Área de estudio

La investigación se realizó en plantaciones de 22 años de edad, ubicadas en dos ejidos en Saltillo, Coahuila. El primero, denominado Cuauhtémoc, se localiza en las coordenadas 25°16’45.60” N y 100°59’20.49” O, a una altitud de 2 162 m; y el segundo, nombrado El Recreo, con coordenadas de 25°14’43.94” N y 101°04’26.47” O, a una altitud de 1 982 m. En la zona existen bosque de pino, matorral desértico micrófilo y matorral desértico rosetófilo; el clima corresponde al árido semicálido (BS_ohw) y semiárido templado (BS₁kw); con lluvias de verano, precipitación media anual de 125 a 400 mm, y una temperatura media anual de 14 a 18 °C; suelos Litosol y Xerosol cálcico (^{García, 1998}).

Método indirecto para obtener biomasa

Se utilizó el método de Adelaide (^{Foroughbakhch et al., 1996}). Se seleccionó un árbol promedio de la plantación, en función de su diámetro y altura, se dividió en tres secciones y se aplicó el método (Adelaide) para cada una de ellas. Se cortó una rama representativa por única vez. Después, con la rama representativa de cada sección, se cuantificó cuantas veces cabía en su respectiva sección del árbol. Se muestrearon 50 individuos por especie, los cuales estaban sanos y eran representativos de las categorías de diámetro normal y de altura. En cada individuo se midió el diámetro normal (cm), diámetro menor y mayor de cada sección (cm) con una cinta diamétrica modelo 283D/5m Forestry Suppliers y las alturas (m) se midieron con cinta métrica (Truper FH-5ME).

La rama representativa, se llevó al laboratorio y colocó en una estufa de secado Blue M. a temperatura de 105 °C, hasta obtener su peso constante (^{Schlegel et al., 2000}); después del secado, se obtuvo el peso seco con la báscula PZC-5 Pizza Controller Torrey, cuya capacidad es de 5 kg y 1 g de precisión. Una vez obtenido el valor del peso seco de cada rama representativa, se multiplicó por la estimación del número de ramas de la sección correspondiente; las tres secciones se sumaron para determinar el peso seco de hojas-ramas por árbol. El peso seco del fuste se obtuvo al multiplicar el volumen por la densidad básica. El volumen de fuste se estimó con la fórmula (1) de Smalian y el área basal (g) mediante la fórmula 2.

Donde:

g = Área basal (m²)

g ₁ = Área basal menor de la sección (m²)

g ₂ = Área basal mayor de la sección (m²)

L = Longitud de la troza de la sección (m)

D = Diámetro en (m)

La densidad básica en P. cembroides es de 450 kg m^-3 (^{Ordoñez et al., 2015}) y 494 kg m^-3 en P. halepensis (^{Ruano et al., 2012}). El peso seco total del árbol se calculó al sumar el peso seco de hojas-ramas y el peso seco de fuste (kg).

Ajuste y selección del modelo alométrico

La estimación de biomasa por componente (hojas-ramas, fuste y total) se realizó mediante modelos logarítmicos de regresión (Cuadro 1), los cuales se ajustaron con el método de Cuadrados Mínimos en el paquete estadístico R Project (^{R Core Team, 2017}). La transformación logarítmica es de gran utilidad, ya que corrige la heterogeneidad de la varianza de la variable independiente, con respecto a los datos de la variable dependiente (^{Brown et al., 1989}). Es necesario hacer la transformación, porque la varianza es altamente inestable en unidades aritméticas y la transformación logarítmica rectifica el problema (^{Baskerville, 1972}). Se evaluaron seis modelos con los estadísticos: coeficiente de determinación ajustado (R² _adj), error estándar (Syx) y la significancia de los parámetros de regresión (P < 0.05).

Parámetros de los modelos ajustados

Únicamente los modelos 4 y 6 no mostraron significancia (P > 0.05) en los parámetros de estimación en Bhr y Bt; para Bf los parámetros tampoco fueron significativos en los modelos 3, 5 y 6. Con la misma variable independiente de diámetro normal, pero con diferentes modelos en biomasa total ^{Díaz et al. (2007)} y ^{Rodríguez-Ortiz et al. (2012)} indican parámetros más pequeños a los de este estudio (P. cembroides) de β 0 = 0.035 y 0.001 y β 1 = 2.691 y 1.980 respectivamente en P. patula Schiede ex Schltdl. & Cham. (Cuadro 3).

En Pinus halepensis, los modelos 1 y 2 arrojaron parámetros con diferencias significativas (P < 0.05) en comparación con el resto de los modelos en Bhr y Bt; en cuanto a Bf, los parámetros de los modelos 1, 2 y 6 presentaron diferencias significativas (P < 0.05); lo contrario se obtuvo para los modelos 3, 4 y 5. El modelo 2 presentó cierta similitud en los parámetros de (β₁) 0.444 en Bhr, (β₁) 0.633 en Bf y (β₁) 0.540 en Bt (Cuadro 4).

^{Méndez-González et al. (2011}) usaron las mismas variables independientes (Dn² × H) para predecir la Bt, sus parámetros fueron diferentes de β 0 = 4.660, β 1 = 0.006 en hojas-ramas, β₀= 6.183, β₁= 0.009 en fuste, y β₀= 10.843, β₁= 0.014, en biomasa total para P. devoniana. En la misma especie del presente estudio (P. halepensis), ^{López (2012)} señala semejanza de los valores negativos en las ordenadas al origen y valores positivos en las pendientes de Bhr y Bf; sin embargo, para Bt fue opuesto, ya que la ordenada al origen y la pendiente fueron positivas en este estudio (P. halepensis).

Biomasa por componente en Pinus cembroides y P. halepensis

De los seis modelos probados, en P. cembroides se seleccionó el 3, ya que presentó los mejores estadísticos en Bhr y Bt, con un coeficiente de determinación ajustado (R² _adj) por arriba de 0.90; en cambio para Bf fue el modelo 4 (R² _adj de 0.75) con una R² _adj promedio de 0.86 (en Bhr, Bf y Bt). Sin embargo, para P. halepensis se eligió el modelo 2 en Bhr, Bf y Bt, con una R² _adj promedio de 0.79 (Cuadro 5).

A partir del mismo modelo (3) ^{Álvarez (2008)} estimó una R² _adj menor de 0.93, así como el error de 0.67 kg en Bt para Centrolobium tomentosum Guill. ex Benth. Otros estudios han citado la misma R² _adj de 0.94 en Bt, así como un menor error de 0.33 kg (^{Schlegel, 2001}; ^{Aguirre-Calderón y Jiménez-Pérez, 2011}). Con base en el diámetro normal como variable independiente ^{Xiao y Ceulemans (2004)} registraron un mejor ajuste y un mayor error en P. sylvestris (R² _adj de 0.97, con un error de 2.61 kg), en comparación con P. cembroides de este estudio. ^{Méndez- González et al. (2011)} documentan una R² promedio de 0.87 en P. pseudostrobus, semejante a la del presente estudio (P. cembroides).

En la misma especie (P. halepensis) ^{Domingo et al. (2016)} y ^{López (2012)} indican mejores ajustes con una R² mayor de 0.77, 0.94 y 0.89 en Bhr, Bf y Bt, y con errores superiores a 12.59 kg. Caso contrario, ^{Návar (2011)} señala un menor ajuste de 0.60 y 0.81 en Bhr y Bt, para Bf fue mayor (R² de 0.87), y con errores superiores a 9.4 kg, con respecto a P. halepensis de este estudio. Sin embargo, ^{Rodríguez-Ortiz et al. (2012)} señalan un error menor de 5.0 kg y un ajuste mayor de 0.87 en Bt de P. patula. ^{Montero et al. (2005)} registraron una R² _adj en promedio de 0.85, que representa un ajuste superior al que presentó P. halepensis, con un error < 0.92 kg.

En las figuras 1A - 1F se muestran las curvas de ajuste. Entre componentes Bf se presentó una dispersión más grande en las estimadas, respecto a las observadas, debido a su coeficiente de variación (CV) de 11.94 % en P. cembroides. Mientras que para P. halepensis fue en el componente de Bhr, con un CV de 21.81 %. Además, ambas especies tuvieron una menor dispersión en los valores de Bt.

Figura 1 Biomasa observada y estimada de hojas-ramas, fuste y total en árboles provenientes de una plantación de Pinus cembroides Zucc. (A - C) y Pinus halepensis Mill (D - F). 

El modelo 3 registró un error mayor en la categoría de 10 cm en Bhr (Figura 2A); caso contrario para Bt (Figura 2C) en la categoría de 5 cm; y en Bf (Figura 2B) al modelo 4 le correspondió el error más alto en la categoría de 5 cm. Aunque para P. halepensis, el modelo 2 registró un menor error en la categoría 15 del componente fuste (Figura 2E) en comparación con el resto de las categorías. En Bhr (Figura2 D) y Bt (Figura 2F) el modelo tuvo menores errores en las categorías de 10 cm.

P. cembroides: Bhr y Bt = Biomasa estimada con el modelo 3; Bf = Biomasa estimada con el modelo 4; P. halepensis: Bhr, Bf y Bt = Biomasa estimada con el modelo 2.

Figura 2 Error porcentual de estimación en biomasa por componente en cada categoría diamétrica de Pinus cembroides Zucc. (A - C) y P. halepensis Mill (D - F).