Artículos cortos
Factor de forma para árboles del Bosque Seco Tropical (bs-T) en el norte del Departamento del Tolima – Colombia
Trees form factor in Tropical Dry Forest in north of Tolima – Colombia
Luís Alfredo Lozano Botache llozano@ut.edu.co
Jeimy Lorena Bonilla Vargas
Temas Agrarios
Universidad de Córdoba, Colombia
ISSN: 0122-7610
ISSN-e: 2389-9182
Periodicidad: Semestral
vol. 27, núm. 2, 2022
Recepción: 05 Septiembre 2022
Aprobación: 07 Septiembre 2022
Resumen: La diversidad de ecosistemas hace que no sea fácil calcular y proponer modelos dendrométricos. En esta complejidad y con el propósito de contribuir a estos modelos, se seleccionó, en el centro de Colombia, sobre el valle del río Magdalena, en el Departamento del Tolima, municipio de Venadillo, un relicto poco intervenido de bosque seco tropical de aproximadamente 100 hectáreas, Allí se midieron, por método no destructivo, 36 árboles seleccionados al azar de diferentes especies y con diámetros mayores a 10 centímetros, a los 1,30 metros desde el suelo (DAP). Sobre el fuste de los árboles en pie se midieron los diámetros con corteza a diferentes alturas, medidos desde la base del árbol hasta su altura comercial, utilizando el equipo y tecnología Field Map. Con la información colectada se determinó un factor de forma arbóreo que puede ser utilizado como herramienta de decisión forestal, o como un elemento de comparación con ecosistemas similares. El factor de forma para el volumen comercial calculado fue de 0,8.
Palabras clave: Ecuaciones de crecimiento forestal, Procesos forestales no destructivos, Volumen con corteza.
Abstract: The high biodiversity can make it difficult to select dendrometric models for each ecosystem. In order to contribute to these models, a relict tropical dry forest of approximately 100 hectares was selected in the valley of the Magdalena River, located in the central region of Colombia. This forest relict is in the municipality of Venadillo, department of Tolima. A sample of 36 trees of different species with a normal diameter greater than 10 centimeters were randomly selected. All trees were measured using a non-destructive method. Diameters with bark were measured on the trunks of the standing trees at different heights from the base of the tree to its commercial height using Field Map equipment and technology. With the information collected, a tree form factor was determined to be used as a forestry decision tool or as an element of comparison with similar ecosystems. The form factor for the calculated commercial volume was 0.8.
Keywords: Forest growth equations, Non-destructive Forest processes, Volume with bark.
INTRODUCCIÓN
El concepto dendrométrico de volumen total de un árbol se encuentra definido como la cantidad de madera estimada desde del tocón hasta el ápice del árbol. De acuerdo con Reynaga (2013), el volumen comercial de un árbol es limitado por las condiciones de transformación, siendo descartados los volúmenes de las ramas, los segmentos delgados del fuste y partes afectadas del árbol. Por tanto, después de realizar un inventario forestal, la cubicación de madera es el resultado más importante ya que es considerado como un indicador de la capacidad que tiene el bosque para producir material aprovechable (Malleux,1982). De acuerdo con la Gutiérrez et. al. (2013), en Colombia la unidad de registro nacional es el metro cúbico, tanto en madera en trozas como en la aserrada, no obstante, otras medidas de mercado internacional como el pie tablar, la pulgada cúbica y otras combinaciones de medidas regionales.
En este contexto, la estimación confiable del volumen de madera es un problema relevante en los inventarios forestales (Crechi et al., 2009), debido a que, en la mayoría de los casos, se utilizan métodos tradicionales que son ajustados estadísticamente y que son obtenidos a partir de la cubicación de secciones del fuste, lo cual tiene un alto costo operativo y ecológico puesto que se corre un alto riesgo de perturbación en el ecosistema al apear un número importante de árboles (Riaño y Lizarazo, 2017).
De acuerdo con lo anterior y según Schumacher y Hall (1933); Escobar (2018), las ecuaciones de volumen son necesarias a la hora de realizar un manejo a cualquier predio forestal que tenga como propósito principal la producción de madera. Los modelos utilizados para la estimación del volumen pueden ser ecuaciones locales, es decir cuando el volumen se encuentra en función de una sola variable; o estándares, cuando el volumen se encuentra en función de dos o más variables que por lo general son la altura total y el diámetro normal (Clutter et al., 1983; Prodan et al., 1997). En estos cálculos de volumen, es procedente hacer ajustes utilizando un factor de forma o coeficiente de forma, el cual es definido como un factor de reducción porque corresponde a la relación entre el volumen del árbol y el volumen de un sólido geométrico de referencia, como un cono, un neiloide o un cilindro, según sea la forma del fuste del árbol, permitiendo así un cálculo de mayor precisión del volumen del fuste. Es así como este factor en un parámetro importante a la hora de cuantificar el rendimiento y producción de una plantación o bosque. (Loetsch et al., 1973; Barrena, 1998; Chaidez y Chaidez, 2008). En igual sentido, Riaño y Lizarazo (2017) mencionan que las especies forestales se comportan de manera distinta en cuanto a su forma geométrica, y por consiguiente no se puede tratar a todas las especies de la misma forma a la hora de estimar el volumen en pie de cada una de ellas; además, la epidometría forestal sugiere que para mejorar en los estudios del comportamiento de los ecosistemas boscosos, es necesario tomar a cada especie por separado, en vista de que cada una adopta un comportamiento geométrico distinto; en otras palabras, la forma del fuste varía de acuerdo a su ahusamiento, teniendo en cuenta que cambia según la especie, el tamaño de los árboles, la edad y a factores que se encuentran asociados al manejo del rodal y a las condiciones del sitio (Cancino, 2012; Jara y Fernández, 2019).
Teniendo en cuenta el alto costo operativo y ecológico que conlleva realizar inventarios forestales y sus correspondientes tablas de volumen, es importante mencionar la existencia de equipos y herramientas con alto nivel tecnológico que facilitan esta labor sin necesidad de apear los árboles, como es el caso del Field Map. Un equipo compuesto por la adición de GPS, Brújula electrónica, distanciómetro con prisma reflectante, relascópio, y un software dividido en el Data Colector y el Manager Proyect sobre el cual se pueden colectar datos y construir ecuaciones útiles para evaluaciones forestales. A través de las mediciones realizadas con el equipo se ha facilitado la determinación de parámetros que posteriormente son utilizados para cálculos de volumen de numerosas especies forestales (CORTOLIMA y Universidad del Tolima, 2007). De igual modo, el equipo, como herramienta, puede ser utilizado para parametrizar el modelo global del perfil del árbol, con sólo una poca cantidad de individuos como muestra, permitiendo así el cálculo de las secciones volumétricas para toda el área en estudio (Field-Map, 2010).
Conforme a lo mencionando anteriormente y con el ánimo de aportar información más precisa y de calidad, el objetivo de este estudio fue calcular el factor de forma para el Bosque Seco Tropical (bs-T) ubicado en el Departamento del Tolima, utilizando la tecnología no destructiva Field Map.
MATERIALES Y MÉTODOS
ÁREA DE ESTUDIO
El área de estudio está localizada en el municipio de Venadillo, Tolima, en la vereda los Limones, sobre la llanura del pie de monte de la cordillera central, en la margen derecha del río Venadillo, y sobre la margen izquierda del valle del Río Magdalena, y dentro de la macro región del centro oriente colombiano. Su macro unidad ambiental corresponde a la zona de Planicie aluvial; se sitúa en los 4,706856° de latitud norte y 74,823847º de longitud oeste, formando un cuadro con las coordenadas 4,633833° norte y 74,807922° de longitud oeste (Figura 1).
El área aproximada del bosque es de 100 hectáreas, con un rango altitudinal que varía entre los 348 y 360 metros sobre el nivel del mar, con una temperatura media anual de 26°C, la precipitación es bimodal con dos periodos de lluvia para los meses abril, mayo, junio, octubre, noviembre y diciembre, y dos periodos secos en los meses enero, febrero, marzo, Julio, agosto y septiembre (Sierra, 2012). Los suelos son jóvenes y pertenece al graben del Magdalena. Su formación se efectúa en la época de gran actividad volcánica de la cordillera Central, los factores dinámicos de la formación del graben desde dicha época hasta la actual, ha sido el tetanismo y el vulcanismo. Esta parte del Valle, conocida como Valle del Tolima, se extiende desde el pie de monte de la cordillera Central hasta la orilla izquierda del río Magdalena. Son llanos que presenta pequeños Planos escalonados que se van abultando conforme se acercan a las montañas presentándose en forma de terrazas o abanicos (CMGRD de Venadillo, 2021).
METODOLOGÍA
En el área se desarrolló un inventario forestal correspondiente al Plan general de ordenación forestal para el Departamento del Tolima, realizado como parte del convenio entre la Universidad del Tolima y la Corporación Autónoma Regional del Tolima (CORTOLIMA) (CORTOLIMA y Universidad del Tolima, 2007). Del inventario fueron seleccionados, de forma aleatoria, 36 árboles con DAP mayores a 10 cm. Esta selección al azar permitiría determinar las especies. Las mediciones dasométricas los DAP, alturas, volúmenes e inclinaciones. Así, a cada uno de los árboles se les registró, en pie y por método no destructivo utilizando el Field Map, el DAP, la altura comercial y otras alturas desde la base del fuste hasta la altura comercial del mismo. Con esta herramienta Field Map no es necesario estandarizar alturas de medición, ya que el distanciómetro y el relascópio del equipo van proporcionando la relación entre diámetro y altura correspondiente. La información colectada corresponde a una descripción de variables, por lo que el tratamiento de los datos corresponde a un proceso de estadística descriptiva, siendo la base mínima de interpretación de variabilidad el rango de los datos referidos a la variable DAP, entre los valores mínimo y el máximo registrado. Los árboles fueron determinados en campo, con aproximación a la especie, con posterior verificación de muestra en el herbario de la Facultad de Ingeniería forestal de la Universidad del Tolima.
El manejo de los datos fue procesado con el software Manager Proyect Versión 5, del Field Map, teniendo como resultado una elaboración automática de la base de datos, la cual fue tomada en tiempo real con base a los lineamientos y necesidades que con anterioridad fueron configuradas por los autores de esta investigación, con base en los manuales de manejo del Field Map. Una vez registrada la información se procedió a calcular el área basal de cada árbol (Ecuación N°1), el volumen aparente (Ecuación N°2) y finalmente, se calculó el volumen en función del perfil fustal para cada árbol en pie y de esta manera estimar el factor de forma para el Bosque Seco Tropical (Ecuación N°3).
El volumen real es calculado por el Field Map de acuerdo con los diámetros y sus correspondientes alturas. El volumen aparente es calculado por el software del Field Map, de acuerdo con ajuste al mejor modelo de regresión del volumen. El Factor de forma es la relación entre los dos volúmenes.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los 36 árboles seleccionados al azar correspondieron a 13 especies, distribuidas en 13 familias, siendo la familia Annonaceae la más representativa con 10 individuos del género Oxandra. Los 36 árboles seleccionados presentaron una altura comercial promedio de 6,35 m, una máxima de 12,03 m y una mínima de 3,05 m; así mismo, el DAP promedio fue de 0,263 m, con un máximo de 0,643 m y un mínimo de 0,102 m. (Tabla 1). Tanto el DAP como la Altura se presentan como variables de alta heterogeneidad, dado sus coeficientes de variación de 41,48 y 62,97 %, respectivamente. Como variables de deducción, el promedio del área basal es de 0,0754 m2, con mínimo de 0,0082 m2 y un máximo de 0,3247 m2; el promedio del volumen real fue de 0,4684 m3, con mínimo 0,023 m3 y máximo 1,9305 m3. El promedio del volumen aparente fue de 0,5859, con mínimo de 0,034 m3 y máximo de 3,1773 m3. El Factor de forma que se fue de 0.8 (Tabla 2).
Una comparación gráfica entre el volumen real y el volumen aparente muestra una tendencia similar en los árboles de diámetros pequeños; esto conlleva a suponer que en estas condiciones de bajos valores de DAP el factor de forma es cercano a la unidad, seguramente porque el ahusamiento del fuste de los árboles aún no es prevalente y su modelo geométrico de comparación es más cercano a un cilindro (López, et al. 2003). A cambio, en los diámetros mayores se observa una diferencia con la que se podría definir el factor de forma calculado (Figura 2). Si bien el software del Field Map no lo expone, estas diferencias se calculan mediante una regresión entre los valores de los volúmenes real y estimado, en el propósito de calcular las diferencias de volúmenes entre ellos. El resultado es que si existe modelo de regresión (p <= 0.05) y para el coeficiente de regresión el valor p = 0.6593, por lo que las variables son estadísticamente similares (Tabla 3).
Los resultados obtenidos en este trabajo son concordantes con lo expresado por Gutiérrez et al. (2013), cuando sugiere que el factor de forma para un fuste con forma cilíndrica es ≥ 0,75, considerando que para este estudio no se tomaron alturas totales con el fin de disminuir la conicidad. Así mismo Dauber (1997), en los bosques tropicales en las tierras bajas de Bolivia, midiendo árboles en pie de la especie Dipteryx odorata (Aubl.) Willd, obtuvo un factor de forma promedio de 0,82. Otro estudio realizado en la provincia de coronel Portillo en la Región Ucayali, distrito de Tahuania, Valderrama (2018), haciendo uso de la tecnología Field Map sobre 257 árboles de Ormosia aff excelsa Benth, calculó un factor de forma promedio de 0,70; caso similar a lo hallado por Figueroa (2018), el cual, realizó también un estudio en Tahuania en la región de Ucayali, donde haciendo uso de la tecnología Field Map hallando un factor de forma de 0,75 para la especie Caryocar amygdaliforme Ruiz Pav. ex G. Don.
| Nombre científico | D.A.P. (m) | HC (m) | AB (m2) | Volumen Real (m3) | Volumen Aparente (m3) | |||
| 1 | Ampelocera sp. | 0,213 | 4,95 | 0,0356 | 0,0641 | 0,1764 | ||
| 2 | Ampelocera sp. | 0,188 | 7,59 | 0,0278 | 0,1475 | 0,2107 | ||
| 3 | Astronium graveolens Jacq. | 0,195 | 7,09 | 0,0299 | 0,1686 | 0,2117 | ||
| 4 | Bulnesia carrapo Killip & Dugand | 0,347 | 4,11 | 0,0946 | 0,3192 | 0,3887 | ||
| 5 | Bulnesia carrapo Killip & Dugand | 0,511 | 5,3 | 0,2051 | 1,0139 | 1,0869 | ||
| 6 | Bulnesia carrapo Killip & Dugand | 0,601 | 11,2 | 0,2837 | 1,9195 | 3,1773 | ||
| 7 | Machaerium capote Triana ex Dugand | 0,434 | 10,44 | 0,1479 | 1,5223 | 1,5444 | ||
| 8 | Ocotea amazonica (Meisn.)Menz | 0,161 | 3,05 | 0,0204 | 0,0574 | 0,0621 | ||
| 9 | Ocotea amazonica (Meisn.)Menz | 0,643 | 5,25 | 0,3247 | 1,2602 | 1,7048 | ||
| 10 | Oxandra espintana (Abeto ex Menth.) Baill | 0,102 | 4,38 | 0,0082 | 0,0240 | 0,0360 | ||
| 11 | Oxandra espintana (Abeto ex Menth.) Baill | 0,12 | 3,18 | 0,0113 | 0,0310 | 0,0360 | ||
| 12 | Oxandra espintana (Abeto ex Menth.) Baill | 0,102 | 6,2 | 0,0082 | 0,0350 | 0,0510 | ||
| 13 | Oxandra espintana (Abeto ex Menth.) Baill | 0,117 | 5,89 | 0,0108 | 0,0430 | 0,0630 | ||
| 14 | Oxandra espintana (Abeto ex Menth.) Baill | 0,158 | 4,83 | 0,0196 | 0,0560 | 0,0950 | ||
| 15 | Oxandra espintana (Abeto ex Menth.) Baill | 0,142 | 8,29 | 0,0158 | 0,0720 | 0,1310 | ||
| 16 | Oxandra espintana (Abeto ex Menth.) Baill | 0,143 | 7,72 | 0,0161 | 0,0810 | 0,1240 | ||
| 17 | Oxandra espintana (Abeto ex Menth.) Baill | 0,165 | 4,27 | 0,0214 | 0,0898 | 0,0913 | ||
| 18 | Oxandra espintana (Abeto ex Menth.) Baill | 0,197 | 4,81 | 0,0305 | 0,1386 | 0,1466 | ||
| 19 | Oxandra espintana (Abeto ex Menth.) Baill | 0,208 | 10,61 | 0,0340 | 0,2013 | 0,3605 | ||
| 20 | Phyllantus sp. | 0,244 | 3,7 | 0,0468 | 0,1530 | 0,1730 | ||
| 21 | Phyllantus sp. | 0,572 | 9,14 | 0,2570 | 1,7015 | 2,3487 | ||
| 22 | Pithecellobium lanceolatum Benth. | 0,187 | 5,63 | 0,0275 | 0,1471 | 0,1546 | ||
| 23 | Pseudobombax sp. | 0,517 | 9,23 | 0,2099 | 1,1824 | 1,9376 | ||
| 24 | Senegalia affinis Britton y Killip. | 0,596 | 7,89 | 0,2790 | 1,8522 | 2,2012 | ||
| 25 | Symplocos flosfragrans Chaparro | 0,419 | 10,86 | 0,1379 | 1,5375 | 1,4974 | ||
| 26 | Symplocos flosfragrans Chaparro | 0,438 | 9,99 | 0,1507 | 1,9305 | 1,5052 | ||
| 27 | Trichilia oligofoliolata Morales-P. | 0,117 | 3,28 | 0,0108 | 0,0230 | 0,0350 | ||
| 28 | Trichilia oligofoliolata Morales-P. | 0,104 | 4,02 | 0,0085 | 0,0380 | 0,0340 | ||
| 29 | Trichilia oligofoliolata Morales-P. | 0,214 | 5 | 0,0360 | 0,0580 | 0,1798 | ||
| 30 | Trichilia oligofoliolata Morales-P. | 0,149 | 4,85 | 0,0174 | 0,0810 | 0,0840 | ||
| 31 | Trichilia oligofoliolata Morales-P. | 0,179 | 3,71 | 0,0252 | 0,0830 | 0,0934 | ||
| 32 | Trichilia oligofoliolata Morales-P. | 0,204 | 3,85 | 0,0327 | 0,1216 | 0,1258 | ||
| 33 | Trichilia oligofoliolata Morales-P. | 0,233 | 6,72 | 0,0426 | 0,1712 | 0,2865 | ||
| 34 | Trichilia oligofoliolata Morales-P. | 0,217 | 6,33 | 0,0370 | 0,2346 | 0,2341 | ||
| 35 | Triplaris americana L. | 0,115 | 3,29 | 0,0104 | 0,0420 | 0,0340 | ||
| 36 | Triplaris americana L. | 0,223 | 12,03 | 0,0391 | 0,2610 | 0,4699 |
| Variables | |||||
| DAP | Altura comercial | Área Basal en m2 | Volumen real en m3 | Volumen aparente m3 | |
| Media | 0,2632 | 6,3522 | 0,0754 | 0,4684 | 0,5859 |
| Error típico | 0,0276 | 0,4391 | 0,0155 | 0,1092 | 0,1374 |
| Desviación estándar | 0,1657 | 2,6347 | 0,0929 | 0,6550 | 0,8246 |
| Varianza de la muestra | 0,0275 | 6,9419 | 0,0086 | 0,4290 | 0,6800 |
| Rango | 0,541 | 8,98 | 0,3166 | 1,9075 | 3,1433 |
| Mínimo | 0,102 | 3,05 | 0,0082 | 0,0230 | 0,0340 |
| Máximo | 0,643 | 12,03 | 0,3247 | 1,9305 | 3,1773 |
| Análisis de regresión lineal | ||||||||
| Variable | N | R2 | R2 Aj. | ECMP | AIC | BIC | ||
| Volumen Aparente (m3) | 36 | 0,91 | 0,91 | 0,08 | 5,81 | 10,56 | ||
| Coeficientes de regresión y estadísticos asociados | ||||||||
| Coef. | Est. | E.E | LI (95%) | LS (95%) | T | p - valor | CpMallows | VIF |
| Const. | 0,02 | 0,05 | -0,08 | 0,13 | 0,44 | 0,6593 | ||
| Volumen Real (m3) | 1,2 | 0,06 | 1,07 | 0,33 | 18,76 | < 0,0001 | 342,92 | 1 |
| Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III) | ||||||||
| F.V. | Sc | gl | CM | F | p-valor | |||
| Modelo | 21,7 | 1 | 21,7 | 351,93 | < ,0001 | |||
| Volumen Real (m3) | 21,7 | 1 | 21,7 | 351,93 | <0,0001 | |||
| Error | 2,1 | 34 | 0,06 | |||||
| Total | 23,8 | 35 | ||||||
CONCLUSIONES
Por su valor técnico, el cálculo del factor de forma para la zona de vida bosque seco tropical (bs-T) del Departamento del Tolima, son información inédita y de gran importancia para las ciencias forestales de Colombia.
En existen dificultades para conocer el volumen real maderable que tienen los diferentes bosques naturales de Colombia, por lo que aplicar un factor de forma estándar para todos puede generar sobre estimaciones o subestimaciones en el volumen y por tanto afectar de forma negativa la toma de decisiones.
Cuando de resolver sobre el volumen comercial en pie de un bosque se trata, el uso de la tecnología Field Map resulta de mayor eficiencia frente a la elaboración y manejo de las tablas de volumen que generalmente requieren de métodos destructivos.
Agradecimientos
Los autores expresan sus agradecimientos a la Universidad del Tolima, a la Corporación Autónoma Regional del Tolima (CORTOLIMA), como propietarios del Field Map, al talento humano del Proyecto “Plan General de Ordenación Forestal para el Departamento del Tolima”, por el apoyo logístico y técnico que hicieron posible la realización de este trabajo. Y en especial, al Ingeniero Ángel María Rojas Gutiérrez por la revisión inicial de la información. A Julie Jisney Melo Cruz por la revisión final del documento.
REFERENCIAS
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Notas
