Influencia de la Selvicultura en la Influencia de la Selvicultura en la diversidad forestaldiversidad forestal

I. Cañellas, M. Pardos, I. Barbeito, F. MontesI. Cañellas, M. Pardos, I. Barbeito, F. MontesDpto. Sistemas y Recursos ForestalesDpto. Sistemas y Recursos Forestales

CIFORCIFOR--INIAINIA

Gestión sostenible

Conservación de la diversidad biológica

Cumbre de Río de Janeiro (1992)

Estrategia española para la Conservación y Uso Sostenible de la

Diversidad Biológica (1999)

La variabilidad de los procesos ecolLa variabilidad de los procesos ecolóógicos en el gicos en el espacio y en el tiempo es uno de los aspectos espacio y en el tiempo es uno de los aspectos mmáás importantes en el estudio de la s importantes en el estudio de la biodiversidadbiodiversidad

La biodiversidad del sistema La biodiversidad del sistema forestalforestal

La biodiversidad es una propiedad del conjunto de la biocenosis: especies e interrelaciones

Diversidad α, diversidad β y diversidad γ

Medición y seguimiento:- Numero de especies y abundancia- Especies indicadoras - Estudio de la estructura de los ecosistemas

¿Qué importancia tiene el estudio ¿Qué importancia tiene el estudio de la diversidad estructural?de la diversidad estructural?

La estructura es uno de los aspectos de mayor relevancia de los sistemas forestales, ya que está relacionada con la estabilidad de la masa, la producción, conservación del suelo, la morfología del paisaje y determina las condiciones microclimáticas y la presencia del hábitat de muchas especies de animales, plantas y hongos

Etapas de desarrollo de la masa Etapas de desarrollo de la masa forestalforestal

Influencia de los tratamientos selvícolas sobre la biodiversidad de las masas de pino silvestre (Pinus

sylvestris L.): caracteres selvícolas, florísticos y genéticos

Plan Nacional I+D+i

¿Cómo varía la diversidad a través ¿Cómo varía la diversidad a través del ciclo del pinar de del ciclo del pinar de P. P.

sylvestris?sylvestris?

regeneración

crecimiento

madurez

decaimiento

Características ecológicas y Características ecológicas y selvícolas de los pinares de la selvícolas de los pinares de la vertiente Norte de la Sierra de vertiente Norte de la Sierra de

GuadarramaGuadarrama

ValsaínValsaín-Cortas de regeneración por aclareo sucesivo en bosquetes y/o cantones

-Regeneración natural

-Masa regular o semirregular

-Turno de 120 años

NavafríaNavafría

-Cortas de regeneración en dos tiempos seguido de preparación del suelo

-Regeneración natural o siembra

-Masa regular

-Turno de 100 años

Objetivos del proyectoObjetivos del proyecto1.-Estudio de la influencia de los tratamientos selvícolas sobre:

Estructura de la masa forestalDiversidad florísticaDiversidad genética

2.- Establecer parcelas permanentes de estudio de gestión sostenible de pino silvestre

3.- Indicadores de efectos de la gestión sobre la biodiversidad

Estudio de los caracteres Estudio de los caracteres selvícolas: estructura de la masaselvícolas: estructura de la masa

Estudio de diferentes aspectos de la estructura: Patrón espacial. Distribución espacial de las variables medidas: Índices de diversidad estructural. Modelo de la estructura a lo largo del turnoEstudio de la dinámica de la madera muertaModelo de la dinámica de la regeneración natural: Estudio de la influencia de los factores del medio en el desarrollo de las plantas

Ñ

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Inventariode flora

Inventario de CWD

Dinámica delregenerado

Estructura del arbolado

Parcelas de 0,5 haRepresentativas de una clase de edad

XY, Dbh, HtHbc, DC

Diversidad estructuralDiversidad estructural

1.- Componentes de la estructura del ecosistema forestal2.- Estructura horizontal3.- Mezcla y diversidad de especies4.- Estructura diamétrica y estructura vertical

–Varianza: índice de Cox–Patrón espacial:

métodos de distancia al vecino más cercano (Clark y Evans)Función K(d) (Ripley 1977)

–Métodos geoestadísticos

–Árboles

–Regeneración de las especies arbóreas

–Estratos arbustivo y herbáceo

–Madera muerta

Dinámica del regeneradoDinámica del regenerado

1.- Patrón espacial del regenerado 2.- Las relaciones entre las plántulas antes y después

de la corta3.- Relación espacial entre la distribución de las

plantas y la disponibilidad de luz o profundidad de la materia orgánica

4.- Relación de la estructura forestal y la del regenerado

05

10152025303540

0 4 8 12 16 20 24 28

Dimensión del bloque (m)

Varia

nza

Estructura en el Pinar de ValsaínEstructura en el Pinar de Valsaín

Parcela V1

-1,00-0,75-0,50-0,250,000,250,500,751,001,251,50

0 10 20

Distancia (m)

L(d)

Parcela V2

-1,00-0,75-0,50-0,250,000,250,500,751,001,251,50

0 10 20

Distancia (m)L(

d)

Parcela V3

-1,00-0,75-0,50-0,250,000,250,500,751,001,251,50

0 10 20

Distancia (m)

L(d)

Parcela V4

-1,00-0,75-0,50-0,250,000,250,500,751,001,251,50

0 10 20

Distancia (m)

L(d)

Parcela V5

-1,00-0,75-0,50-0,250,000,250,500,751,001,251,50

0 10 20

Distancia (m)

L(d)

Parcela V6

-1,00-0,75-0,50-0,250,000,250,500,751,001,251,50

0 10 20

Distancia (m)

L(d)

Estructura en el Pinar de NavafríaEstructura en el Pinar de NavafríaParcela N2

-1,00-0,75-0,50-0,250,000,250,500,751,001,251,50

0 10 20

Distancia (m)

L(d)

Parcela N3

-1,00-0,75-0,50-0,250,000,250,500,751,001,251,50

0 10 20

Distancia (m)

L(d)

Parcela N4

-1,00-0,75-0,50-0,250,000,250,500,751,001,251,50

0 10 20

Distancia (m)

L(d)

Parcela N5

-1,00-0,75-0,50-0,250,000,250,500,751,001,251,50

0 10 20

Distancia (m)

L(d)

La distribución espacial de las plántulas es agregadas, tanto antes como después de la corta

0

40

Distance(cm)

L(d)

120 años: comienzo de las cortas 120 años: comienzo de las cortas de regeneración en Valsaínde regeneración en Valsaín

a

-0,5-0,4-0,3-0,2-0,1

00,10,2

0 10 20

Distancia (m)

Lrx(

d)

b

-0,5-0,4-0,3-0,2-0,1

00,10,2

0 10 20

Distancia (m)

Lrx(

d)

Distance (cm)

Krx (d)Ab03 - (GSF2003 vs pl 1 año)

30

10

-10

-30

50 100 150 200

Jn06 - (GSF2006 vs pl 0 años)30

10

-10

-30

Krx (d)

Distance (cm)

50 100 150 200

Fig. 2. Evolution across the chronosequence of the vertical structure indices in Valsaín (dots) and Navafria (continuous line): a, Shannon’s index H’; b, SQRI; c, Gadow’s index for height and 3 neighbours DH3; d, structure complexity index, SCI.

a

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

10 30 50 70 90 110

Age class (years)

H'

b

0,00

1,00

2,00

3,00

10 30 50 70 90 110

Age class (years)

SQ

RI

c

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

10 30 50 70 90 110

Age class (years)

DH

3

d

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

10 30 50 70 90 110

Age class (years)

SC

I

Fig. 3. Lm function for the experimental data (thick line) and 95% quantiles in plot V7 and V8.

g

-4,50-3,00-1,500,001,503,004,50

0 10 20 30

Distance (m)

Lm(d

)

h

-4,50-3,00-1,500,001,503,004,50

0 10 20

Distance (m)Lm

(d)

Estructura a nivel de monteEstructura a nivel de monte

Estructura a nivel de monte en Estructura a nivel de monte en Valsaín y en NavafríaValsaín y en Navafría

050

100150200250300350

0 1000 2000 3000Distancia (m)

Sem

ivar

ianz

a((m

2/ha

)2)

0

100

200

300

400

500

600

0 1000 2000 3000Distancia (m)

Sem

ivar

ianz

a((m

2/ha

)2)

Importancia de la madera Importancia de la madera muertamuerta

La madera muerta es un elemento clave del ciclo de nutrientes y constituye el habitat de muchas especies.

El objetivo de este estudio es conocer la dinámica de la madera muerta en los pinares de pino silvestre y los efectos de la selvicultura sobre la misma.

Clasificación de la madera muertaClasificación de la madera muerta

- Tipos demadera muerta

-Estados de descomposiciónI No se desprende la corteza

II La corteza se desprende pero se conserva el 50%

III Se conserva menos del 50% de la corteza

IV No hay corteza, la superficie externa está blanda y se deshace con la mano

V La superficie está muy deteriorada o está totalmente cubierta de musgo

d>10cmÁrboles secos

5cm<d<10cm

d>30cmTocones

5cm<d<30cm

d>10cm

5cm<d<10cm

Leñas caidas en el suelo

d<5cm

Zona de estudioZona de estudioLas mediciones se han realizado en parcelas de 0.5 ha distribuidas una por cada clase de edad en los pinares de Valsaín y de Navafría,

Leñas en el suelo 10 Leñas en el suelo 10 cm<dcm<dmm

0

5

10

15

20

20 40 60 80 100 20

Edad (años)

Leña

s d>

10cm

(m3 /h

a)

Estado de descom.

0

5

10

15

20

20 40 60 80 100 120 20

Edad (años)

Leña

s d>

10cm

(m3/

ha)

VIVIIIIII

Navafría Valsaín

Tocones 30 cm<dTocones 30 cm<d

0

50

100

150

200

250

20 40 60 80 100 20

Edad (años)

Toco

nes

d>30

cm (n

º/ha) Estado de

descom.

0

50

100

150

200

250

20 40 60 80 100 120 20

Edad (años)

Toco

nes

d>30

cm(n

º/ha)

V

IV

III

II

I

Navafría Valsaín

Estado de descom .

050

100150200250300350400

1 18 35 52 69 86 103

120

E dad (años)

Núm

ero

de to

cone

s d>

30cm

VIVIIIIII

Modelización del la dinámica de Modelización del la dinámica de la madera muertala madera muerta

Procesos de aporte

Proceso de descomposición

Modelo de cantidad/volumen en cada nivel de descomposición en función de la edad de la masa

Procesos de aporteProcesos de aporte

Aportes continuos: función de Weibull

Aportes instantáneos

wc

w

ww

bttc

w

w

w

wt e

btt

bc

V⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −−

−

⋅⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −⋅=

1

0

50

100

150

200

250

5 25 45 65 85 105

Edad (años)

Núm

ero

de to

cone

s

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80 100 120

Edad (años)

Núm

ero

de to

cone

s

Proceso de descomposiciónProceso de descomposición

( ) ririctb

ii eKVVV ⋅−−⋅⋅−= 100

La transición entre estados de descomposición se describe mediante la función lag-time:

Nivel de descomp.

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120Tiempo transcurrido desde el comienzo del proceso de descomposición (años)

Mad

era

mue

rta(%

)

IIIIIIIVV

Estados dedescomp.

0

20

40

60

80

100

1 18 35 52 69 86 103 120Tiempo transcurrido desde el comienzo del

proceso de descomposición (años)

Mad

era

mue

rta

(%)

VIVIIIIII

Diversidad genéticaDiversidad genética

Altos niveles de intercambio genético histórico entre poblaciones.No se ha producido fenómenos importantes de deriva genéticaNo efecto significativo de los métodos selvícolas sobre la dispersión efectiva polen y sistemas de reproducción

Muchas graciasMuchas gracias

Cracias