Dinamica De Los Bosques Tropicales

CIENCIAS BIOLÓGICAS ECOLOGÍA Y MANEJO DE BOSQUES

DINAMICA DE LOS BOSQUES TROPICALES MATERIAL DE USO ACADÉMICO

Profesoras Hilda María Víquez Mora, Licda. Dora Ingrid Rivera Luther, M.Sc.

BOSQUES PRIMARIOS Y SECUNDARIOS Los bosques naturales pueden ser catalogados como primarios o secundarios:

BOSQUES PRIMARIOS Son ecosistemas caracterizados por una abundancia de árboles maduros, que no han sido alterados por actividades humanas. Los impactos humanos en estos bosques han sido de bajo nivel, por actividades no intensivas de cacería, pesca, cosecha artesanal de productos forestales y en algunos casos, una agricultura nómada de baja intensidad.

BOSQUES SECUNDARIOS Son ecosistemas que se regeneran a partir de una alteración (inundación, quemas, aprovechamiento, cambio temporal de uso, etc.).

Se caracterizan por la poca cantidad de árboles maduros, con una abundancia de especies de rápido crecimiento y un denso sotobosque conformado por las plántulas y plantas herbáceas.

DINAMICA En todo ecosistema natural se presentan un proceso constante de cambios dinámicos, provocado por diferentes perturbaciones.

CLASIFICACION Se identifican dos categorías de dinámica forestal:

SUCESIÓN REGENERACIÓN

Los procesos de sucesión y regeneración son distintos de acuerdo con:

1. Las condiciones ambientales que se dan al inicio de cada proceso.

2. Los modos de colonización del sitio por parte de las especies importantes. 3. La estructura y composición de la vegetación que se desarrolla a través de cada proceso.

SUCESIÓN Proceso de cambio en la estructura y la composición de la vegetación, de tal forma que en el tiempo se encuentre una serie de comunidades vegetales diferentes, en donde cada una es de mayor estatura y biomasa y conteniendo más especies que la anterior.

Se reconocen dos tipos, dependiendo del sustrato que coloniza la vegetación:

PRIMARIA

SECUNDARIA

SUCESIÓN PRIMARIA Se desarrolla sobre sustratos que nunca antes tuvieron vegetación, como: Materia de origen volcánico. Sedimentos que depositan los ríos en llanuras aluviales.

Materiales expuestos por derrumbes.

SUCESIÓN SECUNDARIA Se desarrolla sobre sitios abandonados, después de que la vegetación natural es destruida. Por lo común se inician en tierras que han sido cultivadas por un tiempo y luego se abandonan. Cualquier fenómeno natural (o antrópico) que destruya un bosque, da inicio a una sucesión secundaria.

En las sucesiones secundarias se da un modelo que se cumple en la mayoría de los bosques húmedos con suelos no degradables y fuentes adecuadas de semillas. Este modelo sucesionales:

comprende

tres

fases

PRIMERA FASE: En los primeros meses, después de abandonado, el sitio es colonizado por especies pioneras herbáceas y arbustivas, formando una comunidad de baja altura, de dos a tres años de duración. A menudo las heliófitas efímeras se establecen rápidamente.

SEGUNDA FASE: Las heliófitas efímeras forman una comunidad de muy baja riqueza florística, dominada por una o muy pocas especies, que crecen rápidamente formando un dosel cerrado, a veces en los dos o tres años después del abandono.

TERCERA FASE: Las heliófitas durables crecen rápidamente después de la desparición de las heliófitas efímeras; alcanzan de 25 a 30 cm de DAP a los 10 años de edad y hasta 50 cm de DAP a los 25 años de edad.

Al igual que las heliófitas efímeras, las heliófitas durables dominan en el bosque secundario hasta la decadencia de sus poblaciones, lo que puede tener una duración de 30 a 100 años de duración.

ASPECTOS IMPORTANTES DE LA SUCESIÓN SECUNDARIA. 1. Se da sobre un suelo desarrollado, relativamente favorable para la regeneración.

2. Hay cantidad suficiente de propágulos de las especies colonizadoras (banco de semillas del suelo), 3. Las etapas de crecimiento son mucho más rápidas.

SE RECONOCEN TRES ETAPAS SUCESIONALES: PRIMERA Dominada por especies herbáceas y arbustivas, es de muy corta duración; se presentan árboles jóvenes. SEGUNDA Dominada por las especies arbóreas pioneras efímeras; puede durar de 10 a 20 años. TERCERA

Dominada por especies pioneras durables.

Estas tres etapas sucesionales se dan a causa de las diferencias en el comportamiento de las especies dominantes de cada uno de los grupos de cada etapa, que colonizan el sitio desde el inicio de la sucesión.

El tipo e intensidad del uso de la tierra, afectan la composición y la productividad de los bosques secundarios. En términos generales, mientras más largo es el periodo de cultivo, menor es la productividad y la riqueza florística de los bosques secundarios.

BOSQUE SECUNDARIO

Se puede definir como: Todos los estadios sucesionales, desde bosque inicial que se establece en un claro formado naturalmente o por causas antrópicas, hasta el bosque maduro (climax). Proceso ecológico contínuo marcado por gran cantidad de cambios en la vegetación, fauna, suelo y microclima en un área a través del tiempo, que se da en forma natural o causado por las actividades antrópicas. Bosque que se desarrolla en sitios cuya vegetación original a sido destruida, parcial o completamente, por las actividades antrópicas o naturales, por lo que su origen puede ser: áreas agrícolas abandonadas, áreas desbastadas por huracanes, terremotos o inundaciones, terrenos quemados, tala rasa o parcial y otras causas.

ETAPAS DE CRECIMIENTO DEL BOSQUE SECUNDARIO: I ETAPA: El sitio después de abandonado es invadido principalmente por especies herbáceas, bejucos, arbustos y árboles de especies heliófitas.

II ETAPA: Declina la presencia de especies herbáceas y se destacan los árboles de especies heliófitas efímeras, consideradas no comerciales. Forman un bosque de estructura simple, en donde los árboles no alcanzan diámetros grandes. III ETAPA: Declinan los árboles de especies heliófitas efímeras y sobresalen los heliófitos durables, que incluyen especies maderables, que dominan el rodal a partir de los 15 años de edad del bosque y dura hasta que algunas de las especies helófitas durables empiezan en envejecer y son sustituidad por las esciófitas que se han desarrollado en forma simultánea.

DINAMICA DE LA REGENERACIÓN El éxito de la regeneración depende de: 1.

Cantidad suficiente de semillas viables.

2.

Condiciones adecuadas para la germinación:



Clima



Microclima



Suelo



Agua



Luz

Para el desarrollo inicial de un árbol, las condiciones locales de insolación son decisivas, por lo que generalmente se hace una clasificación de las especies arbóreas de acuerdo a sus requerimientos de luz:

1. HELIOFITAS: especies arbóreas de luz que requieren plena insolación toda su vida. 2. ESCIOFITAS: especies abóreas que se regeneran a la sombra, en el suelo del bosque y requieren de esta durante sus primeros estadios de desarrollo.

3. HEMIESCIOFITAS: especies parcialmente tolerantes a la sombra, que son capaces de regenerarse tanto a la luz como a la sombra, pero requieren luz en sus etapas tempranas de desarrollo.

REGENERACIÓN

El ciclo de regeneración se inicia al crearse una apertura en el dosel del bosque, estas aperturas son llamados CLAROS o GAP. Un claro es una apertura temporal en el dosel del bosque, causada por la caida de un árbol, un grupo del árboles o partes de ellos.

Partiendo de un claro, el ciclo de regeneración se puede describir utilizando el esquema propuesto por Whitmore (1984), en el que se identifican tres fases: FASE DE CLARO

FASE DE CONSTRUCCION O REGENERACION FASE MADURA (representa el final del proceso).

Withmore, T. C. 1984. Tropical rain forest of the far east. Clarendon, Oxford. UK.

IMPORTANCIA DE LOS CLAROS EN LOS PROCESOS DINAMICOS FORESTALES:  Liberan recursos del ambiente

- Luz - Agua - Nutrientes  Eliminan especies que afectan el crecimiento de otras  Permiten la regeneración de nuevos individuos

EL TIEMPO DE RETORNO Como el ciclo de regeneración es un proceso dinámico es importante considerar la velocidad de cada proceso. La velocidad de cambios en el bosque puede determinarse a nivel del árbol individual o a nivel más amplio, en término de la frecuencia de formación de los claros. El tiempo de retorno (“turnover time”), se define como el tiempo promedio que transcurre entre la formación de dos claros (su secuencia) en un determinado sitio.

CICLO DE REGENERACION NATURAL El bosque no es una masa de estructura homogénea, sino que presenta cambios dinámicos constantes que se pueden describir, de acuerdo a tres fases de un ciclo: • Fase de claro

• Fase de regeneración • Fase madura Por esa razón en un determinado momento, el bosque consiste en un mosaico de parches en diferentes fases del ciclo.

FORMA DE LOS CLAROS Los claros tienen, en general, la forma de un cono invertido, con su vertice a nivel del suelo.

Su distribución y frecuencia (de área), muestra que la mayoría de ellos son pequeños y muy rara vez alcanzan dimensiones grandes. Una medida sencilla de la velocidad del ciclo de regeneración es el tiempo de retorno, que es el tiempo promedio de la formación de claros en un sitio determinado.

MORTALIDAD, RECLUTAMIENTO Y CRECIMIENTO DE LOS BOSQUES.

MORTALIDAD Y RECLUTAMIENTO

Cualquier población o comunidad está compuesta de organismos que algún día morirán.

La permanencia de una población en su hábitat depende de los hijos que estos organismos logren criar. El balance de estos procesos constantes de mortalidad y natalidad o reclutamiento determinan el número de organismos presentes en la comunidad o población.

El estudio de los procesos de mortalidad y reclutamiento en sistemas dinámicos, como el bosque, es imprescindible para explicar su composición, estructura y dinámica. El número de individuos en una comunidad o población al final de un periodo, es determinado por el número presente al inicio, más los reclutados, menos los muertos:

Nt + 1 = Nt + R – M N = # individuos de la comunidad

t = tiempo R = reclutados en t M = muertos en t

PATRONES DE RECLUTAMIENTO Y CRECIMIENTO Y FASE DE REGENERACIÓN

La fase del ciclo de regeneración en la cual se encuentra un determinado sitio dentro del bosque, afecta la germinación de las semillas y el crecimiento y superviviencia de las plantas. LA LUZ = FACTOR LIMITANTE

Las especies del bosque son diferentes en cuanto a la capacidad de establecerse y crecen en las diferentes fases del ciclo de regeneración.

Las perturbaciones que impulsan el ciclo de regeneración de un bosque pueden contribuir a mantener la riqueza florística, a través de la diferenciación en el sitio de regeneración (microhábitat). La existencia de grupos ecológicos diferenciados de acuerdo a sus requerimientos de luz para la regeneración, constituyen la base del proceso. En un bosque en donde no se produzcan claros, no habría la posibilidad de que exista una alta riqueza de especies heliófitas y algunas especies no podrían crecer.

PATRONES DE RECLUTAMIENTO Y CFRECIMIENTO DE LAS ESPECIES HELIÓFITAS EFÍMERAS (HE).

Las HE son las que presentan la necesidad de regenerarse en aperturas del bosque (o en espacios abiertos). La HE son las primeras especies leñosas dominantes, después de que ocurre una perturbación (derrumbe, p.e.), o en un claro dentro del bosque.

Los individuos son reclutados solamente en claros grandes. De acuerdo con Whitmore (1984), las condiciones necesarias para el reclutamiento de las HE, comúnmente se presentan en claros de 1000 m2.

Las HE se reclutan después de la apertura del claro, cuando se estimula la germinación de las semillas en las nuevas condiciones ambientales, pero nunca están presentes como plántulas en las fases de reconstrucción avanzada o de madurez. Tomando en cuenta que se producen pocos claros grandes en el bosque, se puede predecir que las HE son relativamente escasas como adultos en el bosque, debido a sus requerimientos ambientales.

PATRONES DE RECLUTAMIENTO Y CRECIMIENTO DE LAS ESPECIES HELIÓFITAS DURABLES (HD) Son especies intolerantes a la sombra, cuyos requerimientos determinan que su reclutamiento exitoso se realice principalmente en la fase de claro. Las HD se reclutan en cada una de las tres fases (cuales son?) del ciclo de regeneración. A la sombra las especies permanecen estáticas. Si se abre un claro aprovechan la oportunidad; si esto no ocurre difícilmente pasará de plántula.

En un claro, los individuos que llegan primero crecen rápido y deberán mantener ese vigor hasta alcanzar el dosel superior. Parece probable que solo los individuos muy bien ubicados y vigorosos alcanzan 10 cm de DAP, punto a partir del cual, las posibilidades de muerte disminuyen. Debido a su estatura y vida de larga duración, las HD están presentes en toda la fase de reconstrucción y pueden asumir posiciones dominantes en la fase madura. Sin embargo, en un bosque libre de perturbaciones externas, como huracanes o derrumbes, estas especies son relativamente escasas como arboles maduros en el bosque, esto a causa de las condiciones que requieren para que se de un reclutamiento exitoso.

PATRONES DE RECLUTAMIENTO Y CRECIMIENTO DE LAS ESPECIES ESCIÓFITAS (E) Las E se reclutan y crecen en cualquier fase del, ciclo de regeneración.

El crecimiento de las etapas jóvenes es más rápido en las fases de claro y construcción, sin embargo debido a que su potencial de crecimiento es menor que el de las heliófitas, tienden a ser superados y a veces suprimidos. En cambio, sus tolerancia permite que siga creciendo a la sombra de un árbol de crecimiento más rápido y talvés asumir la dominancia después de que este muera.

Una diferencia fundamental con respecto a las heliófitas es que las E pueden potencialmente, alcanzar la madurez sin el beneficio de una apertura del dosel.

Mientras en una determinada fase del ciclo, las HD se encuentran como árboles dominantes o codominantes e individuos pequeños, las E se encuentran en todas las clases de tamaño. Cuando se abre un claro, puede estar presente un árbol de este grupo en cualquier etapa de desarrollo, estos se beneficiaran con una apertura del dosel.