Population structure of Abies religiosa (Kunth) Schltdl. et Cham., in the ejido El Conejo of the National Park Cofre de Perote, Veracruz, Mexico
María del Rosario Pineda-López1*; Rafael Ortega-Solis1; Lázaro R. Sánchez-Velásquez1; Gustavo Ortiz-Ceballos2; Guillermo Vázquez-Domínguez3
1 Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada (INBIOTECA), Universidad Veracruzana. Av. de las Culturas Veracruzanas Núm. 101, Campus para la Cultura, las Artes y el Deporte, Col. Emiliano Zapata. C. P. 91090. Xalapa, Veracruz, México. Correo-e: rpineda@uv.mx, rosariorosariop@gmail.com; Tel.: 01 22 88 16 60 10 (*Autora para correspondencia).
2 Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad Veracruzana. Circuito Gonzalo Aguirre Beltrán s/n., Zona Universitaria. C. P. 91090. Xalapa, Veracruz, México.
3 Posgrado en Ciencias Biológicas, Centro de Investigaciones en Ecosistemas, UNAM-Campus Morelia. Antigua carretera a Pátzcuaro Núm. 8701, Col. Ex-Hacienda de San José de la Huerta. C. P. 58190. Morelia, Michoacán, México.
]]>Recibido: 22 de noviembre, 2012
Aceptado: 13 de septiembre, 2013
Resumen
Se estudió la estructura de los rodales de oyamel (Abies religiosa) presentes en el ejido El Conejo, localizado en el Parque Nacional Cofre de Perote, Veracruz. Se evaluó la densidad, diámetro, altura y cobertura del arbolado adulto en 17 parcelas de 625 m2. La regeneración se midió en las 17 parcelas utilizando subcuadrantes de 312.50 m2. El arbolado mostró una estructura de crecimiento de "J" invertida; sin embargo, los individuos se encuentran suprimidos y, aun cuando la regeneración es adecuada, el arbolado requiere de la apertura de claros para su desarrollo. Se encontró una superficie arbolada altamente fragmentada y amenazada de manera permanente por el crecimiento de la frontera agrícola y la extracción de leña para uso doméstico. Los resultados muestran evidencia de que la categoría de parque nacional no contribuye a la conservación del bosque.
Palabras clave: Áreas naturales protegidas, fragmentos, bosques templados, oyamel, caracterización.
Abstract
We studied the structure of fir stands (Abies religiosa) in the ejido El Conejo, residing inside the Cofre de Perote National Park, Veracruz. We assessed density, diameter at breast height, height and coverage of adult trees in 17 plots of 625 m2. The regeneration was measured in 17 plots using sub-quadrants of 312. 50 m2. Trees showed a growing structure "J"; however, trees are suppressed, even when regeneration is adequate, trees requires clear opening for its development. We found a highly fragmented forest area, and permanently threatened due to the growth of the agricultural frontier and extraction of wood for domestic use. Results show evidence that the national park category does not contribute to forest conservation.
]]> Keywords: Protected natural areas, fragments, temperate forests, fir forest, characterization.
INTRODUCCIÓN
Los rodales de Abies son un ecosistema que se desarrolla bajo condiciones geográficas, climáticas y ecológicas muy particulares. En México, los rodales están confinados a las zonas de alta montaña (2,400 y 3,600 m), especialmente a lo largo del Eje Neovolcánico Transversal (Nieto de Pascual, 1995), donde se localiza el 95 % de la superficie total (Rzedowski, 2006). La distribución es dispersa en forma de manchones puros y aislados, restringidos a cerros, cañadas o barrancos profundos con neblinas constantes, poca insolación y suelos ricos en materia orgánica (Ávila, Aguirre, & García, 1994; Hernández, 1985; Rzedowski, 2006).
El abeto u oyamel, como también se conoce a Abies religiosa (Kunth) Schltdl. et Cham., se distribuye principalmente en el Parque Nacional Cofre de Perote (PNCP) (Sánchez-Velásquez, Pineda-López, & Henández, 1991) y en el Pico de Orizaba (Rzedowski, 2006), los cuales forman parte del programa de las 60 montañas prioritarias (Zúñiga, Pineda-López, & Becerra, 2008). Los rodales de A. religiosa son ecosistemas frágiles, cubren menos de 0.1 % de la superficie del país (Sánchez-González, López-Mata, & Granados-Sánchez, 2005) y se ven amenazados por el cambio climático (Villers-Ruíz & Trejo-Vázquez 1998), la contaminación del aire (Saavedra-Romero, Alvarado-Rosales, Vargas-Hernández, & Hernández-Tejeda, 2003), los incendios forestales (Ángeles-Cervantes & López-Mata 2009) y el cambio de uso del suelo (Pedraza-Pérez, Hoyos-Ramírez, & Álvarez-Oceguera, 2009). Además, la especie presenta bajo porcentaje de germinación con alto porcentaje de semillas vanas (Nieto de Pascual-Pola, Musálem, & Ortega-Alcalá, 2010). En el PNCP, los rodales de A. religiosa representan el segundo lugar de importancia por la superficie que ocupan, mientras que en el ejido El Conejo constituyen el principal tipo de vegetación (Comisión Nacional de Áreas Protegidas [CONANP], 2011).
La estructura de un rodal está determinada por la composición y distribución de tamaños de las especies presentes, siendo útil para explicar las formas de crecimiento de éstas (Odum, 1985). En consecuencia, estudiar y entender la estructura de los rodales constituye una premisa para lograr una gestión adecuada (Urbieta, 2009) con fines de conservación y restauración de los mismos.
El objetivo del presente estudio fue caracterizar la estructura de tamaños, edades y regeneración de rodales de A. religiosa en el ejido El Conejo, ubicado en el Parque Nacional Cofre de Perote, Veracruz, México. Se planteó la hipótesis de que la heterogeneidad en tamaño y estructura de las edades presentes en el sitio de estudio permite su autorregeneración.
MATERIALES Y MÉTODOS
Sitio de estudio
]]> La zona de estudio se encuentra en el PNCP, el cual presenta un clima templado frío-subhúmedo con lluvias en verano, con un rango de temperatura de -5 a 22 °C; la precipitación pluvial oscila entre 1,200 y 1,500 mm, y debido a la altitud ocupa el séptimo lugar entre las montañas más elevadas del país (CONANP, 2011). El PNCP se encuentra en la parte sur de la Sierra Madre Oriental, en la confluencia con el extremo oriente del Eje Neovolcánico Trasversal (CONANP, 2011). El parque limita al norte con el municipio de Las Vigas de Ramírez, al sur con Ayahualulco e Ixhuacan de los Reyes, al este con Xalapa y Coatepec y al oeste con el valle de Perote (Narave-Flores, 1985). Por decreto nacional, el PNCP fue delimitado por la curva de 3,000 m en las coordenadas 19° 25´ 33" - 19° 33´ 52" N y 97° 06´ 55" - 97° 12´ 52" O; la superficie aproximada es de 11,700 ha (Diario Oficial de la Federación [DOF], 1937).El ejido El Conejo tiene una superficie de 768 ha y representa uno de los ejidos con mayor población del PNCP (1,044 habitantes) (Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática [INEGI], 2010). La actividad principal es la agricultura, particularmente el cultivo de papa y haba. La superficie cubierta por rodales no está sujeta a un manejo forestal legal; sin embargo, los habitantes extraen leña para consumo familiar, y postes, polines y tablas para la construcción de viviendas. En el 2005, los rodales de A. religiosa cubrían una superficie de 338.48 ha correspondiente al 35.33 % del total del ejido, según datos de Pineda-López, Sánchez-Velásquez, Vázquez-Domínguez, y Rojo-Alboreca (2012), constituyendo el segundo tipo de uso de suelo después del agrícola. La ocupación laboral en el ejido es baja, tan sólo el 19 % de los hombres cuentan con trabajo asalariado como jornaleros agrícolas, mientras que en el caso de las mujeres, sólo el 0.86 % de ellas cuenta con un trabajo asalariado. La población económicamente activa es de 319 personas, de la cual 96 % son hombres (INEGI, 2010).
Caracterización de los rodales de A. religiosa
La identificación de los rodales de oyamel y la determinación de su superficie se hicieron mediante el uso de las siguientes ortofotos digitales: E14B36B2, E14B36B1, E14B26F3, E14B26E3, E14B26E4, E14B26F4, escala 1:10,000 (INEGI, 2005) de proyección UTM, esferoide GRS 80, zona 14, Datum ITRF92 en metros.
De manera sistemática, se asignaron 17 unidades de estudio (Figura 1) sobre 13 rodales previamente digitalizados, por tratarse de una población monoespecífica que se distribuye espacialmente de manera uniforme (Cochran, 1982). Cada unidad de estudio fue georeferenciada (GPS map 62Sc, Garmin. USA) y estuvo representada por un cuadrante de 625 m2 (50 m x 12.5 m) sumando una superficie total de 10,625 m2. La altitud (GPS Map 62Sc, Garmin. USA), la pendiente en grados y exposición (Clinómetro con brújula, BRUNTON Sight Master Classic. Surveymaster SUM360LA. Japón), altura (Clinómetro, Haglof Sweden. 28616. Sweden), diámetro normal (Cinta diamétrica 5 m, Forestry Suppliers. Alemania) y cobertura (Cinta métrica de 30 m, Forestry Suppliers. Alemania), de cada uno de los individuos presentes, se registraron en cada cuadrante.
Con el fin de estudiar la regeneración de los rodales, un subcuadrante de 6.25 m x 50 m (312.5 m2) se delimitó en cada cuadrante y, posteriormente, se contabilizaron los individuos mayores de 30 cm hasta 1.30 m de altura, y los menores de 30 cm de altura.
La edad de cada árbol se estimó despejando t (edad) de la ecuación que Sánchez-Velásquez et al. (1991) obtuvieron para A. religiosa en la misma región:
Donde:
d = Diámetro normal (cm)
]]> t = Edad (años)Despejando la edad (t) de la ecuación se obtiene:
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El bosque del ejido es monoespecífico; es decir, está compuesto principalmente por rodales de A. religiosa, aunque en la cota de mayor altitud comparte su distribución con Pinus hartweggii Lindl. y en la de menor altitud con P. montezumae Lamb (Pineda-López et al., 2012). El bosque se encuentra altamente fragmentado, inmerso en un paisaje en el que domina el cultivo de la papa y en menor proporción avena y cebada, aunque también hay fragmentos ocupados por otros cultivos asociados a diversas especies arbóreas, matorral de Bacharis conferta Kunth., matorral con árboles y otros fragmentos sin cobertura vegetal (Pineda-López et al., 2012). Los rodales de bosque identificados se localizan entre los 3,009 y 3,409 m, preferentemente, en pendientes mayores de 20° con exposición noreste (Cuadro 1).
En la Figura 2 se muestra la distribución de tamaño de los tocones. La mayor densidad de tocones pequeños (0 a 20 cm) sugieren la actividad de extracción de leña asociada a la presencia de la tala forestal, la cual explica la alta fragmentación del bosque. Sin embargo, la presencia de tocones con diámetros mayores de 40 cm muestra evidencias de la extracción de arbolado para su uso en la construcción.
El tipo de extracción en un rodal influye en las características del arbolado que permanece en él. Al respecto, en este estudio se encontró que existe una mayor densidad de individuos suprimidos y una baja densidad de individuos presentes en el dosel del 54 % de los rodales (Figura 3).
Esto también se ve reflejado en la respuesta de las variables diámetro y altura, cuya distribución se asemeja a una curva de "J" invertida sesgada hacia las categorías pequeñas (Figura 4). Aunque esta tendencia es propia de especies tolerantes a la sombra, en este caso se encontraron individuos suprimidos que pueden ser potencialmente susceptibles a la presencia de plagas, enfermedades e incendios.
La Figura 5 muestra la distribución de edades en los rodales. Se observa que hay un número alto de individuos jóvenes y que conforme la edad incrementa, el número de individuos disminuye.
]]> Los rodales se caracterizan por su alta densidad, llegando a encontrar en uno de ellos más de 3,000 individuos·ha-1 (Figura 6). El arbolado en general (96 %) no presenta indicios (carbón o cicatriz) de incendios.Respecto a la regeneración, los datos muestran que 98 % de los individuos se localizan en la categoría menor de 30 cm de altura. Si se considera la distribución de las categorías diamétricas y alturas que presenta el bosque en su conjunto, se aprecia que los individuos se están reclutando a la siguiente categoría de tamaño de manera exitosa (Figura 4).
Algunos datos reportados señalan una mayor densidad de plántulas de A. religiosa bajo el dosel (Challenger & Caballero, 1998); sin embargo, de acuerdo con Lara-González, Sánchez-Velásquez, y Corral-Aguirre (2009), en la zona de estudio, la regeneración de A. religiosa está presente tanto en claros como en el sotobosque, pero el número de individuos es mayor en los claros y se presenta en "pulsos" a medida que el tiempo avanza. Con esta consideración se puede señalar que la repoblación de los rodales podrá ocurrir al abrir claros en el dosel, ya que éstos generan las condiciones ambientales (luz y temperatura del suelo) para propiciar el desarrollo de los individuos. Sin embargo, las aperturas que están ocurriendo, identificadas por la presencia de tocones menores de 20 cm de diámetro (usados para postes y leña), no son suficientes para la especie. Esto coincide con Lara et al. (2009), quienes encontraron para los rodales aquí estudiados, que el tamaño requerido de claros es entre 19.6 y 219 m2 para un desarrollo adecuado de la regeneración.
CONCLUSIONES
Los rodales han estado permanentemente sujetos a extracciones de arbolado de dimensiones menores, principalmente para uso doméstico, aunque se encontraron, en pequeña cantidad, tocones de tallas propias para uso en la construcción. Una de las características prevalecientes en todos los rodales es la presencia de arbolado suprimido; la distribución de los tamaños muestra una estructura poblacional con un crecimiento de "J" invertida que corresponde a poblaciones que se regeneran bajo su propia sombra. En este caso, la proporción alta de individuos en las categorías más pequeñas y de menor edad reflejan la necesidad de aclareos que podrían permitir una mejor distribución de tamaños de la masa arbolada. Con ello, se podría contribuir a mejorar los servicios ambientales que el bosque pudiera proporcionar.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a los pobladores y autoridades del ejido El Conejo, al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) del CONACYT dentro de la convocatoria 2008 del programa de apoyo complementario a investigadores en proceso de consolidación.
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