Est Imac Ion de La Biomasa Aerea y La Captura de Carbono_mexico

8/14/2019 Est Imac Ion de La Biomasa Aerea y La Captura de Carbono_mexico

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CENTRO AGRONMICO TROPICALDE INVESTIGACIN Y ENSEANZA

ESCUELA DE POSGRADO

Estimacin de la biomasa area y la captura de carbono enregeneracin natural de Pinus maximinoi H. E. Moore,Pinus

oocarpavar. ochoterenai Mtz. yQuercussp. en el norte del Estado

de Chiapas, Mxico

Por Mequeas Gonzlez Zrate

Tesis sometida a consideracin de la Escuela de Posgradocomo requisito para optar por el grado de

Magister Scientiaeen Manejo y Conservacin deBosques Naturales y Biodiversidad

Turrialba, Costa Rica, 2008


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DEDICATORIA

A mis padres con todo mi cario, porque cuando de nio en el camino me tomaban desu mano, casi el doble que la ma y cuando ellos daban un paso yo tena que dar dos,entonces me levantaban para abrazarme y desde arriba poda ver mejor

Juan y Alipia

Con todo el cario y amor que naci para formar mi pequea familia y por esperarmedurante todo este tiempo, con la esperanza de reunirnos muy pronto:

Shamna, Vctor Hugo e Hilda

Con el infinito amor familiar por compartir las tristezas y alegras, pero sobre todo por el espritu de mantenernos siempre unidos:

Eymard, Dora, Eymar K. Juan Jess e Ixtac; Jere, Carmen, Iraz y Jere; Libo, Mary(QED), Zule y Jhosita; Julio, Eva, Jazmin y Hannis; Chayo, Emma, Jeidy y Pedrito;

Checo, Lety y Carlita; Vin, Adriana y Metzii

A la familiaGarca Valenzuelapor todas las muestras de apoyo incondicional que noshan brindado, muchas gracias.A las familiasGarca Jimnez, Santiago Hernndez y Castillo Jimnez por formar parte de m, al recibir todas sus muestras de apoyo y de convivencia.A las familias Lura Mariscal y Pacheco Reyespor su amistad incondicional que hanacido para convivir y disfrutar las alegras que la vida nos da.


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AGRADECIMIENTOS

Agradezco infinitamente a la Fundacin Ford, mediante su programa ( Ford Fundation International Fellewship Program) por el financiamiento recibido para el desarrollo de mi posgrado y por formar parte de la red de becarios, muchas gracias.

Al Instituto Internacional de Educacin (IIE) por el seguimiento y por todos los apoyos delogstica recibidos en mi programa de posgrado.

Al Centro de Investigaciones Superiores en Antropologa Social (CIESAS), por la preparacin preacadmica y relaciones humanas para abordar con profesionalismo un programa de posgrado.

Al Centro Agronmico Tropical de Investigacin y Enseanza (CATIE), por brindarme elespacio para mi fortalecimiento acadmico y profesional.

A mi profesor consejero, el Dr. Fernando Casanoves, por apoyarme en todo el procesoacadmico de la investigacin y por todos los aportes cientficos recibidos.

Con mucho afecto al M.Sc. lvaro Vallejo, por su amabilidad, por compartir sus aportes yconocimientos en el presente trabajo.

Al Dr. Carlos Navarro, por formar parte de mi comit de asesores y por la revisin profesionaldel documento.

Al M.Sc. Diego Delgado, por su disponibilidad en la revisin detallada del documento yformar parte de mi comit de asesores.

Al Instituto Tecnolgico Agropecuario de Oaxaca No 23, ahora (ITVO), por brindarme unespacio para mi desempeo profesional.

Al M. C. Guadalupe Garca Jimnez, por brindarme su apoyo, amistad y confianza para midesempeo profesional en el ITAO 23.

Al Dr. Salvador Lozano Trejo, por todo el apoyo recibido para desempear funciones endocencia y por colaborar en su equipo de trabajo durante sus funciones en el ITAO 23.


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BIOGRAFA

El autor naci en San Pedro Tepalcatepec, Yautepec, Oaxaca el 11 de junio de 1974. El inters por el manejo y la conservacin de los recursos naturales lo llev a desarrollar sus estudios eningeniera forestal en la Universidad de Autnoma Agraria Antonio Narro de Saltillo,Coahuila, Mxico, gradundose en el ao 2000.

A partir del 2001 labora en el Instituto Tecnolgico Agropecuario de Oaxaca (ITAO 23)

actualmente Instituto del Valle de Oaxaca (ITVO) como docente en la carrera de IngenieraForestal. Tambin ha participado en el desarrollo de proyectos de para promover el manejosustentable de los recursos forestales en comunidades de Oaxaca y Chiapas, Mxico bajo losapoyos otorgados por la Comisin Nacional Forestal (CONAFOR) y la Secretaria del MedioAmbiente y Recursos Naturales (SEMARNAT).

En el 2006 fue seleccionado por la Fundacin Ford en su programa ( Ford Fundation

International Fellewship Program) para obtener una beca para desarrollar un programa de posgrado y fortalecimiento profesional.

Ingres al programa de estudios de posgrado del CATIE en enero de 2007, en la maestra deManejo y Conservacin de Bosques Tropicales y Biodiversidad, gradundose en el 2008.Ahora presenta a ustedes este trabajo de investigacin sobre biomasa y carbono esperando seade utilidad.


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CONTENIDO

DEDICATORIA...................................................................................................................... IIIAGRADECIMIENTOS...........................................................................................................IVBIOGRAFA ........................................................................................................................... VCONTENIDO.........................................................................................................................VIIRESUMEN............................................................................................................................... XSUMMARY ............................................................................................................................ X

NDICE DE CUADROS........................................................................................................XINDICE DE FIGURAS........................................................................................................ XIVLISTA DE UNIDADES, ABREVIATURAS Y SIGLAS ................................................... XVILISTA DE UNIDADES, ABREVIATURAS Y SIGLAS ................................................... XVI1 INTRODUCCIN........................................................................................................... 1

1.1 Objetivos del estudio .................................................................................................. 2

1.1.1 Objetivo general ................................................................................................. 2

1.1.2 Objetivos especficos........................................................................................... 3 2 MARCO CONCEPTUAL ............................................................................................... 4

2.1 Antecedentes de la problemtica ambiental................................................................ 4

2.2 El papel de los ecosistemas boscosos en el ciclo global del carbono ......................... 5

2.3 Relevancia de los estudios de captura de carbono en los ecosistemas forestales ....... 6

2.4 Biomasa ...................................................................................................................... 7

2.5 Ciclo del carbono ........................................................................................................ 8

2.6 Cuantificacin de biomasa y carbono en bosques naturales....................................... 9

2.7 Mtodos para calcular biomasa................................................................................. 10

2.8 Estimacin de biomasa y carbono mediante modelos alomtricos........................... 10

2.8.1 Criterios para la seleccin de modelos ............................................................ 12 2.9 Factor de expansin de biomasa ............................................................................... 12


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VIII

2.10 Descripcin de las especies de estudio ..................................................................... 13

2.10.1 Pinus maximinoi H. E. Moore .......................................................................... 13

2.10.2 Pinus oocarpa var ochoterenai Mtz.................................................................. 14

2.10.3 Quercus sp. ....................................................................................................... 15

2.10.4 ndices de sitio .................................................................................................. 16 3 MATERIALES Y MTODOS...................................................................................... 18

3.1 Localizacin del rea de estudio............................................................................... 18

3.1.1 Clima................................................................................................................. 18

3.1.2 Hidrologa......................................................................................................... 18

3.1.3 Geologa y edafologa....................................................................................... 20

3.1.4 Tipos de vegetacin .......................................................................................... 20 3.2 Diseo de muestreo y toma de la informacin ......................................................... 22

3.2.1 Sistema de muestreo.......................................................................................... 22

3.2.2 Medicin de variables dendromtricas............................................................. 22

3.3 Clculo de biomasa arriba del suelo ......................................................................... 23

3.3.1 Volumen del fuste.............................................................................................. 23

3.3.2 Determinacin de la densidad de la madera .................................................... 24

3.3.3 Densidad de ramas y follaje ............................................................................. 25

3.3.4 Clculo de componentes y biomasa total ......................................................... 25

3.3.5 Factor de expansin de biomasa ...................................................................... 27

3.3.6 Clculo de carbono arriba del suelo ................................................................ 28

3.3.7 Validacin de ecuaciones alomtricas para estimar biomasa ......................... 28

3.3.8 Estimacin de biomasa total por hectrea mediante intervalos de confianza . 29 4 RESULTADOS Y DISCUSIN ................................................................................... 30

4.1 Biomasa area en rboles individuales ..................................................................... 30

4.1.1 Densidad de la madera ..................................................................................... 32

4.1.2 Factor de expansin de biomasa ...................................................................... 33


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IX

4.2 Modelos alomtricos para la estimacin de biomasa total ....................................... 34

4.2.1 Biomasa total para Pinus maximinoi................................................................ 34

4.2.2 Biomasa total para Pinus oocarpa ................................................................... 37

4.2.3 Biomasa total para Quercus sp. ....................................................................... 40 4.3 Biomasa de componentes para las tres especies estudiadas ..................................... 44

4.3.1 Biomasa en componentes para Pinus maximinoi ............................................. 44

4.3.2 Biomasa en componentes para Pinus oocarpa................................................. 46

4.3.3 Biomasa en componentes para Quercus sp. ..................................................... 50 4.4 Biomasa total y carbono almacenado en rodales de pino encino .......................... 53

4.4.1 Biomasa en rodales con predominancia de Pinus maximinoi.......................... 53

4.4.2 Estimacin de biomasa total por hectrea mediante modelos alomtricos enrodales de Pinus maximinoi.............................................................................................. 57

4.4.3 Biomasa en rodales con predominancia de Pinus oocarpa ............................. 59

4.4.4 Estimacin de biomasa total por hectrea mediante modelos alomtricos enrodales de Pinus oocarpa ................................................................................................. 63

5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................ 666 BIBLIOGRAFA ........................................................................................................... 68ANEXOS................................................................................................................................. 78Anexo I: Caractersticas fisicogeogrficas y ecolgicas para la estimacin de la biomasa arribdel suelo................................................................................................................................... 79Anexo II: Levantamiento de la Informacin dendromtrica de la parcela de 1000 m2.......... 80Anexo III. Rangos ambientales para la aplicacin de los modelos alomtricos generados par

la estimacin de biomasa total y por componentes en el ejido Coapilla Chiapas, Mxico. .... 81


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SUMMARY

Few studies on biomass and carbon stored in cold temperate ecosystems, haveencouraged research on this topic based on experiences obtained from other research mainlyon tropical ecosystems and forest plantations, from which more written papers have beenderived. The purpose of this research was to estimate biomass and carbon stored in threespecies found in cold temperate climates: Pinus maximinoiH. E. Moore, Pinus oocarpavar.ochoterenaiMtz. andQuercussp. These are dominant species at the Coapilla cooperative

forest lands in Chiapas, Mxico.Two types of stands were evaluated using a sample system employed on temporary

sampling plots (TSP) with areas of 1000 m2, one with predominance of Pinus maximinoiandthe other with predominance of Pinus oocarpa, both associated withQuercussp. A direct biomass components (stem, branches and forage) quantification was conducted on Pinusmaximinoi, Pinus oocarpaand Quercussp. Wood samples were taken from each species todetermine basic wood density and through it biomass by volume.

The results obtained from total biomass and by its components were used to generatealometric models in accordance with variables such as normal diameter, total standing height,height at crown and crown diameter. Several models were presented for each of the species.The R 2 determination coefficients obtained for the different models ranged between 0.95 and0.99. AIC and BIC criteria were also employed to select the best models. Stands with predominance of Pinus maximinoiwere stored at161.97 mg/ha biomass and 81 mg/ha carbon.Stands with predominance of Pinus oocarpawere fixed at 142.23 mg/ha biomass and 71

mg/ha carbon.


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NDICE DE CUADROS

Cuadro 1. Patrn de uso del suelo en Mxico y sus reservorios de carbono en 1990 ................ 6

Cuadro 2. Frmulas dendromtricas para el clculo del volumen de fuste .............................. 24

Cuadro 3. Medias de resumen de las variables consideradas en la medicin de rbolesindividuales de las tres especies de estudio............................................................... 30

Cuadro 4. Medias de resumen de la densidad de la madera para las tres especies de estudio . 32

Cuadro 5. Medidas de resumen del clculo del factor de expansin de biomasa para las tresespecies estudiadas.................................................................................................... 34

Cuadro 6: Estadsticos de ajuste de los modelos probados para la estimacin de biomasa total para Pinus maximinoi................................................................................................ 36

Cuadro 7. Estadsticos de ajuste de los modelos probados para la estimacin de biomasa total para Pinus oocarpa.................................................................................................... 39

Cuadro 8. Estadsticos de ajuste de los modelos probados para la estimacin de biomasa total paraQuercussp......................................................................................................... 41

Cuadro 9: Estadsticos de ajuste de los modelos probados para la estimacin de biomasa decomponente para Pinus maximinoi........................................................................... 45

Cuadro 10. Estadsticos de ajuste de los modelos probados para la estimacin de biomasa decomponente para Pinus oocarpa............................................................................... 49

Cuadro 11. Estadsticos de ajuste de los modelos probados para la estimacin de biomasa total paraQuercussp......................................................................................................... 53

Cuadro 12. Lmites de intervalos de confianza para la estimacin promedio por hectrea de biomasa total en radales con dominancia de Pinus maximinoi. ................................ 55


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Cuadro 13. Especies principales presentes en las 79 parcelas que aportan ms del 97% de lacantidad de biomasa acumulada................................................................................ 55

Cuadro 14. Ecuaciones de mejor ajuste presentadas para la estimacin de biomasa total por hectrea en funcin de variables dendromtricas en rodales de Pinus maximinoi.... 57

Cuadro 15. Lmites de intervalos de confianza para la estimacin de biomasa total por hectreaen radales con dominancia de Pinus oocarpa. .......................................................... 61

Cuadro 16. Especies principales presentes en las 79 parcelas que aportan ms del 99.3 % de lacantidad de biomasa acumulada................................................................................ 62

Cuadro 17. Ecuaciones presentadas para la estimacin de biomasa total por hectrea enfuncin de variables dendromtricas en rodales de Pinus oocarpa. ......................... 64


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XIV

NDICE DE FIGURAS

Figura 1. Ejemplares de regeneracin natural de Pinus maximinoiH. E. Moore..................... 13

Figura 2. Ejemplar de un rbol dominante de Pinus oocarpa, en el ejido Coapilla Chiapas ... 15

Figura 3. Localizacin general del rea de estudio, ejido Coapilla, Chiapas ........................... 19

Figura 4. Estrategias de manejo de los recursos naturales y ordenamiento territorial para elejido Coapilla, Chiapas. Tomado de Gonzlez et l. (2006)..................................... 21

Figura 5. Esquema de la parcela de muestreo para el levantamiento de la informacin encampo. ....................................................................................................................... 23

Figura 6. Frecuencia de la distribucin diamtrica para: a) Pinus maximinoiH. E Moore, c) Pinus oocarpavar Ochoterenaiy d)Quercussp...................................................... 31

Figura 7. Relacin alomtrica de biomasa total con respecto al dimetro construido para Pinus.maximinoi.................................................................................................................. 36

Figura 8. Relacin alomtrica de biomasa total en funcin del dap para Pinus oocarpa......... 39

Figura 9. Relacin alomtrica de biomasa total en funcin del dimetroQuercussp. ............ 43

Figura 10. Arquitectura de Pinus maximinoi............................................................................ 44

Figura 11. Arquitectura de Pinus oocarpa................................................................................ 47

Figura 12. Arquitectura deQuercussp..................................................................................... 51 Figura 13. Rodal con dominancia de Pinus maximinoi............................................................ 54

Figura 14. Relacin alomtrica de biomasa por hectrea en funcin del rea basal para rodalesde Pinus maximinoi................................................................................................... 59

Figura 15. Estructura vertical y horizontal de un rodal con dominancia de Pinus oocarpa..... 60


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XV

Figura 16. Relacin alomtrica de biomasa por hectrea en funcin del rea basal para rodalesde Pinus oocarpa....................................................................................................... 65


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XVI

LISTA DE UNIDADES, ABREVIATURAS Y SIGLAS

Las abreviaturas que en este estudio se utilizan, estn basadas en la nomenclatura y enel lenguaje comn en la silvicultura y manejo forestal, adems de ser ampliamente utilizadasen el sector forestal con la finalidad de manejo de la informacin a nivel de rbolesindividuales y de rodales.

Variables utilizadas a nivel de rbolVariable Descripcin

dap Dimetro del rbol a una altura de 1,3 m por encima del suelog rea basalhtp Altura total del rbol en piehtd Altura total del rbol derribadohic Altura donde aparece la primera ramadcopa Dimetro de copalcopa Longitud de copaedaos Edad de los rbolesdtocon Dimetro del tocnhtocon Altura del tocn

pramas Peso de las ramaspfollaje Peso del follaje

Variables utilizadas a nivel de rodalVariable DescripcinD Dimetro promedio a la altura del pechoG rea basal por hectreaH Altura promedio por hectreaN Nmero de rboles por hectreaPramas Peso de las ramasPfollaje Peso del follaje


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1 INTRODUCCIN

Aunque los ecosistemas forestales contienen grandes cantidades de carbono que esalmacenado en la biomasa area viva y muerta, as como en el suelo (Post et l. 1982), lasregiones tropicales presentan un proceso acelerado de cambio de uso del suelo de estosecosistemas forestales a tierras de pastos y cultivos (FAO 1993). En 1989, la Organizacin delas Naciones Unidas comenz a planear una Conferencia sobre Medio Ambiente y Desarrollo para discutir cmo alcanzar el desarrollo sostenible, fue as que en 1992 se llev a cabo en Rode Janeiro, Brasil, la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Ambiente y Desarrollo oCumbre de la Tierra, momento mximo de soporte poltico para vincular las metas dedesarrollo con la erradicacin de la pobreza y la proteccin ambiental para alcanzar eldesarrollo sostenible (FAO 2002).

De La Cumbre de la Tierra surgieron importantes logros adicionales como LaDeclaracin de Ro sobre Medio Ambiente y Desarrollo; la Agenda 21; la Convencin sobreDiversidad Biolgica (CDB); la Convencin Marco sobre Cambio Climtico; la Declaracinde Principios para el Manejo, Conservacin y Desarrollo Sostenible de todos los tipos de bosques y un convenio para combatir la desertificacin, entre otros foros, acuerdos yconvenciones (ONU 1992).

El uso de combustibles fsiles y tecnologas industriales obsoletas, el cambio de usodel suelo y la destruccin de millones de hectreas forestales estn provocando un aumento enla concentracin de los Gases de Efecto Invernadero (GEI) en la atmsfera. De acuerdo conestimaciones de la comunidad cientfica, se requiere un esfuerzo global para reducir lasemisiones, ya que de lo contrario, en el ao 2100 las concentraciones de (CO2) en la atmsfera podran generar una variacin de la temperatura de entre 1.1 y 6.4C (FAO 2002). Entre las posibles consecuencias de este calentamiento global estn la elevacin de la temperatura delos ocanos, la desaparicin de glaciares, la elevacin del nivel del mar, el aumento en lafrecuencia e intensidad de fenmenos climatolgicos extremos (como sequas e inundaciones)debido a una mayor evaporacin de agua, y superficies ocenicas ms calientes. Este cambioafectara severamente la disponibilidad de agua, la continuidad de los servicios ambientalesque producen los ecosistemas, y tendra importantes efectos en las actividades humanas (IPCC2007).


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Segn el Plan de Desarrollo 2007 del Gobierno mexicano, se estima que en 2002Mxico gener el equivalente a 643,183 millones de toneladas de CO2, volumen que lo sita

dentro de los 15 principales pases emisores, con una contribucin de alrededor de 1.5% de lasemisiones globales. En lo que respecta a las fuentes responsables de emisiones, el 61%corresponde al sector energtico, el 7% a los procesos industriales, el 14% al cambio de uso desuelo (deforestacin), el 8% a la agricultura y el 10% a la descomposicin de residuosorgnicos, incluyendo las plantas de tratamiento de aguas residuales y los rellenos sanitarios.Dentro del sector energtico en particular, la generacin de electricidad representa el 24% delas emisiones; el uso de combustibles fsiles en el sector manufacturero e industria de la

construccin el 8%; el transporte el 18%; los sectores comercial, residencial y agrcola el 5%;y las emisiones fugitivas de metano durante la conduccin y distribucin del gas natural, otro5% (SEMARNAT 2007).

Mxico implementar polticas y acciones tendientes a disminuir los efectos delcambio climtico, fomentando la eficiencia en la generacin y el uso de energa, utilizandoenergas renovables y tecnologas de bajas emisiones en los procesos industriales y frenando ladeforestacin y reduciendo las emisiones de otros gases de efecto invernadero. Para esto se

considera prioritario tener datos precisos acerca de flujos de carbono relacionados con ladinmica de uso de suelo, para conocer el balance general de emisiones de gases de efectoinvernadero en el mbito nacional. En este estudio se busca estimar la cantidad de carbono quees almacenada en la biomasa area en los bosques naturales de pino encino para determinarla cantidad de carbono atmosfrico almacenado en este tipo de ecosistemas que contribuyen ala mitigacin del cambio climtico.

1.1 Objetivos del estudio

1.1.1 Objetivo general

Estimar la captura de carbono en la biomasa area en regeneracin natural de PinusmaximinoiiH. E. Moore,Pinus oocarpavar. ochoterenai Mtz yQuercussp. para contribuir alconocimiento sobre almacenaje de carbono en Chiapas, Mxico.


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2 MARCO CONCEPTUAL

2.1 Antecedentes de la problemtica ambientalLa problemtica ambiental que enfrentan las naciones es cada vez ms compleja

debido al desequilibrio creciente entre el crecimiento de la poblacin y la capacidad de losrecursos para sustentar el aumento en la demanda de servicios ecosistmicos. El cambioclimtico en los ltimos aos es uno de los temas ms importantes de la comunidadinternacional en materia ambiental. La concentracin de Gases de Efecto Invernadero (GEI)ha ido en aumento, generando desde el siglo pasado evidencias cientficas que argumentan que

si el incremento de los GEI continua, los efectos cada vez sern significantes para el cambiodel clima, y como consecuencia para un desequilibrio en el sistema (IPCC 2007).

El CO2 es uno de los elementos ms importantes en los GEI, generado por la actividadhumana cuando se utilizan combustibles fsiles para la generacin de energa y para satisfacer otras demandas requeridas por la sociedad. Los procesos de deforestacin y cambios de usodel suelo se suman a este efecto; las concentraciones de metano generadas por actividadesagrcolas contribuyen tambin al cambio climtico (UNEP 2001). El aumento de laconcentracin de GEI en la atmsfera ha provocado el fenmeno de efecto invernaderogenerando cambios en las escalas climticas de la tierra (IPCC 2007).

En 1972, 113 naciones se reunieron para la Conferencia de Estocolmo sobre elambiente humano y la primera reunin sobre medio ambiente. En 1983, la Organizacin de las Naciones Unidas crea La Comisin Mundial sobre Ambiente y Desarrollo, conocida como laComisin Brundtland (FAO 2002). En 1988, el Programa de Naciones Unidas para elAmbiente (PNUMA) cre el Panel Intergubernamental de Cambio Climtico (IPCC). Dosaos ms tarde, la Asamblea General de las Naciones Unidas estableci el ComitIntergubernamental de Negociaciones y Convenio (CIN). En junio del mismo ao, durante laConferencia de las Naciones Unidas para el Ambiente y desarrollo (CNUMAD), 165 pasesfirmaron la Convencin Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climtico(CMNUCC), basndose en principios y mecanismos para la reduccin de GEI en la atmsferaa un nivel que impida interacciones antrpicas en el sistema climtico. Este convenio entr envigor el 21 de marzo de 1994 con la ratificacin de 50 pases (UNFCCC 1998, UNEP 2001).


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de gases de efecto invernadero (GEI), donde se calcularon los reservorios de carbono de losdiferentes ecosistemas forestales (Cuadro 1).

Cuadro 1. Patrn de uso del suelo en Mxico y sus reservorios de carbono en 1990

Tipo deEcosistema Cobertura vegetal

Superficie(miles ha)

Densidad de carbono(Mg C ha-1)

Reservorio decarbono (GtC)*

Bosques Naturales

Bosques de conferasBosques latifoliados templadosSelvas tropicales siempre verdesSelvas tropicales caducifolias

Bosques semiridosBosques degradados

9,9858,4095,71715,338

62,84021,484

257236305154

80122

2.51.91.72.3

5.026

PlantacionesCon rotacin prolongadaPlantaciones de restauracin

3147

191180

0.00060.0265

Bosquesmanejados

ConferasSelvas tropicales siempre verdes

6,444900

234309

1.50.28

reas

protegidas

TempladoTropical siempre verdeTropical caducifolioreas pantanosasBosques semiridos

6721,765106303

3,170

24030515428297

0.160.540.020.090.30

OtrosUsos

AgriculturaPastizalesAgroforestera

25,93924,893

900

8995159

2.32.40.1

Fuentes: Masera et l. (2001) y de Jong et l. (2003).* 1 GtC = 109 ton C.

2.3 Relevancia de los estudios de captura de carbono en los ecosistemasforestalesLos bosques, como fuentes de servicios ambientales, por su ubicacin geogrfica y a su

vez por el entorno socioeconmico en que se encuentran, cada vez son ms vulnerables debidoa causas como los incendios forestales, tala ilegal, actividades de tipo antropognica para laagricultura y la ganadera, que hasta en dcadas pasadas su utilizacin se basaba en prcticasno sostenibles con el manejo de los recursos. Masera et l. (2001) estiman que en Mxicocerca de 20 millones de personas usan la lea como principal fuente energtica para uso

domstico, causa importante en la produccin de CO2. Masera (1995) considera que el sector


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forestal aporta casi el 40% de las emisiones totales de CO2 y que el sector de generacin deenerga tiene la contribucin ms importante. La mitigacin del cambio climtico exige

mantener niveles de CO2 en la atmsfera por debajo de un cierto rango, que probablementehayamos superado ya (IPCC 2007). Para reducir este nivel, es necesario capturar ms CO2 dela atmsfera y fijarlo en la biosfera mediante sumideros de carbono capaces de absorber msCO2 del que se emite.

Los bosques, incluyendo las plantaciones forestales, cumplen un importante papel en elciclo del carbono global, dado que gran parte de la biomasa est conformada por carbono(aproximadamente el 50%). La importancia de este papel ha sido reconocida por el Protocolo

de Kioto (PK), en el marco del cual se permite el desarrollo de proyectos de remocin decarbono atmosfrico en pases que no tienen compromisos de reducciones, comnmenteconocidos como proyectos forestales bajo el Mecanismos para un Desarrollo Limpio (MDL).Por lo anterior, la estimacin de carbono en estos proyectos es un aspecto de fundamentalimportancia, pues la unidad transferible en el mercado internacional del carbono es lareduccin (o captura) de CO2, medida en toneladas y comercializada en reduccionescertificadas de emisiones (CERs, por sus siglas en ingls) (IPCC 2007).

2.4 Biomasa

De acuerdo con el IPCC (2001), la biomasa es considerada como la masa total deorganismos vivos en una zona o volumen determinado; a menudo se incluyen los restos de plantas que han muerto recientemente (biomasa muerta). Por otra parte la FAO (1998)considera que la biomasa es un elemento principal para determinar la cantidad de carbonoalmacenado en el bosque. La biomasa forestal permite elaborar previsiones sobre el ciclo

mundial del carbono, que es un elemento de importancia en los estudios sobre el cambioclimtico. Adems, para una parte de la poblacin humana que vive en las zonas rurales de los pases en desarrollo, la biomasa es una fuente primordial de combustible para cocinar y paracalefaccin.

La biomasa es el nombre dado a cualquier materia orgnica de origen reciente que sederive de animales y vegetales como resultado del proceso de conversin fotosinttico. Laenerga de la biomasa deriva del material vegetal y animal, tal como madera de bosques,


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residuos de procesos agrcolas y forestales, y de la basura industrial, humana o de animales(Lpez et l. 2003).

2.5 Ciclo del carbono

El ciclo del carbono es considerado como un conjunto de cuatro depsitosinterconectados: la atmsfera, la biosfera terrestre (incluyendo los sistemas de aguas frescas),los ocanos y los sedimentos (incluso los combustibles fsiles). Estos depsitos son fuentesque pueden liberar el carbono, o sumideros que son los que absorben carbono de otra parte delciclo. Los mecanismos principales del intercambio del carbono son la fotosntesis, larespiracin y la oxidacin (Ciesla 1996).

En general, las plantas absorben el CO2 de la atmsfera a travs de la fotosntesis y estecompone las materias primas como la glucosa, que participa en procesos fenolgicos para laformacin de componentes (flores, frutos, follaje, ramas y fuste) del rbol. Estos a su vez proporcionan elementos necesarios para su desarrollo y el crecimiento en altura, dimetro,rea basal y dimetro de copa principalmente. El carbono se deposita en follaje, tallos, ysistemas radiculares y, principalmente, en el tejido leoso de los troncos y ramas principales

de los rboles. Estos componentes aportan materia orgnica al suelo y al degradarse danorigen al humus, que a su vez contiene CO2 Por esta razn "los bosques son consideradosimportantes reguladores en el nivel de carbono atmosfrico" (Hipkins 1984, Ordoez 1998,1999).

Los rboles actan como sumideros de carbono y liberan oxgeno (O2), reteniendo elcarbono en la biomasa, principalmente en la madera. La madera contiene un 48% de lignina ycelulosa; para almacenar una tonelada de carbono es necesario producir 2.2 toneladas de

madera (FWPRDC 1996). Al quemarse la madera el proceso se revierte, usando el O2 del airey el carbono almacenado en la madera para liberar al final CO2. Los bosques pueden ser sumideros pero tambin fuentes de carbono, esto depender de cmo y con qu propsito seanmanejados y cmo sean utilizados sus productos (Chaturveni 1994).


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2.6 Cuantificacin de biomasa y carbono en bosques naturales

La estimacin de la biomasa en los bosques es un tema relevante en relacin con el problema del calentamiento global del planeta. En aos recientemente se ha incrementado elinters por estudiar el papel de los bosques en los ciclos de elementos biogeoqumicos,especialmente del carbono (Delaney et l. 1997), y su relacin con los gases de efectoinvernadero. Se parte del principio de que aproximadamente 50% de la biomasa estimada escarbono y, por tanto, puede ser adicionada a la atmsfera como dixido de carbono (CO2)cuando este se corta y quema (Morrissey y Justus 1998).

En el mbito internacional se han iniciado estrategias para la mitigacin delcalentamiento global como las negociaciones de crditos de carbono. Para hacer realidad estasestrategias en proyectos forestales es necesario medir y monitorear el carbono almacenado,especialmente en el compartimiento de biomasa arriba del suelo (area). Las ecuaciones de biomasa son las ms utilizadas para estimar la captura de carbono en bosques, y comoconsecuencia se adoptan en la mayora de las investigaciones relacionadas con cuantificacinde biomasa en los bosques naturales (Higuchi et l. 1998).

Existen mtodos directos e indirectos para estimar la biomasa area de un bosque. Elmtodo directo consiste en cortar el rbol y pesar la biomasa directamente. Otra forma escalcular la biomasa area de manera indirecta a travs de ecuaciones y modelos matemticosobtenidos por anlisis de regresin entre las variables colectadas en terreno y en inventariosforestales (Brown 1997). Este mismo autor estim que la cantidad de carbono almacenado para diversos tipos de bosques naturales, secundarios y plantaciones forestales, casi en sutotalidad asume el valor de la fraccin de carbono en materia seca en un 50% para todas lasespecies en general.

Rodrguez et l. (2006), desarroll una investigacin para cuantificar la cantidad decarbono almacenado en los bosques de niebla de la Reserva de la Biosfera El Cielo, enTamaulipas, Mxico. Mediante modelos no lineales estos autores mostraron que la especie Liquidambar styracifluaaport ms de 28.5 Mg/ha de biomasa, seguida de Pinus montezumae y Quercus xalapensiscon ms de 18.4 Mg/ha y, el estrato arbustivo, con dimetros entre 5 y10 cm y con dominancia de tres especies, 13.5 Mg/ha.


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Vidal et l. (2001) realizaron un estudio sobre la estimacin de biomasa en ramas yfollaje en bosques naturales de Pinus caribaeavar. caribaea en Cuba, donde estimaron la

cantidad de biomasa mediante modelos alomtricos con un total de 169 rboles. Los resultadosobtenidos indican que el dap explica el mayor porcentaje de la variabilidad de los datos y estms correlacionado con la cantidad de biomasa de ramas y follaje en rboles con un dapmximo de 47 cm (65 kg de biomasa en follaje y con 110 kg en ramas). A pesar de que laaltura total estuvo relacionada con las variables de follaje y ramas, su aporte a los modelos probados no fue significativo

2.7 Mtodos para calcular biomasaExisten dos mtodos para calcular el contenido de biomasa: el directo y el indirecto.

Mtodo directo: es denominado tambin mtodo destructivo y consiste en medir los parmetros bsicos de un rbol (entre los ms importantes el dimetro a la altura del pecho -dap, altura total, dimetro de copa y longitud de copa); derribarlo y calcular la biomasa pesando cada uno de los componentes (fuste, ramas y follaje).

Mtodo indirecto: ste mtodo es utilizado cuando existen rboles de grandesdimensiones y en casos en los que se requiere conocer el carbono de un bosque sinnecesidad de derribar los rboles. En ste mtodo se cubica y estima el volumen de lastrozas con frmulas dendromtricas; el volumen total del fuste o de las ramas gruesas seobtiene con la suma de estos volmenes parciales. Se toman muestras de madera delcomponente del rbol y se pesan en el campo, luego se calcula en el laboratorio losfactores de conversin de volumen a peso seco, es decir, la gravedad especfica verde yla gravedad especfica seca o densidad bsica en gramos por centmetro cbico.

2.8 Estimacin de biomasa y carbono mediante modelos alomtricos

Los modelos alomtricos son ecuaciones matemticas que relacionan la biomasa convariables del rbol medibles en pie, tales como el dap, altura total y dimetro de copa, principalmente. Para el desarrollo de estos modelos es necesario realizar un muestreodestructivo de rboles. El tamao de muestra debe ser definido de manera que el error de prediccin del modelo resultante est dentro de los rangos aceptados; en general, se estima que


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se obtienen valores del error aceptables con tamaos de muestra mayores a 20 individuosdistribuidos sobre todos los rangos dimetros (Vallejo et l. 2007).

La biomasa total de cada individuo se obtiene mediante la suma de la biomasa de losdistintos componentes del rbol. Una vez obtenida la biomasa total de los rboles muestreadosse trata de obtener, mediante tcnicas estadsticas, relaciones directas entre la biomasa total delrbol y las variables del mismo medidas en pie. Para el clculo de biomasa viva con base enecuaciones alomtricas basta con disear un muestreo estadsticamente representativo en elque se midan las variables independientes de la ecuacin alomtrica seleccionada. Los datosfinales pueden ser presentados por clase diamtrica (Vallejo et l. 2007). Watzlawick et l.

(2001) desarrollaron algunas ecuaciones para calcular la biomasa total: BT = 0*dap* 1 BT = 0+ 1 *dap+ 1 *dap2 BT = 0 + 1*dap+ 3 (dap2+h) BT = 1+ 2*dap+ 3*dap2+ 4 (dap2*h) BT = 0 + 1*dap2+ 2(dap2*h) BT = 0+ 1*dap+ 1*h

BT = 0*dap* 1*hcdonde:

BT = Biomasa total i = i-simo parmetro de regresin del modelodap = dimetro a la altura del pechoh = altura del rbolhc = altura comercial

Segura et l. (1999), en dos reas experimentales de la Tirimbina, Costa Rica, desarrollaronmodelos para estimar la biomasa total y el carbono almacenado por rbol de siete especiestropicales, a partir de variables como dap, altura comercial y total, biomasa y volumen delfuste, probando modelos lineales (logartmicos, cuadrticos y exponenciales).

El uso de modelos de simulacin permite realizar las estimaciones de la dinmica de carbonode una manera ms confiable y facilita la creacin de escenarios alternativos a corto, medianoy largo plazo (Mohren y Goldewijk 1990).


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2.8.1 Criterios para la seleccin de modelos

Para la seleccin del modelo es importante considerar elementos de decisin deestadstica tales como el coeficiente de determinacin (R 2), Cuadrado Medio del Error (CME),significancia de los parmetros evaluados y criterio de prediccin de Mallows. En los modelosalomtricos que contienen varias variables regresoras es importante considerar tambinmedidas como el R 2 ajustado y las varianzas de los coeficientes de regresin (pueden indicar multicolinealidad). Adems pueden usarse los criterios de bondad de ajuste de diferentesmodelos como el de Akaike (AIC) y el de Schwarz (BIC) para comparar modelos ajustados.

Por otra parte tambin se utiliza el ndice de Furnival (IF) que sirve para comparar modelos con y sin transformacin de variables, como por ejemplo logartmicos. El IF enmodelos sin transformar es igual al error estndar de la estimacin. Entre ms pequeo es el IFel modelo tiene mejor ajuste (Furnival 1961). Para la validacin de modelos tambin esimportante tomar en cuenta la prueba de supuestos como: prueba de normalidad yhomogeneidad de varianzas (Chatterjee y Price 1991, InfoStat 2008).

2.9 Factor de expansin de biomasa

El factor de expansin de biomasa (FEB) es la relacin que existe entre la biomasa delfuste y la biomasa total. El FEB es una herramienta til cuando se quiere calcular la biomasatotal del rbol y solo se conoce la biomasa del fuste. Diversos estudios han generadorelaciones alomtricas con FEB que varan de 1.3 hasta 2.5 dependiendo de la especie, la edady el dap promedio del rodal (Husch 2001).

Estas diferencias en valores promedios pueden estar relacionadas con la variabilidad delas especies, densidad de las masas arboladas, o bien calculadas en plantaciones forestales.Estos resultados pueden variar segn el grado de intervencin del bosque; existe un menor FEB en bosques cerrados y menos alterados y mayor en bosques abiertos y con mayor alteracin (Brown y Lugo 1982).


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2.10 Descripcin de las especies de estudio

2.10.1 Pinus maximinoi H. E. MooreLos bosques de Pinus maximinoiH. E. Moore se distribuyen ampliamente en el centro

y sur de Mxico, desde el eje Neovolcnico transversal hasta Guatemala, Honduras, ElSalvador y noreste de Nicaragua. Dichos bosques se ubican entre los 600 y 2800 msnm, principalmente en los sistemas montaosos. En bosques de pino o pino - encino en regiones dealta productividad, esta especie se comporta como pionera en claros de bosques hmedossubtropicales y bosques de niebla. En zonas bajas se desarrolla principalmente en asociacin

con P. oocarpa(Perry 1991).Se caracteriza por tener fustes rectos de 20 hasta 45 m de alto; de 70 hasta 110 cm de

dap, mostrando un grosor de corteza mayor en la parte baja del fuste que disminuyesignificativamente conforme aumenta en altura. La corteza es de color caf grisceo con placas y fisuras longitudinales. Las semillas son aladas de forma triangular, de color cafoscuro y de 6 a 7 mm de longitud. Las alas son de forma articulada de 18 a 20 mm de longitud(Niembro 1986).

Figura 1. Ejemplares de regeneracin natural dePinus maximinoiH. E. Moore


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A finales del siglo XX se comenz a investigar el potencial de P. maximinoicon finescomerciales, desde entonces esta especie que se distribuye de forma natural en Mxico y

Centroamrica, revel ser una alternativa para las plantaciones en diferentes pases tropicalesy subtropicales. Las primeras aproximaciones mediante ensayos de procedencia indican queesta especie es igual o ms productiva que muchas otras especies de pino. Esto ha motivado la bsqueda y conservacin de bosques naturales con la finalidad de salvaguardar la riquezagentica de esta especie (Arteaga y Prez 2001).

2.10.2 Pinus oocarpa var ochoterenai Mtz.

Segn Martnez (1948) P. oocarpapertenece a la seccin serotina, caracterizado por presentar conos simtricos con escamas que se abren en diferentes tiempos, ovoides o parcialmente ovoides, coloracin ocre o caf rojizo. Esta especie se desarrolla en altitudesdesde los 200 hasta los 2300 msnm; se distribuye desde el noreste de Mxico, latitud 27 N(Sierra Madre Occidental) en el estado de Sonora, hasta Guatemala, Honduras, El Salvador yel noreste de Nicaragua; forman la ms importante y dominante cobertura forestal enCentroamrica. Frecuentemente por su distribucin, es la especie ms abundante en los

bosques abiertos de encinares junto con Pinus teocote, P. michoacana, P. montezumaey P.douglasiana, mientras que para la zona del sureste mexicano se asocia con Pinus maximinoi.Estas especies guardan estrecha relacin con el suelo y su productividad, ya que desempeanfunciones como la retencin del suelo y el agua, la captura de bixido de carbono y son hbitat para la fauna silvestre y proveen de alimento a la misma. Los productos forestales maderablesderivados del aprovechamiento de estos bosques son madera slida, lea y postes para cercas.Con respecto a los productos forestales no maderables, destaca la produccin de resina, fuenteeconmica para algunas regiones geogrficas donde se distribuye (Martnez 1948, Mirov 1967y Perry 1991). Las semillas de Pinus oocarpapresentan una forma triangular de color cafoscuro y longitud entre 6 y 7 mm. En cuanto a sus alas, son de forma articulada, de color cafoscuro y de 10 a 15 mm de largo (Niembro 1986).


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Figura 2. Ejemplar de un rbol dominante dePinus oocarpaen el ejido Coapilla Chiapas

2.10.3 Quercussp .

En Mxico, el gneroQuercuscomprende entre 150 a 200 especies con una grandiversidad morfolgica (Rezedowsky 1978). En los ecosistemas de clima templado fro, los

encinares junto con los pinares conforman estructuras uniformes y asociaciones ecolgicasque pueden existir en masas puras, mezcladas o bien asociadas con otras especies latifoliadas.Por lo general son rboles perennifolios o caducifolios con alturas de entre 3 hasta 25 m condimetros de 20 hasta 50 cm, con copas amplias y redondeadas cuando su crecimiento es libre,con hojas coriceas y rgidas (Nixon 1993).

El gneroQuercusforma parte de las especies de mayor importancia ecolgica en losecosistemas de pino encino, por su distribucin en los macizos montaosos de Mxico,

forman el principal componente fisonmico en estos ecosistemas, y son responsables de laaportacin del mayor componente en trminos de biomasa. Se presentan en un intervaloaltitudinal entre los 1200 a 2800 m resguardando mayor diversidad de especies por suestructura de crecimiento (Rezedowsky 1978). Este gnero se distribuye en los bosquestemplados, tropicales y matorrales de climas secos del hemisferio norte (Nixon 1993).

En Mxico, los encinares han recibido poca atencin debido a que son consideradasespecies forestales de poco potencial econmico, debido a sus caractersticas fsicas de la

madera para su transformacin industrial (Zavala 1990). Los bosques de encinares guardan un


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potencial importante como fuente de servicios ambientales pero a su vez son ms vulnerablesal ser utilizados para la fabricacin de carbn vegetal, adems de que es una de las principales

especies para la generacin de energa en las comunidades rurales de Mxico (Masera et l.1995).

2.10.4 ndices de sitio

La calidad de sitio es la suma de todos los factores que afectan la capacidad productivadel bosque; estos factores son de tipo climtico, edfico y bitico (Spurr y Barnes 1982). Losfactores del sitio son variables ambientales que determinan la calidad del suelo y el potencial

productivo del sitio para el crecimiento de las masas forestales; la clasificacin de la calidaddel sitio es de importancia para el manejo forestal, pues nos permite estimar a travs de la edadvs. la altura, la calidad del suelo y como resultado, el incremento en rea basal, volumen y biomasa del rbol (Herrera y Alvarado 1998).

Las caractersticas fsicas y qumicas del suelo de cada sitio influyen en la tasa deregeneracin y crecimiento del bosque. La disponibilidad de nutrientes, la presencia oausencia de elementos txicos, la permeabilidad, la presencia de capas compactadas y la

profundidad pueden determinar el potencial productivo de un sistema forestal. Las propiedades qumicas de los suelos al igual que el contenido de materia orgnica influyen enlas propiedades fsicas del suelo, especialmente sobre la estructura (Carmean 1975).

Algunos estudios relacionados con la determinacin de la calidad de sitio en Mxico,han sido abordados con la finalidad de determinar el potencial productivo del suelo para laaplicacin de tratamientos silvcolas. Inicialmente determinaron la calidad de sitio para Pinus patulaen la Sierra Norte de Oaxaca, con aportaciones para tratamientos silvcolas de acuerdo

con la calidad de sitio como una forma cualitativa y cuantitativa para determinar elcrecimiento del bosque (Castaos 1962). Zepeda y Rivero (1984) construyeron curvasanamrficas de ndice de sitio, basadas en el mtodo de la curva gua, haciendo nfasis en laaplicacin para la clasificacin de masas arboladas de acuerdo con el potencial productivo delsuelo.

Aguirre y Zepeda (1985) realizaron una investigacin sobre la estimacin de calidad desitio para Pinus pseudostrobusLindl., en la regin de Iturbide, Nuevo Len, con la finalidad

de poder clasificar rodales coetneos, conforme con su potencial productivo. Para ello


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utilizaron datos provenientes de anlisis troncales de 72 rboles dominantes. Utilizaronmodelos matemticos para ajustar los datos; el modelo seleccionado fue Richards modificado

para construir un sistema de curvas polimrficas con intervalos de tres metros de altura a unaedad base de 50 aos. De la fuente (1998) elabor una investigacin relacionada con elcrecimiento y predicciones del rendimiento de rodales coetneos de Pinus rudisEndl. dePueblos Mancomunados, Ixtln, Oaxaca, destacando la importancia de mtodos y tcnicas,analticas y cuantitativas, para evaluar y predecir el crecimiento e incremento de rodalescoetneos, haciendo nfasis en este tipo de trabajos enfocado como herramientas tcnicas quedan soporte al manejo forestal. En trabajos de investigacin destaca la informacin

dasomtrica proveniente de 159 parcelas temporales de muestreo, generando a travs de latcnica de regresin por pasos, una ecuacin que explica el 79% de la variacin totalobservada en el ndice de sitio donde se tomaron como puntos de referencia propiedadesfsicas y qumicas del suelo.


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3 MATERIALES Y MTODOS

3.1 Localizacin del rea de estudioEl estudio se desarroll en el municipio Coapilla, Chiapas, Mxico, ubicado en las

montaas del sureste mexicano, con una superficie de 6,108.20 ha de propiedad ejidal yestructura cultural de lengua zoque. Colinda al norte con los municipios de Ocotepec,Tapalapa y Pantepec, al este con Bochil, al sur con Chicoasen y al oeste con Copainal. Lascoordenadas geogrficas corresponden a 17 07 50 longitud norte y 93 09 30 longitudoeste, con una altitud promedio de 1630 msnm (Figura 3). El proceso de manejo y

administracin de sus recursos naturales se cimienta en la toma de decisiones a nivel deasamblea de 261 ejidatarios bajo la representacin de sus autoridades municipales y ejidales.Los buenos resultados bajo este esquema de organizacin llamado Unidad de ProduccinForestal los ha llevado a obtener reconocimientos institucionales por el adecuado manejo yaprovechamiento forestal en el estado de Chiapas.

3.1.1 Clima

Por localizarse en zona de influencia de los vientos alisios provenientes del Golfo deMxico, predomina un clima clido hmedo Am (f), clido subsmedo Aw0(w) con lluvias deverano. En las partes ms bajas orientadas hacia el suroeste, el clima es subhmedo,desvanecindose hasta las selvas bajas caducifolias donde se torna ms seco. La precipitacin promedio anual en la zona de estudio reporta entre 1400 a 1600 mm. En los meses de mayo aoctubre la temperatura mnima oscila entre los 9 y 21C y mxima de 21 y 33C, en los mesesde noviembreabril la temperatura mnima va de 6 a 18C, y mximas de 18 a 30C (Garca

1988).

3.1.2 Hidrologa

La regin de estudio est formada por una microcuenca, con altitudes que van desdelos 500 hasta los 2200 msnm, cuyas aguas alimentan la subcuenca Chicoasn, y en menor proporcin a las subcuencas del alto Grijalva, presa Nezahualcoyolt y Tzimbac de la cuencaGrijalva Villa Hermosa Tabasco. A la vez, nutren a los sistemas naturales que mantienen

especies de flora y fauna acutica.


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Figura 3. Localizacin general del rea de estudio, ejido Coapilla, Chiapas


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3.1.3 Geologa y edafologa

La zona presenta rocas sedimentarias calizas y lutitas, adems de rocas gneasextrusivas. Los suelos son originarios del cretcico superior, derivados de rocas sedimentariascompuestas por calizas, son de tipo litosol, luvisol, cambisol crmico y rendzina (INEGI1984). La fertilidad de los suelos fue mejorada a raz de la erupcin del volcn Chichonal el28 de marzo de 1982 que cubri la zona con cenizas.

3.1.4 Tipos de vegetacin

Los tipos de vegetacin predominante estn conformados por pino - encino, encinares,asociaciones entre pino encino liquidmbar. Entre las especies dominantes estn Pinusmaximinoi, P. oocarpa, P. chiapensis, Liquidambar styraciflua, Arbutus xalapensis, Cornusdisciflora, Inga aestuariorumy Cordiasp. Las alturas de los pinares oscilan entre los 16 m ensitios de menor calidad, hasta los 45m en calidades de sitio muy ricos en materia orgnica, loscuales son propicios para el establecimiento de una alta diversidad de especies vegetales yanimales. En espacios restringidos se presentan relictos de bosque mesfilo, donde resalta la presencia de Liquidambar styraciflua, Perseasp. , Clethra macrophyllay escasos ejemplares

de P. chiapensis(Rezedowsky 1988, Pennington 1998).

Por la diversidad y riqueza natural los bosques de esta regin desempean un papelimportante en la produccin de bienes y servicios ecosistmicos, por la actividad fotosinttica para la fijacin de carbono atmosfrico y la produccin de biomasa, se logra revertir losniveles de CO2 en la atmsfera por un lado, y por otro, la produccin de agua que abastece alas presas de Chicoasn y Netzahualcyotl generadoras de energa elctrica para el sureste deMxico. Adems forman parte del Corredor Biolgico Mesoamericano como un espacio

diverso en flora y fauna (SmartWood 2003).

Por la presencia de especies maderables, en la actualidad son aprovechados bajo unsistema de manejo forestal denominado mtodo de desarrollo silvcola (MDS), contratamientos intermedios de aclareos con la finalidad de redistribuir el volumen en rboles en pie, considerando como criterios de intervencin la madurez del bosque, categorasdiamtricas y densidad de la masa arbolada, para finalizar con una corta de regeneracindenominada rboles padres (De la Fuente 1998). El esquema de manejo aplicado resulta hasta

cierto punto rgido pues el mtodo busca la ordenacin del bosque hacia una estructura de


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masas regulares formando bosques coetneos con predominancia de pino. Bajo este contextode manejo es importante considerar la diversidad de especies que tambin requieren manejo o

bien reas de conservacin.

Por formar parte del Corredor Biolgico Mesoamericano (CBM) se han planteadoalgunas iniciativas municipales para generar informacin sobre los recursos naturales con quecuenta el municipio. Los estudios generados tienen la finalidad de darle un mejor uso a susrecursos a corto, mediano y largo plazo, mediante aspectos de conservacin y manejo de la biodiversidad como estrategia para mejorar los niveles de vida del ejido (Figura 4), a travs deun Plan Municipal de Desarrollo Sustentable (PMDS) que considera la participacin social

como un eje estratgico para el manejo de la biodiversidad.

Figura 4. Estrategias de manejo de los recursos naturales y ordenamiento territorial para el ejido Coapilla, Chiapas. Tomado de Gonzlez (2006).


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3.2 Diseo de muestreo y toma de la informacin

3.2.1 Sistema de muestreoSe trabaj con la informacin de los bosques naturales de pino encino que en el

pasado fueron sometidos a diferentes esquemas de manejo forestal, pero en la actualidad seencuentran bajo una modalidad de manejo forestal sostenible. Mediante un sistema demuestreo dirigido se tom informacin ecolgica y dendromtrica de los rboles en parcelastemporales de muestreo de 1000 m2 de forma circular compensados por pendiente (Figura 5).En total se tom informacin de 178 parcelas temporales (79 con predominancia de P.

maximinoiy 79 con predominancia de P. oocarpa). Como centro de la parcela se tom el rbolseleccionado a derribar; el nmero de rboles derribados fue de 92 para P. maximinoi, 91 para P. oocarpay 44 paraQuercussp. Estos rboles fueron aprovechados por el ejido, se eligieronaquellos individuos libres de defectos como tallos secos, bifurcados, suprimidos u otrascaractersticas que alteraran el crecimiento libre de los rboles. Los rboles seleccionadosestuvieron dentro de las categoras de regeneracin natural de brinzales con alturas de 30 cmhasta 2 m de altura, latizales con alturas de 2 m hasta 21 m y fustales jvenes y maduros conalturas de 22 m hasta los lmites de crecimiento en altura de los rodales estudiados tomando encuenta las diferentes categoras diamtricas.

3.2.2 Medicin de variables dendromtricas

Las mediciones realizadas antes y despus de derribar los rboles seleccionadosfueron: dimetro del rbol a una altura de 1.3 m por encima del suelo (dap) y dimetro y alturadel tocn (dtocon), medidos con una forcpula de aluminio de 102 cm de largo marca Haglof;altura total del rbol en pie y derribado (htp) y (htd), altura de la primera rama (hic) y longitudde copa (lcopa); medidos con un clinmetro Brunton y Pistola Haga marca Germany; ydimetro de copa (dcopa) el cual se medi con una cinta mtrica graduada en cm. La edad delos rboles (edaos), se estim con un taladro de pressler marca Mora Sweden; el peso de lasramas (pramas kg) y el peso del follaje (pfollaje kg) se obtuvieron con una bscula marcaGermany graduada a 1 kg y el volumen del fuste (vol m3) se obtuvo por cubicacin conformulas matemticas.


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Figura 5. Esquema de la parcela de muestreo para el levantamiento de la informacin encampo.

3.3 Clculo de biomasa arriba del suelo

3.3.1 Volumen del fuste

Para estimar el volumen del fuste se derribaron los rboles y se midi la altura total(ht). Posteriormente se tomaron mediciones de diferentes dimetros a lo largo del fuste, entresecciones estimadas a partir de la divisin de la altura total entre 10, para obtener una medidaexacta entre las secciones del fuste. Para el clculo del volumen se utilizaron ecuacionesmatemticas de tipo dendromtrico sugeridas por FAO (1980) y Romahn (1999): 1) elvolumen del tocn se calcul por medio de la frmula del neiloide truncado, 2) para cada unade las secciones (ht/10) el volumen se obtuvo con la frmula de Smalian y 3) el del final delfuste se obtuvo con una ecuacin que asemeja a un cono (Cuadro 2).


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Cuadro 2. Frmulas dendromtricas para el clculo del volumen de fuste

Tipo dendromtrico Parte del fuste Frmula Neiloide truncado Tocn Vol = H/4(S0 + S1+(S0 S1)1/3 ((S0 )1/3+(S1)1/3)Smaliam Troza cilndrica Vol = 0.7854 (D1+D2/2)2 (Hi)Cono pice Vol = 0.261799 (S0 )2 * LS0 =rea del dimetro menor (m); S1 =rea del dimetro mayor (m); Sm=rea promedio de los dimetros menor y mayor; L =altura (m); D =dimetro; Hi =longitud de la troza

3.3.2 Determinacin de la densidad de la madera

Las muestras para determinar la densidad de la madera se obtuvieron mediante lacolecta de dos rodajas de corte transversal de 5 cm de longitud, la primera tomada a 1.30 m de

la superficie del suelo (Seccin A) y la segunda cuando la seccin del fuste alcanz 5 cm dedimetro (Seccin B); estas muestras se identificaron y se secaron a temperatura ambiente para la obtencin de submuestras. De la seccin A se obtuvieron 3 submuestras de de 3 cm x 3cm x 5cm (probetas) para cada rbol y en la seccin B una submuestra con las mismasdimensiones. El total de submuestras fue de 368 probetas para P. maximinoi,364 para P.oocarpay 44 paraQuercussp. El clculo de la densidad de la madera para cada submuestra serealiz por el mtodo de mximo contenido de humedad, presentado por Smith (1954):

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1.53

Dm ps po po

=

+

donde:

Ps= Peso de la muestra saturada (g)

Po= Peso de la muestra anhidra (g)

1.53 = Constante densidad bsica de la madera

Las probetas se sumergieron en agua destilada durante 22 das, cambiando el agua cadatercer da para que no crearan hongos. Una vez saturadas se pesaron con una balanza analtica(con precisin de 0.0001 g) e inmediatamente se llevaron a secar a un horno durante 26 horasa una temperatura de 105C. Posteriormente se extrajeron y pesaron nuevamente para laobtencin del peso anhidro.

Los datos de densidad obtenidos para cada especie, fueron analizadas con pruebas de

normalidad y homogeneidad de varianzas; adems se estimaron estadsticas descriptivas como


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el promedio, la mediana, la desviacin estndar, el error estndar e intervalos de confianza.Estos anlisis preliminares indicaron que la mediana de la densidad de la madera tena las

mejores cualidades estadsticas para estimar la biomasa del fuste.

3.3.3 Densidad de ramas y follaje

Con el rbol derribado se procedi a separar las ramas del fuste. El follaje fue separadode las ramas y cada componente (ramas y follaje) fue pesado con una bscula con precisin de1 kg. De cada rbol se colect una muestra de rama con dimetro y longitud variable; el totalcorrespondi a 71 muestras que fueron identificadas y pesadas en verde con una balanza

digital con precisin a 1 g y posteriormente se llevaron al horno para obtener su peso seco ycalcular la densidad especfica de acuerdo con la relacin peso seco - peso verde.

Con respecto al follaje, se tomaron muestras de 500 g y para cada especie, stas seidentificaron y pesaron en verde; luego fueron secadas al horno por 48 horas a 70C paraobtener su peso seco de acuerdo con la metodologa empleada por Arreaga (2002).

Los datos obtenidos de las mediciones en estado verde y seco fueron utilizados paraobtener la biomasa de ramas y follaje utilizando la frmula:

sec P o B Ptotal Phmdo

=

donde:

B= biomasa del componente (ramas, follaje)

Pseco= Peso seco del componente (ramas, follaje)

Phmedo= Peso hmedo (verde) del componente (ramas, follaje)

Ptotal = Peso total del componente (ramas, follaje)

3.3.4 Clculo de componentes y biomasa total

a) Biomasa del fuste: se estim con la informacin de volumen del fuste total y ladensidad de la madera. La ecuacin utilizada fue la siguiente:

Bf = Vt * Dm

donde:


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Bf = Biomasa del fusteVt = Volumen total

Dm = Densidad de la madera

b) Biomasa de ramas: se estim con el peso total de ramas con la biomasa de las

muestras de cada rbol.

Br = Pr * Brm

donde:

Br = Biomasa de ramas

Pr = Peso de ramas

Brm= Relacin peso seco - peso hmedo de la muestra de ramas

c) Biomasa follaje: se estim utilizando promedios ponderados de materia seca ymultiplicado por la fraccin en verde de cada componente; luego la biomasa se transform acarbono.

Bf = Pf * Bfm donde:

Bf = Biomasa del follaje

Pf = Peso del follaje

Bfm= Relacin peso seco peso hmedo de la muestra del follaje

d) Biomasa total: se estim sumando los tres componentes de biomasa: fuste, ramas yfollaje.

Bt = Bft + Br + Bf

donde:

Bt = Biomasa total

Bft = Biomasa del fuste total


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27

Br = Biomasa ramas

Bf = Biomasa del fuste

3.3.5 Factor de expansin de biomasa

Se determin un FEB para cada especie. Este factor se determin dividiendo la biomasa total sobre el suelo entre la biomasa del fuste (Segura y Kanninen 2002). La ecuacinutilizada fue la siguiente:

bt FEBbf

=

donde:

FEB= Factor de expansin de biomasa

bt = Biomasa total

bf = biomasa del fuste

La obtencin del FEB se hizo con la finalidad de tener un dato adicional para poder estimar la biomasa total cuando no se cuente con otras tcnicas de clculo de biomasa total, eneste caso el FEB slo se calcul para conocer la relacin biomasa total entre la biomasa delfuste. En este trabajo la biomasa total de los rboles y por parcelas se calcul mediantemodelos alomtricos. El FEB puede ser utilizado tambin para calcular la biomasa a nivel derbol y de parcela mediante el siguiente procedimiento:

Bt = vt*dm*feb

donde:

Bt = biomasa total

Vt = volumen total

Dm= densidad de la madera

Feb=factor de expansin de biomasa


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28

3.3.6 Clculo de carbono arriba del suelo

Para la estimacin del carbono almacenado en rboles individuales este clculo serealiz a partir de los datos de biomasa total de cada rbol, empleando la fraccin de carbonoFC = 0.5 la cual representa el porcentaje de carbono presente en dicha biomasa (IPCC 1996).

Cat =Bt * Fc

donde:

Cat = Carbono almacenado total

Bt = Biomasa total

Fc = Fraccin de carbono (0.5)

3.3.7 Validacin de ecuaciones alomtricas para estimar biomasa

La informacin de los rboles individuales fue estructurada en una hoja de clculo enel programa Microsoft Excel 2007; para su anlisis estadstico se utiliz el software deInfoStat versin 2008. Se probaron modelos para estimar la biomasa total por rbol a partir delas variables regresoras como dap, htp, dcopa, hic y lcopa. En primer lugar se realizaronanlisis de regresin lineal aplicndoles la prueba de Atkinson para ver si era necesario latransformacin de potencia de la variable respuesta. Esta transformacin tiene la forma Y* =

(y -1)/ . Infostat calcula el parmetro , que se relaciona como = 1 - . La prueba deAtkinson sugiri la transformacin de la variable dependiente biomasa total tanto para P.maximinoicomo para P. oocarpaen potencia Y1/2 (raz cuadrada de Y).

Los modelos fueron validados por el anlisis de residuales y pruebas de bondad deajuste, residuos parciales, valores de coeficiente de determinacin R 2 y R 2 ajustado, cuadradomedio del error (CME) y el criterio de prediccin de Mallows. Se usaron grficos de residuosvs predichos, residuos parcialesvs predichos, y valores Leverage. Las pruebas de hiptesis

para las variables regresoras se realizaron con un nivel de significancia =0.05. Para lavalidacin de los modelos tambin se usaron los criterios de informacin de Akaike (AIC) y elcriterio bayesiano de Schwarz (BIC) (Chave et l. 2005). Segn la parametrizacin que usaInfoStat para AIC y BIC, los mejores modelos presentan los valores ms bajos para amboscriterios de ajuste.


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4 RESULTADOS Y DISCUSIN

4.1 Biomasa area en rboles individualesEl tamao muestral de rboles medidos y pesados en los bosques naturales del Ejido

Coapilla, correspondi a 92 rboles de Pinus maximinoiH. E. Moore, 91 de Pinus oocarpavar Ochoterenaiy 44 rboles deQuercussp. Para la generacin de ecuaciones de biomasa areafueron evaluadas 10 variables (Cuadro3) en cada una de las tres especies estudiadas. A estasvariables se les calcul la estadstica descriptiva bsica. La edad muestreada para P.maximinoioscil entre 6 y 62 aos con dap de entre 6 y 67.2 cm. Para P. oocarpala edad

oscil entre 6 y 76 aos y el dap de 5.5 a 63.7 cm. Con respecto a la especie deQuercussp. sudap oscil entre 7 a 52 cm (Cuadro 3). Las categoras diamtricas en este trabajo son similaresa las reportadas por Jimnez et l. (1998) en bosques de Pinus pseudostrobusen Nuevo Len,Mxico, donde utilizaron 563 individuos para la elaboracin de tablas de volumen, losdimetros oscilaron entre 4.5 a 64.5 cm. cubriendo la mayor parte de las categoras dimtricas.

Cuadro 3. Estadsticas descriptivas de las variables consideradas en la medicin de rbolesindividuales de las tres especies de estudio

Pinus maximinoi Pinus oocarpa Quercussp. Variables dendromtricasMedia Mx Mn Media Mx Mn Media Mx Mn

Edad (aos) 28 62 6 38.9 76 6 Dimetro (cm) 29 67.2 6 32.9 62.7 5.5 30.2 52 7Altura en pie (m) 21.2 38 8 20.9 37 5 19.2 29.3 7.2Altura derribada (m) 21.2 36.1 7.9 21.2 37.2 5.5 19.2 29.4 7.2Altura inicio de la copa (m) 10.4 22.1 0.9 9.9 21.3 0.6 5.4 11.9 1.7Dimetro de copa (m) 5.8 11.2 2 8.4 18.5 1.7 8.9 18 1.6Longitud de copa (m) 11.2 19.2 4 11.2 24 3.8 13.8 26.9 4.3Volumen (m3) 0.9021 3.9463 0.0122 1.277 4.5279 0.00709 1.197 3.46 0.0157Peso de ramas (kg) 100.5 168 2 212.9 1050 0.9 141.7 366 2.6Peso del follaje (kg) 51.7 321 2 70.6 245 2.7 51.5 106 0.4Mx = mximo valor observado en los datos; Mn = mnimo valor observado en los datos.

La distribucin muestral de individuos por clases diamtricas presenta una distribucinms o menos simtrica, con concentracin de valores en las categoras diamtricas intermediasen el caso del P. maximinoi, pero tanto en el caso del P. oocarpacomo enQuercussp. ladistribucin diamtrica observada fue menos regular (Figura 6).


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5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Dap (cm)

0

24

68

1012

1416

18

F r e c u e n c i a

%

a) Pinus maximinoi

5 10 1 5 20 25 30 3 5 40 45 5 0 55 60 65

Dap (cm)

02468

1012141618

F r e c u e n c i a

%

b) Pinus oocarpa

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55Dap (cm)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

F r e c u e n c i a

%

c) Quercussp.

Figura 6. Frecuencia de la distribucin diamtrica para: a)Pinus maximinoi H. E Moore , c)Pinus oocarpa var Ochoterenaiy d)Quercus sp.


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4.1.1 Densidad de la madera

El proceso para determinar la densidad bsica se realiz con 776 muestras para las tresespecies; 368 correspondieron para P. maximinoi, 364 para P. oocarpay 44 paraQuercussp.La densidad promedio de la madera de las tres especies forestales provenientes de un bosquenatural oscil entre 0.42 y 0.65 g/cm3 (Cuadro 4). La especie que present mayor densidad fueQuercus sp., seguida por Pinus oocarpay finalmente Pinus maximinoi. Dentro de loscomponentes, el valor ms alto de densidad se encontr en el fuste en la seccin A (extrada a1.30 m) y ms baja en la seccin B (extrada en donde el pice llegaba a 5 cm de dimetro).Segn Harold y Hocker (1984), esto es debido a que la mayora de los rboles medidos

mostraron una madurez fisiolgica que repercute biolgicamente en presentar mayor cantidadde duramen en la parte basal del fuste.

Cuadro 4. Medias de resumen de la densidad de la madera para las tres especies de estudio

Especie Seccin N Media Mediana DE EE Mx MnA 276 0.507 0.508 0.057 0.006 0.685 0.373

Pinus maximinoi B 92 0.420 0.422 0.056 0.006 0.617 0.303A 273 0.562 0.586 0.064 0.007 0.657 0.382

Pinus oocarpa B 91 0.495 0.497 0.068 0.007 0.628 0.364Quercussp. A 44 0.650 0.660 0.061 0.009 0.740 0.493Seccin A = muestra obtenida a 1.30 m arriba del suelo. B = muestra obtenida cuando el fuste final alcanz 0.5cm de dimetro. N = nmero de datos observados; DE= Desviacin estndar; EE = Error estndar; Mx =mximo valor observado en los datos, Mn = mnimo valor observado en los datos.

Algunos estudios referentes a la densidad bsica de la madera en pinos muestranvalores cercanos a los encontrados en este estudio. En el caso de Pinus greggiien una plantacin de 17 aos en el valle de Mxico fue de 0.42 g/cm3 (Valencia y Vargas 1997). Parala misma especie en un bosque natural en el norte de Mxico se observ una densidad de 0.47

g/cm3, considerndosele como una madera moderadamente liviana (Valencia y Vargas 1997).

Por otra parte, en una plantacin de Pinus patulade 16 aos la densidad mostr que aedades tempranas presenta un decremento, posteriormente incrementa gradualmente hastaestabilizarse entre los 12 y 14 aos de edad, alcanzando 0.47 gr/cm3 (Meza et l. 2005). Unreporte de densidad de la madera para Pinus caribaeaevaluada en una plantacin de 11 aosde cinco procedencias de Mxico y Amrica Central establecida en la regin de los Tuxtlas,


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Veracruz, mostr una densidad de 0.383 g/cm3, ubicndola como madera liviana (Zamora yMendizbal 2004).

Ramrez et l. (2004), en una plantacin de 35 aos de Pinus oocarpaen Venezuela,observaron un valor promedio de 0.4518 g/cm3. Estos autores indican que la densidad de lamadera para plantaciones de esta especie se ve influenciada por su edad, las condiciones delsitio y sus caractersticas genotpicas.

Njera et l. (2005) reportan paraQuercus laeta, en la regin Norte de Mxico, unadensidad de 0.68 g/cm3. Los mismos autores reportan paraQuercus sideroxilauna densidad bsica de 0.63 g/cm3, que de acuerdo con la clasificacin de Torreli (1982), corresponde a unamadera considerada de densidad alta y dentro del rango de valores de 0.69 a 0.76 g/cm3 mencionados en la literatura para encinos.

De acuerdo con Honorato y Fuentes (2001), la densidad de la madera de los encinosvara de acuerdo con la ubicacin de la albura que presenta menor densidad que el duramen, por tratarse de manera joven con actividad fisiolgica activa. La densidad de 0.65 g/cm3 encontrada en este estudio es coherente con los valores de densidad obtenidos en otrosestudios para especies del mismo gnero. (Cordero y Boshier 2003), reportan una densidad de

0.59 a 0.63 paraQ. costaricencis, 0.71 paraQ. copeyensis, 0.72 a 0.96 paraQ. sapotifolia,0.68 a 0.89 paraQ. peduncularis, 0.86 paraQ. oleoides, y 0.73 paraQ. skinneri.

4.1.2 Factor de expansin de biomasa

El clculo del FEB se realiz dividiendo la biomasa area total entre la biomasa secadel fuste. Se calcularon las medidas de resumen del FEB para P. maximinoi, P. oocarpa yQuercussp. (Cuadro5). Se resalta un mayor FEB para P. oocarpay Quercussp., comparado

con Pinus maximinoi, esto debido a la estructura fenotpica de estas especies que presentanmayor abundancia de ramas y follaje, adems de presentar una densidad bsica mayor como semuestra en los resultados anteriores.

Arreaga (2002), estim un FEB para un grupo de especies maderables en el PetnGuatemala de 1.6 ( 0.582) lo cual significa que por cada tonelada de biomasa total, seesperara que en promedio se tuvieran 0.62 toneladas de biomasa de fuste; cuando un rbolcuenta con tres toneladas de biomasa, alrededor de 1.88 toneladas correspondern al fuste; es


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En este caso, para la variable biomasa total, la prueba de Atkinson sugiri la aplicacin de unatransformacin de raz cuadrada para lograr un mejor ajuste de los modelos.

Se evaluaron numerosos modelos lineales y no-lineales para estimar biomasa total a partir de variables independientes como el dimetro a la altura del pecho (dap), la altura totalen pie (htp), la altura al inicio de la copa (hic), longitud de copa (lcopa), dimetro de copa(dcopa) y la edad. Los modelos que presentaron mejor ajuste fueron los que contenan dap, htpy dcopa; stos presentaron valores R 2 y R 2-ajustados de 0.97. Tanto los parmetros como elmodelo fueron significativos (P


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Cuadro 6: Estadsticos de ajuste de los modelos probados para la estimacin de biomasa total para Pinus maximinoi

Modelo R 2 R 2-A CME AIC BIC

Bt = 0.3780*dap^2.1064 0.95 0.95 28555.86 - -

Bt = 0.0551*(dap*htp)^1.3895 0.97 0.97 22219.40 - -

Bt = Exp(-0.9728+2.1064*log (dap)) 0.95 0.95 28827.50 - -

Bt=Exp(-2.3616+1.6936*ln(dap)+0.8866*ln(htp)) 0.97 0.97 19033.80 - -

Bt1/2 = -8.2498+0.7853*edad+0.5780*htp 0.95 0.95 7.5092 451.51 461.51

Bt1/2 = -7.1216+0.2208*dap+0.4805*htp*0.3611*edad 0.97 0.97 3.9529 393.44 406.05

Bt1/2 = -6.8842+0.6823*dap+0.3551*htp 0.97 0.97 4.8188 410.71 420.79Bt1/2 = -7.704+0.627*dap+0.376*htp*0.339*dcopa 0.97 0.97 4.7036 409.44 422.05R 2= Coeficiente de determinacin; R 2-A; coeficiente de determinacin ajustado; CME = Cuadrado medio delerror; AIC = Criterio de informacin de Akaike; BIC = Criterio bayesiano de Schwarz.

El modelo ms sencillo para Pinus maximinoies un modelo no-lineal; con solo lavariable dap como regresora se puede estimar de manera confiable la biomasa total (Figura 7).

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Dap (cm)

0

200

400

600800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

B i o m a s a

t o t a l ( k g

)

Figura 7. Relacin alomtrica de biomasa total con respecto al dimetro construido para

Pinus maximinoi


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La ecuacin tiene una expresin de la forma Bt = 0.3780*dap^2.1064. Esta ecuacin utiliza lavariable dap para estimar la biomasa total con un nivel de confianza aceptable, tomando en

cuenta el R 2 de 0.95. Sin embargo, tambin se pueden utilizar los modelos que incluyen lasvariables como la edad, la htp y el dcopa con R 2 y R 2 ajustados mayores a 0.97respectivamente. Onyekwelu (2004), en un estudio hecho con 120 rboles deGmelina arborea en Nigeria, con edades entre los 5 y los 21 aos, logr un R de 0.989 para el modelo Ln(Bt) =a + b Ln(dap).

En funcin de los valores estadsticos de ajuste presentados y teniendo en cuenta loscostos de la evaluacin de variables para la estimacin de la biomasa total, es ms

recomendable utilizar el modelo que incluye las variables dap y htp, dado que los demsmodelos explican tambin el 97% de la variabilidad de los datos pero son ms costosos deevaluar. Amarilis (2002), en un estudio para determinar biomasa total enCybistax donnell- smithii, Calophyllum brasiliense, Vochysia guatemalensis en bosques naturales, emple 20rboles para cada especie, haciendo un total de 60 unidades de muestreo. Con estos datosgener modelos alomtricos de tipo exponencial de la forma Biomasa = e(a*dap+b*ht),obteniendo un coeficiente R 2 mayor a 0.97. En otro estudio reportado por Loguercio y Defoss

(2001) para estimar biomasa area de Nothofagus pumiliomediante un proceso destructivo de59 rboles con un amplio rango de entre 10 a 90 cm de dap en el So del Chubut, Argentina,utiliz un grupo de 9 modelos lineales entre los que consideraban al dap como nica variableregresora; el modelo que mejor ajuste obtuvo fue BT = 32.6488-5.6761*dap+0.5108*dap2 conun R 2 de 0.98.

Una ventaja en la utilizacin de esta funcin de dos entradas para la evaluacin de la biomasa total en el estado de Chiapas, es que por ley los inventarios para el manejo forestal enlos bosques de pino encino cuentan estas variables como mediciones obligatorias para lacuantificacin volumtrica, por lo tanto tambin estn disponibles para determinar el carbonoa partir de la biomasa total.

4.2.2 Biomasa total paraPinus oocarpa

Para la estimacin de la biomasa en Pinus oocarpafueron considerados dimetrosmayores a 5.5 como mnimo y mximo de 62.7 cm, presentando mayores porcentajes de biomasa en el fuste con un 84.8%, en ramas un 11.2% y en follaje un 4.0%, respectivamente.


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Los resultados de biomasa total en Pinus oocarpapresento un comportamiento similar al de Pinus maximinoicon tendencia en el incremento de la biomasa total a medida que las

categoras diomtricas incrementaban, igual comportamiento en la mayora de las especiesestudiadas para la estimacin de biomasa, como en el caso de Eucalyptus grandismediante 22rboles apeados con distribucin diamtrica de forma proporcional mostro que la biomasatotal increment proporcionalmente al incremento de las categoras diamtricas Goya et l.(1997). En otro estudio realizado por Cubero y Rojas (1999), en plantaciones forestales deGmelina arboreaRoxb,Tectona grandisL. F. y Bombacopsis quinataJacq, con un total de162 rboles, 54 por cada especie, los resultados mostraron mayor contenido de biomasa en

fuste, seguido por ramas. En plantaciones de Hevea brasiliensis,Rojo et l. (2005) utilizaron28 rboles muestra para determinar mediante modelos alomtricos biomasa total area,resultando que la proporcin de biomasa contenida en el tallo se correlacion positivamentecon el tamao del rbol; el modelo alomtrico utilizado fue de tipo logartmico de la forma logP = (a+b*log dap), obteniendo una R 2 de 0.98.

De los modelos de regresin probados para estimar biomasa total para Pinus oocarpa,las variables correlacionadas fueron el dap, la htp, la edad y el dcopa. Cinco modelos fueron

los que mejor estimaron la biomasa total; el primero con un componente cuadrtico en lavariable dap que present un R 2 y R 2 ajustado de 0.95, sin la trasformacin a raz cuadrada enla variable de respuesta, mientras que el resto de los modelos presentaron un coeficiente dedeterminacin R 2 de 0.97. Sin embargo, los modelos presentados pueden estimar la biomasatotal de forma exacta para esta especie (Cuadro 7), las funciones seleccionadas fueronvalidados por sus mejores bondades de ajuste estadstico.

En un estudio realizado para estimar biomasa area y subterrnea en plantaciones de Pinus taeda, en el sur de Paran Brasil, Sanquetta et l. (2001) estimaron la biomasa de 18rboles apeados con edades de 17 a 21 aos mediante modelos alomtricos. Los resultadosmostraron que los modelos que mejor ajustaron son aquellos que presentaban variables defcil medicin (dap y ht), pues estiman mejor la biomasa (rea y subterrnea) los modelos presentan la forma: Bt = a + b * dap + c(dap2*ht) y Bt =a+b*dap+cdap2+d(dap2ht), obteniendocoeficientes de determinacin de R 2 de 0.87 y 0.88.


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Cuadro 7. Estadsticos de ajuste de los modelos probados para la estimacin de biomasa total para Pinus oocarpa

Modelo R 2 R 2-A CME AIC BICBt = -10.4113+-5.3998*dap+0.8144*(dap)2 0.95 0.95 32554.61 1208.74 1218.79Bt1/2 = -6.3363+0.7711*dap+0.3544*htp 0.98 0.98 4.332 396.61 406.65Bt1/2 = -4.99+0.42*htp+0.57*dap*0.0027*(dap)2 0.98 0.98 4.033 390.89 403.45Bt1/2 = -6.783+0.681*dap+0.300*htp*0.491*dcopa 0.98 0.98 3.444 376.70 389.26Bt1/2 = -6.375+0.121*edad+0.642*dap*0.315*htp 0.98 0.98 3.953 389.23 401.79Bt1/2 = -4.0208+0.1708*edad+0.7134*dap 0.98 0.97 5.312 415.17 425.21R 2 =Coeficiente de determinacin; R 2-A = coeficiente de determinacin ajustado; CME = Cuadrado medio delerror, AIC = Criterio de

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