U N I V E RS R SI D A D N A CI C I ON A L D E L OJ A
ÁREA AGROPECUARIA Y DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES CARRERA DE INGENIERÍA FORESTAL PERFIL DE PROYECTO DE TESIS TÍTULO: FENOLOGÍA DE VEINTINUEVE ESPECIES FORESTALES ESTABLECIDAS EN EL JARDÍN BOTÁNICO DE LA QUINTA EL PADMI, ZAMORA CHINCHIPE
AUTOR: Luis Fernando Díaz Ordóñez
Loja – Ecuador 2013 0
Contenido 1.
TÍTULO ................................. ................ ................................... ................................... ................................... ................................... ................................... ................................... .......................... ......... 2
2.
PROBLEMÁTICA PROBLEM ÁTICA .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ............................. ........... 3
3.
JUSTIFICACIÓN JUSTIFICACI ÓN................................. ................ .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ................................ .............. 4
4.
OBJETIVOS OBJETIV OS ................................. ................ ................................... ................................... ................................... ................................... ................................... ................................... .................... ... 5
5.
HIPÓTESIS .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................... ................................... ................................... .................... ... 5
6.
MARCO TEÓRICO ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .......................... ........ 6
7.
6.1.
Fenología Fenolog ía.................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ................................ .............. 6
6.2.
Importancia de la fenología en especies forestales....................................................................... forestales....................................................................... 6
6.3.
Fenofases que se estudian en las plantas ................................. ................ ................................... ................................... ................................... .................. 7
6.3.1.
Defoliación Defoliació n................................... .................. .................................. ................................... ................................... .................................. ................................... ..................... ... 7
6.3.2.
Brotación Brota ción .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ....................... ..... 7
6.3.3.
Floración Floració n y fructificación fructifi cación ................................. ................ .................................. ................................... .................................... ................................... ................. 7
6.4.
Efectos del clima en la fenología de los organismos tropicales tropicales ................. .......................... ................... ................... ................. ........ 7
6.5.
Estudios fenológicos fenológicos realizados realizados en la Región Sur del Ecuador .................. ........................... ................... ................... ................. ........ 8
MATERIALES MATERIAL ES Y MÉTODOS ................................. ................ ................................... ................................... ................................... ................................... .............................. ............. 12 7.1.
Localización Localiz ación del área de estudio ................................. ............... ................................... ................................... .................................... .............................. ............ 12
7.2.
Condiciones Condicio nes biofísicas biofísica s del área de estudio .................................. ................. ................................... ................................... .............................. ............. 13
7.2.2.
Geología ................................. ................ .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................ ...... 13
7.2.3.
Fisiografía Fisiogra fía y suelos.................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................ ....... 13
7.3.
Metodología para determinar las épocas épocas de de floración floración y fructificación fructificación de 29 especies especies forestales establecidas en el Jardín Botánico El Padmi ................................................................................ 14
7.3.1.
Tamaño de la población y muestra a estudiar ................................... ................. .................................... ................................. ............... 14
7.3.2.
Identificación y categorización de las variables a analizar .................. ........................... .................. .................. .............. ..... 15
7.3.3.
Diseño del ensayo ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................ ....... 15
7.3.4.
Levantamiento Levantam iento de la información informa ción .................................. ................ ................................... .................................. ................................... .................... 17
7.3.5.
Elaboración Elabora ción del calendario calendar io fenológico fenológi co ................................... .................. ................................... ................................... ........................... .......... 18
7.4.
Metodología para determinar la correlación entre la fenología, variables climáticas y características del suelo. .............................................................................................................. 18
7.5.
Metodología para la difusión de los resultados: .......... ................... ................... ................... .................. .................. .................. ................. ........ 18
8.
RESULTADOS RESULT ADOS ESPERADOS ESPERADO S ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................... .......... 19
9.
CRONOGRAMA CRONOGRAM A ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................... ......... 20
10. PRESUPUESTO PRESUPU ESTO ................................. ................ .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .............................. ............ 21 11. BIBLIOGRAFÍA BIBLIO GRAFÍA .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .............................. ............ 22 1
1. TÍTULO FENOLOGÍA DE VEINTINUEVE ESPECIES FORESTALES ESTABLECIDAS EN EL JARDÍN BOTÁNICO DE LA QUINTA EL PADMI, ZAMORA CHINCHIPE
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2. PROBLEMÁTICA Las presiones y amenazas que pesan sobre la Amazonía, hacen que los paisajes de selva, diversidad socioambiental y agua dulce estén siendo reemplazados por paisajes degradados, sabanizados y más homogéneos. La selva húmeda más grande y compleja del planeta continúa siendo un espacio de extracción y/o producción de insumos agroindustriales y materias primas no renovables, para los mercados nacionales e internacionales, lo cual compromete su potencial futuro de desarrollo sostenible y afecta la conservación de los espacios de vida (RAISG, 2012). La deforestación en la Amazonia Ecuatoriana llega a 180 505 hectáreas deforestadas por año, que equivalen a una tasa de 1,49 % anual (Añazco et al., 2010). En la provincia de Zamora Chinchipe la pérdida de recursos forestales es alarmante, ya que el control forestal es ineficiente y se sigue aprovechando madera y destruyendo los remanentes boscosos existentes (Aguirre, 2008). De otro lado la escasa reposición de recursos forestales maderables, provoca un balance negativo en la producción forestal. A esto se suma la situación de que la propia población maneja una visión equivocada de los recursos que ella dispone, subvalorando los bienes y servicios que los ecosistemas amazónicos le brindan (Freile et al., 2010; Aguirre y Maldonado, 2004). Son escasas las experiencias donde un colono o nativo siembre especies vegetales (árboles, arbustos o hierbas) con la idea de disponer madera y otros productos en el futuro. En estas circunstancias se manifiesta que la región sur de la amazonia posee una riqueza florística que solo es cosechada y degradada por parte de la población colona y nativa (Palacios, 2010a; Palacios, 2010b; Freile et al., 2010). Para enfrentar esta degradación se debe fomentar la producción forestal, mediante programas de reforestación, restauración, enriquecimiento e implementación de sistemas agroforestales, considerando especies útiles para multipropósitos, que sean del interés de los colonos y nativos de la región. Pero para enfrentar esta situación hace falta información científica-técnica, que aún no han sido generada, debido a la limitada investigación científica de los recursos forestales, lo cual no ha permitido impulsar el fomento de la producción forestal en la amazonia sur del Ecuador (Consejo Ambiental Regional, 2008; Weber et al., 2008; Gunter et at., 2009).
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3. JUSTIFICACIÓN En el país el estudio de bosques es poco significativo y su importancia ha sido relegada a un plano secundario, sin que existan estudios a fondo de estos sistemas ecológicos complejos y de importancia para el desarrollo del ser humano (Caiza, 2011). Para el buen fomento forestal es necesario mejorar el conocimiento científico sobre las especies forestales y no forestales que proveen de: frutos, plantas medicinales y ornamentales, fibras y forraje. Las aplicaciones de un estudio de este tipo, tienen que ver con la conservación, mejoramiento y manejo de las especies, encontrar su mejor expresión en los intentos por optimizar el rendimiento de las especies útiles al ser humano. Basándose en los estudios fenológicos, se confeccionan clasificaciones agroclimáticas, se elaboran modelos de producción de semillas, se determinan épocas de siembra y cosecha y se identifican épocas críticas de desarrollo de las diversas especies. En el campo del mejoramiento genético es de vital importancia establecer fechas de floración y fructificación de las especies, a fin de realizar las polinizaciones en el momento adecuado (Heuveldop et al., 1986). La Universidad Nacional de Loja desde el 2005 inició la investigación sobre especies forestales, estableciendo el Jardín Botánico en la Quinta Experimental el Padmi con cinco secciones: arboretum (con 30 especies forestales), palmeras amazónicas (seis especies), plantas medicinales (15 especies), frutales amazónicos (20 especies) y orquideario (150 especies). De estas especies se han generado resultados preliminares (Aguirre y León, 2010), pero es necesario continuar su monitoreo. Aprovechando este escenario se realizará el seguimiento del proceso fenológico de las especies plantadas en el Jardín Botánico, que permita disponer de información de producción de semillas, situación que podría facilitar colección y provisión de semillas para las plantaciones forestales y agroforestales. Además, esta investigación se inserta en un proyecto institucional de investigación a largo plazo y proporcionará información científica-técnica que servirá como base para futuros trabajos de investigación.
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4. OBJETIVOS Objetivo General Proveer de información sobre del comportamiento fenológico de veintinueve especies forestales establecidas en el Jardín Botánico de la quinta El Padmi, que permita contribuir al manejo silvicultural de especies y bosques secundarios de la región Amazónica del Ecuador.
Objetivos Específicos Determinar las épocas de floración y fructificación de 29 especies forestales nativas establecidas en el Jardín Botánico El Padmi y elaborar un calendario fenológico de las diferentes especies en estudio. Determinar la correlación entre la fenología de las especies forestales con las variables climáticas y factores edáficos del sector. Difundir los resultados obtenidos entre los directivos y personal técnico de la quinta El Padmi, docentes y estudiantes de la Carrera de Ingeniería Forestal y demás actores interesados.
5. HIPÓTESIS Hipótesis alternativa El comportamiento fenológico de las especies estudiadas en el jardín botánico El Padmi está en función de la especie y de las características del sitio.
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6. MARCO TEÓRICO 6.1. Fenología La fenología es el estudio de los fenómenos cíclicos o periódicos en las vidas de los organismos, en relación a la variación del ambiente. Con respecto a las plantas, los fenómenos cíclicos más estudiados son la producción de hojas nuevas y la caída del mantillo, la floración, la fructificación y la diseminación de diásporas. El factor ambiental que más frecuentemente se intenta relacionar a estos eventos fenológicos es la variación estacional del clima, y normalmente se presta atención a la posibilidad de que los eventos fenológicos se presentan en el tiempo de una manera que representa ajuste de la especie a su ambiente, ganándose alguna ventaja, por ejemplo, la floración de una época en que existe mayor disponibilidad de agentes de polinización, o la diseminación de semillas en una época en que hay mejores condiciones para la germinación de las mismas (Finegan, 1996).
6.2. Importancia de la fenología en especies forestales El registro de la variación de las características fenológicas de los árboles es de suma importancia no sólo en la comprensión de la dinámica de las comunidades forestales, sino también como un indicador de la respuesta de estos organismos a las condiciones climáticas y edáficas de una zona (Hurtado y Velapucha 1986, citados por Velásquez, 1998). De acuerdo a Hurtado y Velapucha (1986), citados por Velásquez (1998) en el campo de la silvicultura las observaciones fenológicas permiten prever la épocas de reproducción de los árboles, sus ciclos de crecimiento vegetativo y algunas otras características de gran ayuda para el desarrollo de un plan adecuado de ordenamiento del bosque; además son muy útiles para establecer los momentos de cruzamiento o de colección de polen, semillas o estacas, así como su empaque o almacenamiento. También se utiliza para fijar la secuencia de las operaciones en vivero, la reproducción de almácigo, la siembra y el repique de la plantas, para que las plantaciones puedan ser hechas cuando las condiciones climáticas sean favorables. La fenología puede ser también elemento de cierto significado en la planificación de las actividades de apicultura ya que por medio de la floración y algunas otras características fenológicas le imparten la belleza y el colorido al paisaje durante ciertas épocas del año. 6
6.3. Fenofases que se estudian en las plantas 6.3.1.
Defoliación
Desprendimiento natural de las hojas, principalmente de los árboles y arbustos, pero existen ocasiones en que puede ser una caída prematura de las mismas, que puede ser debido a cambios bruscos del ambiente, ataque de plagas de insectos o por hongos patógenos (Font, 2000).
6.3.2.
Brotación
Fenómeno en que se desarrollan brotes en las yemas terminales de la planta para iniciar la nueva hoja (Fournier 1976, citado por Bárcenas, 2001). Las diferentes partes de una planta no siempre crecen al mismo tiempo y velocidad relativa. La absorción de agua está en gran parte, limitada a las partes más jóvenes de la raíz y el crecimiento de esta continúa durante la mayor parte o durante toda la estación de crecimiento (Bárcenas, 2001).
6.3.3.
Floración y fructificación
La floración es el desarrollo de las flores desde el momento de la antesis de las más precoces hasta la marchitez de las más tardías considerada en una determinada localidad (Font, 2000). La fructificación es un fenómeno que comprende la aparición inicial del fruto y su retención hasta la madurez, el fruto es fértil cuando produce semillas viables. La fructificación es influida por varios factores externos como: los nutrientes, podas, injerto, las aspersiones hormonales, la localidad, la estación, la edad, el vigor de las plantas y diferentes factores abióticos y su relación en las diferentes fases (Fuller 1969, citado por Lozano 1997).
6.4. Efectos del clima en la fenología de los organismos tropicales Al analizar cómo el clima afecta a la fenología se distingue dos causas, las inmediatas y las últimas (van Schaik et al., 1993 citados por Aguirre 2012). Las causas inmediatas son los estímulos ambientales así como los mecanismos genéticos y fisiológicos que determinan la función de un fenotipo, Las causas últimas son las fuerzas evolutivas que dan forma a un fenotipo, que es la 7
fisiología, morfología y comportamiento de un organismo. Por ejemplo, las causas inmediatas del rápido cierre de las flores de las plantas andinas del género Gentinella son estímulos climáticos como los cambios de temperatura y presión que llevan a la pérdida de turgencia y a la flexión de los órganos de la planta. La causa última de este rápido cierre de la flor puede ser la evolución por selección natural, ya que las plantas con cierre floral rápido pueden proteger mejor los órganos florales y el polen de los daños provocados por la lluvia y otros factores (He et al., 1993 citados por Aguirre 2012).
6.5. Estudios fenológicos realizados en la Región Sur del Ecuador Para el sur del Ecuador se han identificado cinco estudios sobre la fenología de especies vegetales, mismos que se detallan a continuación: Salinas y Cueva (1982) realizaron el estudio denominado: “Estudio dendrológico y fenológico de siete especies maderables en Zamora Chinchipe”, cuyos resultados se describen el cuadro 1. Cuadro 1. Fenología de siete especies maderables de la provincia Zamora Chinchipe Especie Jacaranda copaia (Aubl.) D. Don Cedrela odorata L. Tabebuia chrysantha (Jacq.) G. Nicholson Trichilia sp. Clarisia racemosa Ruiz & Pav Cedrelinga cateniformis (Ducke) Ducke Terminalia amazonia (J. F. Gmel) Exell.
Floración Noviembre a febrero Enero a mayo Septiembre a noviembre Diciembre a febrero Octubre a diciembre Noviembre a febrero Agosto a octubre
Recolección de semillas Febrero a abril Abril a junio Noviembre a febrero Febrero a abril Noviembre a febrero Diciembre a abril Octubre a diciembre
Salinas y Cueva (1982) concluyeron que no existió correlación entre la defoliación y brotación de las especies Jacaranda copaia, Cedrela odorata, Tabebuia chrysantha y Terminalia amazonia (especies caducifolias) debido a que se observó que estas especies concluyen con el primer fenómeno para luego iniciar al segundo. Las diferencias en la presencia de las fases fenológicas entre sitios, es atribuida a la temperatura y precipitación, las variables fenológicas están directamente relacionadas con las variaciones del clima. En la mayoría de las especies, la fructificación ocurrió cuando la floración alcanz ó la asíntota máxima y en algunos casos un poco antes (Salinas y Cueva, 1982). 8
Cabrera y Ordóñez (2004) realizaron el estudio “Fenología, almacenamiento de semillas y propagación a nivel de vivero de diez especies forestales nativas del sur del Ecuador” cuyos
resultados se describen el Cuadro 2. Cuadro 2. Fenología de diez especies forestales nativas del sur del Ecuador Especie Myrica pubescens Humb. & Bonpl. ex Willd. Cedrela sp. Tabebuia chrysantha (Jacq.) G. Nicholson Clethra revoluta (Ruiz & Pav.) Spreng. Podocarpus oleifolius D. Don. ex Lamb. Heliocarpus americanus Vismia tomentosa Piptocoma dicolor (Kunth) Pruski Isertía alba Prumnopitys montana (Humb. & Bonpl.
ex Willd.) de Laub.
Floración
Fructificación
Octubre a junio
Enero a mayo
Octubre a marzo Septiembre a noviembre Marzo a junio
Enero a julio Octubre a enero
Marzo a julio Octubre a mayo Julio a septiembre Enero a agosto
Junio a octubre Febrero a junio Septiembre a febrero Mayo a marzo
Noviembre a abril
Abril y mayo
Mayo a junio
Cabrera y Ordóñez (2004) concluyeron que existen marcadas diferencias en las fenofases entre las especies como entre individuos de una misma especie, de tal manera que los individuos seleccionados no todos presentan uno de los fenómenos o total ausencia de los mismos. En especies como Tabebuia chrysantha, Clethra revoluta y Cedrela sp., tienen fructificación periódica y la intensidad de floración de estas especies está influenciada por condiciones climáticas como el viento. Además, existe una marcada correlación entre las fenofases de las especies estudiadas y las condiciones climáticas puesto que las mismas están influenciadas sea por la temperatura o precipitación de la zona (Cabrera y Ordóñez, 2004). Chimbo y Chamba (2002) realizaron un estudio fenológico de las especies forestales del bosque montano en la estación científica San Francisco, Zamora Chinchipe, cuyos resultados se describen el Cuadro 3.
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Cuadro 3. Fenología de diez especies forestales del bosque montano en la estación científica San Francisco, provincia Zamora Chinchipe. Especies Greffenrrieda emarginata (Ruiz &
Pav.) Triana. Schefflera sp. Purdea enutans Planch Tibouchina lepidota (Bonpl.) Baill. Isertia laevis (Triana) B.M. Boom Ocotea sp. Eugenia sp. Podocarpus sprucei Parl. Nacleopsis glabra Spruce ex Pittier Miconia sp.
Época de Floración
Época de recolección de semillas
Octubre a diciembre
Diciembre a enero
Enero a abril Mayo a Agosto Mayo a julio Agosto a noviembre Enero a abril Noviembre a enero Agosto a febrero Mayo a Agosto Noviembre a Abril
Abril y Mayo Agosto y septiembre Julio y Agosto Noviembre y Enero Abril y Mayo Enero y febrero Febrero y Marzo Agosto y Octubre Abril y Mayo
Chimbo y Chamba (2002) concluyeron que las especies estudiadas en su mayoría presentaron del 20 al 40 % de defoliación durante todo el año y puede estar afectada mayoritariamente por la competencia, que por los factores climáticos estudiados (temperatura y precipitación) De las especies estudiadas Greffenrrieda emarginata presenta el mayor potencial biótico y por ende la mayor abundancia en el bosque, seguida de Purdiae natans y Scheflera sp. El potencial biótico está en función de la cantidad de frutos que produce la especie, los frutos que llegan a madurar y los factores climáticos predominantes (Chimbo y Chamba, 2002). Aguilar y Cueva (2001) realizaron estudios de distribución, ecología, fenología, silvicultura y aprovechamiento del laurel de cera Myrica pubescens (Humb. & Bonpl.) Ex Willd en Ecuador (Cuadro 4), dando como resultado:
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Cuadro 4. Fenología de la especie forestal Myrica pubescens (Humb. & Bonpl.) Ex Willd en sitios diferentes. Sitio Colaisaca, cantón Calvas, provincia de Loja Estación Científica San Francisco, provincia de Zamora Chinchipe Comunidad Pimo, cantón Cañar, provincia de cañar Comunidad panza Quirola, Cantón Pallatanga, provincia Chimborazo Comunidad Pangor, cantón Colta, provincia Chimborazo Sitio Mojanda, límite entre Pichincha e Imbabura Sitio del Pilón, cantón Cayambe, provincia de Pichincha Parroquia buenos Aires, cantón Urcuquí, provincia de Imbabura.
Floración (meses)
Fructificación (meses)
Mayo a Junio
Agosto a Noviembre
Agosto a Octubre
Noviembre a Febrero
Octubre a Febrero
Marzo a Septiembre
Septiembre a Diciembre
Enero a Mayo
Noviembre a Febrero
Marzo a Julio
Octubre a Noviembre
Diciembre a Marzo
Noviembre a Diciembre
Enero a Abril
Octubre a Diciembre
Enero a Abril
Aguilar y Cueva (2001) concluyeron que debido a su amplia distribución y adaptación ecológica, las épocas en los cuales ocurren los acontecimientos fenológicos de floración y fructificación en Ecuador son diversos, debiéndose diseñar diferentes cronogramas para las labores silviculturales del laurel a lo largo de las estribaciones andinas. Bustamante y Calle (2004) realizaron el “Estudio dendrológico, fenológico y propagación de especies nativas del Cantón Célica” (Cuadro 5), los resultados fueron:
Cuadro 5. Fenología de dos especies nativas del cantón Celica
Floración
Recolección de semillas
Propagación (%)
Cedrela odorata L. (Cedro)
Marzo a julio
Junio a agosto
94
Lafoensia acuminata (Ruiz & Pav.) DC.
Enero a mayo
Abril a julio
0
Especies
(Guararo) 11
7. MATERIALES Y MÉTODOS 7.1. Localización del área de estudio La investigación se desarrollará en el Jardín Botánico El Padmi localizado en la Quinta El Padmi de propiedad de la Universidad Nacional de Loja; ubicada en la parroquia Los Encuentros del cantón Yanzatza a 123 km de la ciudad de Loja (Figura 1). La quinta tiene una extensión de 103,5 ha y se encuentra ubicado en las siguientes coordenadas planas 764741E y 9585808N, entre una altitud de 775 hasta 1150 msnm (Armijos y Patiño, 2010).
Figura 1. Ubicación del jardín botánico en la Quinta El Padmi en relación al Ecuador.
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7.2. Condiciones biofísicas del área de estudio 7.2.1.
Ecología
La temperatura media anual es de 23ºC, la precipitación media anual es de 2 000 mm, el mes más lluvioso es marzo con 226 mm, mientras que el mes de menor precipitación es octubre con 132 mm (Naranjo y Ramírez, 2009). Según la clasificación de Cañadas (1983), el clima corresponde a la transición entre el trópico subhúmedo y tropical húmedo. La zona de vida según Holdridge, es: bosque muy húmedo premontano (bh - PM) y bosque húmedo tropical (bh - T). Según Sierraet al., (1999) en la quinta existen dos tipos de vegetación: bosque siempreverde de tierras bajas y bosque siempreverde piemontano.
7.2.2.
Geología
En la parte baja de la finca, se encuentran materiales aluviales del cuaternario; en tanto que, en la parte media y alta se rocas cristalinas y metamórficas (Naranjo y Ramírez, 2009).
7.2.3.
Fisiografía y suelos
Excepto por la ausencia de colinas y altas montañas, la quinta El Padmi en su conjunto es altamente representativa de la fisiografía del corredor fluvial Zamora-Nangaritza, conformado por valles estrechos, colinas y montañas de fuertes pendientes (Naranjo y Ramírez, 2009). En la quinta El Padmi se distinguen tres grandes formas del terreno: 1) parte plana aluvial reciente, con pendiente del 5 %; 2) parte media ondulada e inclinada, con pendientes del 15 %; y, 3) parte de laderas escarpadas y muy escarpadas, con pendientes mayores al 30 % (Naranjo y Ramírez, 2009). Debido a la precipitación y la temperatura, en la zona predomina un ambiente de meteorización ferralítica, cuyo proceso de formación de suelos se denomina ferralitización, mismo que consiste en una acumulación residual de óxidos de hierro y aluminio, como resultado de: a) una meteorización de los minerales primarios; b) una casi completa eliminación de las bases (Ca, Mg, K); y, c) una significativa eliminación del silicio (Naranjo y Ramírez, 2009).
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7.3. Metodología para determinar las épocas de floración y fructificación de 29 especies forestales establecidas en el Jardín Botánico El Padmi
7.3.1.
Tamaño de la población y muestra a estudiar
Las especies forestales a estudiar son 29 (Cuadro 6), el número de individuos de cada especie varía entre 8 a 18 en campo, dando un total aproximado de 500 individuos de población universo, de los cuales se escogerá en función de los criterios de Fournier y Champartier (1978) una muestra al azar de 8 individuos por especie para la investigación, dando un total de 232 individuos muestreales. Cuadro 6. Especies forestales nativas establecidas en el Jardín Botánico de la Quinta Experimental N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Nombre Común Seique Pechiche Guararo
Guayacán Caoba Copal
Nombre Científico Cedrelinga cateniformis (Ducke) Ducke Vitex cymosa Bertero ex Spreng. Lafoensia acuminata (Ruiz & Pav.) DC. Nectandra sp.1 Clarisia sp. Nectandra lineatifolia (R. & P.) Mez Trichilia sp. Tabebuia chrysantha (Jacq.) G. Nicholson Swietenia macrophylla King Platymiscium pinnatum (Jacq.) Dugand Dacryodes peruviana (Loesener) J.F.
Familia Mimosaceae Verbenaceae Lythraceae Lauraceae Moraceae Lauraceae Meliaceae Bignoniaceae Meliaceae Papilionaceae Burceraceae
Macbride. Yumbingue Peine de mono Pituca
Balsa Tunashi Remo Arabisco Balsilla Maní de árbol Fernán Sánchez, Roblón Cedro Romerillo
Terminalia oblonga (Ruiz & Pav.) Steud. Apeiba aspera Aubl. Clarisia racemosa Ruiz & Pav Terminalia amazonia (J. F. Gmel) Exell. Albizia sp. Nectandra sp. 2 Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urb. Piptocoma discolor (Kunth) Pruski Ladenbergia sp. Aspidosperma laxiflorum Kuhlm Jacaranda copaia (Aubl.) D. Don Heliocarpus americanus L. Pouteria capacifolia Pilz Caryodendron orinocence Karsten Guarea kunthiana A.Juss. Triplaris cumingiana Fisch. & C.A.Mey.
Combretaceae Tiliaceae Moraceae Combretaceae Mimosaceae Lauraceae Bombacaceae Asteraceae Rubiaceae Apocynaceae Bignoniaceae Tiliaceae Sapotaceae Euphorbiaceae Meliaceae Polygonaceae
ex C.A.Mey. Cedrela odorata L. Podocarpus tepuyense
Meliaceae Podocarpaceae
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7.3.2. Identificación y categorización de las variables a analizar Se trabajará con dos variables dependientes: floración y fructificación, y cuatro variables independientes: temperatura, precipitación, humedad relativa y fertilidad del suelo (Cuadro 7). Para la fenología se analizará solamente las variables de floración y fructificación, ya que en la Amazonía la defoliación no se presenta debido a que los bosques son siempreverdes salvo en algunas excepciones, estas son características propias de la región (Aguirre 2013 com. pers). Las variables de precipitación, temperatura y humedad relativa serán obtenidas de la estación meteorológica que tiene la Quinta El Padmi cada 15 días. Los datos de la variable fertilidad del suelo serán tomados de otra investigación paralela a esta. Cuadro 7. Variables a ser analizadas en el estudio de la fenología de veintinueve especies forestales establecidas en el Jardín Botánico de la quinta El Padmi. Variable de análisis Floración
Tipo Cuantitativa-Discreta
Indicadores Cantidad de flores presentes en un árbol (%/ 15 días) durante un año
Fructificación
Cuantitativa-Discreta
Cantidad de frutos presentes en un árbol (% / 15 días) durante un año
Temperatura
Cuantitativa-Continua
Temperatura media/mensual (°C/mes)
Precipitación
Cuantitativa-Continua
Precipitación media/mensual (mm/mes)
Humedad Relativa
Cuantitativa-Continua
Humedad relativa media/mensual (%/mes)
Fertilidad del suelo
Cuantitativa-Continua
Contenidos de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Cu,Mn,Zn, Al y pH anualmente en el suelo dentro de las unidades experimentales
7.3.3.
Diseño del ensayo
El ensayo tiene una distribución en bloques, en cada bloque se tiene instalada una especie (entre 8 a 18 individuos cada una, sembradas a un espaciamiento de 3 x 3 m). Este diseño fue instalado hace 7 años atrás cuando se estableció el jardín botánico. En esta investigación se usará el diseño original para la evaluación de la fenología de cada una de las 29 especies forestales (Figura 2). 15
Figura 2. Distribución en bloques de las especies forestales plantadas en el Jardín Botánico El Padmi. 16
7.3.4.
Levantamiento de la información
A cada árbol seleccionado se colocará una placa de aluminio a 1,30 cm del suelo para facilitar el seguimiento fenológico de la especie. La evaluación se realizará cada 15 días por un lapso de un año, usando binoculares 10 x, observando el estado fenológico en la copa, determinando su grado de desarrollo. Se evaluará el porcentaje de presencia de cada carácter fenológico en la copa, en cada individuo componente de la muestra, usando una escala que varía de 0 a 3 (Arteaga, 2007; Villasana y Suárez, 1997), está escala es una variante de Fournier y Charpantier (1978), en el cual se considera que la información fenológica debe tener carácter cuantitativo y cubrir todo el período de manifestación de la característica, tanto el inicio, la plenitud como la declinación: La escala que se usará y la significancia es como se muestra en el cuadro 8: Cuadro 8. Escala adaptada de Fournier y Charpantier (1978) para el levantamiento de información de la fenología de las especies forestales. Grado desarrollo Flores
Grado Desarrollo Frutos
% Presencia
Botón Floral (B)
Fruto tierno
0 Ausencia
Flor Madura (M)
Fruto maduro
1 1-25 %
Fruto cayendo
2 26-50% 3 > 51 %
Significancia: 0 = Ausencia del carácter en la copa; 1 = Presencia del carácter en la copa entre 1 y 25 %; 2 = Presencia del carácter en la copa entre 26 y 50 %; 3 = Presencia del carácter en la copa > 50 %.
Para cada evaluación y para un determinado carácter fenológico, el valor de escala para una especie resultará del promedio de los valores de escalas de los individuos en ella.
17
7.3.5.
Elaboración del calendario fenológico
Al obtener los porcentajes promedios de floración y fructificación de las 29 especies durante un periodo de evaluación de 12 meses, se procederá a realizar el calendario fenológico, el cual estará diseñado de la siguiente manera (ver cuadro 9). Cuadro 9. Calendario fenológico para las 29 especies forestales establecidas en el Jardín Botánico ESPECIE: Meses Fase (15 días)
PERIODO FENÓMENOS FENOLÓGICOS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
Floración Fructificación
7.4. Metodología para determinar la correlación entre la fenología, variables climáticas y características del suelo. Para obtener una explicación sobre la ocurrencia de los fenómenos fenológicos, se relacionará e interpretará los resultados fenológicos con datos climáticos de la zona en estudio, se utilizaran datos de precipitación, temperatura media y humedad relativa media (Arteaga 2007; Villasana y Suárez, 1997). Además, se correlacionará los diferentes fenofases con las características evaluadas del suelo que se llevará a cabo en la investigación paralela a esta, se utilizará para el análisis estadística descriptiva e inferencial.
7.5. Metodología para la difusión de los resultados: Los resultados que se obtendrán de la presente investigación serán difundidos a través de: Conferencia a los estudiantes y docentes de la Carrera de Ingeniería Forestal. Conferencia a los directivos y personal técnico de la quinta El Padmi. Elaboración de un tríptico informativo dirigido a las comunidades y poblaciones de la Amazonía Elaboración de un artículo científico para ser publicado en una revista de la Universidad Nacional de Loja. 18
8. RESULTADOS ESPERADOS Contar con un calendario fenológico que provea de información sobre del comportamiento de 29 especies forestales establecidas en el Jardín Botánico de la quinta experimental El Padmi, que permita contribuir al manejo silvicultural de especies o de bosques secundarios de la región Amazónica del Ecuador.
19
9. CRONOGRAMA Cuadro 10. Cronograma de actividades del proyecto de investigación “Fenología de veintinueve especies forestales establecidas en el Jardín Botánico de la quinta experimental El Padmi”
Meses Objetivo/actividad
1
2
3
4 5
6 7
8
9 10
11
12
13
x
x x
x x
x
x
x
x
x
Selección de los árboles de cada especie que serán monitoreados
x x
Diseño de hojas de campo para la recolección de datos
x
Seguimiento y registro de datos fenológicos de las especies forestales
x
Visita del comité asesor de la tesis
x
x
x
x
Análisis de información y redacción de tesis
x
x
Difusión de resultados a actores involucrados y comunidades interesadas
x
20
10. PRESUPUESTO Cuadro 11. Presupuesto del proyecto de investigación “Fenología de veintinueve especies forestales establecidas en el Jardín Botánico de la quinta experimental El Padmi”
Rubros
Unidad
Cantidad Costo U ($) Costo T ($)
Viajes técnicos subsistencias Pasajes
Subsistencias
24
20
480
Viaje
48
5
240
Materiales y suministros Materiales de oficina
30
Materiales de campo
50
Binocular 10 x Placas de aluminio
290
0,2
58
Recursos bibliográficos y software Libros Revistas Software
Transferencia de resultados Trípticos
15
Días de campo Publicaciones de tesis
Total
Tesis
1
25
25
7
35
245 1143
21
11. BIBLIOGRAFÍA Aguilar H. y K. Cueva 2001. Estudios de distribución, ecología, fenología, silvicultura y aprovechamiento del laurel de cera Myrica pubescens (Humb. & Bonpl.) Ex Willd en Ecuador. Tesis Ing. Forestal. Carrera de Ingeniería Forestal, Universidad Nacional de Loja. Ecuador. 83 p Aguirre L., E. Anderson, G. Brehm, S. Herzog, P. Jorgensen, G. Kattan, et al. 2012. Fenología y relaciones ecológicas interespecíficas de la Biota Andina frente al cambio climático. Pp 83. En: Herzog S., R. Martinez, P. Jorgensen y H. Tiessen. Cambio climático y biodiversidad en los andes tropicales. Instituto Interamericano para la investigación del cambio Global (IAI). Paris. 426 p. Aguirre Z. 2013. Comunicación personal. Loja, Ecuador Aguirre Z. y N. Maldonado 2004. Ecosistemas, Biodiversidad, Etnias y Culturas de la región Amazónica ecuatoriana. Universidad Nacional de Loja. Loja, Ecuador. 162 p. Añasco M., M. Morales, W. Palacios, E. Vega y A. Cuesta. 2010. Sector Forestal Ecuatoriano: propuesta para una gestión forestal sostenible. Serie de investigación y Sistematización No. 8. Programa Regional ECOBONA-INTERCOOPERATION. Quito. Armijos D. y A. Patiño. 2010. Herpetofauna de un bosque húmedo tropical en la estación El Padmi de la Universidad Nacional de Loja. Revista CEDAMAZ, Volumen 1(1): 57-64. Arteaga L. 2007. Fenología y reproducción de semillas de especies arbóreas maderables en un bosque húmedo montano de Bolivia. Revista Boliviana de Ecología y Conservación Ambiental. 21:57-68. Bárcenas E. 2001. Descripción botánica y estudio fenológico de diez especies nectaríferas para los colibríes que habitan el bosque de la Estación Científica san Francisco. Tesis Ing. Forestal. Carrera de Ingeniería Forestal, Universidad Nacional de Loja. Ecuador. 77 p.
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Cabrera M. y H. Ordóñez. 2004. Fenología, almacenamiento de semillas y propagación a nivel de vivero de diez especies forestales nativas del sur del Ecuador. Tesis Ing. Forestal. Carrera de Ingeniería Forestal, Universidad Nacional de Loja. Ecuador. 154 p. Caiza E. 2011. Estudio dendrológico y fenológico de cinco especies nativas en el bosque Leonan de Llucud del cantón Chambo, provincia de Chimborazo. Tesis Ing. Forestal. Escuela de Ingeniería Forestal, Escuela superior Politécnica de Chimborazo. Ecuador. 64 p. Consejo Ambiental Regional (CAR). 2008. Plan estratégico ambiental regional. Loja, Zamora Chinchipe y El Oro. Ecuador. 122 p. Finegan B. 1996. Fenología, polinización y diseminación de diásporas. Pp. 15 – 28. En: Mejoramiento genético, selección y manejo de fuentes semilleras y de semillas forestales. 1996. CATIE. Turrialba, Costa Rica. Font P. 2000. Diccionario de botánica. Ediciones Península. Barcelona, España. 1244 p. Fournier L. y C. Champartier. 1978. El tamaño de la muestra y la frecuencia de las observaciones en un estudio de las características fonológicas de los árboles tropicales. En: Cespedesia. Cali. Vol.7, Suplemento 2. N° 25-26:25-32. Freile J., P. Moscoso y C. Félix. 2010. La magia de los Tepuyes del Nangaritza: una guía para conocer a sus habitantes. Conservación Internacional Ecuador. Quito, Ecuador. 70 p. Gunter S., P. González, G. Alvares, N. Aguirr, X. Palomeque, F. Haubrich and M. Weber. 2009. Determinants for successful reforestation of abandoned pastures in the Andes: soil conditions and vegetation cover. ForestEcology and Management 259, p81-91 Heuveldop J., J. Pardo, S. Quirós y L. Espinoza 1986. Agroclimatología Tropical. Editorial universal estatal a distancia (en línea). Consultado 28 de abril de 2012. Disponible en: http://books.google.com.ec/books?id=DD05AfVeRs0C&pg=PA171&dq=fenologia&hl= es&sa=X&ei=yYl9UcPRA4mt0AG24oH4AQ&ved=0CDwQ6AEwAw#v=onepage&q= fenologia&f=false
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