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Rehabilitación de pasturas degradadas en

ecosistemas de bosque tropical de montana

en la región Sur del Ecuador

Nikolay Aguirre Ph.D.Nikolay Aguirre [email protected]

Riesgos de los ecosistemas andinos

Transformación en tierras agrícolas y campos de pastoreo

Incendios forestales

Degradación o perdida de la biodiversidad

Introducción de especies exóticas

Recuperación/restauración

Introducción

Explotación de los bosques y su

conversión en sistemas agropecuarios

especialmente pasturas para la producción

ganadera

La dinámica del uso del suelo

Explotación de bosques naturales;

Transformación en pasturas para la

producción ganadera;

Introducción de pastos exóticos (Setaria

sphacelata y Melinis minutiflora)

Quemas (invación del helecho Pteridium

arachnoideum)

Pérdida de la productividad (>15 años)

Abandono de tierras y búsqueda de

nuevas áreas boscosas (-nuevo ciclo-).

Aprovechamiento Bosque natural

Pasturas

Degradación pasturas

Abandono

Objetivos

Evaluar y validar métodos para la

rehabilitación de ambientes

degradados en la RSE

Mejorar los conocimientos básicos

de la silvicultura de seleccionadas

especies nativas;

Conocer sus capacidades de ser

utilizadas en la rehabilitación de

áreas abandonadas ;

Métodos

• Area de estudio

• Valle del Río San Francisco (ECSF)

• Zona de amortiguamiento del Parque Nacional Podocarpus, región sur del Ecuador

Métodos (Diseño del estudio)

cuatro herramientas, cuatro experimentos:

• 1. Regeneración Natural– 12 hectáreas

– tres áreas (4 ha) con diferentes estadios sucesionales

• 2. Reforestación– 12 has

– tres áreas (4 ha) con diferentes estadios sucesionales

• 3. Manejo de la competencia – Area pastisales

– Tabebuia y Cedrela

• 4. Enriquecimiento– Bajo plantación de Pinus patula

– adyacente al área de pasturas.

Métodos1. Regeneración natural

• Regeneración natural (arboles y arbustos)– 16 parcelas azar por estadio

sucesional

– (8 con manejo)

• Banco de semillas– 10 parcelas de 10.8 x 10.8 m

– Tres estadios sucesional y el bosque natural de la ECSF

– 40 submuestras (5 por parcela)

– Cilindro metalico de 10 cm3

– 200 muestras en invernadero

– Monitoreo de la germinación (210 dias)

Métodos2. Reforestación

• PASTURAS (Setaria sphacelata y Melinis minutiflora)

• LLASHIPALES (pasturas abandonadas cubiertas por el helecho Pteridium arachnoideum )

• MATORRAL (áreas abandonadas con presencia de vegetación arbustiva)

Métodos2. Reforestación

• Diseño experimental• Factorial de bloques al azar (GRBFD)

• FACTORES• 3 estados sucesionales

• Dos tratamientos (variaciones de manejo)

• Nueve especies forestales

• Ocho repeticiones.

• En total 432 parecles (10.8 x 10.8 m ) • 144 por estado sucesional

• En cada parcela 25 plántulas fueron plantadas (1.8 x 1.8 metros )

177171

159

200 188

201 189

213 202190

214 203 191

215 204 192

205 193

206 194

207 195

236229237

244 238 230

245 239 231 223

246 240 232 224

255 247 241 233 225

263 256 248242 234 226

264 249 243 235

196

208197

209198

216210

199

187

186

180176

175

174162

179173

161152

151160

172178 150

126 115

116101

128117 102

118 103

119104

127

139130 120

105

140 131 121106

132 122

133 123

141 134124

275285 265 257 250

251258266286 276

277287 267 259 252

253260268278

279 269 261 254

262270280

271281

282 272

273283

284 274

211217

218212

290219

221220

222

125135142

288

289

228153

227

184

185

181

182

183

168

158167169

157166

156165

155164

154163

170

129

142

141

148

149 143

163 154

164 155 137145

136144

146

138

147

28

70

69

46 40 31 22

21303964 45

4463 38 29 20

374374 68 62

36426173 67

8599

1101827

19 11 2

6571

3

4

512

13

100 86 75

72

76

87 77

88 78

89 79

107 90 81 80

8291108

109 92

110 8393

94 84111

113 112 95

11496

97

98

47 32 23

243348

49 41 152534

162635

6

714

8

66

50

51 52

53

17 9

54

55

56

57

58

59

60

1880

1920

1960

2000

2040

2080

21 20

714300

714300

714350

714350

714400

714400

714450

714450

714500

714500

714550

714550

9561050

9561050

9561100

9561100

9561150

9561150

9561200

9561200

9561250

9561250

9561300

9561300

9561350

9561350

TO Control

Jn Ju g la n s n eo t ro p ica

M1 It mixes A

(Ce d re la m o n t a n a,

He lio ca rp u s a m e ric a nu s ,

Aln u s a c u m in a ta )

Cm Ce d re la m o n t a n a

Ha He lio ca rp u s a m e ric a na

Tc Ta b e b uia ch ry sa n t ha

Pp Pin u s p a t ula *

Es Eu c a lip tu s s alig n a *

M2 It mixes B

(Ju g la n s n eo t ro p ica ,

He lio ca rp u s a m e ric a nu s )

Aa Aln u s a c u m in a ta

Mp M yric a p u b e sc e n s

Treatment Des crip tion ( sp)

Legend

Elabo rate d b y:Grou p Weber/ Sti mm/ Mosa ndl

*exó t ics

Path

Curve of lev e l 40m

N

0.02 0 0.02 0.04 Kilo me ters

Escala 1 : 2000Proyect io n: Un iversal Tran sversal d e M erca tor

Da túm W G S 84

Zo ne 17 S

FERN

Soil samples distribution within each plot. (1-25: seedling

number; S1, S2, S3 = soil sample number).

Métodos3. Manejo de la competencia

• Diseño expermental (Split Plot Design)

• 54 parcelas (18 por bloque)

• Dos especies nativas– Tabebuia chrysantha y Cedrela

montana

• Tratamientos:– Control: (remosión vegetación

competitiva) antes de la plantación

– Mecánico: (remoción manual de VC antes y después de la plantación)

– Químico: (Glifopac, 480 g por litro) 8 dias antes de la plantación

Métodos4. Enriquecimiento

• Plantación de Pinus patula de 20años

• Diseño bloques al azar

• Factores:

• Cobertura– bajo de dosel de plantación

– Claros

• Nueve especies

• 8 parcelas, (4 en claros, 4 bajodosel, 648 individuos)

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

450000

Pasture Fern Shrub Forest

Se

ed

(N

/ha

)

Total shrubs

Total trees

Analisis del banco de semillas en el suelo

Analisis del banco de semillas en el suelo

• 15 especies leñosas (6 arboles, 9 arbustos)• Ageratina dendroides• Baccharis latifolia• Piptocoma discolor• Viburnum pichinchensis• Clethra revoluta• Vismia sp.• Hyeronima sp.• Brachyotum campanulare• Meriania sp.• Miconia sp.• Cedrela sp.• Rubus sp.• Hesperomeles sp.• Palicourea sp.• Heliocarpus americanus (76%)

Indice de SØrensen y Shannon (banco de semillas, n=200).

SØrensen index (SI)

Shannon index (H`)

Pasture Fern Shrub Forest H’ VC (%) Sig.

Pasture 1 0.5 17 a

Fern 50 1 0.7 16 a

Shrub 33 71 1 1.0 23 b

Forest 20 17 13 1 0.9 22 b

0

2000

4000

6000

8000

0 12 24 month

Pasture

Fern

Shrub

Analisis de la regeneración Natural (ingreso de nuevos individuos)

Regeneración Natural (Diversidad)

b

aa

0

1

2

3

Pasture Fern Shrub

Sh

an

on

ind

ex

0

10

20

30

40

50

0 500 1000 1500 2000

Area (m²)

Nu

mb

er

of s

pe

cie

s PastureFernShrub

Regeneración Natural (curva especies-area)

0

20

40

60

80

100

Aa Ha Cm Jn Tc Es Pp

Su

rviv

al [%

]Sobrevivencia dos años después de la plantación

0

50

100

150

200


Heig

ht

[cm

]

0

1

2

3

4


RC

D [

cm

]

Altura total y DAC dos años despues de la plantación

0

50

100

150

200

250

300


Tota

l heig

ht

[cm

] mean height of all plants

mean height of highest plants per plot

0

1

2

3

4

5

6


RC

D [

cm

] mean RCD of all plants

mean RCD of highest plants per plot

Comparación de altura y DAC (media y máximo crecimiento )

Efecto del estadio sucesional en el desarrollo de las plántulas

0

20

40

60

80

100


Surv

ival [

%]

Pasture

Fern

Shrub

Desarrollo de las plántulas durante 24 meses

0

20

40

60

80

100

0 6 12 18 24 month

Surv

ival [%

]

Exotic (fern/shrub)

Exotic (pasture)

Light demanding (pasture)

Light demanding (fern/shrub)

Shade tolerant (pasture)

Shade tolerant (fern/shrub)

Native (pasture)

Native (fern/shrub)

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

Control Manual Chemical

Gro

und v

egeta

tion b

iom

ass [

g]

Aboveground

>15 cm

Below ground 7.5 - 15 cm

Below ground 0 - 7.5 cm-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40


Gro

und v

egeta

tion b

iom

ass [

g]

Aboveground

>15 cm

Below ground 7.5 - 15 cm

Below ground 0 - 7.5 cm

Tabebuia chrysanthaCedrela montana

3. Manejo de la competencia


3. Manejo de la competencia

-150

-100

-50

0

50

100

150


Tre

e b

iom

ass [

g]

Aboveground

>15 cmUnderground 7.5 - 15 cm

Underground 0 - 7.5 cm

-150

-100

-50

0

50

100

150


Tre

e b

iom

ass [

g]

Aboveground

>15 cm

Underground 7.5 - 15 cm

Underground 0 - 7.5 cm

1

10

100

1000

1 10 100 1000

Belowground biomass ln [g]

Abovegro

und b

iom

ass ln [g]

Control

Manual treatment

Chemical treatment

1

10

100

1000

1 10 100 1000

Belowground biomass ln [g]

Aboveground b

iom

ass ln [g]

Control

manual treatment

Chemical treatment


Producción y distribución de la biomasa

4. Plantaciones de Enrriquecimiento

0

20

40

60

80

100

Aa Ca Ha Il Mp Pd Cm Co Tc

Surv

ival [

%]

Gap Closed canopy


Comparación entre el Máximo y crecimiento medio en altura

0

50

100

150

200

250

300

350

400


Tot

al h

eigh

t [c

m]

Maximum height (gap)

Mean height (gap)

Maximum height (closed canopy)

Mean height (closed canopy)


Comparación entre el Máximo y crecimiento medio en diámetro

0

1

2

3

4

5

6


RC

D [c

m]

Maximum height (gap)

Mean height (gap)

Maximum height (closed canopy)

Mean height (closed canopy)

Conclusión general

• Los resultados de este estudio confirmar la validez de la hipótesis: especies nativas pueden ser consideradas herramientas viables para la rehabilitación de diferentes tipos de tierras abandonadas en la región andina del Sur de Ecuador

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