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I
Efecto de las plantaciones de Acacia mangium Willd. y Schizolobium parahyba
(Vell.) S.F. Blake sobre la trayectoria sucesional de la vegetación, en áreas de
explotación minera a cielo abierto
Dayana Elizabeth Quiceno Mena
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencia, Departamento de Biología
Bogotá, Colombia
2017
II
Efecto de las plantaciones de Acacia mangium Willd. y Schizolobium parahyba (Vell.) S.F. Blake sobre la trayectoria sucesional de la vegetación, en áreas de explotación minera a cielo abierto
Dayana Elizabeth Quiceno Mena
Tesis o trabajo de investigación presentada(o) como requisito parcial para optar al título
de:
Magister en Ciencias- Biología
Director (a):
Magister Jesús Orlando Vargas Ríos
Línea de Investigación:
Ecología
Grupo de Investigación:
Restauración Ecológica
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias, Departamento de Biología
Bogotá, Colombia
2017
III
A mi familia y a Wilson Rodríguez
IV
Agradecimientos
Quiero agradecer a todas aquellas personas e instituciones que en mayor o menor medida contribuyeron con este trabajo: En primer lugar a la Empresa Mineros S.A. por apoyar económica y logísticamente esta investigación. A mi director de trabajo de grado, el profesor Jesús Orlando Vargas, por acompañarme durante todo el proceso de esta investigación. A los jurados Elianne Ceccon y Juan Diego León por enriquecer este trabajo con sus valiosas observaciones. A todo el personal de Mineros S.A, por su interés y apoyo, en especial a Carlos Cardona, Jefe de recuperación ambiental; Carlos Andrés Pardo Zarache, Coordinador de Ecosistemas, Víctor Banda y familia de parceleros que me brindaron su hogar durante la recolección de especímenes botánicos y de suelo. A Wilson Rodríguez por el apoyo incondicional en la colección y determinación de los especímenes botánicos, además por la paciencia en este arduo proceso del trabajo de investigación. Al herbario la Universidad Nacional de Medellín (MEDEL), en especial a Jorge Mario Vélez por su colaboración en la identificación de los ejemplares; al herbario de la Universidad de Antioquia (HUA) y al herbario de la Universidad de Bogotá (COL) en el procesamiento de las colecciones botánicas. A Diego Giraldo Cañas, profesor del Instituto de Ciencias por su colaboración en la identificación de los especímenes de la familia Poacea. A Julio Betancur, profesor del Instituto de Ciencias, por su colaboración en la identificación de los especímenes de monocotiledóneas. A mis profesores, compañeros de maestría.
Y a todos los que de una forma u otra ayudaron con la elaboración de este trabajo de
grado.
V
Resumen Se comparó abundancia, riqueza y diversidad de la vegetación y contenidos de nitrógeno
(N), fósforo (P) y materia orgánica, bajo dos unidades de plantaciones establecidas en
diferentes tiempo y sobre sitios de extracción de oro por minería aluvial. La especie
exótica Acacia mangium y la especie nativa Schizolobium parahyba en las orillas del río
Nechí, Colombia. Las unidades fueron: Carguero sin establecimiento de plantaciones;
plantaciones de A. mangium y S. parahyba de 2 y 9 años, y de A. mangium de 5 años de
establecida.Los resultados mostraron diferencias significativas entre plantaciones, siendo
S.parahyba a los 9 años de edad, la que obtuvo los valores más altos para: riqueza,
abundancia y diversidad de la vegetación; contenido de N en la capa superior y P en la
capa de 40 cm; mientras que la plantación de A. mangium a los 9 años, presentó los
valores más altos en contenidos de N a los 20 y 40 cm de profundidad; P en la capa
superior y a los 20 cm; y en materia orgánica, en la capa superficial, a los 20 y 40 cm.
Palabras clave: Abundancia, riqueza, diversidad, Acacia mangium,Schizolobium
parahyba, minería.
VI
Abstract
I compared abundance, richness and diversity of vegetation and nitrogen (N), phosphorus
(P) and organic matter contents under two plantation units established at different times
and on sites of gold extraction by alluvial mining. The exotic species Acacia mangium and
the native species Schizolobium parahyba on the banks of the Nechí River, Colombia.
The units were: Freighter without establishment of plantations; plantations of A. mangium
and S. parahyba of 2 and 9 years, and A. mangium of 5 years of established. The results
showed significant differences between plantations, being S.parahyba at 9 years of age,
which obtained the values higher for: richness, abundance and diversity of vegetation;
content of N in the top layer and P in the layer of 40 cm; while the plantation of A.
mangium at 9 years presented the highest values in N contents at 20 and 40 cm depth; P
in the upper layer and at 20 cm; and in organic matter, in the superficial layer, at 20 and
40 cm.
Keywords: Abundance, wealth, diversity, nitrogen, A. mangium, S.parahyba
VII
Contenido
Pág.
Resumen .......................................................................................................................... V
Lista de Ilustraciones ..................................................................................................... IX
Lista de fotografías ......................................................................................................... X
Lista de tablas ................................................................................................................ XI
Lista de Símbolos y abreviaturas ................................................................................. XII
Introducción .............................................................................................................. - 13 -
1. Capitulo 1. Marco teórico y conceptual ................................................................. - 15 - 1.1 Proceso de disturbio en el sitio de estudio ................................................... - 15 - 1.2 Sucesión ecológica ...................................................................................... - 18 - 1.3 Plantaciones facilitadoras o inhibidoras de la sucesión ................................ - 19 - 1.4 Relación entre la vegetación y Suelo............................................................ - 20 - 1.5 Acacia mangium y Schizolobium parahyba .................................................... - 22 -
2. Capítulo 2. Preguntas de investigación ................................................................ - 27 - 2.1 Hipótesis ...................................................................................................... - 27 - 2.2 Objetivos ...................................................................................................... - 27 -
2.2.1 Objetivo General ......................................................................................... - 27 - 2.2.2 Objetivos Específicos .................................................................................. - 27 -
3. Capítulo 3. Área de Estudio ...................................................................................... 29 3.1. Definición del área y unidades de estudio ............................................................ 31
4. Capítulo 4. Materiales y Métodos ............................................................................. 37
5. Capítulo 5. Resultados ......................................................................................... - 42 - 5.1 Vegetación ........................................................................................................ - 42 -
5.1.1 Curva de Acumulación de Especies ............................................................ - 42 - 5.1.2 Composición florística ................................................................................. - 44 - 5.1.3 Riqueza ....................................................................................................... - 45 -
VIII
5.1.4 Especies colonizadoras ............................................................................... - 49 - 5.1.5 Índice de Valor de Importancia .................................................................... - 51 - 5.1.6 Relación Riqueza-Abundancia..................................................................... - 56 - 5.1.7 Análisis estadístico para la vegetación ........................................................ - 58 -
5.2 Sustrato ............................................................................................................ - 60 - 5.2.1 Materia orgánica .......................................................................................... - 60 - 5.2.2 Fósforo disponible ....................................................................................... - 62 - 5.2.3 Nitrógeno Total ............................................................................................ - 63 - 5.2.4 Análisis estadístico para el sustrato ............................................................. - 65 -
6. Capítulo. Discusión.................................................................................................. - 68 - 6.1 Riqueza, abundancia y diversidad .................................................................. - 68 - 6.2 Nitrógeno, fósforo y materia orgánica ............................................................. - 71 - 7.1 Conclusiones .................................................................................................. - 75 - 7.2. Recomendaciones ......................................................................................... - 77 -
A. Anexo: Lista del total de especies encontradas en el sitio de estudio, clasificadas por unidades, familia, hábito y origen. ............................................................................... - 79 -
B. Anexo:. Resultados de los contenidos de Materia Orgánica (M.O.%), Nitrógeno (N%) y Fósforo (P ppm) en los sustratos de las diferentes unidades de estudio a una Profundidad de 0 cm. ...................................................................................................................... - 86 -
C. Anexo:. Resultados de los contenidos de Materia Orgánica (M.O.%), Nitrógeno (N%) y Fósforo (P ppm) en los sustratos de las diferentes unidades de estudio a una Profundidad de 20 cm. .................................................................................................................... - 89 -
D. Anexo:. Resultados de los contenidos de Materia Orgánica (M.O.%), Nitrógeno (N%) y Fósforo (P ppm) en los sustratos de las diferentes unidades de estudio a una Profundidad de 40 cm. .................................................................................................................... - 91 -
IX
Lista de Ilustraciones
Ilustración 3-1: Mapa de localización de la zona de estudio ......................................... 29
Ilustración 3-2: Precipitación mensual registrada durante los años 2007 y 2008 en dos
estaciones de observación. (Montoya & Gaviria, 2011). ................................................. 30
Ilustración 3-3: Georreferenciación de las de unidades de estudio (plantaciones). ....... 34
Ilustración 4-4: Polígonos de cada una de las unidades de estudio en Quantum GIS,
2013 ............................................................................................................................... 38
Ilustración 4-5: Parcela, unidad muestral para la recolección de datos ..................... - 39 -
Ilustración 5-6: Curva de acumulación de especies vegetales, unidad de estudio:
plantación de Acacia mangium a los 5 años de edad. ................................................ - 43 -
Ilustración 5-7: Curva de acumulación de especies vegetales, unidad de estudio:
plantación de Acacia mangium a los 9 años de edad ................................................. - 43 -
Ilustración 5-8: Curva de acumulación de especies vegetales, unidad de estudio:
plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años de edad ...................................... - 44 -
Ilustración 5-9: Índice de valor de importancia, unidad de estudio: plantación de Acacia -
52 -
Ilustración 5-10: Índice del valor de importancia, unidad de estudio: plantación de Acacia
mangium de 9 años en porcentaje.............................................................................. - 53 -
Ilustración 5-11: Índice del Valor de importancia bajo la unidad de estudio: Plantación de
Schizolobium parahyba a los 9 años. a) Herbáceas y plántulas. b) Árboles y arbustos.- 56
-
Ilustración 5-12: Curva de Rango-Abundancia en las unidades de estudio: Plantación de
Acacia mangium a los 9 años (PA9), Schizolobium parahyba a los 9 años (PT9) y
Plantación de Acacia mangium a los 5 años (PA5). ................................................... - 57 -
Ilustración 5- 13: Variabilidad de los promedios de concentración en el porcentaje de
Materia Orgánica, en las diferentes unidades de estudio y en diferentes profundidades: a)
Superficie. b) 20 cm. c) 40 cm. ................................................................................... - 60 -
Ilustración 5-14. Variabilidad del promedio de concentración en % de nitrógeno, en las
diferentes unidades de estudio y en diferentes profundidades: a) Superficie. b) 20 cm. c)
40 cm. ........................................................................................................................ - 64 -
X
Lista de fotografías
Fotografía 1-1: Proceso de explotación a orillas del Río Nechí.a) Pérdida de cobertura
boscosa. b,c) Draga de cuchara. d) Draga de succión ............................................... - 16 -
Fotografía 1-2: a) Explanación del carguero con buldózer. b) Carguero con gravilla. c)
Carguero con arena. .................................................................................................. - 17 -
Fotografía 1- 3. Acacia mangium en el sitio de estudio. ............................................ - 23 -
Fotografía 1-4: Schizolobium parahyba en el sitio de estudio .................................... - 25 -
Fotografía 3-5: Unidades de estudio. a) Regeneración vegetal de Senna reticulata en la
unidad de estudio: Carguero recién formado sin plantación. b) Regeneración vegetal de
Mimosa pigra (especie colonizadora), en la unidad de estudio: Carguero recién formado
sin plantación. c) Unidad de estudio: Plantación de Schizolobium parahyba a los 2 años.
d) Unidad de estudio: Plantación de Acacia mangium a los 2 años. e) Unidad de estudio:
Plantación de Acacia mangium a los 5 años. f) Plantación de Acacia mangium a los 9
años. g) Plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años. h) Copa de Schizolobium
parahyba a los 9 años. ................................................................................................... 32
XI
Lista de tablas
Tabla 1-1: Criterios para evaluar calidad del suelo de acuerdo al contenido de N. .... - 22 -
Tabla 1-2: Criterios para evaluar calidad del suelo de acuerdo al contenido de P. ..... - 22 -
Tabla 3- 3: Unidades de estudio. ................................................................................... 35
Tabla 5- 4: Riqueza de especies y familias encontradas en cada unidad de estudio. - 48 -
Tabla 5-5: Especies reportadas como Invasoras o de comportamiento invasor
encontradas en las unidades de estudio, (Gisp, 2005). .............................................. - 50 -
Tabla 5-6: Comparación de las características de la vegetación entre las diferentes
unidades de estudio. (Media ± SD). Programa R, 2013. ............................................. - 58 -
Tabla 5-7: Comparación del N, P y M.O entre los diferentes niveles de profundidad y
unidades de estudio. .................................................................................................. - 65 -
XII
Lista de Símbolos y abreviaturas
Símbolos Término Unidad SI
N Nitrógeno total % P Fósforo disponible ppm
M.O. Materia orgánica % % Porcentaje
Abreviatura
Término
UPA Carguero recién formado
sin establecimiento de plantación
PA2 Plantación de Acacia
mangium a los 2 años de edad
PT2 Plantación de
Schizolobium parahyba a los 2 años de edad
PA5 Plantación de Acacia
mangium a los 5 años de edad
PA9 Plantación de Acacia
mangium a los 9 años de edad
PT9 Plantación de
Schizolobium parahyba a los 9 años de edad
(A) Hábito Árbol (Ar) Hábito Arbusto (Ht) Herbácea terrestre (Ha) Herbácea aérea o
escandente
(Het) Helecho terrestre (Hea) Helecho aéreo o
escandente
A Ar F
Textura Arenosa Textura Arcillosa Textura Franca
- 13 -
Introducción La mayor parte de la desaparición de bosques primarios tiene lugar en los trópicos, donde cambia el uso del suelo a bosques secundarios y a plantaciones de árboles exóticos, (Hawes et al., 2009).
El incremento en las plantaciones genera múltiples debates en torno a tres aspectos negativos: efecto sobre la biodiversidad, los suelos y los recursos hídricos. Estudios señalan, que las plantaciones con especies exóticas reducen los nutrientes del suelo y el agua, e inhiben el desarrollo de la flora nativa en su interior. De acuerdo con (Lugo, 1992), las plantaciones son alternativas ante la alta tasa de destrucción de los bosques tropicales a edades cortas, y responde a la necesidad de restaurar o revegetalizar tierras degradadas. En los estudios donde persisten barreras ecológicas por los suelos degradados, muestran a las plantaciones forestales como catalizadoras de la sucesión en la vegetación, (Lugo, 1992); ( Parrota 1992, 1993, 1995 & 2002; Cozzo, 1994; Guariguata, M.R, Rheigans, R. & Montagnini, 1995; (Da Silva, M. C., Scarano, F. R & Cardel, 1995); (Fimbel, R. A & Fimbel, 1996); (Powers, J. S., Haggar, J. P. & Fisher, 1997). Según (Parrota, 2002), la reducción de la productividad en las plantaciones y los impactos negativos asociados, están ligados es al grado de degradación del suelo y a la selección de las especies plantadas. Las plantaciones pueden lograr en un corto tiempo la protección del suelo superficial a la erosión, incrementar la acumulación de elementos menores en el ciclo de los nutrientes (Carlo, T.A, 2003); (Ruiz-Jaén, M.C., 2005) e incluso favorecer la sucesión vegetal con especies claves, (Singh, A. N., Raghubanshi A. S, 2002); (Reis, A., Bechara F.C., Espíndola M.B., Vieira N.K., 2003). (Hawes et al., 2009), expresa que las plantaciones y el bosque secundario, pueden compensar de manera efectiva la pérdida de especies en las tierras degradadas. Existen especies que pueden facilitar e inhibir el desarrollo de otras plantas, se evidencia en el tiempo de abandono, la composición y la dirección de la sucesión, (Van de Voorde, F.J.; Van der Putten, 2011).
La siembra de árboles pioneros favorece el establecimiento de especies arbóreas de sucesión tardía, además, la composición florística es diferenciada según la vegetación inicialmente establecida (da Trindade & Coelho, 2012).
La zona donde se llevó a cabo la investigación es de explotación de oro aluvial, donde establecen plantaciones al final de cada explotación del mineral. La especie más establecida en estas plantaciones es la Acacia mangium, por su rápido crecimiento, alta
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productividad y tolerancia a condiciones desfavorables de diferentes tipos de suelos (Torres Vélez & Del Valle, 2007). Por otra parte, se han sembrado árboles nativos de rápido crecimiento como: Suribio (Zygia longifolia), Piñon de Oreja (Enterolobium cyclocarpum), Balso (Ochroma pyramidale), Guacimo (Guazuma ulmifolia), Roble de tierras bajas (Tabebuia rosea), Samán (Samanea saman) y Tambor (Schizolobium parahyba), pero estos árboles nativos presentan una menor área con base en las plantaciones de la especie Acacia mangium.
El propósito de este trabajo fué comparar el efecto de las plantaciones de Acacia mangium y Schizolobium parahyba, establecidas en la zona de explotación de oro, sobre la vegetación colonizadora y el sustrato.
- 15 -
1. Capitulo. Marco teórico y conceptual
1.1 Proceso de disturbio en el sitio de estudio
La minería es el disturbio antrópico donde los ecosistemas retornan a una condición de sucesión primaria, muchas veces irreversible, dado que cambia en amplia escala la topografía e hidrología. (Vargas & Reyes, 2011)
Los impactos de la explotación minera, difieren de acuerdo al tipo de explotación: subterránea o cielo abierto, y al material explotado. La explotación de minerales metálicos e industriales presentan un mayor impacto hacia los ecosistemas, puesto que eleva la relación estéril/mineral, además de necesitar un proceso de concentración que implica la liberación de sustancias útiles mediante la trituración y molienda (Instituto Tecnológico Geominero de España, 1989). En el sitio de estudio, ribera del río Nechí, se realiza la exploración y explotación de los aluviones auríferos; es decir, la explotación a cielo abierto de minerales metálicos. En el sistema de explotación se emplea el método de corte y relleno, que consiste en la utilización de dragas de succión para la remoción del descapote (remoción del suelo), y de dragas de cucharas para la explotación del aluvión. Previo a esta actividad se remueve completamente la vegetación. La draga de succión, realiza excavaciones desde el nivel del agua hasta 12 metros de profundidad en contraste, la draga de cucharas realiza excavación desde los 12 hasta 30 metros de profundidad como máximo. Al terminar la explotación, se construyen rellenos hidráulicos con materiales estériles. Estos rellenos, se forman con la draga de cuchara, donde se remueven y transportan las capas de suelo y subsuelo. Estas capas son llevadas con la draga de succión, por un sistema de tuberías sostenidas en la superficie de la poza a otro punto cercano donde se realiza el lleno de las áreas explotadas.
- 16 -
Fotografía 1-1: Proceso de explotación a orillas del Río Nechí.a) Pérdida de cobertura boscosa. b,c) Draga de cuchara. d) Draga de succión
Las dragas construyen una poza en los aluviones profundos y van avanzando en el sitio de la explotación, dejando a su paso montículos de suelo que a simple vista parecen gravilla pero en su interior, contienen arenas, limos y arcillas,a esto se le llama cargueros (Ortega, 2005). Al cierre de la explotación, se realiza con un buldózer una explanación del carguero. En el período de lluvias se incian las siembra de las especies arbóreas en el carguero recién formado.
a) b)
c) d)
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Fotografía 1-2: a) Explanación del carguero con buldózer. b) Carguero con gravilla. c) Carguero con arena.
a)
b) c)
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1.2 Sucesión ecológica
Según Pickett, Cadenasso, & Meiners, 2008, la diferencia en alguna de las causas generales de la dinámica de la vegetación contemporánea como: la disponibilidad del sitio, la disponibilidad de las especies y el desempeño de las especies, pueden conducir a un cambio en las comunidades de plantas. La dinámica de la vegetación la concibe el papel del disturbio, la historia del sitio, sobrevivencia de las especies o dispersión de sitios abiertos; así, como mútiples diferencias en el establecimiento de las especies: crecimiento, reproducción e interacción con otros organismos y con el ambiente fisico, (Hobbs, R.J. & Cramer, 2007; Walker, L. & Del Moral, 2008). La disponibilidad de diferenciar el sitio, los da los niveles de recursos básicos que soporta los cuales determinan la sustentabilidad de un conjunto de especies, y el resultado del disturbio a una gran escala (Meiners, Cadenasso, & Pickett, 2004). La severidad, el área, la heterogeneidad espacial al interior del sitio del disturbio, la relación espacial con otras áreas de este y la frecuencia temporal, pueden afectar el ambiente de sitios abiertos (Coffin, D.P. & Lauenroth, 1989) (Oliver, C.D., Larson, B.C. & Getz, 1990)(Dale, V.H., Lugo, A.E., MacMahon, J.A. & Pickett, 1999) En el enfoque contemporáneo, se reconoce el papel del sustrato y planta en la dinámica de la vegetación, (Vitousek, 2004). Como resultado de dicha interacción, el suelo y la materia orgánica pueden construir sobre sitios desnudos acumulación aleloquímica o nuevos nichos creados por la arena o animales para otras plantas (Bazzaz, 1987). El ambiente local puede alterar la estructura y la composición de las especies a lo largo del tiempo, por efecto de la interacción entre las diversas especies presentes, así como los legados persistentes de estas mismas. (Allen, M.F., MacMahon, J.A. & Anderson, 1984) La segunda causa de la dinámica de la vegetación, es la diferencia en la oferta de especies. Esta reside en la identificación y dinámica de dos mecanismos de dispersión de plantas. El primer mecanismo, es la lluvia de semillas. La llegada de semillas desde ubicaciones fuera del sitio perturbado (Brown, Van der Valk, 1992) ( (Matlack, 1994); y la persistencia de semillas en el sitio, o en el sustrato del sitio perturbado (Egler, 1954). El desempeño de las especies se ve potenciado por la permanencia diferencial de las mismas, significa que una vez que las semillas están en el sitio establecido, una diferencia de más entre las especies puede contribuir a un cambio en la vegetación.(Horn, 1971); (Pickett, 1976);(Tilman, 1988); la permanencia incorpora las respuestas de la fisiología, la arquitectura y la historia de vida de las especies (Noble, I.R. & Slatyer, 1980) (Connell, J.H., Noble, I.R. & Slatyer, 1987). Las diversas especies e incluso los individuos de una misma especie, actúan de forma diferente. (Horn, 1971); (Pickett, 1976). Los procesos de crecimiento, supervivencia y reproducción de las especies son afectados por la disponibilidad de recursos y por el estrés ambiental por aleloquímicos, y
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por consumidores y predadores de plantas (Pickett et al., 2008), incluyendo las enfermedades de organismos.
1.3 Plantaciones facilitadoras o inhibidoras de la sucesión
El papel facilitador de los bosques plantados se debe a su influencia sobre la condiciones microclimáticas del sotobosque, a la complejidad estructural y al desarrollo de la hojarasca depositada durante los primeros años de crecimiento de la plantación. Estos cambios, conducen al incremento del ingreso de semillas desde los bosques nativos cercanos por medio de la fauna silvestre, a la supresión de pastos o especies demandantes de luz que normalmente inhiben la germinación y la sobrevivencia de especies arbóreas, y al mejoramiento de las condiciones de luz, temperatura y humedad para el crecimiento de las plántulas. En ausencia de manejo silvicultural donde se elimina la regeneración leñosa, las plantaciones monoespecíficas son reemplazadas por un bosque mixto que incluye las especies plantadas y un número creciente de especies tempranas y tardías de la regeneración natural (Parrotta, 2002). La vegetación bajo plantaciones, tiene importantes funciones ecológicas, incluyendo la alta acumulación de nutrientes y contribuciones a la diversidad global de especies, puesto que gran cantidad de especies se restringen al sotobosque y otras deben pasar a través de este, durante sus etapas de plántula.(Taverna, Peet, & Phillips, 2005). Las plantaciones muestran mayor eficiencia en la captación de nutrientes de la materia orgánica que los bosques secundarios, pero estos últimos, recirculan nutrientes más rápido que las plantaciones que tienden a almacernarlas (Lugo, 1992). Las plantaciones traslocan más nutrientes antes de la caída de la hoja que los bosques secundarios, esta condición aumenta con la edad de la plantación, sin embargo, es peligroso generalizar en las plantaciones de árboles trópicales o extrapolar de un sitio de un ecosistema a otro (Lugo, 1992) Los cambios en la eliminación de hojarasca y/o sotobosque, se observan en los 10 cm de la capa superior del suelo, pero no en la capa de 10-20 cm. (Xiong et al., 2008). Los resultados de campo, en plantaciones jóvenes, concluyeron que las especies exóticas pueden aumentar la retención de nitrógeno en la biomasa, pero tenían una pérdida de nitrógeno por lixiviación, que las especies nativas (Wang, 2013). La siembra de árboles pioneros nativos, favorece el establecimiento de especies arbóreas de sucesión tardía, asimismo, los bosques secundarios y las plantaciones de especies nativas tales como: Trema micrantha, promueven la alta diversidad de las especies leñosas. El proceso de facilitación que cumplen las especies plantadas, se debe en alta proporción a las condiciones de sombra; sin embargo, el uso del suelo en el pasado, es decisivo para la calidad y la tasa de regeneración vegetal (da Trindade & Coelho, 2012).
- 20 -
Se debe tener en cuenta en la restauración, que la pérdida de recursos puede cambiar la composición del ecosistema. Cuando hay menos recursos, podría haber menor diversidad, mientras que el aumento de los recursos puede alentar la invasión de especies colonizadoras no deseadas. Se debe tener en cuenta que una vez que se identifica el estado deseado del ecosistema, la práctica de la restauración debe guiarse por el estado de la dinámica de la vegetación de la comunidad y sus recursos (Hobbs, R.J. & Cramer, 2007). Las especies invasoras pueden inhibir la trayectoría de la sucesión y no difieren entre nativas y exóticas. La invasión en una sucesión depende de lo vulnerable que sea la comunidad a la “invasibilidad”, la cual tiene una asociación fuertemente positiva con la riqueza de especies, (Meiners et al., 2004). La invasión de especies, no parece estar restringida por la diversidad de la comunidad local, es decir, la diversidad por sí sola no es el control dominante en el éxito de la invasión, los controles aparecen de manera individual, combinado con interacciones interespecíficas positivas y negativas. La diversidad, es sólo una parte de un complejo a nivel de interacción de la comunidad. (Meiners et al., 2004) En la zona trópical de Brunei, la especie Acacia mangium ha mostrado habilidades invasoras en altas condiciones de luz y en bosques perturbados, especialmente en aquellos sitios propensos a la sequía recurrente y al fuego, convirtiéndo los hábitats con el tiempo en rodales casi monoespecíficos; pero en condiciones limitadas por la luz, bosques relativamente intactos y áreas disturbadas pero periódicamente inundadas, la habilidad invasora de la Acacia mangium se limita o es casi inexistente.(Osunkoya, Othman, & Kahar, 2005) En contraste, en Sudámerica, Brasil, en los estados de Amapa y Roraima en la región del Amazonas, así como en la Mata Atlántica y las zonas de vegetación costera de Bahía, Espíritu Santo y Río de Janeiro, esta especie presenta registro de este comportamiento invasor (Meiners et al., 2004).
1.4 Relación entre la vegetación y Suelo
La relación entre las especies de árboles y la disponibilidad de nutrientes del suelo es fundamental para evaluar la sucesión vegetal bajo plantaciones y la promoción de la restauración forestal. Los árboles fijadores de nitrógeno (AFN) son especies maderables que toleran ambientes muy degradados, los cuales juegan un papel primordial al incrementar el nivel de nitrógeno en el suelo debido a su capacidad de fijarlo a través de la simbiosis con bacterias en sus raíces y por medio del aporte de materia orgánica, debido a la caída periódica o estacional, natural o provocada (cosecha), de hojas, flores, frutos, ramas y raíces muertas. Además sus raíces, pueden absorber nutrientes de capas profundas del suelo y trasladarlos a la superficie, haciéndolos disponibles para la pastura u otras especies en la sucesión. En algunos casos, pueden incrementar la disponibilidad de fósforo (simbiosis con micorrizas), calcio, potasio y magnesio (Botero & Russo, 2005).
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En los bosques tropicales, los nutrientes más disponibles están generalmente ligados a la vegetación a través de la biomasa o de la materia orgánica presentes en las capas superiores del suelo, (Lugo, 1992). En esta capa el sotobosque, cumple una gran función en la descomposición de la hojarasca, (Xiong et al., 2008). La cantidad de nitrógeno presente en muchos suelos es escasa, debido a su propia dinámica y a su ciclo biogeoquímico. El nitrógeno puede llegar al suelo gracias a los aportes de materia orgánica y a la fijación bacteriana a partir del aire. El nitrógeno, es el único macronutriente que es comúnmente disponible para las plantas en ambas formas, oxidada y reducida, principalmente nitrato y amonio (Patterson et al., 2010). Dentro del suelo es aprovechado por las plantas, animales y microorganismos que lo incorporan a sus tejidos. Cuando plantas, animales y microorganismos que lo incorporan a sus tejidos el nitrógeno mueren, este reingresa al suelo completando el ciclo. Este ciclo es complejo e involucra una serie de reacciones y organismos con diferentes metabolismos. Siempre comienza con compuestos orgánicos sencillos NH4+, NO2-, NO3-, N2, NH3) y termina con compuestos orgánicos complejos; que a través de la descomposición regresan a la etapa de compuestos sencillos. La reducción del nitrato a amonio es a través de la vía microbiana anaeróbica del ciclo del Nitrógeno que transforma primero el NO3 a NO2 y luego a NH4-. Los suelos de los bosque tropicales húmedos son buenos candidatos para reducir el nitrato, caracterizándose por rápidas tasas del ciclo de nitrógeno y cantidad de nitrógeno disponible. (Patterson et al., 2010). La fijacion simbiótica del nitrógeno es una de las principales vías de entrada de este elemento en los ecosistemas forestales, sobre todo en zonas tropicales de tierras bajas (Inagaki & Ishizuka, 2011). En los microorganismos la carencia de nitrógeno puede afectar el crecimiento, por lo que la población microbiana no tendrá un desarrollo óptimo. En contraste, demasiado nitrógeno permite el crecimiento microbiano, rápido y acelera la descomposición; pero puede crear problemas de olor en condiciones anaerobias. Además, el exceso de nitrógeno puede ser liberado como amoniaco; en tanto que el nitrógeno aprovechable escapará en forma de gas. Según Moreno, 1978, se tienen unos criterios para evaluar un suelo con base a los contenidos de nitrógeno total, que sirven para evaluar la calidad del suelo (Tabla 1-1).
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Tabla 1-1: Criterios para evaluar calidad del suelo de acuerdo al contenido de N.
Categoría Valor en % de nitrógeno en el suelo
Extremadamente pobre < 0.032
Pobre 0.032 - 0.063
Medianamente pobre 0.064 - 0.095
Medio 0.096 - 0.126
Medianamente rico 0.127 - 0.158
Rico 0.159 - 0.221
Extremadamente rico > 0.221
En el caso del fósforo, junto con el nitrógeno y el potasio, es un macronutrimento esencial para las plantas y los microorganismos. Podiendo ser un nutriente limitante, ya que es un componente de los ácidos nucleicos y de los fosfolípidos, (Muñoz et al., 2000). En forma orgánica el fósforo se encuentra en el humus y la materia orgánica, y sus niveles en el suelo pueden variar desde 0 hasta mayores que 0.2%. La fracción inorgánica está constituida por compuestos de hierro, aluminio, calcio y flúor, entre otros, y normalmente son más abundantes que los compuestos orgánicos. Solo una pequeña parte del P aparece en solución en suelo (< 0.01-1 mg L-1). (Muñoz et al., 2000). La categoría de disponibilidad de fósforo según análisis de suelos, se reporta a continuación mediante la extracción con bicarbonato de sodio 0.5M pH 8.5. (Bernier, 1999) (Tabla 1-2).
Tabla 1-2: Criterios para evaluar calidad del suelo de acuerdo al contenido de P.
Rango Categoría Clasificación del suelo1
5.0 Muy Bajo Suelo pobre
5.1 – 10.0 Bajo Suelo medio
10.1– 20.0 Medio Suelo rico
20.1– 30.0 Alto Suelo rico
≥ 30.1 Muy Alto Suelo rico
1.5 Acacia mangium y Schizolobium parahyba
La especie exótica Acacia mangium, es originaria de Queensland (Australia), Papua
Nueva Guinea e Indonesia. Su fenología se asemeja a la de árboles de sabanas
1 Clasificación del suelo según el contenido de fósforo, de acuerdo a Urbano, 1995.
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estacionalmente secos, subtropicales. Es uno de los árboles, más plantados en los
trópicos cálidos y húmedos (Evans, 1992); (Harrison S. & Herbohn.J., 2001).
Fotografía 1- 3. Acacia mangium en el sitio de estudio.
Su amplia aceptación, se debe a su crecimiento inicialmente explosivo (Newaz, S. Millat-e-Mustafa, 2004), a su capacidad de competir con éxito y de crecer en suelos erosionados, ácidos y compactados (Davies, S.J. & Becker, 1996). Esta especie fija nitrógeno atmosférico y produce gran cantidad de hojarasca, mejorando las características físicas y químicas del suelo (Forss, E., Matalmo, M., Saramaki, 1998) (Ferrari, A.E. & Wall, 2004) (Garay I,. Pellens R., Kindel A., 2004). Por lo que se ha utilizado ampliamente y con éxito en la recuperación de suelos minados de bauxita, oro, cobre, carbón, hierro y estaño, especialmente en las zonas tropicales de Asia, Australia y Brasil (Ang, L.H. & Ho, 2002), (Ferrari, A.E. & Wall, 2004), (Maiti, 2006).
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Al comparar las plantaciones de Acacia mangium con otras especies no leguminosas en la zona tropical de Burnei, se ha observado como las concentraciones de N y P en las hojas frescas son más altos en la Acacia mangium que en las otras especies no leguminosas (Swietenia macrophylla yla conífera Araucaria cunninghamii). En la plantación de Acacia mangium, las altas cantidades de N se acumulan y se devuelven al suelo de la plantación, mientras que el proceso de reabsorción de fósforo es eficiente, debido a que es reabsorbido nuevamente por esta especie (Inagaki & Ishizuka, 2011). En Colombia a 2007, se tenían 10.000 hectáreas plantadas de Acacia mangium, plantaciones que se han utilizado con éxito en la recuperación de áreas de minería de oro con suelos degradados, y en los rellenos de suelo en minería del carbón. (Torres Vélez & Del Valle, 2007). Como muchas leguminosas, la Acacia mangium se ve favorecida en la absorción de nitrógeno a través de la simbiosis en el sistema radical con bacterias del género rhizobium. Durante las primeras etapas de crecimiento, la especie Acacia mangium se desarrolla en buenas condiciones en suelos con deficiencias de elementos básicos. En general, en las diversas zonas donde se ha plantado la especie, se ha desarrollado una amplia red de estos nódulos visibles en la capa superior del suelo (Osorio, 2000). De igual manera, estudios muestran la inmovilización de nitrógeno al interior de la plantación de Acacia mangium debido a la cantidad de lignina presente en la descomposición de la hojarasca (Yang, Liu, Ren, & Wang, 2009). La especie nativa Schizolobium parhyba (Vell.) Blake (Fabaceae) es una especie ampliamente distribuida en cuatro de los cinco tipos de ambientes de la selva tropical del Atlántico neotropicales (forestales, bosques amazónicos, andinos y América Central), (Turchetto-Zolet et al., 2012).
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Fotografía 1-4: Schizolobium parahyba en el sitio de estudio
Esta especie, incluye dos variedades: Schizolobium parahyba var. parahyba (pedicelos no articulado; anteras 2.3-3.2 mm) y Schizolobium parahyba var. amazonicum (pedicelos articulado 2-6.5 mm por encima de la base; anteras (1,2) 1,3-2,3 mm). Ambas variedades tienen distribución discontinua: Schizolobium parahyba var. parahyba crece en la selva atlántica de Brasil (Santa Catarina), Paraguay y Argentina; mientras que Schizolobium parahyba var. amazonicum se distribuye desde la cuenca del Amazonas en Brasil y Bolivia hasta el sureste de México. Schizolobium parahyba no se desarrolla en la sabana o en alturas superiores a 700 msnm. Es hermafrodita pero auto-incompatibles, polinizada por las abejas y alberga semillas dispersadas por el viento (Pietrobom & Oliveira, 2004) Esta especie se reconoce como un árbol forestal, ecológica y económicamente importante, debido a que es una de las especies de árboles de crecimiento más rápido. Se utiliza ampliamente en proyectos de reforestación y se ha introducido ampliamente en las regiones tropicales como árbol ornamental (Turchetto-Zolet et al., 2012).
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Ha incrementado su importancia en estados de sucesión temprana. Como especie, contribuye a la estabilización del balance hídrico y la reducción de la erosión en microcuencas y como potencial en la producción de madera. Debido a su rápido crecimiento y tolerancia relativa a la baja fertilidad del suelo, esta especie es altamente plantada en áreas degradadas (Gazel et al., 2007).
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2. Capítulo. Preguntas de investigación
Se planteó como problema de investigación: ¿Se encuentran diferencias en la composición, abundancia, riqueza y diversidad en la vegetación bajo las plantaciones establecidas con diferentes edades?, ¿Se encuentra diferencias en el sustrato bajo las plantaciones establecidas?. Para dar respuesta a las anteriores preguntas, se comparó la composición, abundancia, riqueza y diversidad de la vegetación bajo las plantaciones de Acacia mangium y Schizolobium parahyba, igualmente la concentración de nitrógeno total, fósforo disponible y materia orgánica en los sustratos.
2.1 Hipótesis
La vegetación bajo la plantación de Acacia mangium es significativamente
diferente a la encontrada en la plantación de Schizolobium parahyba.
Los contenidos de nitrógeno total, fósforo disponible y materia orgánica bajo la
plantación de Acacia mangium, son significativamente diferentes a los
encontrados en la plantación de Schizolobium parahyba.
2.2 Objetivos
2.2.1 Objetivo General
Evaluar el efecto de las plantaciones de Acacia mangium y Schizolobium parahyba sobre la vegetación colonizadora y el sustrato, en áreas de explotación minera a cielo abierto.
2.2.2 Objetivos Específicos
Comparar la composición, abundancia, riqueza y diversidad de la vegetación colonizadora bajo las plantaciones de Acacia mangium y Schizolobium parahyba,
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de diferentes edades en la zona de explotación de minería aluvial, ubicada en las orillas del río Nechí.
Determinar los contenidos de nitrógeno total, fósforo disponible y materia orgánica presentes en el sustrato bajo las plantaciones de Acacia mangium y Schizolobium parahyba, de diferentes edades en la zona de explotación minería aluvial, ubicada en las orillas del río Nechí.
29
3. Capítulo. Área de Estudio
El sitio de estudio se encuentra en el valle del río Nechí, zona localizada al NW de Colombia, en el flanco oriental de la cordillera central geográfica, donde comprende los municipios de El Bagre, Zaragoza y Nechí; zonas históricamente explotadas por la extracción de oro aluvial. El área de estudio se encuentra a una distancia de la ciudad de Medellín de 198 Km., de los cuales, 173 Km corresponde a la distancia en línea recta desde la ciudad de Medellín hasta la ciudad de El Bagre. Los medios de transporte en este tramo son terrestre o aéreo. Desde el municicipio de El Bagre hasta la zona de estudio se tiene una distancia promedio de 10 a 25 Km donde el medio de transporte es fluvial. La zona de estudio, se encuentra en la margen derecha del río Nechí y limita hacia al norte con las estribaciones de la Serranía de San Lucas (sur de Bolívar). Se ubica entre los 80 y 150 msnm. Las coordenadas geográficas del sitio se encuentran entre los 79°49ʼ11.2ˮN, 74°46ʼ55.4ˮW y los 7°35ʼ11.9ˮN, 74°48ʼ34.7ˮW. Ilustración 3-1: Mapa de localización de la zona de estudio
En el Bajo Cauca Antioqueño conforme con su posición ecuatorial, las variaciones estacionales de la temperatura son poco significativas. El promedio multianual, según datos de la estación Cacaoteras del Dique es de 27,9 °C. El menor valor se obtiene para
30
el mes de enero (27,4° C), mientras que el máximo corresponde al mes de marzo (28,7 °C). (CORANTIOQUIA y Corporación Montañitas, 2004). La zona de estudio presenta una humedad relativa promedio de 81.2% y una distribución
de precipitación monomodal con un período seco entre diciembre y marzo con un período
de lluvia entre abril y noviembre. En la zona se muestran valores de precipitación anuales
que varían desde 2.500 a 2.800 mm anuales (Montoya & Gaviria, 2011).
En la zona se tienen dos estaciones de monitoreo, ubicadas entre 19 y 30 Km del área de estudio, específicamente localizadas en la Ciénaga Colombia, cuenca baja del río Man al noroccidente de la región del Bajo Cauca antioqueño entre los municipios de Caucasia y Cáceres. (Ilustración 3-6).
Ilustración 3-2: Precipitación mensual registrada durante los años 2007 y 2008 en dos estaciones de observación. (Montoya & Gaviria, 2011).
Los suelos encontrados previo a la explotación de mineral son aluviales, conformados por una capa mezclada de arenas, limos y arcillas, que la mayor parte del año permanecen anegados tanto por las crecientes, como por las quebradas que nacen en las cordilleras y desembocan en los suelos al no encontrar un cauce definido, hasta evacuar en el río Nechí. Estos suelos son de textura y profundidad diversa que se caracterizan por el color gris (gley) en zonas planas o en depresiones. Se les denomina suelos hidromórficos con gleyzación total (régimen reductor) y orgánicos.
31
3.1. Definición del área y unidades de estudio
Seleccioné dos plantaciones: Acacia mangium y Schizolobium parahyba. Las plantaciones de Acacia mangium se establecen como un monocultivo y corresponden al 80% del área; el porcentaje restante corresponde a plantaciones de Schizolobium parahyba establecida en menor proporción con las especies arbóreas: Samanea saman, Enterolobium cyclocarpum, Guazuma ulmifolia y Zigia longifolia. La discontinuidad en el establecimiento de la especie Schizolobium parahyba se constituyó en la mayor dificultad para la selección de las unidades de estudio. Estas unidades, se caracterizaron por ausencia de manejo silvicultural bajo su dosel, conocimiento de su edad y homogeneidad en la conformación del sustrato del carguero. Las cinco unidades de estudio se eligieron, combinando una escala espacial: dos especies de plantaciones y una escala temporal: diferentes edades, además, se estableció una unidad control: área del carguero recien formado sin ninguna plantación. Las unidades de estudio fueron: 1) Carguero recién formado sin establecimiento de plantación (UPA). 2) Plantación de Acacia mangium a los 2 años de edad (PA2). 3) Plantación de Schizolobium parahyba a los 2 años de edad (PT2). 4) Plantación de Acacia mangium a los 5 años de edad (PA5). 5) Plantación de Acacia mangium a los 9 años de edad (PA9). 6) Plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años de edad (PT9), ver Ilustración 3.7
32
Fotografía 3-5: Unidades de estudio. a) Regeneración vegetal de Senna reticulata en la unidad de estudio: Carguero recién formado sin plantación. b) Regeneración vegetal de Mimosa pigra (especie colonizadora), en la unidad de estudio: Carguero recién formado sin plantación. c) Unidad de estudio: Plantación de Schizolobium parahyba a los 2 años. d) Unidad de estudio: Plantación de Acacia mangium a los 2 años. e) Unidad de estudio: Plantación de Acacia mangium a los 5 años. f) Plantación de Acacia mangium a los 9 años. g) Plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años. h) Copa de Schizolobium parahyba a los 9 años.
a) b)
c) d)
33
Las plantaciones de dos años de edad ubicadas en la vereda Puerto Gaitán del municipio de Nechí, el resto en el municipio de El Bagre (veredas Río Viejo, San Carlos y Amacerí) y el municipio de Zaragoza (vereda 505).
g)
e)
f)
h)
34
Ilustración 3-3: Georreferenciación de las de unidades de estudio (plantaciones).
Convenciones
Unidades de Estudio
Plantación_A.mangium 2 años
Plantación_A.mangium 5 años
Plantación_A. mangium 9 años
Plantación_S. parahyba 2 años
Plantación_S. parahyba 9 años
MUNICIPIOS
EL BAGRE
NECHI
ZARAGOZA
´
35
A excepción de las plantaciones de 2 años, los sitios de muestreo se hicieron en la orilla derecha del río Nechí con toma de repeticiones. El número de parcelas se estableció al azar y proporcional al área de ocupación de los
rodales plantados. El número de parcelas varió desde siete (7) en plantaciones de Acacia
mangium a una edad de 5 años, hasta 27 en las plantaciones de Acacia mangium a una
edad de 9 años. En cada una de las unidades de estudio se midió el área, se tomaron
muestras de sustrato (Osorio, 1999), y se recolectaron los antecedentes históricos: edad
de la plantación, nombre de la parcela agroforestal donde se ubica la plantación y
posibles actividades agrícolas desarrolladas: cultivos, actividad ganadera o apícola
(Tabla 3-3).
Tabla 3- 3: Unidades de estudio.
2 Ver ilustración 3-3: Localización de unidades de estudio
Unidades de
estudio
(Plantación x
edad)
Número
de
parcelas
de 200 m2
Ubicación*
Vereda/
Coordenadas
geográficas
Área
(Ha)
Matriz2 Distancia
promedio de
la parcela a
fragmentos
de cobertura
Carguero recién
formado, sin
establecimiento
de plantaciones
(UPA)
Sin
parcelas.
Inventario
total de las
especies
Unidad de
Producción No 5
- Río
Nechí
-
Plantación
monoespecífica
de
Acacia
mangium de 2
años
(PA2)
Sin
parcelas.
Inventario
total de las
especies
Bijagual
7° 48’ 45.6” N,
74° 48’ 09.8” W
0.43 Cultivos
de
plátano,
Río
Nechí
˂ 1 km
Plantación de
Schizolobium
parahyba de 2
años (PT2)
Sin
parcelas.
Inventario
total de las
especies
Bijagual
7° 48’ 38.7” N,
74° 48’ 09.6” W
0.6 Cultivos
de
plátano
Río
Nechí
˂ 1 km
Plantación
monoespecífica
de
Acacia
mangium de 3-5
años (PA5)
7 Río viejo y San
Carlos
7° 48’ 04.9” N - 7°
49’ 10.1”, 74° 46’
33.6” W - 74° 47’
01.2”
Contiguo a las
parcelas
agroforestales
#11 y #26
1.03 Río
Nechí,
cultivos
de pan
coger.
1 – 4 km
36
Plantación
monoespecífica
de Acacia
mangium de 9
años
(PA9)
27 Amacerí.
7° 47’ 32.7” –
7° 47’ 53” N,
74° 47’ 09.6” - 74°
47’ 33.8” W
Al interior de las
parcelas
agroforestales #9,
#10 y #21
9.92 Zona
ganadera
, con
siembra
en
algunos
sitios de
Mucuna
deeringia
na (Bort)
Merr.,
llamada
conúnme
nte
vitabosa
y
plantacio
nes
juveniles
de
Acacia
mangium
.
2 – 3 Km
Plantación de
Schizolobium
parahyba de 9-
10 años
(PT9)
7 505, Amacerí y
San Carlos.
7° 40’ 51.3” –
7° 47’ 51.5” N;
74° 46’ 53.7” - 74°
47’ 34.9” W
Al interior de las
parcelas
agroforestales #6,
#9 y #16
1.89
Pueraria
phaseolo
ides
(Roxb.)
Benth.,
llamada
comúnm
ente
Kudzú.
Río
Nechí y
plantacio
nes de
acacia
de varios
años sin
manejo.
0.5 – 3 Km
37
4. Capítulo. Materiales y Métodos
Posterior al premuestreo donde se eligió las unidades de estudio y se calculó el área, se
estableció sitios al azar, en los cuales se estableció las parcelas como se muestra en la
Ilustración 4-9.
En total se estableció 41 parcelas de 200 m2, para un muestreo de 8.200 m2, donde se
distribuyeron en siete (7) parcelas para la plantación de Acacia mangium a los 5 años, 27
parcelas en la plantación de Acacia mangium a los 9 años y siete (7) parcelas en
plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años.
Para las plantaciones de dos años de edad y para la unidad de estudio: carguero recién
formado sin establecimiento de plantaciones, no se estableció parcelas, porque no
cumplía con los requisitos de área de 600 m2 para establecer la unidad de estudio,
mínimo con tres repeticiones.
38
Ilustración 4-4: Polígonos de cada una de las unidades de estudio en Quantum GIS, 2013
- 39 -
En cada unidad de estudio se estableció parcelas semipermanentes tipo RAP de Gentry Modificadas, de 50 m x 4 m (200 m2). La parcela RAP de Gentry Modificadas, consistió en un rectángulo con pita y tubos de PVC de 50 cm de longitud, donde cada tubo correspondió a un vértice. Para una mayor precisión, el rectángulo se midió con cinta métrica y tamanuá, además se instaló en la periferia del rectángulo una cinta reflectiva cada 10 metros con el objetivo de rectificar las mediciones y facilitar la ubicación de las subparcelas. La unidad muestral fue la parcela de 200 m2, por tanto cada unidad muestral, es una repetición. En cada una de las parcelas se registró la regeneración vegetal bajo el dosel de las plantaciones. Las parcelas se localizaron al azar en los rodales seleccionados. En cada parcela se estableció tres (3) subparcelas. La subparcela central, nombrada S3, de 5 m x 4 m (20 m2), se cuantificaron los arbustos y árboles juveniles que presentaron una circunferencia a la altura del pecho entre 3.1 cm – 31.4 cm. Esta subparcela se ubicó al azar y se delimitó con pita. En las dos (2) subparcelas nombradas S1 y S2 de 1 m x 1 m, (1 m2), ubicadas igualmente al azar, se identificó herbáceas y plántulas con una circunferencia menor de los 3,1 cm. Estas subparcelas, se delimitaron con estacas pintadas de color rojo en su extremo superior. La metodología de parcelas anidadas de diferentes tamaños, permitió un acercamiento en múltiples escalas. En la Ilustración 4-10 se muestra su diseño. En total se establecieron 41 parcelas en tres de las cinco unidades de estudio: Plantación de A. mangium como monocultivo de 5 años; plantación de A. mangium como monocultivo de 9 años y plantación de S. parahyba de 9 años. Por el tamaño del área y las pocas especies encontradas, no se establecieron parcelas en las unidades de estudio: plantación monoespecífica de A. mangium y plantación de S. parahyba, ambas de 2 años. En estas unidades de estudio se realizó una cuantificación total de las especies.
Ilustración 4-5: Parcela, unidad muestral para la recolección de datos
- 40 -
Perímetro de la parcela de 200 m2
Medidas de la parcela de 200 m2 Perímetro de la subparcela de 20 m2 (S3) Perímetro de las subparcelas de 1 m2 (S1,S2) Ubicación de las subparcelas (X,Y)
El muestreo de la vegetación se realizó entre los meses de marzo, mayo y septiembre, período de lluvias. En estas parcelas se incluyó varias formas de crecimiento: árboles, arbustos, hemiepífitas, trepadoras o escandentes, hierbas terrestres, epífitas y otras. Este sistema de clasificación se adaptó de algunos trabajos de inventarios de vegetación, y al emplearlo los resultados se tornan más versátiles y se pudieron agrupar o desagregar según la necesidad.
La información recolectada en estas parcelas fue la siguiente: Altitud, coordenadas
geográficas (G.P.S), orientación -definida en la esquina inferior izquierda del inicio de
cada parcela-; fecha y hora de establecimiento de la parcela, localización -municipio,
vereda, parcela agroforestal-, registro de las especies mediante su nombre local, nombre
científico y hábito de crecimiento. Registro de los diámetros y estimación de la altura a
todos los individuos en las parcelas de 20 m2 y 200 m2, presencia de flor o fruto, toma de
muestras para identificación taxonómica, número de colección botánica, densidad de
cobertura cada 10 metros en cada uno de los puntos cardinales (N,E,W,S), número de
individuos por parcela y muestra de sustratos.
El muestreo de suelo o sustrato se realizó de acuerdo a la metodología empleada por la
Universidad Nacional, comúnmente aceptada para muestrear suelos con el fin de evaluar
su fertilidad (Osorio, 1999)
Se identificó cada unidad de muestreo y se tomaron submuestras de sustrato en cada
una de las parcelas establecidas al azar. Puesto que las parcelas se encontraban
establecidas al azar y por la distancias del sitio, se decidió tomar tres (3) submuestras en
cada parcela establecida. La distancia entre cada una de las submuestras al interior de
las parcelas fue 50 metros aproximadamente.
Se usó un barreno para la toma de muestras en tres profundidades diferentes: capa
superior (1-2 cm), 20 cm y 40 cm de profundidad. Se tomó muestras en diferentes
profundidades, para verificar si habría cambios en los nutrientes, puesto que la capa de
los sustratos son construidos al cierre de la explotación, en lo que se denominaron
cargueros.
En total se tomó mínimo nueve (9) muestras por parcela. Las submuestras procedieron
en la gotera de los árboles estudiados (A. mangium y S. parahyba) y los puntos de
muestreo fueron georreferenciados.
Las submuestras en campo se tamizaron para eliminar residuos vegetales y roca; luego
se mezclaron dependiendo de la homogeneidad del suelo, para formar una muestra
compuesta de mínimo tres repeticiones en cada unidad de estudio: 1) Carguero recién
formado, sin establecimiento de plantaciones (UPA). 2) Plantación de Acacia mangium a
- 41 -
los 2 años de edad (PA2). 3) Plantación de Schizolobium parahyba a los 2 años de edad
(PT2). 4) Plantación de Acacia mangium a los 5 años de edad (PA5). 5) Plantación de
Acacia mangium a los 9 años de edad (PA9). 6) Plantación de Schizolobium parahyba a
los 9 años de edad (PT9).
Los diámetros se registraron con cinta métrica, la altura fue estimada y la densidad de la
cobertura fue tomada con densiómetro. En las subparcelas S1 y S2, se colectó
herbáceas, por lo que no se tomó datos de diámetro y altura.
En la parcela de 200 m2 se enumeró y marcó con pintura asfáltica, todos los árboles con
un DAP mayor a 10 cm, los individuos fueron siempre marcados en el lado frente al inicio
de la parcela, para esto se removió en algunos árboles la vegetación hemiepífita,
trepadora y epífita en el sitio de su marcación. A todos los árboles se les marcó el lugar
donde se midió el CAP, para los árboles que presentaron dificultad en la toma de la
circunferencia a los 1.3 metros de altura, se registró en el formulario la altura a la cual se
tomó este diámetro.
Para la identificación de los especímenes vegetales se siguieron tres pasos: colecta en campo, prensado y herborización (trabajo de herbario). La identificación se realizó para 380 colecciones botánicas determinadas en 57 familias, 111 géneros, 147 especies o morfotipos; siete (7) de estos morfotipos se recolectaron en los alrededores de las parcelas.
Estos especímenes reposan en el herbario de la Universidad Nacional sede Medellín (MEDEL). Los duplicados en el herbario Nacional Colombiano (COL) de Bogotá y en el herbario de la Universidad de Antioquia (HUA).
Las etiquetas de cada uno de los especímenes de colección contienen: a) País b)
Herbario c) Familia d) Nombre científico e) Quien Determinó f) Fecha de determinación g)
características h) Nombre Común i) Departamento j) Municipio k) Sitio l) Zona de vida m)
Coordenadas n) Altitud o) Quien colectó p) Número y fecha de colección q) Quien
Financió.
Para las muestras de sustrato (48) se determinó: textura, mediante la técnica de
Bouyoucos; materia orgánica, bajo la técnica Walkley & Black; concentración de
nitrógeno (N) total mediante la técnica extractiva de Micro- Kjeldahl y concentración de
fósforo (P) disponible mediante la técnica extractiva/ análitica Bray II/ ácido L-ascórbico,
Colorimétrico (NTC – 5350).
- 42 -
5. Capítulo. Resultados
Previó al análisis de resultados, se evaluó las curvas de acumulación de especie para las
unidades de estudio. En el análisis de resultados, se relacionó la composición de la
vegetación bajo las plantaciones estudiadas. Mediante el cálculo del índice de valor de
importancia (IVI) se evaluó la frecuencia, abundancia y dominancia de las especies bajo
las pantaciones estudiadas. Además se evaluó la distribución de rango- abundancia, la
riqueza específica (S) y el índice de diversidad de Shannon.
La comparación múltiple entre unidades de estudio se realizó para la abundancia,
riqueza, diversidad, densidad de árboles plantados, contenido de nitrógeno total, fósforo
disponible y materia orgánica. Para esta comparación, se empleó la parcela de 200 m2
como unidad muestral. Primero se probó si existía de normalidad mediante el test de
Shapiro_Wilk. En los casos de normalidad, se empleó el ANOVA de una sola vía y el test
Tukey. En los casos de no normalidad, se procedió a hacer el test no parámetrico de
Kruskal Wallis, seguido del test de pairwise.
5.1 Vegetación
5.1.1 Curva de Acumulación de Especies
La curva de acumulación de especies es adecuada para determinar si las muestras
fueron representativas del atributo medido, puesto que la curva representa gráficamente
la forma como las especies van apareciendo en las unidades de muestreo.
Plantación de Acacia mangium a los 5 años (PA5):
La siguiente ilustración muestra la curva de acumulación de especies, la riqueza
observada y estimada se encuentran muy cercanas, es decir aunque la riqueza
observada no alcanza una asíntota, converge cerca de la riqueza estimada, asimismo, se
observa como la curva de la riqueza estimada con Chao 2 tiende a estabilizarse.
De las 25 especies esperadas, se recolectaron 20. Correspondiente al 80% del muestreo.
- 43 -
Ilustración 5-6: Curva de acumulación de especies vegetales, unidad de estudio: plantación de Acacia mangium a los 5 años de edad.
Plantación de Acacia mangium a los 9 años (PA9):
La curva de la riqueza estimada con Chao 2, ver ilustración 5-7, tiende a estabilizarse en
103 especies y las especies recolectadas fueron 75. Por tanto, se obtuvo el 73% de las
especies esperadas.
Ilustración 5-7: Curva de acumulación de especies vegetales, unidad de estudio: plantación de Acacia mangium a los 9 años de edad
75
103.25
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27
Nú
mero
Acu
mu
lad
o d
e las
esp
ecie
s
Número Acumulado de sitios de Muestreo
S Mean (runs)
Chao 2 Mean
- 44 -
Plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años (PT9):
En la curva de acumulación de especies, ilustración 5-8, se observa como la riqueza
estimada con Chao 2 tiende a estabilizarse en 64 especies y las especies
recolectadas fueron 49, es decir, se obtuvo el 77% de las especies esperadas.
Ilustración 5-8: Curva de acumulación de especies vegetales, unidad de estudio: plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años de edad
Los resultados de la curva de acumulación de especies, muestran claramente que en la
unidad de estudio, plantación de Acacia mangium de 5 años logra obtener un número de
especies muy cercano al del modelo, debido a que el muestreo en esta unidad tuvo una
gran representatividad en el número de parcelas, mientras que en la unidad de la
plantación de Schizolobium parahyba, fue inferior la diferencia entre las especies
obtenidas y las del modelo, dada la discontinuidad en esta plantación, no existiendo área
suficiente que permitieran un mayor muestreo.
5.1.2 Composición florística
Fotografía 5-6. Composición en las diferentes unidades de estudio.
49
64.13
0
10
20
30
40
50
60
70
1 2 3 4 5 6 7Nú
mero
Acu
mu
lad
o d
e las e
sp
ecie
s
Número Acumulado de sitios de Muestreo
S Mean (runs)
Chao 2 Mean
- 45 -
Árbol. Ochoterenaea colombiana Arbusto. Senna reticulata
Arbusto. Urena lobata Herbácea terrestre. Celosia argentea
Arbusto. Palicourea crocea Arbusto. Palicourea croceoides
5.1.3 Riqueza
En el área de estudio se registraron 184 especies, 177 de estas, han correspondido a
2.540 individuos vegetales bajo dos tipos de plantaciones: Acacia mangium y
Schizolobium parahyba en diferentes edades. En la plantación de Acacia mangium de 9
años se contabilizó 1.841 individuos; en la plantación de Schizolobium parahyba de 9
años, 538, y en la plantación de Acacia mangium de 5 años, 141 individuos.
- 46 -
Carguero recién formado sin establecimiento de plantaciones (UPA):
Se registró, 14 familias, 17 géneros y 18 especies. La familia con mayor número de
especie fue: Cyperaceae (3), Poaceae (2), Mimosaceae (2) y el resto de las familias
presentan solo una especie.
Plantación de Acacia mangium a los 2 años (PA2):
Se encontraron, 10 familias, 13 géneros y 15 especies. La familia con mayor número de
especies la comparten la Cyperaceae (3) y Malvaceae (3) y la familia Onagraceae con 2
especies; el resto de las familias presentan una sola especie.
Plantación de Schizolobium parahyba a los 2 años (PT2):
Se encontraron, 21 familias, 17 géneros y 31 especies. La familia con mayor número de
especies la comparten Cyperaceae (4), Malvaceae (3), Onagraceae (2), Poaceae (2),
Euphorbiaceae (2), Mimosaceae (2); el resto de las familias presentan una sola especie.
Plantación de Acacia mangium de 5 años (PA5):
Se encontraron, 14 familias, 17 géneros y 21 especies. La familia con mayor número de
especies la comparten la Poaceae (4), Asteraceae (2), Euphorbiaceae (2); el resto de las
familias presentan una sola especie. De las 21 especies reportadas en esta unidad de
estudio, el 19% corresponden a árboles y arbustos, el 71% a herbáceas y el 10% a
plántulas de arbustos
Plantación de Acacia mangium a los 9 años (PA9).
Se encontraron 44 familias, 58 géneros y 72 especies. La familia con mayor número de
especies la comparten la Fabaceae (6), Piperaceae (5), Polypodiaceae (5), Poaceae (4),
Rubiaceae (4), Asteraceae (3), Euphorbiaceae (3), Malvaceae (3), Clusiaceae (2),
Melastomataceae (2), Myrtaceae (2), Sapindaceae (2), Solanaceae (2); el resto de las
familias presentan una sola especie. De las 72 especies, 27% corresponden a árboles y
arbustos, 48% a herbáceas, 21% a plántulas de arbustos y 4% a plántulas de árboles.
Plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años (PT9).
Se encontraron 31 familias, 43 géneros y 46 especies. La familia con mayor número de
especies es la Fabaceae (6), Rubiaceae (4), Poaceae (3), Asteraceae (2), Boraginaceae
(2), Cucurbitaceae (2), Cyperaceae (2), Piperaceae (2), Salicaceae (2), Vitaceae (2); el
resto de las familias presentan una sola especie. De las 44 especies, 23% pertenecen a
árboles y arbustos, 56% a herbáceas, 9% a plántulas de arbustos y 12% a plántulas de
árboles.
- 47 -
En la siguiente tabla se muestra el resumen de la riqueza de familias y especie por
unidad de estudio y por hectárea.
- 48 -
Tabla 5- 4: Riqueza de especies y familias encontradas en cada unidad de estudio.
Unidad de
estudio
Área de la
unidad de
estudio (Ha)
Número
de
Familias
Número
de
Sps/Ha
Númer
o de
Sps
Nativa
s
Número
de Sps
Exóticas
Número de
Sps
Cosmopolitas
Carguero
recién
formado, sin
establecimie
nto de
plantaciones
UPA
- 14
18 17 1 0
Plantación
de Acacia
mangium a
los 2 años
de edad
PA2
0.43 10 15 15 0 0
1 23
35 15 0 0
Plantación
de
Schizolobiu
m parahyba
a los 2 años
de edad
PT2
0.6 21 31 28 2 1
1 35
52 47 3 2
Plantación 1.03 14 21 20 1 0
- 49 -
de Acacia
mangium a
los 5 años
de edad
PA5
1 14
20 19 1 0
Plantación
de Acacia
mangium a
los 9 años
de edad
PA9
9.92 44 72 67 5 0
1 4
7 9 1 0
Plantación
de
Schizolobiu
m parahyba
a los 9 años
de edad
PT9
1.89 31 46 42 4 0
1 16
24 79 7 0
5.1.4 Especies colonizadoras
Un indicador del potencial invasor es el historial de invasión de la especie en otras partes
del país y del mundo. La demostración de la capacidad invasiva, tiende a repetirse en
otros sitios en la medida que las barreras ambientales, de reproducción y de dispersión
sean vencidas. El principio de precaución, indica que una especie que se ha naturalizado
y no se ha detectado como dañina, debe ser vista como posible invasora en cualquier
territorio diferente de su lugar de origen, si ha sido reportada como invasora en otro
lugar.(Cárdenas, Castaño & Cárdenas, 2011)
- 50 -
En el muestreo se encontraron siete especies reportadas entre las 100 exóticas
invasoras más dañinas del mundo por el Grupo Especialista de Especies Invasoras
(GEEI) de la Comisión de Supervivencia de Especies, entre ellas se encuentran: Mimosa
pigra, Cecropia peltata, Chromolaena odorata, Clidemia hirta, Lantana camara, Mikania
micrantha y Pueraria montana.
La especie Mimosa pigra, fue registrada en los primeros años de sucesión, desde el
carguero recién formado sin establecimiento de plantaciones, hasta la plantación de
Acacia mangium de 5 años.
Cecropia peltata aparece desde la primeras etapas de la plantación de Schizolobium
parahyba de 2 años, hasta ambas plantaciones de 9 años.
Chromolaena odorata aparece a partir de los 5 años y en las plantaciones de 9 años.
Las especies Clidemia hirta y Lantana camara solo se encuentran en la plantación de
Acacia mangium a los 9 años.
La especie Pueraria montana, fue sembrada previo al establecimiento de las
plantaciones y se encontró en ambas plantaciones a los 9 años de edad.
En la tabla 5-5 se caracterizan las especies anteriormente señaladas (Gisp, 2005),
incluyendo la especie Eichhornia crassipes, que no se evidenció al interior del muestreo
por ser una especie acuática, pero se observó en los humedales alrededor de las
plantaciones estudiadas. Se añadió la especie Urena lobata, que aunque no se
encuentra en la lista de las 100 especies invasoras, es consideraba en varios países
como invasora, dado que puede propagarse rápidamente a nuevos hábitats, formando
parches densos y masas monoespecíficas en sitios favorables (Gisp, 2005).
Las especies anteriores, exceptuando la Mimosa pigra, necesitan un mínimo de
condiciones de suelo y luminosidad para su establecimiento, dado que no se encontraron
en el carguero sin plantaciones.
Tabla 5-5: Especies reportadas como Invasoras o de comportamiento invasor encontradas en las unidades de estudio, (Gisp, 2005).
Familia Especie Habito Procedencia Nombre
común
ASTERACEAE Chromolaena
odorata Arbusto México Rosa vieja
ASTERACEAE Mikania
micrantha
Herbácea
incadescente
América del
sur Zarnilla
CECROPIACEAE Cecropia
peltata Árbol
Desde México
a través de
América
Yarumo,
guarumo
- 51 -
Las especies Urena lobata y Cecropia peltata, registradas en la anterior tabla 5-2, fueron
las especies más dominantes en las unidades de estudio, ver índice de valor de
importancia.
5.1.5 Índice de Valor de Importancia
Para el cálculo del Índice de Valor de Importancia, se analizaron los datos de las parcelas
de árboles y arbustos separados de las parcelas registradas con herbáceas y plántulas.
Central y las
Antillas hasta
Venezuela y
Colombia
FABACEAE Pueraria
montana
Herbácea
incadescente
México,
Colombia y
Las Antillas.
Kudzu
MELASTOMATACEAE Clidemia
hirta Arbusto
América
neotrópical
(México a
Paraguay, así
como
el Caribe)
Mortiño
MIMOSACEAE Mimosa pigra Arbusto Neotrópicos Zarza
PONTERIDACEAE Eichhornia
crassipes Acuática
América del
Sur
Buchón de
agua
VERBENACEAE Lantana
camara Arbusto
Naturalizada
en zonas
tropicales y
regiones
cálidas del
mundo
Venturosa
ASTERACEAE Urena lobata Arbusto Naturalizada
FABACEAE Acacia
mangium Árbol
Papu Nueva
Guinea Acacia
- 52 -
Plantación Acacia mangium a los 5 años.
Se encontró que las especies más abundantes bajo la plantación de Acacia mangium a
los 5 años para las herbáceas fue Andropogon bicornis seguida de Phyllanthus
stipulatus. Con un solo individuo, se reportaron las siguientes especies:Urochloa sp,
Cissus erosa, Cissus verticillata, Cuphea sp., Fimbristylis miliacea, Hyptis mutabilis,
Mikania micrantha, y Pityrogramma calomelanos.
Las especies más abundantes para los árboles en esta unidad de estudio, fue Cecropia
peltata, seguida de Acacia magium. Las especies más escasas fueron Ochoterenaea
colombiana, único individuo encontrado en todo el muestreo, y el arbusto Mimosa pigra.
La especie más dominante de árboles y arbustos bajo la plantación de Acacia magium a
la edad de 5 años, fue Cecropia peltata (41.63%), seguida de especie Ochoterenaea
colombiana (26.22%). La especie menos dominante fue el arbusto Mimosa pigra.
Las especies más frecuentes bajo la plantación de Acacia magium a la edad de 5 años
para árboles, arbustos y herbáceas fueron coincidentes con las mostradas en la
abundancia, es decir, Andropogon bicornis, seguida de Phyllanthus stipulatus.
Ilustración 5-9: Índice de valor de importancia, unidad de estudio: plantación de Acacia
mangium de 5 años.
Las especies arbustivas y árboles con mayor peso ecológico bajo la plantación de Acacia
mangium a los 5 años fueron: Cecropia peltata (44.83%) y la Acacia mangium (26.07%).
Las especies herbáceas y plántulas con mayor peso ecológico fueron: Andropogon
bicornis (19.23%) y Phyllanthus stipulatus (14.47%).
0 10 20 30 40 50
cf. Urochloa sp.Cissus erosa
Cissus verticillataCuphea sp.
Fimbristylis miliaceaHyptis mutabilis
Mikania micranthaMimosa pigra
Pityrogramma calomelanosPoaceae sp. 3
Chromolaena odorataOdontocarya tamoidesOldenlandia lancifolia
Panicum sp.Mandevilla sp.
Phyllanthus stipulatusAndropogon bicornis
IVIR Herbáceas y plántulas
0 20 40 60
Mimosa pigra
Ochoterenaeacolombiana
Acacia mangium
Cecropia peltata
IVIR Arboles y arbustos
- 53 -
Plantación Acacia mangium a los 9 años
Las especies herbáceas y plántulas más abundantes bajo la plantación de Acacia
mangium a los 9 años fueron: Cyathula prostrata, Urena lobata, Monstera adansonii,
Chromolaena odorata y Desmodium adscendens.
Las especies menos abundantes, con un solo individuo fueron: Cecropia peltata, Cissus
erosa, Heliconia marginata, Lygodium venustum, Mikania micrantha, Niphidium
crassifolium, Odoncarya tamoides, Palicourea crocea, Palicourea croceoides, Passiflora
misera, Phaseolus sp., Piper marginatum, Tillandsia sp., Vernonanthura patens,
Las especies más abundante de árboles y arbustos bajo la plantación de Acacia magium
a la edad de 9 años en su respectivo orden fueron: Urena lobata, Schefflera morototoni,
Cecropia peltata, Cyathula prostrata y Piper divortans. Las especies menos abundantes
con un solo individuo fueron: Tabebuia rosea, Vismia macrophylla, Swartzia sp., Andira
inermis, Psidium friedrichsthalianum y los arbustos Solanum jamaicense, Piper tenue y
Cordia bifurcata.
La especie más dominante de árboles y arbustos bajo la plantación de Acacia magium a
la edad de 9 años fue Cecropia peltata (45.56%), seguida de la especie Schefflera
morototoni (27.07%) y Urena lobata (10.03%). Las especies menos dominantes fueron
los arbustos Piper tenue y Cordia bifurcata con una participación menor del 0.05%.
Las especies herbáceas y plántulas más frecuentes bajo la plantación de Acacia magium
a la edad de 9 años fueron: Cyathula prostrata, Urena lobata y Monstera adanfueronii.
Las menos frecuentes fueron Cecropia peltata, Cissus erosa, Heliconia marginata,
Lygodium venustum, Mikania micrantha, Niphidium crassifolium, Odoncarya tamoides,
Palicourea crocea Palicourea croceoides, Passiflora misera, Phaseolus sp., Piper
marginatum, Tillandsia sp. y Vernonanthura patens.
Las especies arbóreas más frecuentes bajo la plantación de Acacia magium a la edad de
9 años fueron: Cecropia peltata, Urena lobata y Schefflera morototoni, y las menos
frecuentes: Cordia bifurcata, Piper tenue, Solanum jamaicense, Psidium
friedrichsthalianum, Andira inermis, Swartzia sp, Vismia macrophylla, Tabebuia rosea, y
Alchornea costaricensis.
Las especies herbáceas y plántulas con mayor peso ecológico bajo esa plantación
fueron: Cyathula prostrata (13.05%), Urena lobata (12.43%) y Monstera adansonii
(11.73%).
Las especies arbóreas y arbustiva fueron: Cecropia peltata (27.15%), Urena lobata
(20.69%) y la Schefflera morototoni (17.98%).
Las especies Cecropia peltata, Urena lobata y Schefflera morototoni, representan el
65.81% de todas las especies bajo la plantación de Acacia mangium a los 9 años.
Ilustración 5-10: Índice del valor de importancia, unidad de estudio: plantación de Acacia mangium de 9 años en porcentaje.
- 54 -
Plantación Schizolobium parahyba a los 9 años.
Las especies herbáceas y plántulas más abundantes bajo la plantación de Schizolobium
parahyba a los 9 años fueron: Monstera adansonii, Spermacoce assurgens y
Oeceoclades maculata. Mientras que las menos abundantes, con un solo individuo
fueron: Phyllanthus stipulatus, Panicum sp., Palicurea croceoides, Mormodica charantia,
Chromolaena odorata, Cassia fistula y Andira inermis.
7.7011.7312.4313.05
0 5 10 15 20 25
Cecropia peltata
Davilla aspera
Lygodium venustum
Niphidium crassifolium
Palicourea crocea
Paspalum conjugatum
Phaseolus sp.
Tillandsia sp.
Mascagnia divaricata
Centrosema sp.
Microgramma reptans
Piper tuberculatum
Hyptis mutabilis
Pueraria phaseoloides
Mascagnia divaricata
Piper peltatum
Acacia mangium
Heliconia osaensis
Poaceae_2
Trichostigma octandrum
Paullinia pinnata
Cordia bifurcata
Piper divortans
Piper tenue
Phlebodium decumanum
Calathea lutea
Poaceae_1
Chromolaena odorata
Urena lobata
IVIR Herbáceas y plántulas
17.98
20.69
27.15
0 5 10 15 20 25
Cordia bifurcata
Piper tenue
Solanum jamaicense
Psidium…
Andira inermis
Swartzia sp.
Vismia macrophylla
Tabebuia rosea
Alchornea costaricensis
Trema micrantha
Allophylus sp.
Palicourea croceoides
Ouratea lucens
Lantana camara
Chromolaena odorata
Vismia baccifera
Psidium guajava
Vernonanthura patens
Acacia mangium
Luehea seemannii
Ficus maxima
Sapium glandulosum
Piper tuberculatum
Guazuma ulmifolia
Cyathula prostrata
Piper divortans
Casearia arguta
Schefflera morototoni
Urena lobata
Cecropia peltata
IVIR Arboles y arbustos
- 55 -
Las especies de árboles y arbustos más abundante fueron: Cecropia peltata, Piper
marginatum y Palicourea crocea. Las menos abundantes, con un solo individuo fueron:
Cordia alliodora, Ficus sp., Vismia baccifera, Hasseltia floribunda, y Psidium guajava.
Las especies de árboles y arbustos más dominantes fueron: Cecropia peltata (64.83%),
Trema micrantha (9.32%) y Piper marginatum (7.41%). Las especies menos dominantes
fueron: Hasseltia floribunda (0.18%) y Psidium guajava (0.32%).
Las especies herbáceas y plántulas con mayor peso ecológico fueron: Monstera
adansonii (12.99%), Spermacoce assurgens (8.34%) y Oeceoclades maculata (7.43%).
Las especies arbóreas y arbustivas con mayor peso ecológico fueron: Cecropia peltata
(37.90%), Piper marginatum (11.56 %) y Casearia arguta (11.14%).
Las especies Cecropia peltata, y Piper marginatum, representan el 48% del índice de
valor de Importancia.
- 56 -
Ilustración 5-11: Índice del Valor de importancia bajo la unidad de estudio: Plantación de
Schizolobium parahyba a los 9 años. a) Herbáceas y plántulas. b) Árboles y arbustos.
5.1.6 Relación Riqueza-Abundancia
De las 177 especies reportadas, El 10% se encuentran en el carguero recién
abandonado sin plantación. Con relación al carguero, la plantación de Acacia mangium a
los 2 años, disminuyó el porcentaje de especies a 8%, mientras que la plantación de
Schizolobium parahyba a la misma edad, aumentó a 17% el número de especies.
7.43
0 20 40
Andirainermis
Chromolaena…
Palicurea…
Phaseolus sp.
Piper…
Vismia baccifera
Tabebuia rosea
Trichostigma…
Cyperus luzulae
Cissus verticillata
Cordia alliodora
Mesechites…
Phlebodium…
Cecropia peltata
Doliocarpus…
Acroceras…
Paullinia…
Oeceoclades…
Tetrapterys…
Calathea lutea
Cyathula postrata
Spermacoce…
IVIR Herbáceas yplántulas 1.6037
4514
1.647514563
1.688366024
2.301137942
2.536033844
4.075561034
4.174030837
6.332119398
6.973814908
8.062818661
11.1437713
11.5646057
37.89648065
0 20 40
Psidiumguajava
Hasseltiafloribunda
Vismiabaccifera
Ficus sp.
Cordiaalliodora
Tabebuiarosea
Palicoureacroceoides
Palicoureacrocea
Tremamicrantha
Pipertuberculatum
Caseariaarguta
Pipermarginatum
Cecropiapeltata
IVIR Arboles yarbustos
- 57 -
A los 5 años en la plantación de Acacia mangium, el número de especies se incrementó
a un 11%, con relación a la plantación de Acacia mangium a una edad 2 años, pero
disminuyó de 17 a 11%, en proporción con la plantación de Schizolobium parahyba de 2
años.
Para los 9 años, la plantación de Acacia mangium aumentó a un 39%, mientras que la
plantación de Schizolobium parahyba en la misma edad aumentó a 25%.
La distribución de la abundancia de especies, se elaboró mediante el método curva
rango-abundancia, donde se mostró la relación de la abundancia con la regeneración de
la vegetación en las unidades de estudio (plantación –edad).
En el eje X se encontró la secuencia de especies, desde el menos hasta más abundante;
y en el eje Y, se mostró la abundancia relativa de las especies.
En esta gráfica, se identificó claramente los cambios en la sucesión de las plantaciones,
donde se mostró la menor abundancia en la plantación con 5 años de edad, y la mayor,
en las plantaciones de 9 años. La alta pendiente en la plantación de Acacia mangium,
indicó la gran dominancia de algunas especies vegetales bajo esta unidad de estudio.
Ilustración 5-12: Curva de Rango-Abundancia en las unidades de estudio: Plantación de Acacia mangium a los 9 años (PA9), Schizolobium parahyba a los 9 años (PT9) y Plantación de Acacia mangium a los 5 años (PA5).
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Lo
g 2
(A
bu
nd
an
cia
Rela
tiva
)
Rango de Especies
A. MANGIUM A LOS 9 AÑOS
A. MANGIUM A LOS 5 AÑOS
S. PARAHYBA A LOS 9 AÑOS
- 58 -
5.1.7 Análisis estadístico para la vegetación
En el siguiente análisis de comparaciones múltiples, la variable respuesta de aquellas
unidades de estudio cuyos valores indicaron diferencias estadísticamente significativas
(P<0.05), se muestran con letras diferentes.
El P-value, se refiere a la ANOVA (en caso de normalidad) o al test de kruskal-Wallis (en
caso de no normalidad).
Tabla 5-6: Comparación de las características de la vegetación entre las diferentes
unidades de estudio. (Media ± SD). Programa R, 2013.
Variable
Respuesta
Acacia mangium
a los 5 años Acacia mangium
a los 9 años
S. parahyba
a los 9 años P-value**
Riqueza 5.57 ± 2.22 C 9.15 ± 3.22 B 13.14 ± 3.48 A 0.000272
Abundancial Total 20.14 ± 13.68B 68.93 ± 37.72 A 76.86 ± 34.58 A 0.001096
Abundancia en
árboles /200 m2 0.43 ± 0.79 B 3.81 ± 3.82 A 4.86 ± 4.09 A 0.01008
Abundancia en
arbustos/20 m2 4.00 ± 6.73 B 15.89 ± 13.24 A 15.71 ± 18.86 A 0.00839
Abundancia en
herbáceas/2 m2 15.43 ± 11.81 B 49.15 ± 27.81 A 56.29 ± 24.40 A 0.002768
Densidad Total
200 m2
8.57 ± 2.94 A 12.07 ± 4.77 A 8.14 ± 3.98 A 0.0479
Diversidad, H
Total 200 m2 1.26 ± 0.49 B 1.48 ± 0.43 B 1.99 ± 0.28 A 0.0062
Las letras diferentes significan diferencias entre unidades de estudio.
De acuerdo a los resultados, en términos de la variable riqueza en todas las unidades de
estudio fue significativamente diferente. La unidad de estudio plantación de Schizolobium
parahyba a los 9 años (13.14 ± 3.48), presentó un valor más alto que las unidades de
estudio: plantación de Acacia mangium a los 9 años de edad (9.15 ± 3.22) y a los 5 años
de edad (5.57 ± 2.22).
Los resultados de la abundancia total, donde se incluyen en conjunto los árboles,
arbustos y herbáceas, presentaron diferencias significativas la unidad de estudio
plantación de Acacia mangium a los 9 años de edad y la plantación de Acacia mangium a
los 5 años de edad.
- 59 -
La unidad de estudio de Acacia mangium a los 9 años de edad, (68.93 ± 37.72), presenta
un valor significativamente más alto que la plantación a los 5 años de edad (20.14 ±
13.68); asimismo, se presentaron diferencias significativas entre las unidad de estudio
Schizolobium parahyba a los 9 años de edad, (76.86 ± 34.58) y la plantación de Acacia
mangium a los 5 años de edad (20.14 ± 13.68).
No se presentaron diferencias significativas entre las unidades de Acacia mangium y
Schizolobium parahyba a los 9 años de edad; sin embargo, la media en la plantación de
Schizolobium parahyba fue relativamente más alta que plantación de Acacia mangium.
Los resultados de la abundancia evaluada por separado en cada uno de los hábitos:
árboles, arbustos y herbáceas, reportan la misma respuesta que la variable abundancia
total, es decir, diferencias significativas entre las plantaciones de Acacia mangium a los 9
años de edad y a los 5 años de edad, con unos valores más altos en la plantación de
Acacia mangium de 9 años de edad, para árboles (3.81 ± 3.82), arbustos (15.89 ± 13.24)
y herbáceas (49.15 ± 27.81), que los presentados por la plantación de Acacia mangium a
los 5 años para árboles (0.43 ± 0.79), arbustos (4.00 ± 6.73) y herbáceas (15.43 ±
11.81).
Se presentó una respuesta igual en cada uno de los hábitos, que la reportada en la
abundancia total entre plantación Acacia mangium a los 5 años de edad y la plantación
de Schizolobium parahyba a los 9 años de edad, con valores más altos en esta última,
para árboles (4.86 ± 4.09), arbustos (15.71 ± 18.86) y herbáceas (56.29 ± 24.40).
Para ninguno de los hábitos, se presentaron diferencias significativas entre las unidades
de Acacia mangium y Schizolobium parahyba ambas a los 9 años de edad, sin embargo,
la plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años de edad, presenta valores más altos
en la abundancia de árboles y en abundancia de herbáceas y la plantación de Acacia
mangium presenta valores más altos en la abundancia de arbustos.
La abundancia comparada por hábitos de crecimiento, registra un mayor grado de
dispersión con respecto al promedio.
En la diversidad se muestran diferencias significativas entre la plantación de
Schizolobium parahyba (1.99 ± 0.28) y la plantación de Acacia mangium (1.48 ± 0.43),
ambas de 9 años de edad.
Asimismo, se muestran diferencias significativas entre la plantación de Schizolobium
parahyba de 9 años de edad (1.99 ± 0.28) y la plantación de Acacia mangium de 5 años
de edad, siendo la plantación de Schizolobium parahyba de 9 años de edad (1.26 ±
0.49).
No existe diferencias significativas entre las plantaciones de Acacia mangium de 5 años y
la Acacia mangium de 9 años.
En la densidad de los árboles sembrados, no se presentó diferencias significativas en
ninguna de las unidades de estudio, sin embargo, los valores muestran un mayor
- 60 -
promedio de número de árboles plantados en la Acacia mangium a los 9 años de edad,
seguido por la Acacia mangium a los 5 años de edad.
5.2 Sustrato
En las Ilustraciones desde 5-13 hasta 5-15, se muestra las curvas con los valores
promedios de nitrógeno total, fósforo disponible y materia orgánica, bajo las seis
coberturas analizadas: Carguero recién formado sin plantación; plantación de Acacia
mangium de 2 años, plantación de Schizolobium parahyba de 2 años, plantación de
Acacia mangium de 5 años, plantación de Acacia mangium de 9 años y plantación de
Schizolobium parahyba de 9 años, bajo tres profundidades, capa superior (1-2 cm), 20
cm y 40 cm.
5.2.1 Materia orgánica
El porcentaje de materia orgánica en la unidad de estudio de la plantación de
Schizolobium parahyba a los 9 años, presenta un alto grado de variación en el promedio
del porcentaje de materia orgánica en la capa superior, ver ilustración 5-13. Esta
variabilidad puede explicarse porque en uno de los sitios, previamente se había
sembrado Pueraria phaseoloides (Kudzú), una leguminosa, con gran aporte de
hojarasca. Le sigue en variabilidad el porcentaje de materia orgánica de la unidad de
estudio plantación Acacia mangium a los 5 años de edad.
El comportamiento de la materia orgánica en la capa superior es ascendente, mientras
que en el resto de las profundidades: 20 cm y 40 cm, es constante.
Ilustración 5- 13: Variabilidad de los promedios de concentración en el porcentaje de
Materia Orgánica, en las diferentes unidades de estudio y en diferentes profundidades: a)
Superficie. b) 20 cm. c) 40 cm.
a)
- 61 -
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
UPA PA2 PT2 PA5 PA9 PT9
Co
nce
ntr
ació
n (
%)
Promedio% M.O. Capa superior
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
UPA PA2 PT2 PA5 PA9 PT9
Co
nce
ntr
ació
n (
%)
Promedio% M.O. 20 cm
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
UPA PA2 PT2 PA5 PA9 PT9
Co
nce
ntr
ació
n (
%)
Unidades de Estudio
Promedio% M.O. 40 cm
- 62 -
5.2.2 Fósforo disponible
En la siguiente ilustración 5-14, la cantidad de fósforo (ppm) presenta una alta
variabilidad en la unidad de estudio: plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años,
en la capa superior, a los 20 cm y 40 cm. Seguida de la unidad de estudio del carguero
recién formado, sin plantación en la capa superior y a los 40 cm.
La distribución del contenido de fósforo es muy similar en la capa superior y a los 20 cm.
Para la profundidad de 40 cm varía en la unidad de estudio de Carguero recién formado,
sin plantación (UPA) y en la plantación de Schizolobium parahyba a los 2 años de edad.
Ilustración 5-14. Variabilidad del promedio de concentración en ppm de fósforo, en las diferentes unidades de estudio y en diferentes profundidades: a) Superficie. b) 20 cm. c) 40cm.
0
10
20
30
40
50
60
UPA PA2 PT2 PA9 PA5 PT9
Co
nce
ntr
ació
n (
pp
m)
Promedio P (ppm) Capa superiora)
- 63 -
5.2.3 Nitrógeno Total
En la ilustración 5-15, se muestra, la variabilidad en las concentración de Nitrógeno, se
muestran en la capa superior, en la unidad de estudio de la plantación Schizolobium
parahyba a los 9 años de edad, seguida en menor proporción por la plantación Acacia
mangium a los 9 años y Acacia mangium a los 5 años.
La distribución de la concentración en todas las profundidades es constante, a excepción
del porcentaje de nitrógeno en la capa superior, en la unidad de estudio Schizolobium
parahyba a los 9 años de edad
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
UPA PA2 PT2 PA9 PA5 PT9
Co
nce
ntr
ació
n (
pp
m)
Promedio P (ppm) 20 cm
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
UPA PA2 PT2 PA9 PA5 PT9
Co
nce
ntr
ació
n (
pp
m)
Unidades de Estudio
Promedio P (ppm) 40 cm
b)
c)
c)
- 64 -
Ilustración 5-14. Variabilidad del promedio de concentración en % de nitrógeno, en las diferentes unidades de estudio y en diferentes profundidades: a) Superficie. b) 20 cm. c) 40 cm.
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
UPA PA2 PT2 PA9 PA5 PT9
Co
nce
ntr
ació
n (
%)
Promedio N (% ) Capa Superior
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
UPA PA2 PT2 PA9 PA5 PT9
Co
nce
ntr
ació
n (
%)
Promedio % N_20 cm
a)
b)
- 65 -
5.2.4 Análisis estadístico para el sustrato
En el siguiente análisis de comparaciones múltiples, la variable respuesta de aquellas
unidades de estudio cuyos valores indicaron diferencias estadísticamente significativas
(P<0.05), se muestran con letras diferentes.
El P-value, se refiere a la ANOVA (en caso de normalidad) o al test de kruskal-Wallis (en
caso de no normalidad).
Para las variables respuesta Nitrógeno total, fósforo disponible y materia orgánica se
realizó el mismo procedimiento de análisis de las variables ecológicas (Tabla 5-7).
Tabla 5-7: Comparación del N, P y M.O entre los diferentes niveles de profundidad y
unidades de estudio.
Variable
Respuesta
Acacia mangium
de 5 años
Acacia mangium
de 9 años
Schizolobium
parahyba
de 9 años
P-value
N superior 0.21 ± 0.19
AB
0.15 ± 0.01
B
1.17 ± 0.79
A
0.0002105
N 20 cm 0.07 ± 0.019
B
0.07 ± 0.017
B
0.13 ± 0.03
A
0.001156
N 40 cm 0.077 ± 0.014
A
0.047 ± 0.023
B
0.086 ±
0.0097
A
1.89e-05
P superior
8.36 ± 2.61
A
13.31 ± 0.97
B
30.61± 11.71
A 0.0001236
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
UPA PA2 PT2 PA9 PA5 PT9
Co
nce
ntr
ació
n (
%)
Unidades de Estudio
Promedio % N 40 cmc)
- 66 -
P 20 cm 7.0 ± 0.55
C
14.23 ± 2.93
B
21.70 ±
7.19
A
2.44e-05
P 40 cm 5.88 ± 0.09
C
14.29 ± 1.54
B
16.20 ± 5.88
BC
0.0003644
M.O.
superior
2.82 ± 3.45
AB
4.87 ± 2.61 c
B
22.48 ±
16.20
A
0.002937
M.O. 20 cm 0.68 ± 0.96
A
0.85 ± 0.41
A
2.95 ± 1.70
B
0.001086
M.O. 40 cm 0.99 ± 0.51
A
0.54 ± 0.19
A
1.68 ± 2.27
A
0.1734
Nitrógeno total
En la capa superior, las diferencias significativas fueron entre la plantación Schizolobium
parahyba a los 9 años (0.56) y la unidad de la plantación de Acacia mangium a los 9
años de edad (0.35), asimismo se presentan diferencias entre la plantación Schizolobium
parahyba a los 9 años (0.56) y la plantación de Acacia mangium a los 5 años (0.15). No
se presentaron diferencias significativas entre las plantaciones de Acacia de 5 años y de
9 años de edad.
A los 20 cm, se encontraron diferencias significativas en todas las unidades de estudio.
La plantación de la Acacia mangium de 9 años (0.11), fue la que presentó un valor más
alto, que las demás unidades de estudio.
A los 40 cm, el valor más alto se presenta en la plantación Acacia mangium a los 5 años
de edad (0.08). Presentándose diferencias significativas entre la plantación de Acacia
mangium a los 5 años de edad y la plantación Schizolobium parahyba a los 9 años, al
mismo tiempo, se muestran diferencias significativas entre la plantación de Acacia
mangium a los 5 años y a los 9 años de edad, siendo más alto en la Acacia mangium a
los 9 años de edad (0.09), siendo más alto en esta última.
Fósforo disponible
Los resultados en las tres profundidades indican diferencias significativas entre la
plantaciones de Acacia mangium de 9 años de edad y en la plantación de Schizolobium
parahyba a los 9 años de edad. La plantación de Acacia mangium a los 9 años de edad,
fue significativamente más alta que la plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años
de edad, en las capas superior y a los 20 cm. La plantación de Acacia mangium de 9
años de edad presenta valores de 18.59 y 16.26 respectivamente, contra la plantación de
Schizolobium parahyba a los 9 años de edad que presenta promedios de 13 y 14.7.
- 67 -
A los 40 cm de profundidad el fósforo también presenta diferencias significativas entre la
plantaciones de Acacia mangium de 9 años de edad y la plantación de Schizolobium
parahyba a los 9 años de edad, pero la plantación de Schizolobium parahyba a los 9
años fue significativamente más alta con un valor de 14.63.
No hay diferencia significativas entre plantación de Acacia mangium de 5 años de edad y
la plantación de Acacia mangium de 9 años de edad.
Materia Orgánica
Los resultados muestran diferencia significativas entre la plantación de Schizolobium
parahyba a los 9 años de edad y la plantación de Acacia mangium de 9 años de edad. La
plantación de Acacia mangium de 9 años de edad con valores de 9.95, 1.67 y 0.87 para
fósforo en las capas superior, 20 cm y 40 cm respectivamente, fueron significativamente
más altas que Schizolobium parahyba a los 9 años de edad con valores promedio de
4.85, 0.70 y 0.52 en las capas, superior, 20 cm y 40 cm respectivamente.
En las dos primeras capas (superior y 20 cm), se tienen diferencias en la materia
orgánica entre la plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años de edad y la
plantación de Acacia mangium de 5 años de edad, siendo significativamente más alta en
la plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años, con valores de 4.85 y 0.70 para la
capa superficial y la de 20 cm contra las medias de Acacia mangium de 5 años de edad
con medias de 1.35 y 0.85 respectivamente.
Para la capa de 40 cm se tienen diferencias entre la plantación de Acacia mangium a los
9 años de edad y la plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años de edad, siendo
con una media de 0.87 significativamente más alta que la plantación de Schizolobium
parahyba a los 9 años.
En esta capa no hay diferencias significativas entre la plantación de Acacia mangium de
9 años de edad y su homóloga en especie la plantación de Acacia mangium de 5 años de
edad, asimismo entre plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años de edad y a
plantación de Acacia mangium de 5 años de edad.
- 68 -
6. Capítulo. Discusión
6.1 Riqueza, abundancia y diversidad
Se encontró diferencias significativas en todas las unidades de estudio para la riqueza de
especies. La abundancia presentó diferencias significativas entre las edades de las
plantaciones. La diversidad mostró diferencias significativas entre coberturas. Lo que
sugiere que el tiempo incrementa la complejidad en las capas vegetales y aceleran o
modifican las trayectoria sucesional; siendo la composición de la comunidad vegetal un
indicador del tipo de trayectoria de la sucesión (Eliot, 2007).
La riqueza va aumentando a medida que aumenta el tiempo de abandono del disturbio,
es decir, entre mayor es la edad de la plantación, observándose una mayor dominancia
en el monocultivo de Acacia mangium que el Schizolobium parahyba, ambas de 9 años,
evidenciado en la alta pendiente de la curva de rango - abundancia de la plantación de
Acacia mangium a los 9 años donde muestra que fueron unas pocas especies las que
tienen la mayor cantidad de individuos, mientras que la unidad de plantación de
Schizolobium parahyba muestra una mayor uniformidad en la cantidad de individuos y de
especies.
Esta variable, riqueza de especies, fue la que presentó diferencias significativas en todas
las plantaciones, probablemente porque el cambio en la composición es el principal
indicador de los cambios en los nutrientes del sustrato, sugiriendo que la vegetación
responde a cambios en las concentraciones de los elementos contenidos en el sustrato
donde están establecidas.
La plantación de Schizolobium parahyba a los 9 años de edad, fue la que obtuvo una
mayor riqueza, abundancia y diversidad en la vegetación, pero en los resultados de
suelos, esta plantación mostró una mayor concentración solo en el nitrógeno contenido
en la capa superior y en el fósforo disponible, este último, a una profundidad de 40 cm.
La vegetación que presentó mayores valores de riqueza, abundancia y diversidad fue la
conformada bajo la cobertura de S. parahyba a los 9 años de edad, se debe tener en
cuenta que la historia de vida de esta especie: amplia distribución, (Turchetto-Zolet et al.,
2012), dispersión anemócora (Pietrobom & Oliveira, 2004), rápido crecimiento y
- 69 -
tolerancia relativa a la baja fertilidad del suelo, (Gazel et al., 2007), apoya la eficiencia en
el reclutamiento de individuos y de especies bajo esta plantación.
Aunque en la explotación minera se remueve toda vegetación y el suelo orgánico, en el
carguero recién formado se reportaron 18 especies, y aunque Bazzaz, (1987) expresa
sobre la resistencia de algunas de las plantas que sobreviven bajo severos disturbios, las
especies encontradas en esta unidad de estudio, son pioneras de espacios abiertos y sus
semillas son anemófilas lo que sugiere que han sido dispersas de otros sitios.
Las especies comunes reportadas en la plantación de Acacia mangium a los 5 años son
herbáceas, dispersadas por el viento y tolerantes a altas tasas lumínicas, típicas de
sucesiones tempranas y de área abiertas, probablemente porque no se ha cerrado el
dosel. Los resultados indican que la luz en un factor ambiental crucial que afecta la
diversidad de la comunidad del sotobosque (Duan et al., 2008).
En la unidad de la plantación de A. mangium de 5 años de edad, las dos especies
herbáceas con mejor desarrollo representan un 34% en el IVI, el porcentaje restante está
distribuido de manera uniforme en las demás especies presentes.
Las especies Cecropia peltata, Urena lobata y Schefflera morototoni, representan el
65.81% de todas las especies bajo la plantación de Acacia mangium a los 9 años. Estas
tres especies pueden establecerse en los estados iniciales de la plantación y además
permanecer. Puede ser que el género Cecropia, tenga una tolerancia moderada a la
sombra porque se puede regenerar bajo el dosel de Acacia y Tambor.
No se observó una dominancia clara de especies en la plantación de menor edad, Acacia
mangium a los 5 años. Esta distribución, se muestra en la curva de rango-abundancia,
donde la curva de vegetación bajo la plantación Acacia mangium a los 5 años presenta
la menor pendiente, evidenciándose la menor dominancia de especies entre las unidades
de estudio.
En la plantación de Acacia mangium a los 9 años de edad, dos especies son las que
dominan la vegetación bajo esta cobertura, el arbusto Urena lobata y el árbol Cecropia
peltata; ambas representan el 65.81% de las especies bajo esta unidad de estudio. Por
tanto, para esta cobertura, el estrato superior presenta un alto nivel de importancia
Las especies herbáceas bajo la plantación de Acacia mangium a los 9 años de edad,
presentan una distribución homogénea. En este estrato se evidenció una alta
regeneración de la Urena lobata y una más baja pero no despreciable regeneración de
Cecropia peltata. Esto coincide con que son especies colonizadoras exitosas con uso de
hábitat pionero, tiempo de regeneración corto, alta fecundidad y altas tasas de
reproducción. Son especies que se establecen y permanecen en las primeras etapas de
la sucesión.
En la plantación de Schizolobium parahyba de 9 años, se observa nuevamente la
Cecropia peltata como una especie importante que aporta un 64.83% de la dominancia
bajo el dosel, pero la Urena lobata no se registra bajo esta plantación.
- 70 -
Es probable que la abundancia de las especies: Cecropia peltata y Urena lobata, inhiban
el establecimiento de otras plantas (Meiners et al., 2004).
En la plantación de Schizolobium parahyba de 9 años se observa similar distribución de
árboles y arbustos que en la plantación Acacia mangium, pero con dominancia de otras
especies arbustivas como Piper marginatum y Palicourea crocea.
La especie nativa Cecropia peltata y la especie naturalizada Urena lobata hacen parte de
las ocho especies encontrada en la lista del grupo Especialista de Especies Invasoras
(GEEI) de la Comisión de Supervivencia de Especies (CSE), (Gisp, 2005), sin embargo la
especie Cecropia peltata, es una especie indicadora para la existencia del grupo de las
aves, asimismo es uno de los árboles más abundantes y el segundo de los árboles de
crecimiento de América Tropical (Olson, Blum, Olson, & Blum, 1968).
Según Abreu et al. 2014, generalmente es aceptada una especie como invasora, cuando
proviene de otro continente o de otro país, pero requiere fuertes evidencias de los
impactos negativos cuando la especie es nativa del país, pero no del ecosistema en el
que se encuentra.
En las plantaciones a los 9 años de edad, se observaron especies oportunistas, caso del
Oeceoclades maculata, con un índice de valor de importancia de 7.43% dentro de las
herbáceas de esta unidad de estudio. Especie que a pesar de ser epífita, se encontró en
el muestreo establecida al interior del suelo de la plantación.
Se encontraron Pteridofitas (helechos) en ambas unidades de estudio, correspondiente a
plantaciones de 9 años de edad, los cuales por su requerimiento de humedad y sombra
se establecieron y desarrollaron bajo su dosel.
Las especies de Acacia mangium y Schizoloum parahyba, evidenciaron con el paso del
tiempo, su papel de facilitadoras al incrementarse la complejidad de las capas vegetales
bajo su cobertura, (Eliot, 2007), pasando de un 20% en arbustos, recién formado el
carguero, hasta un 47- 40% bajo las plantaciones con una edad de 9 años.
Son muchas las especies que deben pasar a través del sotobosque durante sus etapas
de plántula,(Taverna et al., 2005). En el estudio se encontró un 26% bajo la cobertura de
la Plantación de Acacia mangium a los 9 años y un 45% en las plantaciones de
Schizolobium parahyba.
Solo se encontró regeneración de Acacia mangium , bajo el dosel de la plantación de su
homóloga de 5 años, y en los claros formados alrededor de las parcelas de Schizolobium
parahyba de 9 años; bajo el dosel cerrado, no se encontró regeneración de esta especie;
esto coincide con lo encontrado por Inagaki & Ishizuka, (2011) donde expresa que la
habilidad de invasora de la especie Acacia mangium es limitada o casi inexistente en
condiciones limitadas por la luz y hábitat inundables, y se exhiben en altas condiciones
de luz o calor.
- 71 -
La poca regeneración de Acacia mangium bajo dosel también concuerda con lo
expresado por Meiners et al., (2004) donde expresa, que en pequeñas escalas, la
probabilidad de invasión decrece con el incremento de la riqueza .
6.2 Nitrógeno, fósforo y materia orgánica
La regeneración del bosque está limitado por la disponibilidad de nutrientes (Ceccon,
2001; Ceccon et al, 2002), como se muestra en los resultados donde se presentan
diferencias en los nutrientes evaluados: nitrógeno, fósforo y materia orgánica, así como
diferencia de acuerdo a la profundidad del suelo.
El porcentaje de Nitrógeno total se incrementa con la edad de la plantación, sin embargo,
a medida que aumenta la profundidad, las diferencias entre la cantidad de Nitrógeno
entre edades no son tan perceptibles.
La cantidad de Nitrógeno estuvo entre medianamente pobre en los cargueros previos al
establecimiento de las plantaciones hasta extremadamente rico, en ambas plantaciones
a una edad de 9 años, estos resultados son coherente dado que ambas plantaciones son
leguminosas, por tanto se ven favorecida en la absorción de Nitrógeno a través de la
simbiosis en el sistema radical con bacterias. (Osorio, 2000)
La disminución de la cantidad de Nitrógeno con la profundidad, indica el papel que
cumple la hojarasca en la disposición del Nitrógeno al suelo, y cómo su descomposición
se limita a las primeras capas del mismo, evidenciando mayores cambios en la cantidad
de Nitrógeno en la profundidad de 20 cm, donde se observó diferencias significativas de
Nitrógeno entre edades y cobertura.
El Nitrógeno en la capa superior presentó diferencias significativas solo entre tipos de
cobertura, dado que a nivel superior la mayor movilización de Nitrógeno es por la
hojarasca, la cual muestra cambios susceptibles en los 10 cm de la capa superior del
suelo (Xiong et al., 2008)
En una profundidad de 40 cm, los cambios son muy bajos, dado que se tienen pérdidas
de N por lixiviación (Wang, 2013) y por procesos de infiltración los cuales transportan los
nutrientes hacia capas más profundas.
Asimismo, la Acacia mangium, mostró que la hojarasca foliar presentó una alta
concentración de N y por tanto un retorno potencial alto de N.
La disponibilidad de fósforo podría ser un factor limitante clave para la supervivencia de
las plántula y el crecimiento de las plantas (Ceccon, Huante, & Campo, 2003), y en este
elemento se observaron diferencias significativas entre coberturas y no entre edades.
De acuerdo a la cantidad de fósforo en el suelo la unidad de estudio, carguero antes de
establecer plantaciones se clasifica en la categoría baja; la plantación de Acacia
mangium se clasifica en la categoría medio y en la plantación Schizolobium parahyba en
- 72 -
la categoría extremo rico; indicando una mayor eficiencia en la reabsorción del fósforo en
la plantación de Acacia mangium (Inagaki & Ishizuka, 2011) que en la de Schizolobium
parahyba, aunque esto difiere a lo que indica la literatura, la cual considera que los
ecosistemas de bosques tropicales son limitados en P (Vitousek,1984). Este mismo dato
lo presenta Castellanos-Barliza & Peláez, 2011, donde indica al P, como el nutriente más
limitante, por una baja concentración foliar y un bajo retorno potencial, además con altos
valores en los índices de eficiencia en su uso y de reabsorción foliar.
En la materia orgánica hubo diferencias significativas entre coberturas para la capa
superior, 20 cm y 40 cm, siendo más perceptible en la capa superior, dado que el sitio se
encuentra en la zona de vida: bosque lluvioso tropical, donde la producción de hojarasca
es continua y rápida y su descomposición es muy rápida debido a que predomina la alta
humedad y la temperatura (Golley, 1983).Es así, como el aporte de materia orgánica
aumenta con el tiempo, y es influenciada por la textura del sustrato.
En la capa superficial, se muestra el aporte de materia orgánica (M.O), evidenciando en
que a medida que aumenta el tiempo de las plantaciones, aumenta el aporte de materia
orgánica, a excepción de la plantación de Acacia mangium a la edad de 9 años, en un
suelo arenoso, el cual tuvo un aporte menor que a la edad de 5 años.
El mayor aporte de materia orgánica fue en la plantación de Schizolobium parahyba en
un suelo arenoso, esto se explica porque en el sitio, previamente se había sembrado
Pueraria phaseoloides (Kudzú), una leguminosa, con gran aporte de hojarasca.
En la capa superior, la plantación de Acacia mangium de 2 años, aporta gran cantidad de
N, mayor que la plantación de Schizolobium parahyba, a la misma edad.
El aporte de nitrógeno en la plantación de Acacia mangium, es mayor en una edad de 5
años, con una textura Franco-Arenosa seguido de la edad de 9 años con una textura
franco.
En la capa superior, la plantación a los 2 años de Schizolobium parahyba, aporta poca
cantidad de N al suelo; sin embargo, a medida que avanza la edad de estas plantaciones
(9 años), se incrementa el aporte de N, presentado un mayor aporte cuando esta
plantación se encuentra sobre suelo arenoso.
En el nivel superior, se tiene aportes significativos de P en el sustrato, teniendo el mayor
aporte en la plantación de Acacia mangium como monocultivo en una edad de 2 años,
seguido por la plantación Schizolobium parahyba a los 9 años en suelos FA y A y por
último en esta misma plantación pero a los 2 años. Para el resto de plantaciones el
aporte al suelo de P es negativo o muy bajo. Igualmente se observa un nivel significativo
de aporte de P al suelo por parte de la plantación de Schizolobium parahyba a una edad
más avanzada, 9 años. Para el resto de plantaciones no se muestra aporte de P al
sustrato.
En 20 cm de profundidad, el aporte de M.O más significativo fue para las dos
plantaciones de 9 años de edad, Acacia mangium como monocultivo y Schizolobium
- 73 -
parahyba; con una excepción posiblemente por factores que no se tienen en cuenta en
este estudio. Igualmente se observó un incremento en la materia orgánica en
plantaciones de 2 años de edad.
A medida que aumenta la profundidad en el suelo, 20 cm, disminuye el aporte de N, tanto
en las plantaciones de Acacia mangium como monocultivo, como en las plantaciones
Schizolobium parahyba.
La plantación de mayor aporte en esta profundidad (20 cm), fue la plantación de Acacia
mangium de 9 años en un suelo franco, por lo anterior, si influencia en esta plantación la
textura del suelo; sin embargo se observa en ambas plantaciones, Acacia mangium como
monocultivo y Schizolobium parahyba, que el aporte al sustrato de N es muy similar.
Con el fósforo, se registran aportes significativos en el sustrato, tanto en la plantación de
Acacia mangium como monocultivo como en la plantación de Schizolobium parahyba a
los dos años de edad, después de esta edad por el contrario decreció este aporte en el
sustrato; para el resto de las plantaciones el aporte de P al suelo es muy bajo o no hay
aporte, con excepción de la plantación de Schizolobium parahyba en una edad más
avanzada, 9 años, textura FA y/o AF.
En esta profundidad 40 cm se registró un aporte de M.O en todas las plantaciones. Los
mayores aportes fueron para las plantaciones de 2 años de edad de ambas plantaciones:
Acacia mangium como monocultivo y plantaciones de Schizolobium parahyba. El aporte
de M.O, fue disminuyendo con la edad en las plantaciones. Igualmente en la plantación
de Acacia mangium como monocultivo, presentó un mayor aporte de M.O, la plantación
que se encontraba en sustrato de textura franca que la de textura arenosa. Igualmente el
aporte de M.O en los primeros estadios fue mayor en una profundidad de 40 cm, que en
la de 20 cm.
Sigue la tendencia, a medida que aumenta la profundidad en el suelo, disminuye el
aporte de N, tanto en las plantaciones de Acacia mangium como monocultivo, como
Schizolobium parahyba, a excepción de las plantaciones de 2 años de edad, tanto del
monocultivo de Acacia mangium como plantaciones Schizolobium parahyba. Lo que
resulta que entre mayor sea la edad de las plantaciones, menor es el aporte de Nitrógeno
o incluso se muestra que disminuye el aporte de N al sustrato. Por tanto influencia más la
edad de la plantación que su composición.
En esta profundidad solo se presentó un aporte de P al suelo en las plantaciones de
Schizolobium parahyba a una edad de 2 años, sin embargo la plantación de Acacia
mangium como monocultivo en esta misma edad tuvo un decrecimiento no tan alto como
en las demás plantaciones. El resto de las plantaciones presentaron un decrecimiento
alto en el aporte de P en el sustrato.
Entre mayor es la profundidad en el sustrato, menor es la concentración de nutrientes y
materia orgánica, los cambios en la eliminación de hojarasca y/o sotobosque, se
observan en los 10 cm de la capa superior del suelo (Xiong et al., 2008).
- 74 -
La menor concentración de materia orgánica bajo la plantación de Acacia mangium
probablemente fue por la cantidad de lignina, que afecta la descomposición de la
hojarasca (Yang, Liu, Ren, & Wang, 2009).
La menor concentración de nitrógeno en el sustrato bajo las plantaciones de Acacia
mangium, posiblemente fue por tener esta especie, un retorno potencial alto del
nitrógeno, representado en la hojarasca foliar (Castellanos-Barliza & Peláez, 2011), y no
en el sustrato.
- 75 -
7. Conclusiones y recomendaciones
7.1 Conclusiones
En el sitio de estudio, áreas de explotación minera a cielo abierto, la vegetación bajo la
plantación de Acacia mangium fue significativamente diferente a la encontrada en la
plantación de Schizolobium parahyba. Diferencias significativas en riqueza, abundancia y
diversidad de la vegetación bajo estas plantaciones, evidenció efecto de las vegetación
inicialmente plantada sobre la trayectoria sucesional del sotobosque, siendo la plantación
de Schizolobium parahyba a los 9 años, la que presentó mayor abundancia, riqueza y
diversidad de especies vegetales.
Los contenidos de nitrógeno total, fósforo disponible y materia orgánica, bajo la
plantación de Acacia mangium fueron significativamente diferentes a los encontrados en
la plantación de Schizolobium parahyba, los valores dependieron de la profundidad del
sustrato, la edad y el tipo de cobertura de las plantaciones, siendo la plantación de
Schizolobium parahyba a los 9 años y 20 cm de profundidad, la que presentó mayor
cantidad de nutrientes en nitrógeno, fosforo y materia orgánica.
El tiempo, la concentración de nutrientes y de materia orgánica son variables que
favorece el establecimiento de vegetación e incrementa la complejidad en las capas
vegetales, sin embargo la abundancia y la riqueza de la vegetación en el sotobosque,
depende del tipo de cobertura con que inicialmente fue establecida.
Las especies invasoras modifican la trayectoria de la sucesión y no difieren entre nativas
y exóticas.
Para sitios con alto nivel de degradación y rodeado de matrices de baja diversidad, el
establecimiento de plantaciones es un mecanismo facilitador del reclutamiento de nuevas
especies.
Las plantaciones mejoraron las condiciones del sustrato en los elementos evaluados,
aumentando concentraciones de N, P y materia orgánica.
La contribución de la hojarasca en la fertilidad del suelo y en el ciclo de nutrientes, es
fundamental para la permanencia de especies raras o poco comunes.
Entre mayor es el tiempo de establecimiento de la vegetación inicial, mayor es el
reclutamiento de especies. De 18 especies registradas en un carguero recién formado,
se pasó a 46 y 72 especies en plantaciones de 9 años de establecidas.
Las plantaciones de Schizolobium parahyba y Acacia mangium, presentaron efectos
sobre la vegetación reclutada. Esto se evidencia, en las diferencias significativas entre la
riqueza, abundancia y diversidad de la vegetación bajo estas dos plantaciones.
- 76 -
La vegetación bajo la plantación de Schizolobium parahyba presentó una mayor riqueza,
abundancia y diversidad que la vegetación bajo la plantación de Acacia mangium,
asimismo, el porcentaje de materia orgánica, nitrógeno total y fósforo disponible fue
mayor en la plantación de Schizolobium parahyba que en la de Acacia mangium, se
presume que la baja concentración de fósforo en la plantación de Acacia mangium pudo
haber sido un factor limitante en la supervivencia y en el desarrollo de las plántulas
establecidas.
La riqueza presentó diferencias significativas entre las plantaciones y edades; la
abundancia entre las edades de las plantaciones; y la diversidad entre las coberturas,
indicando que el recambio de especies en este sitio, probablemente este marcada por las
especies inicialmente establecidas y por el tiempo.
El 4% de las especies reclutadas bajo las plantaciones son exóticas, el resto son nativas
(96%).
Entre las especies de mayor peso ecológico y abundantes fueron Cecropia peltata y
Urena lobata. Ambas especies están reportadas con un comportamiento invasor.
La especie Cecropia peltata es un pionera agresiva, la cual se encontró desde inicio de
las plantaciones (2 años), hasta las plantaciones de 9 años. En estas últimas, obtuvo la
mayor abundancia en estado adulto, sin embargo también fue encontrada en estado de
plántula.
La especie Urena lobata solo se encontró en la plantación de Acacia mangium, tanto en
estado adulto como en plántula
La densidad de los árboles plantados no presentó diferencias significativas entre las
unidades de estudio, posiblemente porque las densidades en las cuales se sembraron
los árboles fueron bajas, entre 400 y 600 árboles/Ha aproximadamente.
- 77 -
7.2. Recomendaciones
La selección de especies debe realizarse según el sitio, momento sucesional e
importancia ecológica de las especies, así como la aceptación cultural y económica de
los lugareños de la zona.
Para los sitios recién abandonados se recomiendan especies adaptables a sitios
arenosos, pobres de nutrientes y tolerantes a altas exposiciones de luz y que aporten
gran cantidad de hojarasca. En las plantaciones que presentan una mayor edad, se
propone enriquecimiento de especies en claros y en los alrededores de las plantaciones.
Combinar especies plantadas en el establecimiento inicial, podría favorecer el
reclutamiento de nuevas especies vegetales, a su vez, la modelación del terreno
mediante una topografía diversa crea trampas de semilla que incrementarían los nichos y
la riqueza de especies.
Para el establecimiento de plantaciones como facilitadoras de especies, es importante
mantener densidades de siembra menores a las de producción, así como eliminar las
prácticas silviculturales del sotobosque, dado que en este estrato se encuentran por lo
menos un 20% de las especies que realizan el recambio en la composición del sitio.
Crear corredores ecológicos entre los diferentes fragmentos o plantaciones, que permitan
el flujo de material genético vegetal y animal.
Monitorear las especies reportadas con un gran potencial invasor en especial Acacia
mangium, Urena lobata y Cecopia peltata, así como las dinámicas que se presentan al
estar esta presentes o ausentes. Tener presente la historia de vida de estas especies,
altas tasas de reproducción, recalcitrantes y altas tasas de crecimiento.
Monitorear el desarrollo de las plántulas de árboles y arbustos al interior de las
plantaciones.
Monitorear las cantidades de N, P, materia orgánica y otro elementos, para conocer los
cambios durante el tiempo y coberturas.
Sistematizar las especies y suelos muestreados, teniendo en cuenta su ubicación
geográfica.
Una gestión exitosa en el tiempo de la restauración del sitio, requiere una mejor
comprensión de los procesos de la sucesión vegetal y el ciclo de nutrientes, acompañada
de socializaciones hacia la comunidad de los resultados encontrados.
Para próximas investigaciones es importante conocer la distancia de los bosques
cercanos y su dispersión o lluvia de semillas hacia los sitios a restaurar, puesto que la
- 78 -
trayectoria de esta dispersión puede contribuir a un cambio en la composición de la
sucesión vegetal.
Es importante tener en cuenta para próximos estudios de suelos, analizar solo la capa
superior hasta llegar máximo a los 20 cm; a una mayor profundidad, fueron poco los
cambios que se observan en la concentración de estos elementos.
.
- 79 -
A. Anexo: Lista del total de especies encontradas en el sitio de estudio, clasificadas por unidades, familia, hábito y origen.
Familia Especie Hábito Unidades de estudio Origen
AA PA2 PT2 PA5 PA9 PT9
ACHATOCARPACEAE Achatocarpus
nigricans Triana A
Nativa
MIMOSACEAE Acacia mangium
Willd. A
X X
Exótica
EUPHORBIACEAE Alchornea
costaricensis Pax & K. Hoffm.
A
X X
Nativa
SAPINDACEAE Allophylus sp. A
X
Nativa
FABACEAE Andira inermis (W. Wright) Kunth ex
DC. A
X X Nativa
MELASTOMATACEAE Bellucia
grossularioides (L.) Triana
A
Nativa
BURSERACEAE Bursera simaruba
(L.) Sarg. A
Nativa
MALPIGHIACEAE Byrsonima spicata
Rich. ex Kunth A
Nativa
FLACURTIACEAE Casearia arguta
Kunth A
X X Nativa
CAESALPINACEAE Cassia fistula L. A
X Nativa
CECROPIACEAE Cecropia peltata
L. A
X X X X Nativa
OCHNACEAE Cespedesia macrophylla
Seem. A
Nativa
BORAGINACEAE Cordia acuta
Pittier A
Nativa
BORAGINACEAE Cordia alliodora (Ruiz & Pav.)
Oken A
X Nativa
FABACEAE Erythrina fusca
Lour. A
Nativa
MORACEAE Ficus maxima Mill. A
X
Nativa
MORACEAE Ficus sp. A
X
X Nativa
RUBIACEAE Genipa americana A
Nativa
MALVACEAE Guazuma
ulmifolia Lam. A
Nativa
- 80 -
Familia Especie Hábito Unidades de estudio Origen
SALICACEAE Hasseltia
floribunda Kunth A
X Nativa
MALVACEAE Luehea seemannii Triana & Planch.
A
X
Nativa
ANACARDIACEA Ochoterenaea
colombiana F.A. Barkley
A
X
Nativa
OCHNACEAE Ouratea
lucens (Kunth) Engl.
A
X
Nativa
RUBIACEAE Pentagonia brachyotis
(Standl.) Standl. A
Nativa
CECROPIACEAE Pourouma bicolor
Mart. A
Nativa
SAPOTACEAE Pouteria sp. A
Nativa
MYRTACEAE Psidium
friedrichsthalianum (O. Berg) Nied.
A
X
Nativa
MYRTACEAE Psidium guajava
L. A
X X Nativa
MIMOSACEAE Samanea saman
(Jacq.) Merr. A
Nativa
EUPHORBIACEAE Sapium
glandulosum (L.) Morong
A
X
Nativa
ARALIACEAE
Schefflera morototoni
(Aubl.)Maguire, Steyerm& Frodin
A
X
Nativa
FABACEAE Schizolobium
parahyba (Vell.) S.F. Blake
A
Nativa
FABACEAE Swartzia sp. A
X
Nativa
BIGNONIACEAE Tabebuia rosea (Bertol.) A. DC.
A
X X Nativa
APOCYNACEAE Tabernaemontana macrocalyx Müll.
Arg. A
Nativa
CANNABACEAE Trema micrantha
(L.) Blume A
X
X X Nativa
CLUSIACEAE Vismia baccifera
(L.) Triana & Planch
A
X X Nativa
CLUSIACEAE Vismia
macrophylla Kunth A
X
X
Nativa
ANNONACEAE Xylopia aromatica
(Lam.) Mart. A
Nativa
ANNONACEAE Xylopia discreta (L.) Sprague &
Hutch. A
Nativa
FABACEAE Aeschynomene sensitiva Sw.
Ar X
Nativa
ASTERACEAE Chromolaena
odorata (L.) R.M. King & H. Rob.
Ar
X X X Nativa
MELASTOMATACEAE Clidemia dentata Pav. ex D. Don
Ar
X
Nativa
MELASTOMATACEAE Clidemia hirta (L.)
D. Don Ar
X
Nativa
MELASTOMATACEAE Clidemia sericea
D. Don Ar
Nativa
BORAGINACEAE Cordia bifurcata Roem. & Schult.
Ar
X X Nativa
EUPHORBIACEAE Croton sp. Ar
X
Nativa
- 81 -
Familia Especie Hábito Unidades de estudio Origen
MALVACEAE Hibiscus
furcellatus Desr. Ar
Nativa
VERBENACEAE Lantana camara L. Ar
X
Nativa
MALVACEAE Melochia parvifolia
Kunth Ar
X
Nativa
MELASTOMATACEAE Miconia
impetiolaris (Sw.) D. Don
Ar
Nativa
MELASTOMATACEAE Miconia minutiflora
(Bonpl.) DC. Ar
Nativa
MIMOSACEAE Mimosa invisa Mart. Ex colla
Ar
Nativa
MIMOSACEAE Mimosa pigra L. Ar X X X X
Nativa
MIMOSACEAE Mimosa pudica L. Ar
X
Nativa
RUBIACEAE Palicourea crocea
(Sw.) Schult. Ar
X X Nativa
RUBIACEAE Palicourea
croceoides Desv. ex Ham.
Ar
X X Nativa
PIPERACEAE Piper divortans Trel. & Yunck.
Ar
X
Nativa
PIPERACEAE Piper marginatum
Jacq. Ar
X X Nativa
PIPERACEAE Piper peltatum L. Ar X
X
Nativa
PIPERACEAE Piper tenue Kunth Ar
X
Nativa
PIPERACEAE Piper tuberculatum
Jacq. Ar
X
Nativa
RUBIACEAE Psychotria rosea
(Benth.) Müll. Arg. Ar
Nativa
RUBIACEAE Randia armata
(Sw.) DC. Ar
Nativa
CAESALPINACEAE Senna alata (L.)
Roxb. Ar
Nativa
CAESALPINACEAE Senna obtusifolia (L.) H.S. Irwin &
Barneby Ar
Nativa
CAESALPINACEAE Senna reticulata (Willd.) H.S. Irwin
& Barneby Ar
Nativa
MALVACEAE Sida sp. Ar
Nativa
SOLANACEAE Solanum
jamaicense Mill. Ar
X
Nativa
SOLANACEAE Solanum
lanceifolium Jacq. Ar
X
Nativa
STERCULIACEAE Theobroma cacao
L. Ar
Nativa
MALVACEAE Urena lobata L. Ar
X X
X
Nativa
ASTERACEAE Vernonanthura cf. patens (Kunth) H.
Rob. Ar
Nativa
RUBIACEAE Randia armata
(Sw.) DC. Ar
Nativa
CAESALPINACEAE Senna alata (L.)
Roxb. Ar
Nativa
CAESALPINACEAE Senna obtusifolia (L.) H.S. Irwin &
Barneby Ar
Nativa
CAESALPINACEAE Senna reticulata (Willd.) H.S. Irwin
& Barneby Ar X
Nativa
SOLANACEAE Solanum
lanceifolium Jacq. Ar
Nativa
STERCULIACEAE Theobroma cacao
L. Ar
Nativa
- 82 -
Familia Especie Hábito Unidades de estudio Origen
ASTERACEAE Vernonanthura cf. patens (Kunth) H.
Rob. Ar
X
Nativa
POACEAE Acroceras zizanioides
(Kunth) Dandy Ht
X X Exótica
POACEAE Andropogon bicornis L.
Ht
X X
Nativa
ASTERACEAE ASTERACEAE Ht X
X Nativa
MARANTACEAE Calathea lutea (Aubl.) Schult.
Ht
X X Nativa
EUPHORBIACEAE Caperonia
palustris (L.) A. St.-Hil.
Ht
X Nativa
SOLANACEAE Capsicum annuum
L. Ht
X
Nativa
AMARANTHACEAE Celosia argentea
L. Ht
X
Exótica
POACEAE cf. Urochloa sp. Ht
X
Nativa
EUPHORBIACEAE Chamaesyce thymifolia (L.)
Millsp. Ht
X
Cosmopolitan
ASTERACEAE Conyza sp. Ht
X
Nativa
GENTINACEAE Coutoubea spicata
Aubl. Ht
X
Nativa
LYTHRACEAE Cuphea sp. Ht
X
Nativa
AMARANTHACEAE Cyathula prostrata
(L.) Blume Ht
X X Nativa
CYPERACEAE Cyperus cf ligularis L.
Ht
X
Nativa
CYPERACEAE Cyperus
compressus L. Ht
X
Nativa
CYPERACEAE Cyperus laxus
Lam. Ht
X
X
Nativa
CYPERACEAE Cyperus luzulae
(L.) Rottb ex Retz Ht
X
X Nativa
CYPERACEAE Cyperus odoratus
L. Ht X
Nativa
CYPERACEAE Cyperus sp. Ht
X
Nativa
FABACEAE Desmodium
barbatum (L.) Benth.
Ht
X
Nativa
POACEAE Digitaria
violascens Link Ht X X X
Nativa
FABACEAE Dioclea sp. Ht
X
Nativa
POACEAE Eragrostis c.f.
bahiensis Schrad. ex Schult.
Ht
Exótica
CYPERACEAE Fimbristylis
dichotoma (L.)Vahl Ht X
Nativa
CYPERACEAE Fimbristylis
miliacea (L.) Vahl Ht X X
X
Nativa
ZINGIBERACEAE Heliconia
marginata (Griggs) Pittier
Ht
X
Nativa
HELICONIACEAE Heliconia osaensis
Cufod. Ht
X
Nativa
HELICONIACEAE Heliconia stricta
Huber Ht
Nativa
BORAGINACEAE Heliotropium indicum L.
Ht
X
Nativa
MALVACEAE Hibiscus
furcellatus Ht
X
Nativa
POACEAE Hymenachne Ht X
Nativa
- 83 -
Familia Especie Hábito Unidades de estudio Origen
amplexicaulis (Rudge) Nees
LAMIACEAE Hyptis mutabilis
(Rich.) Briq. Ht
X X
Nativa
ONAGRACEAE Ludwigia erecta
(L.) H. Hara Ht X X X
Nativa
ONAGRACEAE Ludwigia nervosa
(Poir.) H.Hara Ht
X
Nativa
ONAGRACEAE Ludwigia
peruviana (L.) H. Hara
Ht
X
Nativa
APOCYNACEAE Mandevilla sp. Ht
X
Nativa
EUPHORBIACEAE Microstachys
corniculata (Vahl) Griseb.
Ht
X
Nativa
PHYTOLACCACEAE Microtea debilis
Sw. Ht
X
Nativa
MIMOSACEAE Neptunia oleracea
Lour. Ht X
Nativa
RUBIACEAE Oldenlandia
lancifolia (Schumach.) DC.
Ht
X
Nativa
POACEAE Panicum sp. Ht
X
X Nativa
POACEAE Paspalum
conjugatum P.J. Bergius
Ht
X
Exótica
PIPERACEAE Peperomia
pellucida (L.) Kunth
Ht
Nativa
EUPHORBIACEAE Phyllanthus
stipulatus (Raf.) G.L. Webster
Ht X X
X X X Nativa
SOLANACEAE Physalis angulata
L. Ht
X
Nativa
POACEAE Poaceae sp. 1 Ht
X
Nativa
POACEAE Poaceae sp. 2 Ht
X
Nativa
POACEAE Poaceae sp. 3 Ht
X
Nativa
POLYGONACEAE Polygonum
punctatum Elliot Ht X
Nativa
APOCYNACEAE Rhabdadenia madida (Vell.)
Miers Ht X X X
Nativa
CYPERACEAE Scleria melaleuca Rchb. ex Schltdl.
& Cham. Ht
X Nativa
CYPERACEAE Scleria microcarpa
Nees Ht
X
Nativa
SCROPHULARIACEAE Scoparia dulcis L. Ht
Nativa
MALVACEAE Sida sp. Ht
X
Nativa
MALVACEAE Sida cf. cordifolia
L. Ht
X
Nativa
RUBIACEAE Spermacoce
assurgens Ruiz & Pav.
Ht
X X Nativa
RUBIACEAE Spermacoce c.f.
verticillata L. Ht
X
Nativa
RUBIACEAE Spermacoce
ocymoides Burm. f.
Ht
X
Nativa
MARANTACEAE Thalia geniculata
L. Ht X
Nativa
FABACEAE Centrosema sp. Ha
X
Nativa
VITACEAE Cissus erosa Rich. Ha
X X X Nativa
- 84 -
Familia Especie Hábito Unidades de estudio Origen
VITACEAE Cissus verticillata
(L.) Nicolson & C.E. Jarvis
Ha
X
X Nativa
CUCURBITACEAE Cucumis melo L. Ha X
X
Exótica
FABACEAE Desmodium
adscendens (Sw.) DC.
Ha
X X Nativa
DILLENIACEAE Doliocarpus
dentatus (Aubl.) Standl.
Ha
X Nativa
CONVOLVULACEAE Ipomoea sp. Ha
X Nativa
MALPIGHIACEAE Mascagnia
divaricata (Kunth) Nied.
Ha
X X Nativa
CUCURBITACEAE Melothria pendula
L. Ha
X X Nativa
APOCYNACEAE Mesechites trifidus (Jacq.) Müll. Arg.
Ha
X Nativa
ASTERACEAE Mikania micrantha
Kunth Ha
X X
Nativa
CUCURBITACEAE Mormodica charantia L.
Ha
X Nativa
FABACEAE Mucuna
deeringiana (Bort) Merr.
Ha
X Exótica
MENISPERMACEAE
Odontocarya tamoides (DC.)
Miers var. canescens (Miers)
Barneby
Ha
X
X X X Nativa
PASSIFLORACEAE Passiflora foetida
L. Ha
X
Nativa
PASSIFLORACEAE Passiflora misera
Kunth Ha
X
Nativa
SAPINDACEAE Paullinia
densiflora Sm. Ha
X Nativa
SAPINDACEAE Paullinia pinata L. Ha
X
Nativa
FABACEAE Phaseolus sp. Ha
X X Nativa
FABACEAE Pueraria
phaseoloides (Roxb.) Benth.
Ha
X X Exótica
SMILACACEAE Smilax sp. Ha
X
Nativa
MALPIGHIACEAE Tetrapterys
callejasii (Moris) W.R.Anderson
Ha
X Nativa
PHYTOLACCACEAE Trichostigma
octandrum (L.) H. Walter
Ha
X X Nativa
RUBIACEAE Uncaria
guianensis (Aubl.) J.F. Gmel.
Ha
X Nativa
PTERIDACEAE
Adiantum tetraphyllum
Humb. & Bonpl. ex Willd.
Het
X
Nativa
LYGODIACEAE Lygodium
venustum Sw. Hea
X
Nativa
POLYPODIACEAE Microgramma persicariifolia
(Schrad.) C. Presl Hea
X
Nativa
POLYPODIACEAE Microgramma reptans (Cav.)
A.R. Sm. Hea
X
Nativa
DAVALLIACEAE Nephrolepis
biserrata (Sw.) Het
X
Nativa
- 85 -
Familia Especie Hábito Unidades de estudio Origen
Schott
POLYPODIACEAE Niphidium
crassifolium (L.) Lellinger
Hea
X
Nativa
POLYPODIACEAE Phlebodium decumanum
(Willd.) J. Sm. Heta
X X Nativa
PTERIDACEAE Pityrogramma
calomelanos (L.) Link
Het X
X
Nativa
POLYPODIACEAE Pleopeltis bombycina
(Maxon) A.R. Sm. Hea
X
Nativa
SELAGINELLACEAE Selaginella
horizontalis (C. Presl) Spring
Het
Nativa
THELYPTERIDACEAE Thelypteris serrata
(Cav.) Alston Het
Nativa
THELYPTERIDACEAE Thelypteris sp. Het
X
Nativa
ARACEAE Monstera
adansonii Schott Ha
X X Nativa
BROMELIACEA Tillandsia sp. Ha
X
Nativa
ORCHIDACEAE Oeceoclades
maculata (Lindl.) Lindl
Ha
X X Exótica
- 86 -
B. Anexo:. Resultados de los contenidos de Materia Orgánica (M.O.%), Nitrógeno (N%) y Fósforo (P ppm) en los sustratos de las diferentes unidades de estudio a una Profundidad de 0 cm.
Unidad de
estudio
(Plantación x
Edad)
Identificación
de las
Unidades de
Estudio
Textura3 MO
%
P
(ppm)
N Total
%
Sector donde
se tomó las
muestras
Unidad de
Producción
recién
explotada,
previo a las
plantaciones
UPA A 0.86 17.78 0.07 Puerto
Gaitán
Unidad de
Producción
recién
explotada,
previo a las
UPA A 0.36 11.90 0.08 Puerto
Gaitán
3 A: Arenoso AF: Arenoso Franco FA: Franco Arenoso FArA: Franco Arcilloso
Arenoso FL: Franco limoso
- 87 -
plantaciones
Promedio 0.61 14.84 0.08
Plantación de
Acacia de 2
años
PA2 A-F-A 5.24 56.21 0.28 NA
Plantación de
Tambor de 2
años
PT2 A-A-F 2.78 24.64 0.16 NA
Plantación de
Acacia de 5
años
PA5 AF- FA 6.72 12.18 0.42 P7R1
Plantación de
Acacia de 5
años
PA5 FA 0.06 6.93 0.06 P8 R1
Plantación de
Acacia de 5
años
PA5 AF-A 6.07 6.44 0.38 P9R1
Promedio 4.28 8.52 0.29
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 A 3.68 13.93 0.14 P1R1
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 Ar 7.26 9.87 0.36 P1R3
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 Ar 7.90 8.68 0.39 P1R5
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 A 3.22 13.65 0.14 P2R1
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 Ar 8.55 11.41 0.43 P3R1
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 A 9.65 11.55 0.17 P3R2
- 88 -
Promedio 6.71 11.52 0.27
Plantación de
Tambor de 9
años
PT9
FA-FArA
a FA-F-
Ar
5.65 5.95 0.28 P4R1
Plantación de
Tambor de 9
años
PT9 A-A-F 35.48 37.80 1.80 P5R1
Plantación de
Tambor de 9
años
PT9 FA-FArA
a FA-Far 5.14 28.56 0.35 P6 R1
Promedio 15.42 24.10 0.81
A: Arenoso AF: Arenoso Franco FA: Franco Arenoso FArA: Franco Arcilloso
Arenoso FL: Franco limoso
Nitrógeno Total
Extremo
pobre
< 0.032
Pobre
0.032 -
0.063
Media
na/
pobre
0.064 -
0.095
Medio
0.096
-0.126
Media
na/
rico
0.127 -
0.158
Rico
0.159
- 0.221
Extrem
o rico
>
0.221
Fósforo disponible ppm (mg/kg)
Muy
bajo
< 5
Bajo
5.1 -
10
Medio
10.1 -
20
Adecuado
20.1 - 30
Extremo
rico
> 30.1
- 89 -
C. Anexo:. Resultados de los contenidos de Materia Orgánica (M.O.%), Nitrógeno (N%) y Fósforo (P ppm) en los sustratos de las diferentes unidades de estudio a una Profundidad de 20 cm.
Unidad de estudio
(Plantación
x Edad)
Identificación de
las Unidades de
Estudio
Textura4 MO
%
P
(ppm)
N total
%
Sector
donde se
tomó las
muestras
Unidad de
Producción
recién
explotada,
previo a las
plantaciones
UPA A 0.70 14.14 0.06 Puerto
Gaitán
Unidad de
Producción
recién
explotada,
previo a las
plantaciones
UPA A 0.12 14.63 0.06 Puerto
Gaitán
Promedio 0.41 14.39 0.06
Plantación
de Acacia
de 2 años
PA2 A-A-F 1.50 35.49 0.10 NA
Plantación
de Tambor
de 2 años
PT2 A-F-A 2.57 27.23 0.15 NA
4 A: Arenoso AF: Arenoso Franco FA: Franco Arenoso FArA: Franco Arcilloso Arenoso F: Franco
- 90 -
Plantación
de Acacia
de 5 años
PA5 AF- FA 2.08 7.21 0.10 P7R1
Plantación
de Acacia
de 5 años
PA5 FA 0.06 7.21 0.06 P8 R1
Plantación
de Acacia
de 5 años
PA5 AF-A 0.35 5.74 0.08 P9R1
Promedio 0.83 6.72 0.08
Plantación
de Acacia
de 9 años
PA9 A 1.01 11.34 0.05 P1R1
Plantación
de Acacia
de 9 años
PA9 Ar 4.04 8.26 0.20 P1R3
Plantación
de Acacia
de 9 años
PA9 Ar 0.99 9.24 0.05 P1R5
Plantación
de Acacia
de 9 años
PA9 A 0.26 17.78 0.08 P2R1
Plantación
de Acacia
de 9 años
PA9 Ar 6.89 17.78 0.34 P3R1
Plantación
de Acacia
de 9 años
PA9 A 1.29 15.75 0.09 P3R2
Promedio 2.41 13.36 0.14
Plantación
de Tambor
de 9 años
PT9 FA-FArA a
FA-F-Ar 0.36 6.86 0.08 P4R1
Plantación
de Tambor
de 9 años
PT9 A-A-F 2.50 22.05 0.15 P5R1
Plantación
de Tambor
de 9 años
PT9 FA-FArA a
FA-Far 4.97 28.42 0.10 P6 R1
Promedio 2.61 19.11 0.11
- 91 -
D. Anexo:. Resultados de los contenidos de Materia Orgánica (M.O.%), Nitrógeno (N%) y Fósforo (P ppm) en los sustratos de las diferentes unidades de estudio a una Profundidad de 40 cm.
Unidad de estudio
(Plantación x
Edad)
Identificación
de las
Unidades de
Estudio
Textura5 MO
%
P
(ppm)
N total
%
Sector
donde se
tomó las
muestras
Unidad de
Producción
recién
explotada,
previo a las
plantaciones
UPA A 0.96 15.89 0.08 Puerto
Gaitán
Unidad de
Producción
recién
explotada,
previo a las
plantaciones
UPA A 1.44 63.91 0.10 Puerto
Gaitán
Promedio 1.20 39.90 0.09
Plantación de
Acacia de 2 PA2 A-F-A 4.17 37.17 0.25 NA
5 A: Arenoso AF: Arenoso Franco FA: Franco Arenoso FArA: Franco Arcilloso Arenoso F:
Franco
- 92 -
años
Plantación de
Tambor de 2
años
PT2 A-A-F 2.30 45.99 0.15 NA
Plantación de
Acacia de 5
años
PA5 AF- FA 0.24 5.81 0.06 P7R1
Plantación de
Acacia de 5
años
PA5 FA 1.31 5.95 0.08 P8 R1
Plantación de
Acacia de 5
años
PA5 AF-A 1.22 5.74 0.10 P9R1
Promedio 0.92 5.83 0.08
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 A 0.46 12.74 0.02 P1R1
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 Ar 2.76 11.20 0.14 P1R3
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 Ar 1.65 6.79 0.08 P1R5
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 A 0.83 16.03 0.07 P2R1
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 Ar 1.84 24.64 0.09 P3R1
Plantación de
Acacia de 9
años
PA9 A 0.37 15.33 0.07 P3R2
Promedio 1.32 14.46 0.08
Plantación de
Tambor de 9
años
PT9 FA-FArA a
FA-F-Ar 0.36 3.36 0.08 P4R1
Plantación de
Tambor de 9 PT9 A-A-F 0.36 21.42 0.08 P5R1
- 93 -
años
Plantación de
Tambor de 9
años
PT9 FA-FArA a
FA-Far 0.91 12.18 0.10 P6 R1
Promedio 0.54 12.32 0.09
Nitrógeno Total
Extrem
o pobre
< 0.032
Pobre
0.032
-
0.063
Median
a/
pobre
0.064 -
0.095
Medio
0.096
-0.126
Median
a/ rico
0.127 -
0.158
Rico
0.159
-
0.221
Extre
mo
rico
>
0.221
Fósforo disponible ppm (mg/kg)
Muy
bajo
< 5
Bajo
5.1 -
10
Medio
10.1 -
20
Adecuado
20.1 - 30
Extrem
o rico
> 30.1
94
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