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Optimizacin Espacial deEstrategias de Mejoramiento dePraderas

Trujillo, Noviembre 2011

Universidad Nacional Agraria La MolinaLaboratorio de Ecologa y Utilizacin de Pastizales

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Contenido

I. Contexto ecolgico y econmico

II. Estrategias de mejora de pastizales

III. Sistemas de informacin espacial

IV. Optimizacin de estrategiasa. Inventario de Ecosistemas

b. Estatus ecolgico

c. Optimizacin espacial

V. Monitoreo espacialVI. Sntesis

VII. Perspectivas

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I. Contexto Ecolgico y Econmico

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Capacidad de uso mayor de las tierras

Capacidad de uso detierras

Totalha

Sierraha %

Cultivo en limpio 4902,000 1341,000 3.42

Cultivo permanente 2707,000 20,000 0.05

Pastos 17916,000 10576,000 26.98Produccin Forestal 48696,000 2092,000 5.34

Proteccin 54300,000 25169,000 64.21

Total 128521,560 39198,000 100.00

Fuente: INRENA, 1997

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Bienes, servicios ambientales y propiedades de los pastizales

Bienes

Carne, leche y fibra

Carne de caza ytrofeo

Forraje y pastoreo

Productos forestalesmenores

Combustibles

Servicios

Proteccin de suelos ycuencas

Reduccin desedimentacin y

riesgos dedeslizamiento

Mantenimiento deflujo y calidad de agua

Hbitat vida silvestre ypolinizadores

Bases para turismo

Regulacin de clima

Reduccin decontaminacin,produccin de O2 ycaptura de carbono

Propiedades

Biodiversidad

Material parainvestigacin medica ydrogas.

Laboratorio naturalpara ciencia pura

Patrimonio cultural

Fuente: Winpenny, 1991

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Condicin ecolgica de los pastizales

Condicin delPastizal

Familia Comunal Empresa Comunal

% ha % ha

Excelente ------- -------- 1.00 12.000Buena 9.50 1026.000 28.00 336.000

Regular 28.50 3078.000 50.00 600.000

Pobre 62.00 6696.000 21.00 252.000Total 100.00 10800.000 100.00 1200.000

Fuente: Flores 1996

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Tendencia de la degradacin

Fuente: Mamani y Flores, 2001

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Departamentode Produccin

Animal

Ecologa yGestin

Ambiental

Inventario yPlaneamiento

de RN

Sistemas deInformacin

Espacial

UnidadAgrostologica

EscuelaCampesina de

Ganadera

ComitConsultivo

Secretara

Direccin

Laboratorio de Ecologa y Utilizacin de Pastizales

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Valor econmico de los pastizales

VT = VP + VS + VB

Donde:

VT = Valor totalVP = Valor productos

VS = Valor Servicios Ambientales

VB = Valor de la Biodiversidad

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Estatus ecolgico relativo

EstatusEcolgico

Potencial% ha(miles)

Actual% ha(miles)

Diferencialha (miles)

Excelente 10 1058 0 0 1058

Bueno 28 2961 9.5 1005 1956

Regular 41 4336 28.5 3014 1322Pobre 21 2221 62.0 6557 -----

Fuente: Laboratorio de Ecologa y Utilizacin de Pastizales, 2011

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Costos degradacin: valores de uso directo (VUD)

Estatusecolgico

Tcnicas Diferencialha (miles)

Sacau.o.

VUDS/. / u.o/ ha

PerdidaAnual S/.

Excelente Cambio enproductividad

1058 0.8 194.4 205597,440Bueno 1956 0.6 146.0 285266,448

Regular 1322 0.4 97.0 128498,400

Total* 619362,288

* Tipo de cambio 2.80 por dlar americano = 222 millones de dlares anuales

Fuente: Laboratorio de Ecologa y Utilizacin de Pastizales, 2011

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Costos degradacin: valor de uso indirecto y opcin

Componente Tcnicas Valor S/. / ha Total S/.

Regulacin de

acuferos

Cambio en

productividad

29.4 311357,440

Captura de carbono Cambio en

productividad

128.9 1364198,240

Control de

sedimentos

Dao evitado 8.3 87569,280

Valor de opcin

produccin de

alpacas

Dao evitado 8.5 89896,000

Total * 1853020,960

Fuente. Lau y Flores, 2010Convenio Inst. Rural Valle Grande

* Tipo de cambio 2.80 por dlar americano = 662 millones de dlares anuales

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II. Estrategias de Mejora de Pastizales

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Fuente: Herbel, 1983

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Mapa de reas para la siembra de pastos cultivados

Fuente: Mamani, 2001

Convenio Instituto Montaa- LEUP

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Extensivas

Relacin

Salidad/Entrada 42 11 12 12

Estrategias

IntensivasVariable

Pradera Nativa Fertilizacin ResiembraFertilizacin +

Resiembra

Produccin Primaria

(Kg/ha/ao)Salida de Energa

(MJ/ha/ao)

Entrada de Energa

(MJ/ha/ao)

Conversin de Energa

Solar (%)

887 936

419 1722

1823 2686

17474 18439 35913 52914

3130 4433

0.027 0.0570.029 0.084

Fuente: Briske y Heitshmidt, 1987

Eficiencia Energtica de Estrategias Intensivas y Extensivas

d f l

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III. Sistemas de Informacin Espacial

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SIGManejo de Datos

Operaciones de manejo yanlisis

Aerofotografias

Datos

grficos

Datos

tabulares Datos Sensores Remotos

SpotLandsatMODISAster

GPS

Datos

digitales

RequerimientosUsuarios

EstadsticaMapasReportes

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Sistemas de Informacin Espacial

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Proceso de Planeamiento

Mundo Real

Coleccin

Manejodatos

Anlisis datos

Presentacin

Toma decisiones

SIG

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Reflectancia de la vegetacin.

Fuente: Jensen, 2005

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Sobre posicin Algebra de mapas

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IV. Optimizacin de Estrategias

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a. Inventario deecosistemas

Propsito

Determinar claseagrologicas y

capacidad de carga desitios ecolgicospreviamentedelimitados para el

establecimiento deestrategias.

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Mapa pendiente Mapa geolgicoMapa series de

suelosMapa tipos de

vegetacin

Mapa de potreros

Mapa de condicin ytendencia

Censos devegetacin

Mapa de sitiosecolgicos

Calculo de CapacidadCarga

Figura. Modelo conceptual de inventario de ecosistemas

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Fuente: Alegra y Flores, 2011

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Mapa de ecosistemas

cuenca del ro SantaFuente: aupari y Flores, 2011Convenio UICN-LEUP

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b. Estado y potencialecolgico de ecosistemas

Propsito:

Determinar estatusactual y potencial

ecolgico deecosistemas depradera comorespuesta a aplicacin

de estrategias demejora y cambioclimtico

Tiempo

Estrategia

Ecosistema a

Ecosistema b

C

ondicine

colgic

a

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Modelo lineal de la condicin ecolgica

Puntaje : 0.5 D + 0.2 IF + 0.2 CB + 0.1 V

Donde:

D = Especies deseables (%)IF = Especies deseables y poco deseables (%)CB = Cobertura de vegetacin (%)

V = Vigor (%)

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NDVI (ndice de vegetacin no diferencial)

Donde = reflectancia

NIR = Infrarojo cercano

R = Rojo

Principios y requerimientos

Existe una relacin directa entre NDVI y productividad

Disponibilidad libre de imgenes satelitales

Es posible el uso de sensores de campo para estimar NDVI

RNIR

RNIRNDVI

Algoritmos

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Anlisis Temporal Productividad

Productividad 1987 Productividad 2011

Fuente: aupari y Flores, 2011

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c. Optimizacin espacialde estrategias

Propsito:

Optimizar la aplicacinde estrategias de

mejora de pastizalesen el espaciogeogrfico en base amodelos conceptuales

y algebraicos

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Mapas temticos Sistema dePastoreo

Complemen

Manejode

aguadas

Resiembraespeciesnativas

reas dequema

reascontrol

invasoras

Altitud (msnm)

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Sobre posicin de mapas

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Distribucin espacial

de estrategias

Fuente: Alegra y Flores, 2011

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Nivel NDVI Pendiente Elevacin

Importancia Rango Importancia Rango Importancia Rango

Pobre 1 75 % 0.25 >40002 45%-75%

Regular 2 0.25-0.50 4 25%-45% 0.50 3000-4000

Bueno 3 >0.50 6

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Mapa de Estatus Ecolgico Cuenca del Ro Santa

(Fuente: aupari y Flores, 2011)

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V. Monitoreo Espacial

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Estabilidadsuelo/sitio

Funcinhidrolgica

Integridadbitica

Erosin hdrica

Patrones de flujo de agua

Pedestales y/o terracetas

Suelo desnudoCrcavas

Resistencia de superficie de suelo a erosin

Perdida de suelo o degradacin

Compactacin

Cantidad de mantillo

Mortalidad de plantas

Produccin anual

Capacidad reproductiva

Composicin de lacomunidad relativo

a infiltracin

reas de deposicin

Movimiento de mantillo

Grupos funcionales / estructurales

Plantas invasoras

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Inventario y mapeo de pastizales es clave enganadera extensiva para elaboracin de planesde manejo.

Uso de sistemas de informacin espacial son unaherramienta para la optimizacin de estrategiasde mejora de pastizales.

Acceso a informacin espacial y capacidad demanejo de computadores es cada da masaccesible.

VI. Sntesis

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VII. Perspectivas

Desarrollar modelos algebraicos para determinar lacondicin y potencial ecolgico de los ecosistemas parala aplicacin de estrategias de mejora.

Evaluar experimentalmente la evolucin y respuestapotencial de los ecosistemas a practicas de manejo yconservacin.

Integrar sistemas de informacin espacial,modelamiento dinmico y programacin matemticapara el desarrollo de sistemas de soporte dedecisiones.

Investigadores principales

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Enrique Flores, Ph.D Manejo de PastizalesLucrecia Aguirre, Ph.D Ecologa de PastizalesJavier aupari, Ph.D Sistemas Informacin Espacial

Investigadores asociadosGraciela Vilcapoma Dr.Sci., AgrostologaAlejandro Goytendia, Dr.Sci. SuelosWilliam Postigo, Dr.Sci., Economa de Recursos NaturalesCecilia Turn, Ph.D(c) Sociologa RuralJorge Gamarra, MSc(c) Nutricin de Animales al Pastoreo

Gonzalo Fano, MSc Manejo de Cuencas

Asistentes de investigacinRal Tcuna, MS(c)Bill Yalli, MS(c)Juancarlos Cruz, PhD(c)

Luis Oscanoa, PhD(c)

ExtensionistasJos Ruiz, MSc.(c) Produccin y Manejo de ForrajesCecilio Barrantes MSc.(c) Sistemas de ProduccinWalter Terrel, MSc.(c) Administracin y Gerencia de Empresas Ganaderas