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Variación temporal de la provisión de servicios ecosistémicos en bosques tropicales muy húmedos bajo manejo forestal, desde el enfoque de Ecología Funcional

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Published on February 6, 2009

Author: sandroaquino

Source: slideshare.net

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Variación temporal de la provisión de servicios ecosistémicos en bosques tropicales muy húmedos bajo manejo forestal, desde el enfoque de Ecología Funcional
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Variación temporal de la provisión de servicios ecosistémicos en bosques tropicales muy húmedos bajo manejo forestal, desde el enfoque de Ecología Funcional Presentado por: [email_address] [email_address] Turrialba, CR. 2009

Contenido Introducción Objetivos Metodología Resultados Esperados Marco Referencial

Introducción

Objetivos

Metodología

Resultados Esperados

Marco Referencial

Introducción Problemática : Incremento poblacional, genera presión en los ecosistemas, a fin de satisfacer las necesidades, provoca perturbación. Estos impulsores de cambio, afectan la biodiversidad por lo tanto se afecta la DF, esto a su vez tiene efectos las PE y el FE, implicaciones en la provisión de SE locales y globales. Los bosques tropicales se encuentran en este escenario; cambio de uso de suelo, tala ilegal, y otros impulsores de cambio.

Problemática : Incremento poblacional, genera presión en los ecosistemas, a fin de satisfacer las necesidades, provoca perturbación.

Estos impulsores de cambio, afectan la biodiversidad por lo tanto se afecta la DF, esto a su vez tiene efectos las PE y el FE, implicaciones en la provisión de SE locales y globales.

Los bosques tropicales se encuentran en este escenario; cambio de uso de suelo, tala ilegal, y otros impulsores de cambio.

Justificación : Esta problemática nos presenta un desafío importante, buscar el entendimiento del efecto de las perturbaciones en ecosistemas, y sus implicancias en la provisión de SE. En este contexto, el enfoque de la EF se presenta como una importante alternativa, que nos permite simplificar la complejidad , permitiendo un mejor entendimiento del FE, ya que se pueden agrupar organismos con similares efectos y respuestas a los factores ambientales. Introducción Pero la alta complejidad florística de los bh-T dificulta este entendimiento. Por otro lado las PPM, permiten conocer, dinámica del bosque en el largo plazo, perturbaciones, variación temporal de la DF y las implicancias en la provisión de SE. Estas razones nos permiten proponer la siguiente investigación que tiene como objetivo general.

Justificación : Esta problemática nos presenta un desafío importante, buscar el entendimiento del efecto de las perturbaciones en ecosistemas, y sus implicancias en la provisión de SE.

En este contexto, el enfoque de la EF se presenta como una importante alternativa, que nos permite simplificar la complejidad , permitiendo un mejor entendimiento del FE, ya que se pueden agrupar organismos con similares efectos y respuestas a los factores ambientales.

Pero la alta complejidad florística de los bh-T dificulta este entendimiento.

Por otro lado las PPM, permiten conocer, dinámica del bosque en el largo plazo, perturbaciones, variación temporal de la DF y las implicancias en la provisión de SE.

Estas razones nos permiten proponer la siguiente investigación que tiene como objetivo general.

General: Estimar el impacto de la perturbación humana (tipos de manejo forestal) en bosques tropicales muy húmedos y sus implicancias en la provisión de servicios ecosistémicos, bajo el enfoque de Ecología Funcional. Objetivos

Específicos: Determinar la variación temporal de la composición y la diversidad funcional de plantas arbóreas en bosques tropicales muy húmedos bajo manejo forestal. Establecer la relación entre la variación temporal de la diversidad funcional y sus implicancias en las propiedades ecosistémicas área basal y biomasa aérea. Objetivos Estimar los impactos de manejo forestal en la provisión de servicios ecosistémicos fijación-almacenamiento de carbono y regulación hídrica , en relación a la variación de la diversidad funcional y las propiedades ecosistémicas.

Determinar la variación temporal de la composición y la diversidad funcional de plantas arbóreas en bosques tropicales muy húmedos bajo manejo forestal.

Establecer la relación entre la variación temporal de la diversidad funcional y sus implicancias en las propiedades ecosistémicas área basal y biomasa aérea.

Estimar los impactos de manejo forestal en la provisión de servicios ecosistémicos fijación-almacenamiento de carbono y regulación hídrica , en relación a la variación de la diversidad funcional y las propiedades ecosistémicas.

En bosques menos perturbados por intervención humana hay mayor diversidad funcional de plantas arbóreas. En bosques menos perturbados por intervención humana hay mayor número de tipos funcionales de plantas arbóreas . Hipótesis 3. Hay impacto negativo del manejo forestal en la provisión de servicios ecosistémicos de los bosques tropicales.

En bosques menos perturbados por intervención humana hay mayor diversidad funcional de plantas arbóreas.

En bosques menos perturbados por intervención humana hay mayor número de tipos funcionales de plantas arbóreas .

Contenido Marco Referencial FE y Factores de Perturbación Papel de los Ecos. Forestales, RH y C Diversidad Funcional Rasgos Funcionales Impacto del Manejo Forestal Medición de la DF

FE y Factores de Perturbación

Papel de los Ecos. Forestales, RH y C

Diversidad Funcional

Rasgos Funcionales

Impacto del Manejo Forestal

Medición de la DF

Apoyo: PPN, formación del suelo, ciclaje de nutrientes y otros . De aprovisionamiento: alimentos, agua y otros. Culturales: v alores religiosos, estéticos, sentido de lugar y otros . De Regulación: regulación del clima, RH, calidad del aire y otros. En los ecosistemas la energía fluye y la materia se recicla a través de sus componentes. Este funcionamiento corriente, se ve alterado por factores de perturbación; que varían, intensidad, frecuencia y escala de estos eventos. Muchas veces genera cambios fuertes en la estructura de un ecosistema, impacto en las PE y el FE; implicancias en la provisión de SE. Marco Referencial Funcionamiento de los ecosistemas y factores de perturbación: Servicios Ecosistémicos

Apoyo: PPN, formación del suelo, ciclaje de nutrientes y otros .

De aprovisionamiento: alimentos, agua y otros.

Culturales: v alores religiosos, estéticos, sentido de lugar y otros .

De Regulación: regulación del clima, RH, calidad del aire y otros.

En los ecosistemas la energía fluye y la materia se recicla a través de sus componentes.

Este funcionamiento corriente, se ve alterado por factores de perturbación; que varían, intensidad, frecuencia y escala de estos eventos.

Muchas veces genera cambios fuertes en la estructura de un ecosistema, impacto en las PE y el FE; implicancias en la provisión de SE.

En la superficie de la tierra cae 119 000 km 3 de PP, los ecosistemas forestales absorben y almacenan gran parte, filtran, influyen en la PP regional, reducen la escorrentía, mayor evapotranspiración e intercepción . Marco Referencial Regulación hídrica por ecosistemas forestales : Influenciada por la magnitud y frecuencia de las PP, radiación, velocidad del viento entre otros. La capacidad de almacenamiento de la vegetación: características del ecosistema, densidad y los rasgos funcionales de las plantas (copa, ramas, fuste, hojas, asociación epífitas). Proceso de Redistribución de la PP: 3 componentes; la PP directa, flujo caulinar y la intercepción. Flujo caulinar Precipitación directa Intercepción

En la superficie de la tierra cae 119 000 km 3 de PP, los ecosistemas forestales absorben y almacenan gran parte, filtran, influyen en la PP regional, reducen la escorrentía, mayor evapotranspiración e intercepción .

Influenciada por la magnitud y frecuencia de las PP, radiación, velocidad del viento entre otros.

La capacidad de almacenamiento de la vegetación: características del ecosistema, densidad y los rasgos funcionales de las plantas (copa, ramas, fuste, hojas, asociación epífitas).

Marco Referencial Carbono global y el papel de los ecosistemas forestales: Componentes del bosque, mayor cantidad de biomasa almacenan el componente leñoso del bosque y herbáceas. El fuste almacena entre el 50-70% de la biomasa aérea. Componente foliar almacena muy poco C, pero es importante pues determina los procesos de fotosíntesis y respiración. No todos los bosques tienen mismo potencial, bosques de sucesión secundaria, mayor tasa fotosintética, mayor PPN, mayor fijación. Mientras que bosques maduros mayor almacenamiento. C base de la vida, ciclo regular entre, océano, atmósfera, vegetación y suelos. Funcionalidad de los ecosistemas ha sido rebasado por el desbalance del ciclo del C, se incremento de 280 a 360 ppm, debido a quema combustibles fósiles y deforestación. Los bosques, rol importante, ciclo global del C, medio eficaz para la recaptura de C, por volumen de biomasa que representan, almacenan 40%, 20% le corresponde a los bosques tropicales .

Componentes del bosque, mayor cantidad de biomasa almacenan el componente leñoso del bosque y herbáceas.

No todos los bosques tienen mismo potencial, bosques de sucesión secundaria, mayor tasa fotosintética, mayor PPN, mayor fijación. Mientras que bosques maduros mayor almacenamiento.

Marco Referencial Impacto del manejo forestal fijación-almacenamiento de C y RH: Un caso ilustrativo en bh-T en Malasia indica que la intercepción fue 6 y 11%, para bosques con y sin manejo forestal. El manejo forestal, cosecha de madera, disminuye el área basal y la biomasa aérea. Pero, evidencias que después de algunos años, bosques intervenidos pueden brindar SE similares a ofrecidos antes de la intervención. Esto disminuye la fijación-almacenamiento de carbono, al igual que impacta en la intercepción de la PP.

Un caso ilustrativo en bh-T en Malasia indica que la intercepción fue 6 y 11%, para bosques con y sin manejo forestal.

El manejo forestal, cosecha de madera, disminuye el área basal y la biomasa aérea.

Pero, evidencias que después de algunos años, bosques intervenidos pueden brindar SE similares a ofrecidos antes de la intervención.

Esto disminuye la fijación-almacenamiento de carbono, al igual que impacta en la intercepción de la PP.

Marco Referencial Diversidad Funcional (DF): La diversidad biológica, incluye toda las especies viviendo en un determinado lugar, toda variación genotípica y fenotípica de c/especie, toda la variabilidad espacial y temporal en las comunidades y ecosistemas que estas especies forman. DF: Son los componentes de la biodiversidad que tienen influencia en el funcionamiento de un ecosistema. Riqueza Funcional : Distancia de rasgos funcionales . N o de Tipos funcionales. Composición Funcional: presencia y abundancia relativa de ciertos rasgos funcionales . Dominancia de cada TFP.

Marco Referencial Rasgos funcionales: P.e. La DM es indicador la TC, es decir indirectamente se puede conocer la TC de una planta al conocer su DM. Hay evidencias que plantas con baja DM tienen mayor TC y viceversa. Es importante la revisión de literatura, antecedentes de otros estudios. Elegir el rasgo adecuado, debe permitir explicar la variabilidad en los parámetros que se evalúan (PE). Rasgo Funcional: característica, morfológica, fisiológica o fenológica medible de un organismo, relevante en su respuesta a factores ambientales y/o su efecto en el FE. Por definición permiten ser utilizados como indicadores de distintas PE.

Marco Referencial Medición de la Diversidad Funcional (DF): Se mide por los valores y rango de estos valores de aquellos rasgos funcionales que influencian en uno o más aspectos del funcionamiento de un ecosistema. 1.- Tener apropiada información funcional para elegir los rasgos apropiados en las especies que serán incluidos en el estudio. 2.- Los rasgos deben ser ponderado de acuerdo a su relativa importancia funcional que desempeñan. 3.- Determinar la DF a través de las diferentes formas de medir la DF (TF, PFC, Índices). TFP: N o y Dominancia (Conglomerados). FD de Petchey y Gastón: longitud total de las ramas de un dendrograma funcional. FAD Diversidad Funcional de los Rasgos: Walker et ál. (1999). ED. PFC: Valor agregado de los rasgos de la comunidad. Violle et ál (2007). Divergencia Funcional (FD var ): Mason e t ál. (2005). ED. 4.- Finalmente se recomienda considerar medidas que sean capaces de explicar y predecir la variación de las propiedades a nivel de ecosistemas.

Área de estudio: Finca “Tirimbina Rain Forest Center” Dist. Virgen Sarapiquí, Provincia Heredia 160-220 msnm 3 864mm, 24.60 0 C Metodología Ecorregión bh del Atlántico de Centroamérica y CBSS “ Área de Demostración e Investigación Los Laureles de Corinto” Distrito Guápiles, Provincia Limón 235-345 msnm 4 000 mm, 23.70 0 C bmh-T Suelos volcánicos Cosecha comercial de madera principios década del 90

Metodología Preliminar Variación DF Variación PE Relación DF Impacto SE Objetivo 1. Determinar la variación temporal de la comp. y DF de bmh-T bajo diferentes tipos de ….l Objetivo 2. Establecer la relación entre la variación temporal de la DF y sus implicancias en las PE AB y BA en los bosques bajo dif… Objetivo 3. Estimar los impactos del manejo forestal en la provisión de SE C y RH, en relación a la variación de la DF y las PE. FASES DEL ESTUDIO 1 2 3 4 Planificación del estudio

Determinación Tipos de Manejo Evaluaciones generales Determinación de periodos de estudio BSMF (3) - Corinto BCMFbp (5) (< 15%) ( Ambos lugares) BCMFap (7) (>15%) BS (4) - Tirimbina Tirimbina 1992, 1996, 2000 y 2006 Corinto 1993,1998, 2003 y 2008 Dinámica de la comunidad Reclutamiento, mortalidad y crecimiento. Dap ≥ 10 cm Planificación del estudio Yij = µ + TM i + P j + TM i P j +ε ij Forman Tratamientos: 4 tipos de manejo forestal X 4 periodos. DCA, con estructura factorial de Trat. Su modelo lineal.

Objetivo 1 . Determinar la variación temporal de la DF en bmh-T b…. PE, fuertemente influenciadas, rasgos plantas dominantes (75% ab). Permitir: Maximizar información. Interpretar cambios en PE en relación a cambios en la DF N o pequeño, alto N o especies. Paso 2. Identificación de rasgos clave: Indicadores de Procesos Ecosistémicos. Paso 1. Identificación de especies: Hipótesis índice de masa (Grime 1998). Carbono CMSF RH N y P DM TC Textura Corteza Tipo hoja Textura hoja Ángulo rama Densidad de copa Filotaxia Altura adulto AFE AF FTF Ambos Perennifolio/Caducifolio

Pasos Objetivo 1 . Determinar la variación temporal de la DF en bmh-T b…. Cálculo, media, medianas, desviación estándar, coeficiente de variabilidad, valores mínimos y máximos. Posibles correlaciones positivas y negativas entre los rasgos en estudio. Paso 4. Análisis exploratorio de correlaciones, matriz de correlaciones de Pearson: Paso 3. Estadística descriptiva: T endencia en cuanto a rangos y variación valores de los rasgos.

Cálculo, media, medianas, desviación estándar, coeficiente de variabilidad, valores mínimos y máximos.

Pasos Objetivo 1 . Variación espacio-temporal de la DF en bmh-T b…. Análisis multivariado, análisis conglomerado. Índices FD, FDvar y FAD2, PFC. AB de cada TFP. Se van a comparar los 4 Trat. mediante un ANDEVA ( α =0.05) para las variables respuesta , DF (índices), PFC y los TFP . Si se rechaza la Ho se realizará la prueba de comparaciones múltiples, LSD de Fisher. Para Fijación- almacenamiento de C y para RH Paso 6. Visualizar la variación temporal de la DF: Paso 5. Determinar la riqueza y composición funcional:

Objetivo 2 . Establecer la variación temporal de la DF y sus implicancias en PE Paso 2. : Determinar la variación de la BA (Baker et ál. 2004). Paso 1. Determinar la variación temporal de la DF: en Base a los TFP Se van a comparar los 4 trat. mediante un ANDEVA para la PE BA de los TFP encontrados en los tratamientos. Si se rechaza la Ho se realizará las comparaciones múltiples, prueba de LSD Fisher. Paso 3. : Determinar la variación del AB. Se van a comparar los 4 trat. mediante un ANDEVA para la PE AB de los TFP encontrados en los tratamiento. Si rechaza la Ho, comparaciones múltiples, prueba de LSD Fisher.

Objetivo 3 . Estimar los impactos del manejo forestal en la provisión de SE C y RH Paso 1. : A partir de la variación de la BA (Baker et ál. 2004). Se van a comparar los trat. Mediante un ANDEVA para SE fijación-almacenamiento de C por los TFP encontrados en los tratamientos. Si rechaza la Ho comparaciones múltiples, prueba de LSD Fisher. Paso 3. : Determinar la variación del AB. Se van a comparar los trat. Mediante un ANDEVA para el área basal de los TFP encontrados en los tratamientos. Si se rechaza la Ho, comparaciones múltiples, prueba de LSD Fisher. Paso 2. : Determinar la variación de fijación almacenamiento de C Factor de conversión 0.5 (IPCC 2005). Paso 4. : Determinar la variación del AB tomando en cuenta que esta correlacionada positivamente con la cobertura del suelo. Para inferir en el efecto del SE RH. Dado que esta influenciada por la cobertura

Resultados Esperados Se conocerá la variación temporal de la diversidad funcional de plantas arbóreas, presentes en bosques muy húmedos tropicales bajo manejo forestal . 2. Se logrará establecer la relación entre la variación temporal de la diversidad funcional y sus implicancias en las propiedades ecosistémicas área basal y biomasa aérea en bosques muy húmedos tropicales bajo manejo forestal. 3. Se estimará los impactos de manejo forestal y sus implicancias en la provisión de SE fijación-almacenamiento de carbono y regulación hídrica , en relación a la variación de la DF en bosques muy húmedos tropicales bajo manejo forestal.

Se conocerá la variación temporal de la diversidad funcional de plantas arbóreas, presentes en bosques muy húmedos tropicales bajo manejo forestal .

Herpetofauna Tirimbina Rainforest Center Gracias por su atención

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