------------------------------------------- 106 8. CONCLUSIONES ------------------------------------------------------------------------------ 110 9. RECOMENDACIONES ----------------------------------------------------------------------- 111 10. LITERATURA CONSULTADA ------------------------------------------------------------ 112 11. ANEXO 1. Artículo publicado en Foresta Veracruzana. Revista semestral. Instituto de Genética Forestal, Universidad Veracruzana de Xalapa, Veracruz, México. Septiembre, 2003. Vol. 5 No. 2. pp 41-48. ----------------------------------------------------------------------------------- 146 ii INDICE DE FIGURAS Figura 1. Tipos de vegetación de México. --------------------------------------------------------------- 6 Figura 2. Árbol de Pinus hartwegii Lindl. --------------------------------------------------------------- 9 Figura 3. Distribución de las poblaciones de Pinus hartwegii Lindl. en México. ----------------- 11 Figura 4. Población de Pinus hartwegii Lindl. del Pico de Orizaba, Veracruz, México. -------- 13 Figura 5. Árboles de la población de Pinus hartwegii Lindl. afectadas por las nevadas. -------- 14 Figura 6. Bosque de Pinus hartwegii Lindl. del Parque Nacional Cofre de Perote, Veracruz, México. ---------------------------------------------------------------------------------------- 15 Figura 7. Bosque de Pinus hartwegii Lindl. erosionado en el Pico de Orizaba, Veracruz, México. -------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 Figura 8. Estructura del suelo del Cofre de Perote, Veracruz, México. ---------------------------- 17 Figura 9. Población de Pinus hartwegii Lindl. del Pico de Orizaba ubicada a los mayores niveles altitudinales. ---------------------------------------------------------------------------------- 18 Figura 10. Características de la madera de Pinus hartwegii Lindl. --------------------------------- 19 Figura 11. Aprovechamiento de la madera de Pinus hartwegii Lindl. ------------------------------ 19 Figura 12. Corteza y anillos de crecimiento de Pinus hartwegii Lindl. ---------------------------- 20 Figura 13. Características del tronco y fuste de Pinus hartwegii Lindl. ---------------------------- 21 Figura 14. Bosque achaparrado de la población de Pinus hartwegii Lindl. del Pico de Orizaba, Veracruz, México. --------------------------------------------------------------------------- 22 Figura 15. Ramillas de Pinus hartwegii Lindl. --------------------------------------------------------- 23 Figura 16. Acículas y fascículos de Pinus hartwegii Lindl. ------------------------------------------ 23 Figura 17. Cono y primordio de Pinus hartwegii Lindl. ---------------------------------------------- 24 Figura 18. a) y b) Conos de Pinus hartwegii Lindl. --------------------------------------------------- 25 Figura 19. Tamaño del cono de Pinus hartwegii Lindl. ---------------------------------------------- 25 Figura 20. Cono y semillas de Pinus hartwegii Lindl. ------------------------------------------------ 26 Figura 21. Semilla de Pinus hartwegii Lindl. ---------------------------------------------------------- 27 Figura 22. Características de las alas y semillas de Pinus hartwegii Lindl. ------------------------ 27 Figura 23. a) y b) Almacenaje de las semillas de Pinus hartwegii Lindl. -------------------------- 28 Figura 24. Microsporangios de Pinus hartwegii Lindl. ----------------------------------------------- 30 Figura 25. Ciclo de vida del género Pinus. ------------------------------------------------------------- 32 Figura 26. Etapas en el desarrollo de los pinos. -------------------------------------------------------- 33 iii Figura 27. Representación esquemática de posibles procesos de no disyunción meiótica a) No disyunción primaria y b) No disyunción secundaria. ----------------------------------- 36 Figura 28. Desastres ocasionados por factores naturales en la población de Pinus hartwegii Lindl. ------------------------------------------------------------------------------------------ 38 Figura 29. Distribución de los árboles en la población de Pinus hartwegii Lindl. en el Cofre de Perote, Veracruz, México. ------------------------------------------------------------------ 38 Figura 30. Volcán del Cofre de Perote, Veracruz,