agudelo et. al - a mangium, silvicultura bajo cauca

5/7/2018 Agudelo Et. Al - A Mangium, Silvicultura Bajo Cauca - slidepdf.com

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PROYECTO DE SILVICULTURA PARA LAS PLANTACIONES DE

Acacia m an giumSANDRA L ILIANA AGUDELO DUQUE, JORGE IVÁN BUSTAMANTE, JUAN MANUEL CARDONA

GRANDA & ALEJANDRA MARÍA RAMÍREZ ARANGO

RESUMEN

En el Bajo Cauca Antioqueño la actividad minera ha generado grandesextensiones de áreas degradadas, regiones desérticas y aguascontaminadas. En algunas de ellas se ha plantado la especie Acaciamangium, con el objetivo de recuperarlas. En esas plantaciones se realizóun muestreo, con el fin de encontrar elementos dendrométricos, ecuaciones

altura-diámetro y a altura-edad, índice de sitio, crecimiento y rendimientopara el área basal y de volumen, como herramientas importantes para sumanejo forestal. Además, se colocaron trampas para la captura dehojarasca para determinar su aporte de biomasa y nutrientes al suelo paraun corto período que comprendió verano e invierno. Con el fin de evaluar lascaracterísticas físicas y químicas del suelo se tomaron muestras en lasparcelas, lo que permitió la evaluación de estas características con respectoal establecimiento de las plantaciones y sus relaciones con el contenidonutricional de las plantas que crecen sobre ellas, además de cuantificar unflujo preliminar de nutrientes. Adicionalmente, como un componente social,se evaluó el potencial de las podas de Acacia mangium como una fuente deleña para la comunidad. Debido a la buena respuesta presentada por la

especie en la región y con miras a futuras plantaciones, se realizó un ensayode siembra directa y un estudio con el fin de seleccionar el mejor lugarpara establecer un rodal semillero.

Con los datos anteriores se obtuvo la ecuación de índice de sitio para laAcacia mangiumen el bajo Cauca Antioqueño, LnS = LnHdom+1.64461((1/t)-(1/to), para el crecimiento del área basal; Log dg/dt = -0.906391 +(0.245459G) 0.5, relación que se recomienda manejar con cuidado ya que esun avance preliminar y se necesitan más datos que permitan predecir conmayor confianza el comportamiento de la especie en la zona de estudio. Elrendimiento corriente de la acacia tanto para el área basal y el volumen totalse puede estimar con base en las siguientes ecuaciones: Ln G = 0.131534 -

2.67305/t + 0.121465IS + 0.000653257N y Ln V = 1.30323 - 0.637022(1/t)+0.031467S + 1.06659ln(G). Las propiedades físicas y químicas del suelo enlas plantaciones indican que son suelos altamente degradados por laactividad minera, fuertemente ácidos, con bajo contenido de materiaorgánica, CIC baja y valores de fósforo muy bajos, lo que indica lascondiciones extremas en las que está creciendo la acacia. De la evaluaciónde las podas de la acacia como una potencial fuente leñera se obtuvo que laproducción de leña por metro lineal es de 863,9 Kg/Ha, además se encontróuna relación entre la biomasa de leña y los parámetros dendrométricoscomo el diámetro, la altura y el número de ramas, B = 0.0749678 +



0.0548938Ramas + 0.120714DAP - 0.0956533HT. Del ensayo de siembradirecta se obtuvo que el mejor tratamiento para establecer plantaciones es el

de surcos, observándose una alta germinación de la acacia; de los rodalessemilleros se seleccionó el rodal número dos ubicado en la Frontera 2, elcual presentó el más alto puntaje.

Palabras clave. Acacia mangium, Bajo Cauca Antioqueño, recuperación deáreas degradadas.

ABSTRACT

In the Cauca River’s lowlands, in northern Antioquia (known as the BajoCauca Antioqueño), mining has generated water pollution and vast barren,devastated areas with polluted water. In such places Acacia mangium has

been grown with their recovery in mind. In this plantations, a sampling wasperformed where DBH and total height, among other variables, weremeasured to obtain Site Index, Volume, Basal Area Growth and Yield models,

which are important tools for plantation management. Furthermore, littertraps were built in order to determine the role of litter in the biomass andnutrient addition to the soil, in a short period of time that nonetheless includedthe end of the dry season and the beginning of the wet one. For the appraisalof physical and chemical features of the soil, samples were taken in the plots.

This allowed a preliminary assessment of those features in regard to theestablishment of the plantations and their relationship with the nutrientcontents of the trees that dwell on them, while helping to sketch the nutrientflow. Besides, and as a social component of this research, the potential of thepruned branches of A. mangium as a potential source of firewood for thesurrounding communities was evaluated. Due to the good response of thisspecies in the region and with future plantations in mind, studies for theselection of a stand as a source of seed and a direct sowing test were alsoconduced.

With the above data, the Site Index Equation obtained for Acacia mangium in The Bajo Cauca Antioqueño is LnS = LnHdom+1.64461((1/t)-(1/to); for basalarea growth Log dg/dt = -0.906391 + (0.245459G) 0.5 was obtained. Thisrelationship, however, should be handled with care because this is apreliminary report and in order to make an adequate forecast of the behaviorof this species in the study area, more data are required. For basal area andtotal volume yield of A. mangium, it can be estimated with the followingequations: Ln G = 0.131534 - 2.67305/t + 0.121465IS + 0.000653257N and Ln V = 1.30323 - 0.637022(1/t)+ 0.031467S + 1.06659ln(G). Soil physical andchemical properties in the plantations indicate that because of mining, theseare strongly acid, highly degraded soils with low organic matter content, lowCEC and very low values of P, which indicate the extreme conditions under

which the species is growing. From the assessment of pruned branches as asource of firewood, firewood yield, knowing that this is a discrete variable intime, was estimated to be of 863,9 kh/ha/ml. Likewise, the relationship B =0.0749678 + 0.0548938Ramas + 0.120714DAP - 0.0956533HT between



firewood biomass and allometric parameters such as DBH, tree height andnumber of pruned branches was fitted. From the direct sowing test, the best

treatment in order to establish plantations was that of furrows, where a highgermination of acacia seed was observed. About seed stands, Stand number2, located in the Frontera 2 site, which attained the highest score, waschosen.

K e y w o r d s . Acacia mangium, Bajo Cauca Antioqueño [Cauca river’s lowlandsin northern Antioquia, Colombia), recovery of degraded areas.

INTRODUCCIÓN

Los datos y observaciones realizados a lo largo de más de un mes porestudiantes de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín en las

plantaciones de Acacia mangium Willd. vienen a complementarnos la

información sobre la silvicultura de esta especie, hoy tan en boga en el

ámbito mundial. La bibliografía existente sobre A. mangium se ha hecho

muy abundante desde hace diez años, aunque otras especies de Acacia

tanto australianas como de otras islas del Pacífico han sido usadas en

planes de reforestación en numerosas partes del mundo desde hace ya

varias décadas. Se había tardado en realidad en descubrir las bondades deesta especie, que puede crecer en suelos agotados, compactados,

prácticamente en lechos de rocas cubiertas sólo por una somera capa de

arena. En lugares que antes eran yermos tras el paso destructivo de la

minería de aluvión o de un sobrepastoreo, tras menos de cinco años se

yergue un verdadero bosque, que contrasta vivamente con las áreas

aledañas que no fueron objeto de este proyecto de recuperación de áreas

degradadas.

Los diversos cálculos fruto del trabajo realizado en Jardín y El Río Rayo por

los diversos equipos de trabajo de la Universidad Nacional, vienen a

confirmar el cambio producido en tierras antes degradadas por la minería.

Lógicamente, el resultado no ha sido uniforme en todos los sitios, y como es

natural, donde las perturbaciones han sido menores, la especie muestra un

mayor vigor, lo mismo en donde se ha fertilizado y se ha hecho un manejo



adecuado de la plantación en términos de mantenimiento y silvicultura. Se

obtuvo la oportunidad de observar el comportamiento de otras especies que

se sembraron con la A. mangiumen los mismos lugares degradados, como

es el caso de Pinus tecunumanii y Eucalyptus saligna, se observa fácilmente

que, en desarrollo, la acacia los supera con una amplia ventaja. Existiendo

otras especies como Gmelina arborea y otras acacias que han dado buenos

resultados en otras áreas del mundo con problemas similares a los que se

presentan en el Bajo Cauca, valdría la pena efectuar más ensayos. Sin

embargo, antes de pasar a recomendar esta especie como la solución

definitiva para sitios degradados en tierras bajas, habría que esperaralgunos años más para que las plantaciones más antiguas alcancen cierta

madurez y poder hacer sugerencias más seguras. Esto porque se han

reportado plantaciones de Acacia que comienzan a morir repentinamente

tras cinco años de magnífico crecimiento, y porque la especie puede pasar a

regenerarse por sí misma en zonas aledañas, desplazando tal vez otras

especies, constituyéndose en un riesgo bastante grande, dado lo abundante

y no estacional de la producción de semilla y el gran vigor de la especie para

crecer virtualmente en todas partes. Casos como el de Schinusterebinthifolius en los Everglades de Florida y el de Leucaena leucocephala

en islas del Pacífico son ejemplos que no convienen olvidar.

Este informe presenta los cálculos preliminares sobre el desarrollo de los

rodales de Acacia situados en Jardín (Cáceres) y Río El Rayo (Tarazá), que

pretende hacer evidentes los diversos grados de desarrollo de la especie en

los sitios donde se ha ensayado mediante el análisis de diversos parámetros

silviculturales que se creyeron pertinentes.



1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVOGENERAL

Obtener las bases silviculturales para el conocimiento y manejo sostenido de

las plantaciones de Acacia mangium en el Bajo Cauca con énfasis en

sumideros de CO2; y otros usos como la leña, estacones, paisaje y

recuperación de áreas degradadas.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

, Estimar el potencial del sitio para el uso múltiple de la Acacia

mangium

, Seleccionar posibles fuentes semilleras para el establecimiento de

nuevas plantaciones con procesos de mejoramiento genético

, Obtener indicios sobre la utilización de las podas con fines

energéticos como la obtención de leña y su calidad calorífica

, Realizar un ensayo de germinación en el campo

, Estimar los nutrimentos almacenados en las plantaciones

considerando biomasa aérea, suelo y hojarasca

, Determinar propiedades físicas y químicas del suelo.

, Determinar las especies vegetales asociadas a las plantaciones.

, Determinar las ecuaciones preliminares del crecimiento y el

rendimiento

, Determinar el índice de área foliar



2. REVISIÓN DE LITERATURA

2 .1 ÍNDICE DE S ITIO

El término sitio en la práctica profesional forestal es utilizado en dos

sentidos: con la connotación de localización geográfica y en el

sentido de la caracterización de las condiciones ambientales dominantes

en un lugar particular (González et al., 1994)

La calidad de sitio puede ser definida como el potencial de producción demadera de un lugar para una especie en particular o para un tipo de

bosque. Las palabras "bueno" y "pobre" se usan a menudo como

cualificadores de la calidad del sitio y simplemente implican un potencial

productivo alto en contraposición a uno bajo. Aunque el sitio es, en el corto

plazo, constante, sin importar la selección de la especie, la calidad del

sitio sólo tiene significado con respecto a una o mas especies que se

hayan considerado para el manejo en una localidad en particular. Por

ejemplo un sitio dado puede ser muy bueno para Acacia mangiumperomuy pobre para Gmelina (Clutter et al.,1983)

Las medidas e interpretaciones adecuadas de la calidad del sitio son tan

importantes para el manejo forestal, que el valor y tamaño de los productos

en varias edades están muy controlados por ella y la densidad del rodal.

Ciertas inversiones que están muy bien justificadas en buenos sitios

constituyen desatinos en sitios menos productivos. Dada la gran

importancia de una buena evaluación de la calidad del sitio se hadedicado mucho esfuerzo al desarrollo de técnicas para cuantificarla.

Estos métodos se clasifican como sigue:

Métodos directos

- Estimación de registros históricos de producción

- Estimación basada en datos del volumen del rodal



- Estimación basada en datos de altura del rodal

Métodos indirectos

- Estimación de relaciones interespecíficas del alto dosel

- Estimación de características de la vegetación menor

- Estimación de factores climáticos topográficos y edáficos (Clutter et

al., 1983)

De acuerdo con la forma de las curvas descritas por la ecuación, estas

ecuaciones se clasifican en: funciones anamórficas, en las que paracualquier edad la altura de una de las curvas es una proporción constante

de la altura de cualquier otra de las curvas de la familia; ecuaciones

polimórficas inconexas, en las que la relación de proporcionalidad entre las

diferentes curvas no se da, pero estas no se cruzan en el rango de interés; y

las ecuaciones polimórficas conexas, en las que, además de que la relación

de proporcionalidad no se da entre las curvas, al menos una de ellas se

cruza con alguna de las otras en el rango de edad de interés (González et

al,1994).

Método de la curva guía

Este método se utiliza para generar ecuaciones de índice de sitio

anamórficas, y representa una cuantificación bastante directa de

anteriores métodos gráficos para preparar curvas de índice de sitio. Un

modelo comúnmente usado con este método es el de altura recíproca de

la edad, originalmente sugerido por Schumacher en 1939. Este enfoqueasume una familia de curvas edad/altura de la forma:

Ln Hd = ß0 + ß1 (1/t) ( 1 )

Donde,



Ln: Logaritmo natural

Hd: Altura promedio de 100 árboles dominantes/ha (m)

ßo y ß1: Coeficientes obtenidos por mínimos cuadrados

t: edad (años)

La substitución de los coeficientes estimados en la anterior ecuación

provee la así llamada "curva guía", que es una línea "promedio" de

edad/altura para los datos de la muestra usada. Líneas individuales

edad/altura son paralelas a la curva guía. Estas líneas se referencian

usando una edad índice t 0 y etiquetando a cada línea con el valor de alturalogrado a la edad t 0. Cuando las líneas son utilizadas en esta forma

son curvas logarítmicas de las curvas de índice de sitio. La ecuación

para una curva de índice de sitio en particular puede ser obtenidas dado

que tal línea tiene la forma:

Ln Hd = b0 + b1(1/t) ( 2 )

Donde b1 es el estimado basado en la muestra de B1 y bo es un valor deintercepto asociado exclusivamente con cada índice de sitio en particular.

Por definición cuando t es igual a to en esta ecuación Hd debe ser igual al

índice de sitio de modo que:

b0 = Ln S - b1(1/to) ( 3 )

Donde S es el índice de sitio. Sustituyendo en la ecuación 2

obtenemos:

Ln Hd = Ln S + b1 (1/t-1/to)

o

Ln S = Ln Hd - b1(1/t-1/to)

que es la forma utilizada para estimar índice de sitio a partir de valores

conocidos de altura y edad (Clutter et al, 1983)



Modelos más complejos como la función de Chapman-Richards se puede

utilizar para ajustar los datos altura-edad:

ß0(1-e (-ß1t)) (1-ß2) ^-1 ( 4 )

se asume que la asíntota ß0 está relacionada con el S= ß0(1-e-ß1t) (1-ß2) -̂1

Lo cual permite construir la ecuación de índice de sitio.

S = Hd((1-exp(-ß1t0)/(1-exp(-ß1t)) (1-ß2) ^-1 ( 5 )

(González et al, 1994)

2 .2 ECUACIONES DE CRECIMIENTO

En los trópicos el crecimiento de los árboles y el desarrollo de los rodales es

generalmente mayor y más rápido que bajo condiciones templadas. Por lo

tanto es importante entender los factores disponibles para el investigador

que influyen en el desarrollo del rodal, para así modificar la calidad y

cantidad de madera producida (Evans, 1986)

Las ecuaciones de crecimiento describen el cambio en tamaño de un

organismo o de una población con respecto a la edad. El crecimiento

biológico es la respuesta a numerosos o complejos procesos que parecen

relativamente simples, particularmente para los árboles. Al combinar más y

más árboles similares, el incremento en su tamaño sigue una curva

sigmoidal, que al comienzo es cóncava hacia arriba y más tarde se vuelve

convexa. Aunque el crecimiento corresponde a las tendencias y

fluctuaciones medioambientales, este patrón a largo plazo permanece

sorprendentemente estable (Zeide, 1993).



El objetivo principal de los modelos de crecimiento es predecir, en última

instancia las tasas de crecimiento de diámetro, en área basal y en volumen,

y como producto de ello el número de árboles por unidad de área.

Constantemente los cambios en diámetro normal y en altura de los árboles

se miden y se usan para poder calcular y predecir los cambios en el

volumen y en el área basal (Galeano, 1991).

2 .3 S ELECCIÓN DE RODALES S EMILLEROS

La mayoría de los programas de reforestación en Colombia están basados

inicialmente en fuentes tradicionales de producción de semilla, a saber:

árboles semilleros, plantaciones s eleccionadas, rodales semilleros y huertos

semilleros. Los árboles semilleros son una fuente muy utilizada en

programas jóvenes o para especies que por su baja tasa de plantación

anual, no ameritan esfuerzos mayores. Consiste en seleccionar y marcar

árboles sobresalientes en el bosque natural o en plantaciones, y colectar su

semilla para el posterior establecimiento de plantaciones. Debe tenerse

presente que la selección está basada en el árbol madre únicamente, por lo

que no hay control sobre los progenitores masculinos. El uso adecuado de

esta estrategia requiere el cumplimiento de dos requisitos fundamentales:

1. Recolectar la semilla de por lo menos 15 árboles, con lo que se garantiza

un mínimo de variabilidad genética y se reducen los riesgos de endogamia

en futuras generaciones.

2. Una selección estricta de los árboles semilleros y utilizar únicamente

aquellos que cumplan con todos los requisitos preestablecidos, los cuales

dependen de la naturaleza de la especie y de los objetivos de la plantación

(Marín, 2000).

Las plantaciones seleccionadas son equivalentes a rodales con

características superiores al promedio dentro de la misma zona ecológica,



ubicados en plantaciones o en el bosque natural. Estas áreas deben ser

como mínimo de una hectárea, con un mínimo de 75 árboles (Marín, 2000).

Por su parte, los rodales semilleros son una de las fuentes de semillas más

utilizadas en el mundo, se seleccionan en plantaciones o rodales naturales

por poseer características superiores al promedio dentro de la zona ecológica

en cuestión; su establecimiento y manejo se fundamentan en la remoción

de individuos inferiores y en la adopción de medidas para reducir la

contaminación con polen de árboles inferiores. Debe tener un área mínima

de una hectárea y un número de árboles tal que permita obtener 75 a 150árboles por hectárea adecuados para la producción de semilla. Los mejores

rodales se desarrollan a partir de plantaciones, debido a que son de la

misma edad, y han estado sometidos a condiciones climáticas y de manejo

similar; su única condición es el conocimiento de su base genética, para

evitar la selección de aquellos rodales que descienden de pocos árboles

(Marín, 2000).

Para seleccionar rodales es necesario conjugar los siguientes parámetrosfenotípicos:

? Uniformidad. — Es el parámetro más representativo para la producción

de semillas forestales. Las provenientes de ambientes heterogéneos

generalmente no prometen exitosas reforestaciones. Se deben seleccionar

los rodales más homogéneos, evitando aquellos que presenten diversidad de

edades y comportamiento en general.

? Productividad volumétrica.

? Sanidad. — Se escogen rodales que no presenten ataques de plagas oenfermedades. Es decir, cuando se encuentran árboles sanos en zonas

donde hay presencia de plagas o enfermedades, se puede asumir cierta

resistencia natural de esos arboles, y por lo tanto de su descendencia.

? Forma. — Se evalúa la rectitud del fuste, la tendencia a la bifurcación o

torceduras, el grosor y longitud de ramas y la forma.



? Edad . — Se prefiere la recolección a partir de árboles maduros. No

obstante, se ha determinado que el germen proveniente de poblaciones muy

jóvenes tiene incidencia únicamente en el bajo porcentaje de germinación y

no en la baja calidad de la semilla. Se prefieren árboles que por lo menos

hayan tenido una floración anterior.

? Producción de semillas. — Debe ser abundante y de calidad conveniente.

? Aislamiento. — Los rodales de colecta deberán estar lo suficientemente

aislados de masas forestales inferiores evitando así la polinización de estos

vegetales adyacentes. La separación depende de cada especie y del hábito de

reproducción.? Resistencia natural. — A condiciones ambientales tales como heladas,

viento y sequías (véase Sanidad) (Trujillo, 198?).

Los huertos semilleros se plantan con la finalidad de obtener semilla de la

más alta calidad, es decir, semilla mejorada, normalmente están

conformados a partir de semillas (huerto semillero de plántulas), o de las

yemas (huerto semillero clonal), de 30 a 70 árboles fenotípicamente

superiores, más conocidos como “árboles plus”. Los huertos deben tener unmanejo intensivo pues la semilla es de alto valor (Marín, 2000).

2 .4 MUES TR EO DE LA CAIDA DE LA HOJ ARAS CA

La cubierta forestal es la característica más distintiva de los suelos

forestales y contribuye considerablemente con sus propiedades. El término

de cubierta forestal se utiliza por lo general para designar a toda la materia

orgánica, entre ella la hojarasca y las capas de materiales orgánicos en

descomposición que descansan sobre la superficie del suelo mineral. La

cubierta forestal no es solo una fuente de alimentación, sino que constituye

el hábitat para muchos tipos de microflora y fauna; además las continuas

adiciones de hojarasca a la cubierta constituyen un fondo de nutrientes

revueltos, sobre todo de nitrógeno, fósforo y azufre, para las plantas

superiores (Pritchett, 1986).



El ciclo biogeoquímico de la materia orgánica y elementos minerales juega

un papel importante en las relaciones entre suelo, vegetación y medio

ambiente circundante, constituyendo por sí mismo uno de los fenómenos

ecológicos esenciales en las biocenosis naturales y, en particular, en

ecosistemas forestales (Rapp, 1969 citado por I. Santa Regina & J.F

Gallardo).

Las capas de hojarasca en los bosques aíslan físicamente las superficies (de

temperatura y humedad extremas), además de ofrecer una protecciónmecánica contra el impacto de la lluvia contra la erosión, y para aumentar

la infiltración de agua (Wooldridge, 1970 citado por Pritchett, 1986).

El retorno anual de materia orgánica y bioelementos al suelo, asociados bajo

la forma de hojarasca, es uno de los condicionantes importantes en la

renovación en el seno del ecosistema forestal, por lo que puede servir de

parámetro para su caracterización (Lemeé, G., & Bichaut, N., 1971 citado

por Santa Regina & Gallardo)

En general, la hojarasca se define como la materia orgánica que reposa en

la superficie del suelo (Stevenson & Elliot 1989). La cuantificación se

expresa con base en el peso seco al horno en gm -2a-1, Mgha-1a-1 o tha-1a-1 con

límite de confianza del 95% (Stevenson & Elliot 1989, Anderson & Ingram

1993).

2.5 PROPIEDADES QUÍMICAS Y FÍSICAS DEL SUELO

2.5.1 Propiedades Químicas

Acidez Del Suelo



El método más común para expresar el grado de acidez del suelo es el pH.

Originalmente se concibió como el logaritmo del recíproco de la

concentración de iones de hidrógeno (H+) y posteriormente como su

actividad:

pHAH

= −+

log1

( 6 )

En donde A H

+ es la actividad del ion de hidrógeno en moles por litro. Por

tanto, cuanto mayor sea la actividad del ion de hidrógeno (más ácida la

solución), menor será el valor en la escala de pH. La mayor parte de los

suelos forestales están en una escala de pH entre 3.5 a 6.5

aproximadamente, debido a la liberación de ácidos orgánicos durante la

descomposición de la capa de hojarasca y la consiguiente lixiviación de las

bases del suelo mineral superficial (Pritchett, 1986).

El método más exacto para medir la acidez del suelo es con un medidor delpH. Este es un método electrónico donde la concentración de iones de

hidrógeno de la solución del suelo se equilibra contra un electrodo de

hidrógeno estándar (Pritchett, 1986).

Capacidad de Intercambio Catiónico

La capacidad de los suelos para retener los iones nutritivos en una forma

disponible para el uso de las plantas es de especial importancia para losbosques que crecen sobre arenas y en otros suelos con reservas de

nutrientes excesivamente bajas. Este fenómeno, llamado intercambio iónico,

es un proceso reversible mediante el cual tanto los cationes como los

aniones se intercambian entre las fases liquida y sólida del suelo. El

intercambio catiónico es de gran importancia para los suelos debido a que la

mayor parte de los minerales esenciales son absorbidos por las plantas en



forma de cationes como el calcio, magnesio, potasio, amonio, sodio,

aluminio, hierro e hidrógeno. La carga negativa que se desarrolla en los

coloides orgánicos y minerales puede neutralizarse por cationes atraídos a la

superficie de estos coloides. La cantidad de cationes atraída de esta

manera, expresada en forma de Cmol (+)/Kg suelo, se llama capacidad de

intercambio catiónico. El grado en que todos los sitios de intercambio del

suelo son ocupados por bases, como el calcio, el magnesio, el potasio y el

sodio, se llama porcentaje de saturación de bases. La mayor parte de los

suelos forestales poseen un grado muy bajo de saturación de bases, pero

esto depende enormemente del clima, del material parental y de lavegetación (Pritchett, 1986).

Nitrógeno

El elemento nitrógeno constituye aproximadamente el 78% de la atmósfera,

pero en estado gaseoso no está disponible para las plantas superiores.

Solamente mediante la fijación de nitrógeno por parte de los

microorganismos del suelo y por medio de las descargas eléctricas, una

pequeña parte de esta reserva queda disponible. Se acumula en los suelosen forma de residuos vegetales y animales, y sobre cada lugar se establece

una especie de equilibrio entre la tasa de acumulación y de descomposición

en períodos largos. La cantidad de materia orgánica y nitrógeno en el suelo

en un momento determinado, depende de muchos factores climáticos y

edáficos así como de las perturbaciones naturales y humanas que influyen

en la relación entre adiciones vegetales y animales y la tasa de

descomposición (Pritchett, 1986).

Fósforo

El fósforo es un elemento esencial para los procesos de transferencia de

energía, se deriva principalmente de los fosfatos de calcio y de los fosfatos de

hierro y aluminio que se hallan en el suelo, también está presente en la

materia orgánica (Pritchett, 1986).



La disponibilidad de fósforo inorgánico para los árboles depende

principalmente de: 1. La acidez del suelo y sus efectos sobre la solubilidad

del hierro, aluminio y el magnesio, que forman precipitados insolubles en

suelo muy ácidos, 2. La disponibilidad de calcio, que puede reaccionar con

el fósforo para reducir su solubilidad en suelos menos ácidos y; 3. La

actividad de los microorganismos que controlan el promedio y la cantidad de

descomposición de la materia orgánica. Las raíces de los árboles poseen

asociaciones micorrizales que aumentan la capacidad de estos árboles para

utilizar las formas menos disponibles de fosfatos en los suelos (Pritchett,1986).

Potasio

El potasio, a diferencia del nitrógeno, el fósforo y otros diversos elementos,

al parecer no forma parte integral del protoplasma o de otros elementos de

las plantas, es más bien un catalizador importante en las funciones

fisiológicas. El potasio parece existir de manera abundante en la mayor

parte de los suelos forestales. El elemento se deriva en primer lugar de losfeldespatos y las micas y existe en los suelos formando compuestos

inorgánicos (Pritchett, 1986).

Calcio, magnesio y Azufre

Estos elementos los consumen las plantas en cantidades relativamente

grandes, pero normalmente se hallan en los suelos en cantidades suficientes

para el buen desarrollo de las mismas. Son pocos los casos de deficienciasverdaderas en los bosques que se han nombrado en obras especializadas,

pero esto puede ser resultado de la poca información disponible (Pritchett,

1986).

Materia orgánica



La materia orgánica constituye una parte integral de cada suelo, que afecta

sus condiciones físicas y químicas. Todas las sustancias orgánicas en el

suelo, vivas o muertas, frescas o descompuestas, simples o complejas, son

parte de la materia orgánica del suelo. Esta incluye las raíces, residuos de

plantas y animales en todos los estados de descomposición, humus,

microorganismos, y cualquier compuesto orgánico. El humus es la materia

orgánica del suelo,, realmente activa, coloidal, de colores oscuros, que tiene

propiedades físicas y químicas bien definidas y que no está sometida a una

tasa de descomposición tan alta como la de los residuos (Montenegro y

Malagón, 1990).

La materia orgánica cumple varias funciones en el suelo, la mayoría

beneficiosas para la producción y la conservación de los suelos. Todas sus

funciones se encuentran interrelacionadas: Es una fuente de alimento y

energía para los microorganismos; aporta nutrimentos para la nutrición

vegetal a través de su propia descomposición y de la capacidad de

intercambio del humus; provee el material necesario para la formación y

estabilización de agregados del suelo; mejora la retención del agua y lacapacidad de conducción de la misma; y, es un factor de ayuda en el control

de la escorrentía superficial (Montenegro y Malagón, 1990).

2.5.2 Propiedades Físicas

Textura

El término textura hace referencia a la proporción relativa en que seencuentran, en una masa de suelo, varios grupos de granos individuales

asociados por tamaño. Se refiere específicamente a las proporciones

relativas de las partículas o fracciones de arena, limo y arcilla (Montenegro

y Malagón, 1990).



La importancia del estudio de la textura radica en el papel que ésta juega en

la cantidad de agua que puede almacenar un suelo, su movimiento a través

del perfil y en la facilidad de abastecimiento de nutrientes y aire

(Montenegro y Malagón, 1990).

Estructura

Pritchett (1986) la define como la disposición espacial de las partículas

libres del suelo. Así mismo Urquiaga (1988, citado por Gómez, 1999), afirma

que la estructura del suelo corresponde a un arreglo de las partículasprimarias del suelo (arena, limo, arcilla), incluyendo cascajo fino, formando

partículas secundarias (agregados) y el arreglo de éstas últimas, de tal forma

que las propiedades del conjunto, son diferentes a la misma masa de

partículas primarias no agregadas y las caracte rísticas del suelo tales como

la circulación del agua, la aireación, la densidad aparente y la porosidad

están influenciadas notablemente por esta disposición.

Las alteraciones mecánicas a menudo afectan la condición física de un suelosuperficial, como resultado de la modificación de su estructura por medio de

la compactación y el encharcamiento. Los efectos directos afectan los

sistemas aire-agua del suelo y las propiedades de dureza del suelo que

afectan la penetración de las raíces (Pritchett, 1986). La inestabilidad en la

estructura del suelo se puede originar por causas naturales y especialmente

por el uso y manejo de él (Gómez, 1999). Hudson (1982; citado por Gómez,

1999), afirma que la erosión del suelo es un trabajo equivalente a un gasto

de energía, con manifestación en la desintegración del suelo, en ladispersión de partículas, en la turbulencia del flujo superficial y en el

transporte de partículas.

Densidad aparente



La densidad aparente, es la relación del peso de un volumen dado de suelo

no alterado con el peso de un volumen igual de agua. Los suelos que tienen

alto contenido de materia orgánica tienen menores densidades aparentes

que los suelos bajos en este componente (Pritchett, 1986).

La densidad aparente de un suelo es un estimativo del grado de

compactación del suelo y de su contenido de materia orgánica, por lo que se

ha tenido como parámetro para estimar el grado de deterioro del ambiente

físico del suelo, teniendo en cuenta que a medida que aumenta su valor se

está produciendo una degradación de la estructura del suelo, bien sea porcompactación o por pérdida de materia orgánica. Teniendo en cuenta la

textura, Cortés y Malagón (1984) consideran, como valores altos para la

densidad aparente, los superiores a 1.3 Mg/m³, con texturas finas; mayores

a 1.4 Mg/m³, con texturas medias y mayores a 1 Mg/m³, con texturas

gruesas.

2 .6 FLUJ O DE NUTR IENTES

Una de las características únicas de la mayor parte de los ecosistemas

forestales es el desarrollo de una cubierta forestal distinta que resulta del

retorno periódico a través de la caída de las hojas, ramas, corteza, frutos y,

a veces, árboles completos. Esta caída de hojarasca contiene una gran

proporción de los nutrientes extraídos del suelo por los árboles, con solo un

porcentaje relativamente pequeño retenido por la biomasa en crecimiento. A

su vez, los residuos vegetales sobre el suelo se descomponen liberando los

minerales para reutilizarlos en el bosque en desarrollo (Pritchett, 1986).

La transferencia de minerales hacia dentro y hacia fuera del suelo entre las

diferentes partes donde se concentran los nutrientes es un proceso continuo

y puede medirse según una base diaria, estacional o anual (Pritchett,

1986). Remezov (1959, citado por Pritchett, 1986) reconoció dos ciclos



principales de nutrientes en los ecosistemas forestales: 1. Un sistema

geoquímico externo y 2. Un ciclo biológico interno. El primero es un

sistema abierto que se refiere a la relación importación – exportación de

nutrientes en el ecosistema, en tanto que el último es un sistema cerrado,

ya que incluye los intercambios planta - suelo de los nutrientes.

Ciclos Geoquímicos De Los Nutrientes

Los ciclos geoquímicos suponen la transferencia de elementos minerales

entre el interior y el exterior del ecosistema. Estos ciclos toman elementosde fuentes como el polvo y la precipitación pluvial, la intemperización de la

roca madre, la fijación biológica del nitrógeno y la fertilización; en tanto que

las salidas incluyen la lixiviación y las pérdidas por erosión hídrica, las

pérdidas por volatilización que ocurren en los incendios y en la

desnitrificación, así como por eliminación en las cosechas. Las cantidades

de nutrientes ganados o perdidos anualmente por un ecosistema están

influenciadas por factores tales como las propiedades del suelo, las

condiciones climáticas, el tipo de vegetación y la ubicación del ecosistema enrelación con el mar. Estos flujos tienden a alcanzar un equilibrio en un

bosque maduro, a menos que sea perturbado por el hombre o por la

naturaleza (Pritchett, 1986).

Ciclos Biológicos De Los Nutrientes

Los ciclos biológicos suponen la transferencia de nutrientes entre el suelo dela cubierta forestal y las comunicaciones asociadas de plantas y animales.

En los ecosistemas forestales esto puede incluir también la circulación

interna de nutrientes a través de los órganos internos del árbol. Los

principales pasos dentro de los ciclos cerrados son: captación, retención,

restitución y transferencias internas (Pritchett, 1986).



La acumulación anual neta puede considerarse como la diferencia entre la

absorción de nutrientes total y la que se devuelve al suelo en forma de raíces

muertas, hojarasca y lavados del follaje. Como la acumulación de

nutrientes sigue por lo general a la expansión de la biomasa, aumenta de

manera lineal o exponencial durante los períodos de crecimiento inicial

rápido, y a un ritmo decreciente cuando el bosque alcanza la madurez. En

las etapas iniciales del crecimiento, la mayor parte de los nutrientes está

localizado en el follaje. La proporción de nutrientes acumulados en los

diferentes órganos del árbol varía según la especie, las prácticas de manejo

y la edad del bosque (Pritchett, 1986).

Los ciclos de todos los elementos nutritivos pueden ser clasificados en dos

grupos diferentes (Deevey, 1970, citado por Jordan, 1985). En el primero

los elementos nutritivos ocurren en una forma volátil durante parte del

ciclo, el nitrógeno y el azufre son dos elementos que siguen este modelo. El

carbono, el hidrógeno, y el oxigeno, los cuales son los mayores constructores

del protoplasma, también ocurren en una forma volátil durante parte de sus

ciclos (Jordan, 1985).

Factores Que Controlan El Ciclo De Nutrientes

Temperatura

Un factor importante responsable de las diferencias en el ciclo de nutrientes

entre los bosques tropicales y los bosques templados es la temperatura. Los

nutrientes que retornan al suelo por medio de la hojarasca son solubilizadosa través de la acción de los descomponedores, debido a las altas

temperaturas todo el año, los bosques húmedos de tierras bajas tienen el

potencial para continuar la actividad de descomposición. Esto resulta en

una liberación continua de nutrientes y en un alto potencial para la

lixiviación y el reciclaje. Otros procesos microbiológicos importantes en el

ciclo de nutrientes, tal como la nitrificación, también son de pendientes de



la temperatura y pueden ocurrir todo el año en los trópicos húmedos

(Jordan, 1985).

Interacciones entre humedad y temperatura

Las altas temperaturas durante todo el año podrían no resultar en

producción y descomposición continua, si ocurren sequías estacionales. El

impacto sobre estos procesos depende de la longitud y severidad de la

estación seca. En muchas regiones tropicales hay una estación seca

definida, mientras en otras, la estación seca puede ser de sólo unas cuantassemanas cuando el promedio de lluvia semanal decrece ligeramente. En las

áreas menos estacionales de los bosques húmedos siempreverdes, la

producción ocurre todo el año. Donde la longitud de la estación seca es más

larga o muy poca o ninguna lluvia ocurre durante el período seco, los

bosques deciduos y la vegetación de sabana aparece. Durante la estación

seca el crecimiento disminuye, la descomposición es también más lenta,

pero el fuego puede tomar el lugar de los organismos descomponedores y

liberar nutrientes de la capa de hojarasca al suelo (Jordan, 1985).

La temperatura, la precipitación, y su estacionalidad controlan el ciclo de

nutrientes a través de la regulación de factores biót icos como la producción

y la descomposición. Debido a que estos procesos son continuos durante

todo el año en los trópicos húmedos, las tasas anuales de la actividad

biológica son más altas que en otras regiones del mundo. Tasas altas de la

actividad biológica resultan en una mayor toma de nutrientes por los

organismos productores y consumidores y en altas tasas de liberación porlos descomponedores, también conducen a un mayor potencial de lavado de

nutrientes y meteorización del material parental. Aunque el potencial para

la pérdida de nutrientes es alta en los trópicos húmedos, las pérdidas reales

de ecosistemas intactos a menudo es baja y en muchos casos, las pérdidas

de nutrientes aparentemente no limitan la productividad primaria (Jordan,

1985).



2 .7 OFERTA DENDROENERGÉTICA

Autores como Arnold & Jongma (1978), Noronha (1981) muestran como

para las comunidades pobres de los países en desarrollo, la madera suele

ser la principal fuente de energía para: calefacción, cocción de los

alimentos, elaboración de productos agropecuarios y el funcionamiento de

las industrias locales, y con el aumento de la población hay una creciente

presión sobre los bosques para la leña. Se estima que en estos países el

86% de toda la madera consumida anualmente se emplea comocombustible.

Muchos países en desarrollo dependen considerablemente de fuentes de

energía no tradicionales, como la leña, el carbón, los residuos agrícolas y el

estiércol de los animales. Para el Banco Mundial (1980, citado por Herrán &

Jiménez, 1997), en los países más pobres, estas fuentes pueden llegar a

suministrar entre la mitad y tres cuartas partes de la energía utilizada,

revistiendo especial importancia en las zonas rurales y entre los pobres de

las zonas urbanas, incluso en aquellos países de ingresos medianos.

Relacionando el poder energético de la madera y otros combustibles no

comerciales se ha estimado que la energía proveniente de excrementos de

animales representa aproximadamente un 13% de la proveniente de la

madera como combustible, y que la energía obtenida de los residuos

agrícolas es igual a un 16% de la producida con los excrementos animales

(Earl, 1975; citado por Arnold & Jongma, 1978).

Según Arnold & Jongma (1978), las necesidades de energía doméstica

varían con el clima, el número de miembros en la familia y las costumbres

culinarias, y en general se estima una necesidad per cápita anual de leña

seca entre 0.5 m3 (para cocinar en tierras bajas tropicales) y 2 m3 (para

cocinar y como calefacción en tierras altas frías).



En las zonas rurales de América Latina, en general, no se encontró una

correlación entre el consumo de leña y el crecimiento de la renta (ingreso);

dado que el consumo de leña queda fuera de la economía monetaria; sin

embargo para las zonas urbanas puede encontrarse cierto uso de madera

como combustible (Arnold & Jongma, 1978).

Dado que la leña y el carbón vegetal son de suma importancia en los países

en desarrollo, Zobel (1980, citado por Herrán y Jiménez, 1997) propone

establecer programas forestales que estén encaminados al manejo extensivode los bosques, donde se incluya la obtención de estos dos productos, ya sea

por plantaciones directas o como subproductos de la producción forestal

destinada a otros productos.

Por otra parte Arnold & Jongma (1978) afirman que la producción de leña

exige una atenta selección de las especies y la elaboración de técnicas de

forestación adaptadas a las condiciones del lugar. El criterio primario para

la elección de especies como fuentes de energía es su producción de materiaseca por hectárea/año. Las mejores especies de leña pueden ser muy

diferentes de las mejores especies para producir madera aserrada o postes.

Además para elevar al máximo la producción de materia seca, suele

requerirse un método totalmente diferente en cuanto a su densidad,

espaciamiento y rotación. En muchas situaciones, otro criterio importante

es probablemente el de la obtención simultánea de otros productos, como

postes para construcción, forraje, aceites, frutos, entre otros; o conseguir

otros beneficios como sombra, abrigo, etc.

El carácter renovable del bosque ofrece potencial para una producción

sostenida de madera como combustible, siempre que se introduzcan

métodos de corta y de manejo apropiados, antes de que la destrucción sea

irreversible. Muchos proyectos para la ordenación y manejo del recurso han

tenido un enfoque prohibicionista para el control y manejo del recurso y por



tanto han fracasado; Lo que evidencia la necesidad de métodos más

positivos e imaginativos (Arnold & Jongma, 1978).

Para la e lección de un combustible, bien sea leña o carbón vegetal, se deben

tener en cuenta los siguientes factores: la eficacia del costo de un

combustible, la disponibilidad, el precio, la distancia a la que se encuentra

disponible el recurso, la tradición, las preferencias personales, el modo en

que se quema el combustible, el grado de aceptación, el aroma, las

exigencias de la estufa tradicional, dichos factores influyen en los precios de

determinadas clases de leña (Wardle & Palmieri, 1981, citados por Herrán& Jiménez, 1997)

Algunos partidarios de quemar leña sostienen que en la producción de

carbón vegetal se derrocha mucha energía, pero otros sustentan que esta

afirmación no tiene en cuenta que el rendimiento energético del carbón

vegetal es mucho mayor que el del mismo peso de leña. (Herrán & Jiménez,

1997)

Arnold & Jongma (1978) reportan que hay cierta localidad para el

abastecimiento de leña ya que su rendimiento calórico en relación con su

peso raras veces puede cubrir el costo del transporte, salvo en pequeñas

distancias; en consecuencia, hay una presión creciente sobre la vegetación

boscosa y leñosa cerca de los centros poblados y de las actividades de

transformación que emplean la madera como combustible. Sin embargo

agregan, que como se pierde del 30 al 50% del valor calorífico de la madera

durante su transformación en carbón, quizás sea más eficiente emplearleña, si es posible transportarla a poca distancia y a bajo costo. Aunque

también aseguran que hay muchos factores que contribuyen a la utilización

del carbón vegetal sobre la leña, como: no producir humo, sus

característicos de combustión, el sabor que da a los alimentos, la facilidad

de almacenamiento y la sencillez de las cocinas, que hacen posible comprar

el combustible con un bajo desembolso monetario.



Keita (1987) reporta que el valor calorífico de la leña es generalmente de

3500 Kcal/Kg cuando está verde, la leña seca puede dar de 4500 a 4770

Kcal/Kg y en el caso del carbón vegetal es de 7500 Kcal/Kg, con pequeñas

variaciones. A los productos petrolíferos se asigna un valor medio de 10000

Kcal/l. Además afirma que en el uso de estos combustibles solo se utiliza

efectivamente una parte de la energía total del combustible, esa parte útil de

la energía se denomina rendimiento termoenergético, y se expresa como un

porcentaje de la energía total disponible en un kilogramo de materia prima.

El rendimiento térmico de la madera es en promedio del 8% mientras que eldel carbón vegetal es del 23 al 28%.

TABLA 1. Rendimiento térmico de diferentes combustibles.

COMBUSTIBLE PCSKcal/Kg

EQUIVALENTEKwh/Kg

RENDIMIENTO TÉRMICO%

Madera 4300 4998 2 - 26Carbón Vegetal 7800 9048 28 -35

Petróleo 12000 13920 50

Gas 12000 13920 60

Tomado de Chauvin, (1981), citado por Alvarez & Velásquez, (1985)

Horta Nogueira et al (1998), proponen una clasificación de combustibles

leñosos que se apoya en el reconocimiento del lugar básico en el que se

produce la biomasa. Estas definiciones se ofrecen para el uso de

organizaciones interesadas en la compilación, la comparación y la

presentación de datos bioenergéticos.

TABLA 2. Propuesta de clasificación de los combustibles leñosos

COMBUSTIBLES FORESTALES DEFINICIÓNCombustibles forestales directos Madera usada directa o indirectamente como leña,

destinada a producir energía.Combustibles forestales indirectos Combustibles biológicos principalmente sólidos

derivados de las actividades de procesamiento de la



madera.Combustibles forestales recuperados Madera usada directa o indirectamente como leña,

obtenida de actividades socioeconómicas ajenas alsector forestal (v.g. briquetas).Combustibles derivados de lamadera

Combustibles biológicos principalmente líquidos ygaseosos producidos en actividades forestales y enla industria maderera.

Fuente: Horta Nogueira et al (1998).

Poder Calorífico

Serway, (1993) define la capacidad calorífica, (C), de cualquier sustancia

como la cantidad de energía calorífica que se requiere para elevar latemperatura de la sustancia en un grado Celsius.

2 .8 ÍNDICE DE ÁRE A FOLIAR

El máximo aprovechamiento de la energía luminosa constituye la base

fisiológica para el alto rendimiento de un cultivo. Esto depende

fundamentalmente de la capacidad fotosintética o productividad del campo

cultivado. Diversos estudios muestran que la capacidad o eficiencia

fotosintética de un cultivo depende principalmente de su índice de área

foliar (IAF), o sea de la relación entre la superficie foliar y la del terreno

ocupado por la planta. Así, un índice de 3 indica que en una hectárea de

terreno hay tres de superficie foliar. Durante la etapa inicial del crecimiento

de la planta, debido al pequeño desarrollo del área foliar, la productividad

también aumenta hasta alcanzar un valor máximo. Con posteriores

aumentos en el IAF, ésta decae pudiendo reducirse a cero si el desarrollo

foliar fuera excesivo. Esta disminución en la capacidad fotosintética al

pasar el IAF de cierto valor óptimo es consecuencia del excesivo

autosombreamiento de las hojas, cuyas intensidades fotosintéticas bajan en

relación con la disminución de la luz (CENICAFÉ, 1962).



3. METODOLOGÍA


El método directo seleccionado para evaluar el potencial del sitio en

Acacia mangium es el que se estima con los datos de la altura del rodal,

pues se reconoce que la altura es la variable que depende en menor grado

del nivel de ocupación del sitio y de las prácticas culturales, y en

consecuencia, la que mejor describe el potencial de producción. En

este sentido, una altura promedio debe especificarse delimitando la

subpoblación de árboles más adecuada tanto desde el punto de vista de la

validez de la variable como indicadora de la calidad del sitio, como de

la objetividad que representa para la determinación de la muestra y los

costos correspondientes, que generalmente se propone como un número

que oscila entre los 100 y 250 árboles dominantes por hectárea (González

et al, 1994).

La determinación del índice de sitio se realizó de acuerdo al método de lacurva guía propuesto por Clutter et al. (1983) y González et al. (1994),

debido a que sólo se podrá tener acceso a una sola medición de las

parcelas, utilizando un modelo tipo Schumacher que relaciona el logaritmo

natural de la altura de dominantes con el inverso de la edad. El

procedimiento empleado fue por medio de una regresión lineal, y el modelo

tipo Schumacher, que más se ajustase a los datos seleccionados.

Ln Hd = βo + β1(1/t) ( 7)

Asumiendo que S = Hd ↔ t = to, se determina que

Ln S = βo + β1(1/to) ( 8 )



Por medio de igualación y sustitución de ambas ecuaciones, obtenemos la

ecuación de índice de sitio “guía” para construir las curvas de sitio,

asumiendo una edad de referencia igual a 5 años.

Ln S = Ln Hd + b[(1/to)-(1/t)] ( 9 )

3 .2 CRECIMIENTO

Para evaluar el crecimiento en diámetro y área basal en plantaciones deAcacia mangium, se dispuso de datos de 54 árboles en la Frontera 1 y 50 en

la frontera 2, sitios en los que se hizo una primera medición en enero de

1999 y una segunda el 10 de marzo del 2000. No se realizaron ecuaciones

de crecimiento en altura debido a que en la segunda medición no se estimó.

Para ello se utilizaron varios modelos como el de von Bertalanffy, el cual

emplea el principio de alometría para describir tasas instantáneas de

crecimiento. Dicho modelo tiene en cuenta que el crecimiento de un

individuo de una especie determinada dentro de un bosque o plantación

está sujeto a múltiples parámetros que por su acción, determinan la vida de

éste. Tales parámetros son tan importantes que no existe una jerarquía

clara a la hora de medir la influencia que tienen sobre el proceso, pero bien

podrían clasificarse en factores inherentes al individuo como tal (o

endógenos) y factores externos (o exógenos) no concernientes a la naturaleza

del mismo. Para algunos autores los factores endógenos recogen de alguna

manera las consecuencias de los factores exógenos y por eso se describe su

acción sobre el crecimiento como catabolismo y anabolismo.

Para determinar el crecimiento se emplearon los siguientes modelos:

1. dg/dt = β0(tβ1) Sβ2 Gβ3 ( 10 )



2. Log dg/dt = β0 + β1(G ) 0.5 ( 11 )

Donde,

G: Área basal en m²

t: edad en meses

dg/dt: incremento en área basal

β0, β1 y β2: constantes

3. dw/dt = η(w)α - γ w α < 1 ( 12 )

El modelo de von Bertalanffy no se trabajó con asíntota desconocida debido

a las grandes sobreestimaciones en que se incurren debido a que en la

muestra no se encontraban representados organismos de las mayores

dimensiones de la especie (Del Valle, 1998), por lo que se trabajó con una

asíntota conocida, valor que se obtuvo de registros de investigaciones del

CATIE (1992) en Costa Rica., donde se reporta que el individuo de mayor

talla registrada es de 90 cm. Las variables para este modelo se muestran a

continuación

dw/dt = η(w)α - γ w α < 1 ( 13 )

Donde: dw/dt: tasa de crecimiento orgánico,

η: constante de proporcionalidad anabólica,

γ : constante de proporcionalidad catábolica,

α: constante alométrica del anabolismo.

La variable tiempo o edad (t) resulta de la integración de la anterior

ecuación. Si se establece que w = w0 cuando t = t0, se tiene que



w = ( ) α−−−− 11

)(0 e1t t k

c A ( 14 )

Donde: A = (η/γ )1/(1-α) asíntota de la talla o peso del organismo,

k = (1-α)γ ,

c = 1 – (w0 /A)1- α,

t ≥ 0 es la edad asociada con cada w,

t0 = edad en w0.

La estimación de la asíntota puede provocar sobre o subestimaciones. En

estas situaciones se recomienda medir el individuo de mayor peso o talla y

proceder así:

dw/dt = η(wα - A(α -1) w) ( 15 )

La estimación se hizo para diámetro y área basal. Los incrementos de área

basal con la formula:

dg/dt = (π/4) (Dfinal2 – D2). ( 16 )

Donde: dg/dt: tasa de crecimiento del área basal en cm²/año,

D: diámetro de la marca de clase en cm,

Dfinal: diámetro en el final del periodo de crecimiento (D +

Crecimiento) correspondiente a cada clase diamétrica, en

cm.dg/dt

= β0 (G)

β1

- β2 G α < 1

Con el modelo seleccionado para el incremento en área basal y d iámetro sé

graficó dicho incremento contra el área basal y diámetro respectivo con el fin

de apreciar de una mejor manera los valores reales y los valores estimados.



3.3 RENDIMIENTO

Para estimar los modelos de rendimiento corriente para el área basal y el

volumen total se utilizaron modelos explícitos tipo Schumacher, que

involucran el logaritmo de alguna medida de producción del rodal, como

variable dependiente y el inverso de la edad como variable predictora,

Clutter et al (1983) propone introducir una modificación al modelo original

involucrando variables consistentes en funciones de alguna medida de la

calidad del sitio y/o densidad del rodal, esto con el fin de introducir algunos

criterios biológicos que permitan construir modelos de rendimiento mas

próximos a las teorías del crecimiento aprobadas hasta ahora.

Los modelos se seleccionaron con base en parámetros estadísticos como

coeficiente de correlación, pruebas de t para los coeficientes, prueba de F

para la regresión y análisis de los gráficos de residuales y teniendo en

cuenta criterios biológicos para determinar la coherencia del modelo.

Con los modelos seleccionados para estimar el rendimiento corriente para el

área basal y el volumen total se estimaron los modelos para predecir el

rendimiento futuro de las variables de interés para el ordenador forestal, el

procedimiento desarrollado es el propuesto por Clutter et al (1983) y

González (1988) los cuales plantean la posibilidad de derivar el modelo de

rendimiento corriente con respecto a la edad para obtener la ecuación que

expresa el crecimiento corriente y luego por integración de la anterior

conseguir la ecuación para el rendimiento futuro, ésta debe ser clara y

concreta pues en ella se basa gran parte del manejo de los bosques

coetáneos.

Según Clutter et al (1983) los modelos de rendimiento futuro obtenidos por

medio de modelos tipo Schumacher presentan las siguientes características

deseables:



1. Como t2 estima a t1, lnG2 aproxima lnG1. Un modelo de proyección

faltando esta propiedad es ilógico.

2. Como t2 estima 8 , lnG2 aproxima β0 + β1Is. Así, el modelo provee una

asíntota superior para el área basal futura y esta asíntota es una

función del índice de sitio.

3. Los valores estimados para el área basal futura no están afectadas por

el número de pasos involucrados en la predicción.

1.4. Incremento Corriente Anual Del Área Basal

Según el planteamiento de Clutter et al (1983) los modelos de rendimiento

tipo Schumacher permiten encontrar la ecuación de crecimiento corriente de

la variable de rendimiento de interés dentro del manejo del bosque, debido a

que la derivada del modelo de rendimiento permite encontrar esta expresión.

Esta ecuación muestra que la rata de crecimiento del área basal está en

función de la edad del rodal y de las variables que se le adicionen al modelo

de rendimiento corriente, en este caso índice de sitio y número de árboles.

Con base en la ecuación obtenida para el crecimiento corriente anual del

área basal sé gráfica el incremento del área basal contra el área basal para

diferentes edades y sitios contrastantes, para determinar cuando ocurre el

máximo y como es su comportamiento de acuerdo a las variables utilizadas

para los modelos.

3 .4 RODALES S EMILLEROS

Como criterio de selección para determinar que rodales podrían ser

candidatos para ser fuente de recolección de semillas, se tuvieron en cuenta

criterios como:



1. Fuste recto (ausencia de bifurcación)

2. Individuos de alto volumen.

3. Árboles de copa estrecha, y buen desarrollo diamétrico y de altura

4. Individuos con buena poda natural (baja proporción de ramas muertas

en la parte baja de la copa)

Para la selección y caracterización de posibles rodales semilleros, se

consideró importante la experiencia del guardabosques quién conoce

detalladamente las plantaciones. Con base en sus recomendaciones seseleccionaron cuatro sitios donde se observó la presencia de un buen

número de arboles con las características ya mencionadas. En estos

lugares, se establecieron dos parcelas circulares de 250 m², donde a todos

los individuos se les midió el diámetro a la altura del pecho, la altura total,

el diámetro de copa, diámetro de las ramas y ángulo de inserción de las

mismas. Se evaluó la rectitud del fuste por medio de una proyección normal

al suelo, desde la base del árbol. El ángulo de inserción (C1: 0-45º y C2: 45-

90º) de las ramas y la rectitud se evaluaban con un parámetro binario (0,1)(cumple o no cumple). Estas parcelas para rodales semilleros quedaron

localizadas en La Frontera debido a que allí existían las mayores edades.

Finalmente, se evaluaron las diferentes variables para cada árbol de estos

rodales con un criterio de puntaje establecido así:

DAP .................................25 puntos

Altura..............................25 puntos

Rectitud ..........................20 puntos

Diámetro de copa .............10 puntos

Diámetro de ramas ..........10 puntos

Ángulo de ramas ..............10 puntos



Las características de forma como el DAP, la altura total y la rectitud son de

mucho peso a la hora de seleccionar fuentes semilleras, por lo tanto el

puntaje asignado corresponde al 70% del total, además son variables que

son medibles y no presentan tanta subjetividad como las demás, a las que

se les asignó un menor porcentaje dentro de la calificación del rodal.

Debido a que las plantaciones de Acacia mangium en el Bajo Cauca son de

uso múltiple; se proponen dos tipos de puntaje, uno si el fin es almacenar

CO2 en donde son importantes individuos de gran volumen, copas anchas y

ramas extendidas y otro para la producción de madera para aserrío en la

que interesan árboles de buena forma, alta producción y copas estrechas.

Para las variables cuantitativas se realizó una tabla de frecuencias de 5

clases, con el fin de poder asignar el puntaje, para las variables binarias se

asignaba el puntaje sí sé cumplía con la característica o no.

Tabla 3. Puntajes asignados a las variables cuantitativas, las clases están

numeradas teniendo en cuenta que van aumentando los valores de menor a

mayor.

Clase1 Clase 2 Clase 3 Clase 4 Clase 5DAP, HT 5 10 15 20 25Dcopa (aserrío) 10 8 6 4 2Dcopa (CO2) 2 4 6 8 10

Luego para cada parcela se realizó la sumatoria de los puntajes individuales

3.5 HOJARASCA

Generalmente, la hojarasca se mide usando trampas de tallas variables. El

número, tamaño y forma de las trampas de recolección de la hojarasca

varían según los autores y el estudio que éstos realicen ( TABLA 4). En

general las trampas deben localizarse al azar dentro de parcelas



moderadamente homogéneas o mediante un modelo de estratificación al

azar en sitios donde existen variaciones topográficas, de suelos o de

vegetación (Stevenson & Elliot 1989, Anderson & Ingram 1993).

En el procedimiento que sugieren Anderson & Ingram (1993) se debe

recolectar cada 2 semanas, o con mas frecuencia, si la hojarasca se

descompone rápidamente o si presenta alto riesgo de contaminación y

consumo.

TABLA 4. Métodos de recolección de hojarasca en bosques tropicales.

Lugar Parcelas Forma y tipo de trampas Observaciones Referencia

Sabah,Malaysia

30parcelascircularesconradio=10m

1 colector de malla de nylonde 0.1mm, con área de 0,7m 2;30 cm encima del piso atadaa 4 tubos de PVC de 70cmenterrados.

Se colectaba 4veces al mes y seagru- paba enmuestrasmensuales. Secadox 7 días a 65º C

Burghouts etal.1991

SanCarlosVenezuel

a

Sitios conoxisoles yespodosole

s

42 colectores plásticos de 32,5cm X 37,7 cm y paredes de 20cm de alto. Pequeño hoyo en

c/esquina para drenar elagua.

Coleccionesmensuales entre1975 y 1980

Jordan 1989

Atherton y Cairs,Australia

Dosparcelas de50 m X100m

30 colectores circulares de0,65 m2 en c/parcela. Aro deacero con 13 mm de espesorde donde se suspende unagasa de fibra de vidrio de 1,8X 1,6 mm sostenido por 4clavijas de acero a 60 cm delsuelo.

Colección semanalpor 5 años. Secadopor 24 horas a 70-80ºC. Clasificaciónpor fracciones yespecies

Stocker et al.1995

Christmas island,OcéanoÍndico

Dos sitioscon cua-drantes de5 m X 5 mescogidosal azar

20 trampas de 0,5 m2 sostenidas a 1,4 m por unaestaca de madera en c/sitio.Un aro de acero sostiene unared cónica de 0,5 m deprofundidad, polyester con 0,6mm X 0,2 mm de malla.

Colección cada 2se-manas en épocase- ca y semanal/en época delluvias du- rante31 meses. Se-cado a 105ºC, 48h.

Green P. 1998

Veracruz,México

5 parcelasde 10 m X10 m. Trampaspor estrati-ficación al

7 cajas de madera de 35 cm X45 cm X 18 cm a 30 cm delsuelo en cada parcela. Elfondo de la trampa es unamalla plástica de 1 mm.

Coleccionesmensua lesdurante 3 años.Separación porespe cies ycomponentes.

Williams-Linera & Tolome 1996



ficación alazar.

componentes.Secado por 48 h a

70ºC.

Jalisco,México

2 sitios con29 y 65cuadranteselegidos alazar

3 estacas de 1 m de aluminiosostienen un colector cónicode fibra de vidrio, condiámetro 0,5 m, área de0,1963 m2, profundidad de0,5 m y malla de 1.4 mm. Lastrampas se ubicaban siempreen la misma esquina.

Las trampas repre-sentan el 0,13%del área total dec/sitio.Colecciones queva- rían en uno odos mesesdurante 5 años

Martínez-Yrízar& Sarukhán1990

Serra do Japi,Brasil

2 tipos debosque enáreas deaprox. 1ha. Trampas alazar.

20 trampas de 1 m X 1 m X0,1 m en c/sitio. Varas demadera sostienen una mallade 1,5 mm a 15 cm del suelo

Colecciones men-suales por 1 año.Secado al aire, se-paración porespecie y secado a105ºC, 48 h.

Morellato1992

Pernambuco,Brasil

3 estratosarbóreos

11 colectores de 1 m X 1 mlocalizados al azar sobre elsuelo

Colección cada 2semanas durante3 años

Sampaio et al.1993

Hawaii 4 sitios, 32parcelas de20 X 20 m

20 trampas de 1 m X 0,5 m Colecciónmensual.Clasificación pores- pecies másabun- dantes y porfracciones

Vitousek et al.1995

PenangislandMalaysia

Se iniciócon 10trampas yseaumentó a80

Marcos de alambre de 1 m X1 m cubierto por una malla de1 mm suspendidas desdeárboles a 30 cm del suelo.

Colecciones men-suales durante 2años. Secado a105ºC hasta pesoconstante

Gong & Ong1983

Fuente: (Herrera, 1999)

FIGURA 1. Trampa de hojarasca

Se debe tener en cuenta que los bosques tropicales presentan una variación

estacional significativa en la caída de hojarasca (Proctor, 1983). Ésta

depende de factores climáticos, fisiológicos, fenológicos, fisiográficos, etc.,

los cuales se deben tener presentes en la frecuencia de recolección, la



duración del muestreo y el análisis de los datos obtenidos. El número de

trampas necesario para cualquier grado de precisión depende de la

estructura de la copa, el intervalo de recolección y la estación. El período

recomendado es de 3 a 5 años por las diferencias en la caída de hojarasca

entre años (Satoo & Madgwick 1982, Proctor 1983).

Para determinar la cantidad de hojarasca se realizaron varias mediciones.

La primera fue la acumulada (in situ) en un área de 1 m² y la segunda

consistió en dejar trampas en la misma parte donde ésta era recogida,

también con un área de 1 m².

El establecimiento de estas trampas se hizo sistemáticamente, y para su

distribución se tuvo en cuenta el área de cada sitio y con 1 trampa por cada

4 hectáreas, quedando así 10 en Río Rayo 1, 10 en Río Rayo 2, 4 en la

Rinconada, 6 en la Frontera 1 y 8 en la Frontera 2. Con dichas trampas se

hicieron dos recolecciones; la primera al mes de haber dejado las trampas y

la segunda a los dos mes y 15 días de la primera recolección.

Para estimar la biomasa presente en la hojarasca acumulada se tomaron

dos submuestras de 50 gramos de cada una de las muestras recogidas, las

cuales fueron pesadas el mismo día de la recolección y luego llevadas al

hormo a una temperatura de 80º C por dos días; aunque varios autores

elevan dicha temperatura a 105º C (Aussenac et al., 1972, citado por Santa

Regina & Gallardo), no se ha creído conveniente desecar a dicha

temperatura con el objeto de evitar posibles pérdidas de sustancias

orgánicas y minerales susceptibles de consumirse a temperaturassuperiores a 80 º C. Con el peso húmedo y el seco se halló el contenido de

humedad y finalmente la biomasa. Igual procedimiento se realizó con las

trampas, solo que de cada una de ellas se tomó una submuestra de 100

gramos.



A la hojarasca recolectada la primera vez le fue hallado el porcentaje de

Nitrógeno, Calcio, Magnesio, Potasio y Fósforo presentes en cada una de

las muestras, el cual fue determinado por los Laboratorios de Ecología y

Conservación Ambiental y Bromatología de la Universidad Nacional.

3 .6 PROPIEDADES FÍS ICAS Y QUÍMICAS DEL S UELO

Al 20% de las parcelas se les tomaron muestras de suelo. Se recogieron

para propiedades químicas y físicas 100 g de suelo. Las muestras se

confiaron al Laboratorio de Ecología y Conservación Ambiental de laUniversidad Nacional para los análisis pertinentes.

Para densidad aparente primero se hizo un hoyo cúbico de

aproximadamente 10 cm de lado, se recogió todo el suelo extraído en una

bolsa plástica y se recubrió el hueco con plástico, procurando el mayor

ajuste de este a las paredes de aquel. Se rellenó el hueco con agua, hasta

que la superficie de este quedó a ras con la del terreno y se midió el volumen

de líquido gastado. Se secó el suelo extraído en estufa y luego se calculó ladensidad aparente con la siguiente fórmula:

Da = Ps/V ( 17 )

Donde,

Da: Densidad aparente (Mg/m³)Ps: Peso del suelo seco (Mg)

V: Volumen del hoyo (m³).

Para medir la fertilidad de los suelos se utilizó la tabla propuesta por Ortega

(1987), la cual permite medir la fertilidad natural de los suelos, o sea su

capacidad para suministrar los nutrientes que demandan los cultivos en el



curso de su normal desarrollo, considerándolos en forma general. La

aplicación de la tabla permite comparar la fertilidad de suelos desarrollados

bajo condiciones ecológicas y propiedades físicas similares.

TABLA 5. Tabla para el cálculo de la fertilidad

PHAgua 1:1

RANGOPUNTAJE

<4.5 >8.5

1

4.5-5.0 7.9-8.4

2

5.1-5.5 7.4-7.8

3

5.6-6.0

4

6.1-7.3

5

Saturación de aluminio%

RANGOPUNTAJE

>60

1

60 - 30

2

29 - 15

3

14 - 5

4

<5

5

Capacidad de cambio

me/100gACNH4 1n pH7

RANGO

PUNTAJE

5

1

5 - 10

2

11 - 15

3

16 - 20

4

>20

5

Porcentaje desaturación de bases

%stb

RANGOPUNTAJE

<10

0.5

10 - 35

1.0

36 - 50

1.5

51 - 70

2.0

>70

2.5

Bases totalesMe/100g

RANGOPUNTAJE

<4

0.5

4 - 8

1.0

8.1 - 12

1.5

12.1 - 15

2.0

>16

2.5

Carbón orgánicoClima frio

RANGOPUNTAJE

<1.3

1

1.4-2.6 >10

2

2.7-4.0 8.1-10

3

4.1-5.2 8.0-8.6

4

5.3 - 6.5

5

Carbón orgánicoClima medio

RANGOPUNTAJE

<0.5

1

0.6-1.7 >7.6

2

1.8-2.9 6.5-7.6

3

3.0-4.1 5.4-6.5

4

4.2 - 6.3

5

Carbón orgánicoClima cálido

RANGOPUNTAJE

<0.2

1

0.2 - 0.5

2

0.51 - 1.7

3

1.71 - 2.9

4

>3.0

5

Fósforo

PpmBray II

RANGO

PUNTAJE

<10

1

10 - 20

2

21 - 30

3

31 - 40

4

>40

5

PotasioMe/100g

RANGOPUNTAJE

<0.1

1

0.1 - 0.2

2

0.21 - 0.3

3

0.31 - 0.4

4

>0.4

5

Para el cálculo de la fertilidad, a cada propiedad se le asigna un valor entre

1 a 5, correspondiendo el valor mayor a la condición óptima.

Métodos de laboratorio

En el laboratorio de Ecología y Conservación Ambiental de la Universidad

Nacional se efectúan los análisis siguiendo los siguientes métodos:

− DETERMINACIÓN DEL PH. Se efectúa por el método del potenciómetro con

electrodo de vidrio en la relación suelo-agua por volumen de 1:1.

− MATERIA ORGÁNICA. Se determina indirectamente con el carbono orgánico

por el método de Walkley-Black. El carbono orgánico equivale a 1,72 de

la materia orgánica.



− DETERMINACIÓN DEL FÓSFORO. Se utiliza el método Bray II, y se expresa en

ppm de fósforo.− BASES INTERCAMBIABLES (K, Mg, Ca). La extracción se hace con acetato de

amonio normal y neutro, y la posterior determinación se logra por medio

de la espectrofotometría.

− DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO (CIC). Se

expresa en Cmol (+)/kg de suelo y es la suma de los cationes

intercambiables (K, Mg, Al, Ca, Na, H).

− T EXTURA. Se halla por el método de Bouyocous.

3 .7 FLUJO DE NUTRIENTES

Para una primera aproximación al flujo de nutrientes que se presenta en las

plantaciones de Acacia mangium, se recogieron los resultados obtenidos en

las propiedades físicas y químicas del suelo, así como también los de la

hojarasca. Adicionalmente, se tomaron muestras de cada uno de los

componentes del árbol (Hojas, flores, frutos, raíces, ramas y fuste) durante

la evaluación de la biomasa. Estas muestras fueron enviadas al laboratorio

de Ecología y Conservación Ambiental de la Universidad Nacional de

Colombia para la determinación del contenido de los siguientes nutrientes:

fósforo, magnesio, calcio y potasio.

Para poder analizar los resultados generados por los laboratorios fue

necesario unificar las unidades, obteniendo el contenido de todos los

nutrientes en cada uno de los componentes del flujo (Biomasa aérea y del

suelo) en Kg/Ha. Para obtener estas unidades se realizaron las siguientes

transformaciones:

Cmol(+) Ca = 0.02g Ca

Cmol(+) Mg = 0.02g Mg

Cmol(+) K = 0.02g K



3.8 OFERTA DENDROENERGÉTICA

La A. mangium es un árbol con un desrame o poda natural bajo, lo cual se

traduce en la permanencia de ramas muertas adheridas al fuste. Para

estimar la posible oferta dendroenergética de las ramas de la A. mangium,

en las parcelas establecidas, a uno de cada tres árboles que no hubieran

sido podados, se les cortaron las ramas del fuste en una altura entre 1 y 2

m. Estas ramas se pesaron y se seleccionó una submuestra de cada árbol

para determinar su biomasa y capacidad calorífica.

FIGURA 2 . Muestra de ramas de poda de una parcela

La ecuación utilizada para estimar el contenido de humedad de las

submuestras de las ramas fue:

100*(%)Pf

Pf PiCH

−= ( 18)

Medición de Poder Calorífico

Las muestras fueron trituradas en un molino para hojarasca hasta pasar

por un tamiz de 0.6 mm de luz de malla. De las muestras se tomaron

masas del orden de un gramo en una balanza analítica marca METTLER

AJl5O con capacidad máxima de 150 gr y resolución de 0. 1 mg.

Las mediciones de poder calorífico se realizaron con una bomba

calorimétrica de oxígeno tipo PARR modelo 1341 de camisa adiabática, la

presión del oxígeno utilizado estuvo entre 2-2.5 MPa. Las correcciones



efectuadas en los cálculos se refieren al alambre de ignición de hierro níquel

consumido, se excluyeron las correcciones por formación de ácido nítrico y

sulfúrico durante la combustión puesto que sus valores no son significativos

frente a la medida total de poder calorífico del material.

El procedimiento para la realización del ensayo se hizo con base en el

manual de operación de la bomba calorimétrica de oxígeno tipo PARR

modelo 1341, que sigue los pasos descritos por las normas ASTM D271-70

(Laboratorio de muestreo y análisis de carbón y coque).

3 .9 S IEMBRA DIRECTA

El ensayo de germinación en el campo fue efectuado en terrenos de la

Hacienda La Candelaria, que aunque no estuvieron sometidos a la

influencia de la minería, sí sufrieron un intenso pisoteo por el ganado y una

fuerte erosión. El ensayo se hizo con un diseño experimental de tres bloques

al azar con tres tratamientos, los cuales eran: nidos, fajas y al voleo. Cada

tratamiento ocupaba una parcela cuadrada de 100 m². Los nidos y surcosseparados por una distancia de tres metros entre sí y a 50 cm del borde,

dando un espacio de 9 m² para que existiese al menos una planta.

En la mayoría de los países donde se ha plantado A. mangium se reporta

que la semilla necesita de tratamiento pregerminativo, el cual consiste en

sumergir las semillas en agua hirviendo por 50 a 60 segundos y luego, dejar

reposar en agua fría por unas dos horas (CATIE, 1992); este fue el

tratamiento pregerminativo utilizado antes de la siembra de las semillas.

FIGURA 3. Establecimiento de los bloques para el ensayo de siembra

directa.



FIGURA 4. En el sentido de las manecillas del reloj aparecen lostratamientos utilizados (al voleo, surcos y nidos)

Frecuencia

La frecuencia (F) de un atributo es la probabilidad de encontrar dicho

atributo (uno o más individuos) en una unidad muestras particular. Se

expresa como porcentaje del número de unidades muéstrales en las que el

atributo aparece (mi) en relación con el número total de unidades

muestrales (M):

Fi = (mi/M) . 100 ( 19 )

Al incrementar la superficie de la unidad muestral, aumenta la probabilidad

de encontrar en ella el atributo considerado, por lo tanto, esta variable

depende del tamaño de la unidad muestral, es decir no es absoluta, y tiene

significado sólo cuando se especifica el método utilizado para determinarla.

La frecuencia también depende del número de individuos, ya que a mayor

número se incrementa la probabilidad de que una unidad muestras

contenga un individuo.

La distribución de la frecuencia es binomial, cualquiera que sea el patrón

espacial de los atributos considerados, siempre que el muestreo sea

aleatorio. La varianza del valor observado puede estimarse directamente a

partir de la serie binomial (p+q)M, donde M es el número total de unidades

muéstrales, p es la probabilidad de que el atributo esté presente y q = 1 - p

es la probabilidad de que el atributo esté ausente. La varianza (S2) es igual

a Mpq.



La precisión de esta estimación puede incrementarse al nivel deseado,

aumentando el número de unidades muéstrales. Pero existe una razón de

mayor peso que exige que se tome una muestra grande para estimar esta

variable. A partir de la tabla estadística de la función t, puede calcularse

que una frecuencia observada de 40% proveniente de 15 unidades

muéstrales es una estimación válida --a un nivel de probabilidad del 95%--

para un parámetro que puede variar entre 13 y 67%. Para 100 unidades

muéstrales y con el mismo nivel de probabilidad, los límites del intervalo de

confianza son 29 y 49%. Es necesario, entonces, tomar 100 unidades

muéstrales o más para obtener una buena estimación, especialmente si lacifra obtenida se utiliza para comparar comunidades. Por esto, en la

práctica, al estimar la frecuencia se recomienda adoptar un modelo de

muestreo particular, que consiste en dividir cada unidad muestras aleatorio

en subunidades, respecto a cada una de las cuales se registra la presencia o

ausencia de la especie o atributo considerado. Este modelo también se

emplea para localizar frecuencias en un gradiente; en este caso, la variable

se llama "frecuencia local".

Por medio de esta frecuencia se midió la presencia/ausencia en los bloques

de los diversos tratamientos por medio de una cuadrícula de 3×3 m y se

pudo realizar una comparación entre los diversos tratamientos para

determinar el más exitoso.

3.1 0 . ÍNDICE DE AREA FOLIAR

Se tomaron muestras de hojas durante el trabajo de colecta de biomasa y

éstas fueron pesadas en una balanza gramera de 2 g de precisión. Se

procuró colectar hojas de diversos estados de tamaño de las mismas. Se

usaron dos métodos para hacer posteriores relaciones peso/área por edad

de las plantaciones:

— Se calcaron las hojas en papel y se tomó su respectivo peso. A estas

muestras se les tomó su respectiva área por medio de planímetro.



— Se fabricó un troquel de aluminio de área conocida con el que se

obtuvieron trozos de las hojas de forma circular. También se pesaron.

4. RESULTADOS Y DISCUSION


Inicialmente se intentó una regresión que relacionara la edad en años con el

promedio de la altura de los seis mayores dominantes por parcela. Tras

ensayar varias ecuaciones, el modelo con un mayor ajuste fue:

Tabla 6. Regresión utilizada para la ecuación de índice de sitio

Análisis de Regresión – Modelo Lineal: Y = a + bX

Variable dependiente: Log(Altura Dominantes)

Variable independiente: 1/Edad

Parámetro Estimado Error Standard Estadístico P-

Value

Intercepto 2,95851 0,11666 25,36

0,0000

Pendiente -1,64461 0,32953 -4,99076

0,0000

Análisis de Varianza

Fuente Suma de cuadrados gl Cuadrado medio Razón F P-

Value

Modelo 2,47901 1 2,47901 24,91

0,0000

Residual 7,16602 72 0,099528

Total (Corr.) 9,64503 73

Coeficiente de correlación = -0,506976

R- cuadrado = 25,7025 por ciento

Error estándar de Estimados = 0,315481

Este modelo es muy inestable, pero en general estos modelos presentan

resultados como estos, (bajo R² y por lo tanto bajo coeficiente de

correlación).



Ln(Hd) = 2,95851 - 1,64461(1/Edad) ( 20 )

Dado que la mayor edad de la plantación eran 51 meses (4.125 años) se

decidió tomar 5 años como la edad de referencia para el cálculo relativo al

índice de sitio, de los cuales se desprende la siguiente ecuación:

−⋅+

= ot t Hd

e

111.64461ln

S ( 21 )

Hecho esto, se calculó, con la anterior ecuación el índice de sitio para cadauna de las plantaciones trabajadas, dando los siguientes resultados

promedio por sitio:

8,860002546

14,17585502

17,26018549

13,71489731

15,696819215,67869523

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

RG RIN F1 F2 RR1 RR2

Sitio

A l t u r a

( m )

FIGURA 5. Índice de sitio calculado para los diversos lugares muestreados

El mejor sitio es el perteneciente a los 17 m, que es el que corresponde a la

Frontera 2, le siguen Rancho Grande y Río Rayo 2. Dado que Frontera 2 es

la que mejores técnicas silvícolas presenta, como podas y fertilización, no es

de extrañar que entre las diversas plantaciones y lugares sea la que mejor



índice de sitio posee, además puede tener el mayor tiempo de abandono de

la actividad minera. El alto índice de sitio encontrado para Rancho Grande

muestra la adaptabilidad de la Acacia, ya que la actividad antecedente es la

Ganadería, la cual aunque es perjudicial, no lo es tanto como la minería.

Con la ecuación mencionada, se creó una familia de curvas de índice de sitio

para las alturas de dominantes de 3, 5, 9, 15 y 17 m con edad de referencia

de 5 años.

FIGURA 6 Curvas de índice de sitio para Acacia mangiumen el Bajo Cauca

Antioqueño

4.2 CRECIMIENTO

El modelo que incluía la variable área basal presentó mejor ajuste que el del

diámetro simplemente. Hace poco Del Valle & Lema (1999), encontró que

esta medida es mucho más significativa, ya que pondera bastante bien el

0

5

10

15

20

25

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Edad (años)

A l t u r a ( m )

S3

S5

S9

S15

S17



incremento en el tiempo, mientras que el diámetro tiende a subestimar por

no considerar incrementos perimetrales

4.2.1 Modelos de Crecimiento

A partir de la regresión no lineal de l modelo de von Bertalanffy con asíntota

conocida, se generó la siguiente ecuación:

dg/dt = 0.494739 (G)0.0279991

–(-0.0448399 (G)) ( 22 )

Luego, para la citada especie el modelo estimado de incremento de área

basal es:

dg/dt = 2.11982 ((G 0.993919) –(6361.725124 (0.993919-1) G)) (23)

Modelo dg/dt = β0(tβ1) Sβ2 Gβ3 ( 24 )

dg/dt = 0.0208623(t1.02723) S -0.571216 G0.75285 ( 25 )

Log dg/dt = β0 + β1(G ) β2

Log dg/dt = -0.906391 + (0.245459G) 0.5 ( 26 )

Los modelos seleccionados fueron analizados estadísticamente teniendo en

cuenta la prueba de t para analizar la significancia de los parámetros, la

prueba de F para evaluar la significancia de la regresión, el coeficiente de

determinación múltiple R² y la suma de cuadrados de errores.



El análisis del modelo 26 se presenta en la TABLA 7 y la nube de puntos

para área basal se muestra en la FIGURA 7.

TABLA 7. Análisis de la regresión múltiple para estimar el incremento en

área basal en plantaciones de Acacia mangium

Variable dependiente: log(dg/dt)

Error Estadístico Nivel deParámetro Estimado estándar tsignificanciaConstante -0.906391 0.184885 -4.90246

0.0000(G)0.5 0.245459 0.020773 11.8163

0.0000

Análisis de Varianza

Fuente Suma de cuadrados Gl Cuadrados medios F-RadioNivel

designificanciaModel 36.2934 1 36.2934 139.62

0.0000Residual 26.2536 101 0.259936

Total 62.547 102

R² = 58.03 por ciento

R² (ajustado para Gl.) = 57.61 por ciento

Error estándar = 0.51

Estadístico Durbin-Watson = 1.77



0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250

Area basal (cm2)

T a s a d e c r e c i m i e n t o d e á r e a b a s a

l

( c m

2 / a ñ o )

FIGURA 7. Nube de puntos y línea que representa la tasa de crecimiento de

área basal obtenida para Acacia mangium.



Los modelos de crecimiento son de gran importancia para estudiar la

dinámica del mismo, manejos silviculturales y opciones o delineamientos de

trabajos futuros, también para prever cosechas y condiciones del sitio. Hay

que tener en cuenta que estas ecuaciones para incremento en área basal, no

se pueden generalizar para la Acacia mangium, ya que en este estudio para

evaluar el crecimiento solo se tuvieron datos de una reme dición, en dos

sitios la Frontera 1 y la Frontera 2.

Por consiguiente, las anteriores ecuaciones solo se presentan como unaaproximación para la modelación del crecimiento de esta especie, ya que es

necesario realizar mas mediciones que permitan determinar un mejor

comportamiento de su incremento, por lo tanto, para determinar

rendimientos y valoraciones futuras de las plantaciones recomendamos

seguir las ecuaciones de rendimiento corriente y futuro que se presentan a

continuación.

4.3 RENDIMIENTO

4.3.1 Modelos de Rendimiento Corriente

Para la determinación del modelo de rendimiento corriente del área basal se

emplearon modelos tipo Schumacher, como los siguientes:

a. lnG = β0 + β1(1/t)b. lnG = β0 + β1(1/t) + β2 (S)

c. lnG = β0 + β1(1/t) + β2 (S/t) +β3(N)

d. lnG = β0 + β1(1/t) + β2 (S) + β3(N)

Donde,



G: Área basal en m²/Ha

t: edad en años

S: Índice de sitio a una edad de referencia de 5 años

N: Número de árboles por Hectárea

El modelo de rendimiento del área basal seleccionado es:

Ln G = 0.131534 - 2.67305/t + 0.121465·S + 0.000653257·N ( 27)

Los criterios para dicha selección se basaron en análisis estadísticos pues

parámetros obtenidos son altamente significativos, lo que indica la

consistencia del modelo, y además el modelo presenta coherencia biológica e

indica que el rendimiento del área basal es una función del sitio, la edad y el

número de árboles, aumentando a medida que aumentan los valores de la

variable.

Aunque el modelo ¨c¨ también presentó buenos ajustes estadísticos, el

modelo no fue seleccionado por las pruebas de bondad de ajuste. Para este

modelo Díaz & Ceballos (2000) reportan un buen ajuste con un R² de 92.9%,

para la especie en el Bajo Cauca Antioqueño, con los siguientes parámetros:

Ln G = 1.93614 – 5.55588/t + 0.209393·S/t + 0.001144·N ( 28)

Sin embargo, al ensayar este modelo con los datos recolectados en las

parcelas y realizar una prueba de t, se obtuvo que el modelo no se comporta

de manera análoga a los datos observados, por lo tanto se recomienda

utilizar el modelo aquí seleccionado, debido a que posee mayor confiabilidad

estadística, mayor rango de datos y parcelas muestreadas.

TABLA 8. Estadísticos de los modelos ensayados



Modelo Coeficientes Valores de t Valor F R2

Ln(G)=a+b(1/t) a=2.65743

b=-2.55829

8.13563

-2.70866

7.34 10.50%

ln(G)=a+b(1/t)+cS a=0.60283b=-2.58376c=0.138494

2.12957-4.616519.94672

59.92 68.57%

ln(G)=a+b(1/t)+c(S/t)+dN a=2.14071b=-8.70198c=0.365361d=0.000647

14.4798.9449213.6105-15.4138

129.02 87.67%

ln(G)=a+b(1/t)+cS+dN a= 0.13153b=-2.67305c=0.121465d=0.000653

0.71254-7.631113.62979.04755

129.34 87.7%

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Edad (años)

Á r e a b a

s a l ( m 2 / H a )

S = 7

S = 12

S = 17

FIGURA 8. Curvas de rendimiento corriente en área basal para tres índices

de sitio deAcacia mangium, en el bajo Cauca Antioqueño y una densidad de

1111 árboles/Ha

Como se observa en la FIGURA 8 el rendimiento en área basal de la Acacia

mangiumpresenta un crecimiento acelerado durante los 6 primeros años,

luego la tasa de crecimiento tiende a disminuir para alcanzar una asíntota



que varía de acuerdo con la calidad del sitio pero no de la edad, esta

característica es típica de especies pioneras. De lo anterior, se puede

concluir que el turno biológico para la especie es de 7 años, ya que su

crecimiento luego de esta edad no representa un incremento significativo en

la cantidad de biomasa acumulada, o sea, la planta deja de crecer de una

manera productiva.

El modelo obtenido para el rendimiento corriente del volumen total es:

Ln V = 1,45576 - 0,866339 (1/t)+ 0,0321452 S + 1,01397 LnG ( 29 )

En el modelo para rendimiento del volumen se obtuvo que el área basal

explica el 99% de la variación del volumen, lo que indica la estrecha relación

que existe entre ambas variables esto de por sí ya le imprime al modelo de

rendimiento del volumen el comportamiento del rendimiento del área basal.

El modelo seleccionado fue consistente estadísticamente, en éste se destacala importancia del área basal y el índice de sitio. Además se evaluaron los

aspectos biológicos del modelo como el cumplimiento de las teorías de

crecimiento, corroborando la veracidad del modelo.

TABLA 9. Estadísticos estimados para los diferentes modelos ensayados

para el rendimiento corriente del volumen.

Modelo Coeficientes Valores de t Valor F R2

ln(V)=a+b(1/t)+cS a=1.83482b=-4.03376c=0.193725

5.95558-6.737512.3603

98.42 79.91%

ln(V)=a+b(1/t)+c(S)+dln(G) a=1.45576b=-0.866339c= 0.0321452d=1.01397

54.9318-12.756317.2207118.366

15834.36 99.89%

ln(V)=a+b(1/t)+cln(G) a=1.54114b=-0.301623c=1.12674

24.5694-2.0346679.9809

3748.45 99.3%

ln(V)=a+b(1/t)+cS+dN+eln(G) a=1.46593 27.605 2833.75 99.57%



b=-0.521032c=0.0225117

d=-0.0001254e= 1.09928

-4.493436.65318

-3.6822349.8829

4.3.2 Modelos de Rendimiento Futuro

Con base en la ecuación 28 de rendimiento corriente del área basal, se

obtienen las siguientes ecuaciones, de acuerdo a los planteamientos deClutter et al (1983) que se debe hacer explícita en las ecuaciones la variable

dependiente, así:

dG/dt = -Gt-1(LnG – 0.131534 - 0.121465IS - 0.000653257N) ( 30 )

Ecuación de incremento corriente anual para el área basal del Acacia

mangium, que se obtiene de la derivación de la ecuación 28.

LnG2 = (t1/t2)(LnG1 – 0.131534 – 0.121465IS - 0.000653257N) + 0.131534 +

0.121465IS + 0.000653257N) ( 31 )

Esta es la ecuación de rendimiento futuro del área basal para Acacia

mangiumque se obtiene de integrar la ecuación 30.

Partiendo de la ecuación 29 que expresa el rendimiento corriente del

volumen se obtienen las ecuaciones de incremento anual del volumen por

derivación y posterior explicitación y luego se obtiene la ecuación de

rendimiento futuro del volumen total con corteza para la Acacia mangiumen

el Bajo Cauca. Las ecuaciones que se obtuvieron fueron las siguientes:



dV/dt = -Vt-1(LnV -1,45576 - 0,0321452 S – 1,01397 LnG) ( 32 )

Ecuación de incremento corriente anual para el volumen total.

LnV2 = (t1/t2)(LnV1 –1,45576 – 0,0321452 S - 1,01397 LnG) + 1,45576 +

0,0321452 S + 1,01397 LnG2 ( 33 )

Ecuación de rendimiento futuro para el volumen total.

4.3.3 Curvas De Incremento Corriente Anual

En la FIGURA 9 se observan las curvas del incremento corriente anual para

el área basal con respecto al área basal para dos sitios contrastantes y para

edades diferentes. En la figura se observa que el máximo incremento del

área basal se obtiene a la misma área basal para todas las edades, pero se

advierte que el sitio influye notoriamente en el incremento anual. Esto

determina, que para cada calidad de sitio se van a obtener incrementos

significativamente diferentes lo que es de vital importancia para el manejo

de las plantaciones. Cabe anotar que muchos sitios de la plantación ya

superaron el 1 m2/Ha.

Calidad de sitio baja

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 1 2 3 4 5Área basal (m

2 /ha)

d G / d t

Calidad de sitio alta

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 1 2 3 4 5Área basal (m2 /Ha)

d G / d t



FIGURA 9. Incremento del área basal con respecto al área basal para

diferentes edades y diferentes sitios.

4 .4 RODALES S EMILLEROS

Se utilizó la prueba de rango múltiple de Duncan (TABLA 10) para

comparar el diámetro normal promedio de los sitios entre sí y con los

rodales semilleros. Adicionalmente, en la FIGURA 10 puede observarse que

el diámetro es mayor en los rodales semilleros. Entre los resultados

arrojados por la prueba de Duncan, cabe destacar que la mayoría de los

sitios presentan diferencias significativas entre sí, a excepción de Río Rayo 1

y Frontera 1, a pesar de poseer edades diferentes, 31 y 51 meses,

respectivamente. Río Rayo 2 tampoco presenta diferencia significativa con

Rancho Grande, aunque las plantaciones situadas en este lugar eran 12

meses mayores. A pesar de que los Rodales Semilleros están localizados en

La Frontera (1 y 2), no muestran semejanza significativa con la población

general de estos sitios. Igualmente, como se pudo observar en campo, la

Rinconada se encuentra en un estado mucho menos desarrollado que las

plantaciones de Río Rayo en Tarazá, aunque éstas son sólo 4 meses más

jóvenes, y son inclusive menos vigorosas en su crecimiento en diámetro

después de 35 meses que las de Rancho Grande en casi el doble de tiempo

que llevan creciendo.

TABLA 10. Pruebas de Rango múltiple para DAP

Metodo: 95.0 por ciento Duncan

Nº datos Media Grupos Homogéneos

DAPRIN 235 5.54415 X

DAPRG 135 6.30188 XDAPRR2 318 6.87322 X

DAPF1 509 8.56115 X

DAPRR1 319 8.78621 X



DAPF2 622 9.50845 X

DAPRODALES 253 13.3397 X

Contraste Diferencia

DAPF1 - DAPF2 *-0.947295

DAPF1 - DAPRIN *3.01701

DAPF1 - DAPRODALES *-4.77853

DAPF1 - DAPRR1 -0.225054

DAPF1 - DAPRR2 *1.68793

DAPF1 - DAPRG *2.25928

DAPF2 - DAPRIN *3.9643

DAPF2 - DAPRODALES *-3.83123

DAPF2 - DAPRR1 *0.722241

DAPF2 - DAPRR2 *2.63523

DAPF2 - DAPRG *3.20657DAPRIN - DAPRODALES *-7.79553

DAPRIN - DAPRR1 *-3.24206

DAPRIN - DAPRR2 *-1.32907

DAPRIN - DAPRG *-0.757733

DAPRODALES - DAPRR1 *4.55347

DAPRODALES - DAPRR2 *6.46646

DAPRODALES - DAPRG *7.0378

DAPRR1 - DAPRR2 *1.91299DAPRR1 - DAPRG *2.48433

DAPRR2 - DAPRG 0.571341

* denota una diferencia estadísticamente significativa.

FIGURA 10. Comparación de DAP total entre los rodales semilleros y el de

los demás sitios

Las alturas no se comportaron de manera análoga a los diámetros. Aunque

dapF1

dapF2

dapRIN

dapRODALES

dapRR1

dapRR2

dapRG

0 5 10 15 20 25 30

Altura (m)



las mayores alturas también corresponden a los rodales semilleros, seguidos

de cerca por La Frontera 2, y aún la Rinconada sigue a la zaga, aquí los

sitios de Río Rayo son los que no difieren entre sí (FIGURA 11 y TABLA 11).

Tampoco Rancho Grande y Rinconada difieren entre ellos significativamente.

La Frontera 2, que era el sitio más extenso, tiene también la mayor varianza,

tanto en DAP como en HT, ya que era un sitio muy poco homogéneo, pues

en los diversos recorridos se encontraban sitios con árboles de buen

desarrollo, y otros con árboles apocados en sus características por estar

creciendo en un “concho” minero, que posee una capa superficial

extremadamente compacta. En Río Rayo 2 también es frecuente laalternación de sitios con suelos algo más profundos con la de conchos en los

que se dificultaba la extracción de la muestra de suelos con la pala manual,

y donde los árboles se veían con las hojas de coloración más amarillenta,

muy bifurcados, con más individuos muertos, volcados o de muy poco

desarrollo, tanto en HT como en DAP.

TABLA 11. Pruebas de Rango múltiple para altura total (HT)

Método: 95.0 % Duncan

Nº datos Media Grupos homogéneos--------------------------------------------------------------

----

HTRIN 233 5.64906 X

HTRG 135 6.20118 X

HTRR2 278 8.90567 X

HTRR1 310 9.25387 XHTF1 508 9.96658 X

HTF2 621 11.1104 X

HTRODALES 252 15.0944 X


--------------------------------------------------------------

----

HTF1 - HTF2 *-1.14384

HTF1 - HTRIN *4.31753

HTF1 - HTRODALES *-5.12786

HTF1 - HTRR1 *0.712714HTF1 - HTRR2 *1.06092



HTF1 - HTRG *3.76541

HTF2 - HTRIN *5.46137

HTF2 - HTRODALES *-3.98402HTF2 - HTRR1 *1.85656

HTF2 - HTRR2 *2.20476

HTF2 - HTRG *4.90925

HTRIN - HTRODALES *-9.44539

HTRIN - HTRR1 *-3.60482HTRIN - HTRR2 *-3.25661

HTRIN - HTRG -0.552122

HTRODALES - HTRR1 *5.84057

HTRODALES - HTRR2 *6.18878

HTRODALES - HTRG *8.89327

HTRR1 - HTRR2 0.348206

HTRR1 - HTRG *3.05269HTRR2 - HTRG *2.70449--------------------------------------------------------------

----

* denota una diferencia estadísticamente significativa.

FIGURA 11. Comparación de altura total entre los rodales semilleros y las

de los demás sitios

htF1

htF2

htRIN

htRODALES

htRR1

htRR2

htRG

0 5 10 15 20 25 30

Altura (m)

Igualmente se comparó el diámetro cuadrático para cada sitio, con

resultados similares a los de la altura y al diámetro, es decir, se observa una

mayor ocupación promedio del sitio en los rodales con respecto a los demás

sitios, además en la FIGURA 12 se puede observar que existe un mejor

diámetro cuadrático en los sitios denominados Frontera, seguidos por los



sitios Río Rayo y por último por la Rinconada y Rancho Grande, consistente

con lo encontrado en el capítulo de estructura, donde se insinúan estos

mismos grupos. (Ver capítulo Estructura)

Dq

b l o q u e

F1

F2

RG

RIN

RR1

RR2

Rodales

0 4 8 12 16

FIGURA 12. Comparación del diámetro cuadrático en los diferentes sitios

Parece pues que, los rodales semilleros escogidos fueron los indicados porsus características de DAP, HT y Dq mayores, y por apreciación de que el

follaje es más verde y frondoso, sin árboles volcados y con un desarrollo

mayor de especies arbóreas de sotobosque como el chingalé y el Jobo. A

pesar de lo anterior y de la misma fuente de semillas (Panamá), es posible

que el uso anterior de la tierra lo explique. Esto lo apoya el hecho de que en

esos sitios se veía bastante regeneración de sotobosque de otras especies

como Spondias y Jacaranda que estaban con menos presencia en las otras

parcelas que se realizaron en Frontera 1 y 2, donde se realizaron lasparcelas adicionales para los rodales.

Los sitios seleccionados como posibles rodales semilleros poseen la siguiente

ubicación en coordenadas planas:

Rodal 1. 1348872.58 N y 872110.58 E, se encuentra en la Frontera 1



Rodal 2. 1349268.58 N y 871.57 E, ubicado en la Frontera 2

Rodal 3. Ubicado en la Frontera 1

Rodal 4. 1348968.96 N y 871800.12 E, se encuentra en la Frontera 1

Tabla 12. Puntajes obtenidos para cada uno de los rodales semilleros,

diferenciados por usos.

PROMEDIO ASERRÍO CO2 ASERRÍO CO2

1R1 1967 14232R1 2090 1782 2028,5 1602,5

1R2 3448 30122R2 1412 1260 2430 21361R3 1554 13282R3 1227 1113 1390,5 1220,51R4 1406 14462R4 1600 1488 1503 1467

Donde,

1R1 Parcela 1 Rodal 12R1 Parcela 2 Rodal 11R2 Parcela 1 Rodal 22R2 Parcela 2 Rodal 2

1R3 Parcela 1 Rodal 32R3 Parcela 2 Rodal 31R4 Parcela 1 Rodal 42R4 Parcela 2 Rodal 4

De acuerdo, con los puntajes obtenidos el mejor sitio para establecer un

rodal semillero es el rodal número 2, independientemente del uso que se le

quiera dar a las futuras plantaciones.

4 .5 HOJARASCA

4.5.1 Contenido de humedad



Para la hojarasca in situ, en la TABLA 13 se muestra el análisis de rangos

múltiples de Duncan para comparar si existen diferencias entre los sitios en

cuanto al contenido de humedad (ver FIGURA 2). Debido a que las

muestras seleccionadas para estimar la biomasa sufrieron ataques de

hongos, algunas de ellas tuvieron que ser desechadas.

TABLA 13 . Pruebas de Rango múltiple para Contenido de Humedad

Metodo: 95.0 porciento Duncan


Frontera 1 6 36.5419 X

Frontera 2 8 48.4476 X

Rinconada 4 62.7943 XX

Río Rayo 2 9 71.3572 X

Río Rayo 1 7 121.243 X


F1 - F2 -11.9057

F1 - Rinconada -26.2524

F1 - RR1 *-84.7015

F1 - RR2 -34.8153

F2 - Rinconada -14.3467

F2 - RR1 *-72.7958

F2 - RR2 -22.9096

Rinconada - RR1 -58.4491


RR1 - RR2 *49.8862

* denotan una diferencia estadísticamente significativa.



Contenido de humedad (%)

Frontera 1

Frontera 2

Rinconada

Río Rayo 1

Río Rayo 2

0 50 100 150 200 250 300

FIGURA 1. Representación del contenido de humedad en cada uno de los

sitios

Con base en lo anterior, se observa que existen diferencias entre los

contenidos de humedad entre Río Rayo 1 y la Frontera 1; Frontera 2 y Río

Rayo 2 y Río Rayo 1 y Río Rayo 2. Esto debido posiblemente a que en Río

Rayo 1 se encontraban varias lagunas lo cual permite pensar que las

diferencias en contenido de humedad con los otros sitios puede deberse a

que el suelo en Río Rayo 1 estaba más húmedo comunicándole está

condición a la hojarasca.

4.5.2 Biomasa

La biomasa hallada para todos los sitios al igual que la prueba de rangos

múltiples se presenta en la TABLA14 y en la FIGURA 13. En el análisis de

varianza realizado por bloques se expresa que existen diferencias

significativas entre la rinconada y todos los demás sitios, Río Rayo 1 y Río

Rayo 2. Estos resultados no van a acorde con los arrojados en cuanto al

contenido de humedad, debido a que la cantidad de hojarasca presente en

cada sitio presentaba variaciones. Se pudo observar que en la Rinconada

había menos hojarasca tal vez porque allí el índice de sitio era menor, sin



embargo esta relación no se puede afirmar categóricamente debido a que no

se pudo demostrar estadísticamente. Además había sitios donde la

mortalidad de árboles había sido muy grande probablemente por el

encharcamiento y era frecuente la presencia de árboles con el follaje ralo y

más bien enfermizos, inclusive se presenta la entrada de ganado con

bastante frecuencia desde temprana edad de la acacia.

Obsérvese en la TABLA 15 que la hojarasca acumulada en los diferentes

sitios era mayor en Río Rayo 1 y menor en la Rinconada.

TABLA14. Pruebas de Rango múltiple para la biomasa promedio para cada

sitio por hectárea

Metodo: 95.0 por ciento Duncan


Rinconada 4 271.357 X

RR2 9 552.709 XX

F2 8 680.519 XXFrontera 1 6 783.589 XX

RR1 7 894.765 X


Frontera 1 - F2 103.071

Frontera 1 - Rinconada *512.233

Frontera 1 - RR1 -111.176

Frontera 1 - RR2 230.881

F2 - Rinconada *409.162

F2 - RR1 -214.246

F2 - RR2 127.81

Rinconada - RR1 *-623.408


RR1 - RR2 *342.056

* denotan una diferencia estadísticamente significativa.

TABLA 15. Promedios de hojarasca acumulada por ha.

Sitio Biomasa (ton.)/haRío Rayo 1 8.948



Río Rayo 2 5.527Rinconada 2.714

Frontera 1 7.836Frontera 2 6.805

Biomasa (g)

Frontera 1

Frontera 2

Rinconada

Río Rayo 1

Río Rayo 2

0 0,4 0,8 1,2 1,6 2(× 1000)

FIGURA 13. Representación de la biomasa en cada uno de los sitios

4.5.3 Hojarasca capturada en las trampas

Para cada una de las trampas en la primera y segunda recolección fue

hallada su biomasa, y los datos se interpolaron a un mes para comparar si

presentaban diferencias entre ellos. Para compararlos se utilizó la prueba de

t de Student la cual calcula varios estadísticos y gráficas para va riable para

determinar si hay diferencias significativas entre ellos. En la TABLA 16 y

FIGURA 2 se presentan los resultados hallados para la biomasa de

trampas.

TABLA 16 Parámetros hallados para la primera y segunda recolección

Primera medición Segunda mediciónMedia 53.26 62.161Varianza 807.667 2026.86Desviación estandar 28.419 45.021



Minimo 32.19 11.214Maximo 144.394 203.969

Primera recolección

Segunda recolección

F

RE

C

u

E

N

C

IA

0 40 80 120 160 200 240

11

7

3

1

5

9

13

FIGURA 2. Recolecciones de las trampas de hojarasca para las plantaciones

de Acacia mangium

La primera recolección de las trampas se hizo en marzo, época seca,

mientras que la segunda se hizo en junio, época de lluvias; con base en esto

varios autores (Proctor, 1983) han planteado que los bosques tropicales

presentan una variación estacional significativa en la caída de hojarasca, sin

embargo en este estudio se encontró preliminarmente que no existen

diferencias en la caída de la hojarasca así haya una variación estacional.

Con el fin de comparar los datos obtenidos con otros estudios para lastrampas de hojarasca fueron extrapolados a toneladas por año, lo cual se

muestra en la TABLA17. Debe tenerse cuidado de no generalizar lo que se va

a concluir ya que solamente fueron dos medidas y en la mayoría de los

estudios consultados las observaciones se hacían a lo largo de varios meses.



TABLA17. Hojarasca hallada para un año en los diferentes sitios

Sitio Biomasa (t/ha.año)Río Rayo 1 7.429Río Rayo 2 6.243Rinconada 3.473Frontera 1 9.193Frontera 2 6.857Promedio 6.639

La producción de hojarasca en un año tiene los más altos valores en la

frontera 1, lo cual indica que la mayor cantidad de hojarasca aportada al

suelo en los diferentes sitios se presenta allí. En las plantaciones de Acaciamangiumla producción anual de hojarasca es de 6.639 t/ha año, valor muy

similar al encontrado por Santa Regina & Gallardo (1986) en bosques de

Castañar (5.9 t/ha año) y al estimado por Aussenac (1969) citado por Santa

Regina & Gallardo (1986), en bosques repoblados de Pinus radiata (6.2 y 5.8

t/ha año). Al compararla con la cantidad de hojarasca presente en bosques

tropicales húmedos de zonas bajas de América, Africa y Asia el cual es de

9.39 t/ha año implica que en promedio, la producción de hojarasca en

Acacia mangium es menor que el promedio pantropical el cual es de 12.25 T/ha año, probablemente debido a la menor complejidad estructural de los

bosques plantados.

4.5.4 Relación de los Nutrientes Almacenados en la Hojarasca Recogida

en las Trampas

Como se ve en la TABLA 18, y comparando estos valores con los resultantesdel estudio de Del Valle (a), y los promedios pantropicales, es posible

afirmar:

v Para el Nitrógeno, que en el mencionado estudio es de 166 y el promedio

pantropical es de 99 kg/ha·año, es bastante similar al encontrado para

Acacia mangium, el cual fue de 83.39. En Río Rayo 1 hay mayor cantidad



de N en la hojarasca, lo cual podríamos atribuir preliminarmente a la

mayor humedad de ese sitio.

v Para el fósforo los valores de aquel estudio son de 4,8 y el promedio

pantropical en Del Valle (a) es de 4.9. En las plantaciones de acacia

visitadas este valor resultó ser algo más alto, de 7.38.

v El potasio resultó de 9,2 en Del Valle (a) y el promedio pantropical es de

4,2. Las plantaciones tenían un valor algo mayor, de 12.57.

v El calcio en del Valle (113.8) y el promedio pantropical (65) son siempre

superiores al promedio arrojado por este estudio (35.2).

v

En cuanto al magnesio, los resultados son muy parecidos (15.16) con losestudios de del Valle y el promedio pantropical, de 21 y 19.5

respectivamente.

TABLA 18. Hojarasca total y elementos aportados por sitio de la primera

recolección de las trampas

Sitio No.

Trampas

No.

meses

Hojarasca N Ca Mg K P

t/ha año kg/ha añoFrontera 1 6 3.46 9.19 98.71 65.86 38.83 17.25 23.17Frontera 2 8 3.46 6.85 82.18 20.57 8.11 5.03 4.91Río Rayo 1 10 3.46 7.42 114.73 35.36 10.18 26.82 3.79Río Rayo 2 10 3.46 6.24 77.57 31.45 10.69 12.17 3.28Rinconada 4 3.46 3.47 43.76 22.75 7.99 1.56 1.74

Pr om e d io 83.39 35.20 15.16 12.57 7.38

4 .6 PROPIEDADES FÍS ICAS Y QUÍMICAS DEL S UELO

4.6.1 Propiedades Físicas de los suelos

Para los diferentes sitios estudiados no se presentaron valores muy altos de

densidad aparente, lo cual puede indicar que la plantación ha favorecido un

proceso de formación de suelos. Sin embargo esto contrasta con los bajos

contenidos de materia orgánica que indican la necesidad de aumentar el

sustrato orgánico que inicie un proceso de pedogénesis que trate de



recuperar las características físicas y químicas del suelo perdido por la

actividad minera; lo cual se facilita en esta zona debido a que presenta las

condiciones adecuadas para comenzar un proceso pedogenético que incluye

la acumulación, transformación, transferencia, destrucción y síntesis de los

componentes orgánicos e inorgánicos del suelo. Dentro de los diferentes

lotes estudiados se ha encontrado que el mayor valor de la densidad

aparente corresponde a la finca Rancho Grande, lo cual es corroborado por

el uso intensivo que tuvo el suelo en ganadería, lo que generó un proceso de

compactación y degradación de las propiedades físicas del suelo a pesar de

presentar valores altos de materia orgánica en comparación con los demássitios, pero bajos para la zona.

En las plantaciones de Acacia mangium del Bajo Cauca Antioqueño se

observó que las demás propiedades físicas del suelo no mejoraron con

respecto a las observadas en las minas abandonadas; por el contrario las

características del suelo en cada sitio son diferentes y no existe una clara

relación entre éstas y el estado de la plantación, lo cual puede deberse a los

diferentes tratamientos que sufrió cada uno de los lugares donde se haplantado esta especie; lo que puede ser contradictorio a los resultados

citados por la literatura, que indican que la reforestación mejora las

propiedades físicas del suelo, como es el caso de Ohta (1990) quien observó

que en tierras de pastos erosionadas las propiedades físicas del suelo

mejoraron por la reforestación con Acacia auriculiformis y Pinus kesiya,

propiedades como la densidad del suelo y la porosidad en los primeros 5 cm

del suelo. Sin embargo, Kadeba & Aduayi (1985), encontraron que la

reforestación con Pinus caribaea de 14 años de edad no generó cambiossignificativos en la textura del suelo comparada con sabanas tropicales

naturales en Nigeria, igualmente las propiedades físicas del suelo no

presentaron diferencias debidas a la reforestación, excepto un modesto

incremento en la densidad aparente de la capa superficial del suelo.



4.6.2 Propiedades Químicas de los Suelos

En los suelos analizados se observan valores del pH entre 4.5 a 5.5,

contenidos de Al entre 0.27 y 0.8 Cmol (+)/Kg; Ca y Mg entre 1.6 y 3.8 Cmol

(+)/Kg, estas características según Muñoz (1995) indican una acidez crítica

para el crecimiento y desarrollo de las plantas, por lo que se podría pensar

que un programa de encalamiento y fertilización puede favorecer el

desarrollo de los árboles, ya que Majid & Paudyal (1999) encontraron que

para la A. mangium, la altura y el diámetro se incrementaron

significativamente con la fertilización combinada de Fósforo y Potasio.

El calcio y el magnesio son elementos esenciales para la nutrición de las

plantas, que en gran parte determinan el porcentaje de saturación de bases

del suelo y están correlacionados estrechamente con los valores del pH, en

las plantaciones de acacia, se encontraron relaciones invertidas de estos dos

elementos. En general, se reconoce que estos cationes deben guardar entre

sí una relación adecuada para favorecer la nutrición de las plantas

(Guerrero, 1996). Por lo tanto, las relaciones de Ca:Mg, se consideran altas

cuando los valores se encuentran 3:1 o más, medianas de 2 a 3, bajas,

menores de 2, e invertidas, cuando el Ca y Mg son prácticamente similares

o si definitivamente el Mg es mayor que el Ca (Marín, 1986 citado por

Guerrero, 1996).

Aunque estadísticamente no se observa una diferencia significativa de las

propiedades del suelo entre las minas abandonadas y la acacia, al calcular

la fertilidad total de los suelos en cada uno de los sitios estudiados, seobserva que las plantaciones han mejorado levemente las condiciones

químicas de éstos, en comparación con los suelos de las minas

abandonadas; lo cual puede deberse al aporte de materia orgánica, a la

fijación de Nitrógeno por parte de la acacia y a las fertilizaciones que se han

llevado a cabo en la mayoría de los sitios. Lo que puede observarse en el

contenido de la materia orgánica, carbono orgánico, nitrógeno y potasio que



presentan incrementos estadísticamente significativos entre algunos sitios

plantados con acacia en comparación con las minas, mientras que en las

características físicas no se observan diferencias significativas. Igualmente,

Díaz & Ceballos (2000), encontraron que las plantaciones de acacia debido

posiblemente a su juventud no mostraron diferencias significativas en sus

propiedades físicas y químicas, con respecto a los materiales sin cobertura.

Estos resultados pueden parecer contradictorios con lo reportado por

algunos autores, tales como Kadeba & Aduayi (1985), que observaron que

las propiedades químicas, como, carbono orgánico, nitrógeno total, fósforo

aprovechable, potasio, calcio y magnesio intercambiables mostraron unadisminución significativa estadísticamente en los 10 cm superiores de suelo,

debido a la reforestación con Pinus caribaea luego de 14 años de

establecida. Ohta (1990) también reporta que los valores de muchos

parámetros químicos disminuyeron en la superficie del suelo con el

establecimiento de las plantaciones de Acacia auriculiformis y Pinus kesiya:

valores de pH, contenidos de carbono, nitrógeno y CIC. Esto puede

explicarse debido al fenómeno transitorio ocurrido solo durante las edades

tempranas de crecimiento en las plantaciones en áreas con estación secaprolongada, además el contenido de nitrógeno disponible y su proporción al

contenido de nitrógeno total en la capa superficial del suelo se

incrementaron significativamente con el establecimiento de la plantación.

Se observó que no hay una relación entre la calidad del sitio y el puntaje de

la fertilidad del suelo, ya que la zona donde se presentó un menor desarrollo

de las plantas obtuvo un mejor puntaje (Rinconada) que el lugar de mejor

crecimiento (Frontera 2). Es posible que el escaso crecimiento de lasplantas en la Rinconada se deba a condiciones difíciles por debajo de los

primeros 20 cm del suelo, ya que esta zona no fue analizada en este estudio,

y además puede existir una franja de suelo demasiado dura que no permita

que las raíces crezcan y puedan explorar en la profundidad nutrimentos y

agua. Aunque ya se ha mencionado que el sitio La Rinconada presenta



suelos anegados durante gran parte del año, representando un limitante

para el crecimiento de la especie.

Sin embargo se debe considerar que los procesos de recuperación de suelos

son lentos y que el establecimiento de la acacia sólo lleva cuatro años, por lo

que sería conveniente realizar monitoreos a sus propiedades físicas y

químicas con el fin de observar como van cambiando éstas con el tiempo y

poder determinar el nivel de recuperación de los suelos gracias al

establecimiento con esta especie.



TABLA 19. Propiedades físicas y químicas de los suelos donde se encuentra plantada la Aca c ia ma n g iu m

Rancho Grande Río Rayo 1 Río Rayo 2 Rinconada Frontera 2 Frontera 1 Mina AbandonadaPropiedades FísicasDensidad Aparente(Mg/ m3)

1.51 1.26 1.50 0.95 1.22 1.21

Arena (%) 58.00b 62.67b 43.33a 66.67b 56.00a 51.00b 57.33bLimo (%) 22.00a 22.67a 34.67b 22.00a 24.50a 27.50a 22.67a

Arcilla (%) 20.00a 14.67a 22.00a 11.33a 19.50a 21.50a 20.00aPropiedades QuímicasPH (1:1) 4.55a 5.08ab 4.93ab 5.43b 5.03ab 4.95ab 5.07ab

M.O (%) 2.35c 0.90a 1.05ab 2.27bc 1.45a 0.75abc 0.97a

N % 0.12c 0.05a 0.05ab 0.11bc 0.07a 0.04abc 0.05a

Carbono orgánico (%) 4.04c 1.55a 1.81ab 3.90bc 2.49a 1.29abc 1.66a

P (ppm) 2.00a 2.00a 1.50a 1.67a 2.00a 1.50a 1.67a

Al (Cmol (+)/kg) 0.80b 0.50ab 0.73ab 0.25a 0.40ab 0.40ab 0.27ab

% Saturación de Al 16.21 7.27 12.41 5.18 6.32 8.56 6.68

Ca (Cmol (+)/kg) 1.95a 2.88a 2.90a 1.80a 3.40a 1.83a 1.63a

Mg (Cmol (+)/kg) 1.80a 3.38a 2.30a 2.67a 2.15a 2.18a 1.97a

Ca/Mg 1.08 0.85 1.26 0.68 1.58 0.84 0.83

K (Cmol (+)/kg) 0.39b 0.26ab 0.16ab 0.19ab 0.38ab 0.27b 0.13a

CIC (Cmol (+)/kg) 4.94a 6.88a 5.91a 4.82a 6.33a 4.67a 3.99a

Fertilidad total 21 18 18 20 18 21 17.5

Las letras diferentes denotan diferencias significativas



4 .7 FLUJ O DE NUTR IENTES

TABLA 20. Contenido de elementos nutritivos en cada uno de los

componentes del árbol Acacia mangiumen el Bajo Cauca Antioqueño.

Nitrógeno(Kg/Ha)

Fósforo(Kg/Ha)

Potasio(Kg/Ha)

Calcio(Kg/Ha)

Magnesio(Kg/Ha)

Fuste 18,775 12,14 26,5 179,979 50,791Hojas,Flores y Frutos 427,744 9,581 39,856 72,8117 27,112Raíces 20,555 3,875 6,426 22,447 10,466Ramas 28,235 4,705 11,37 27,670 12,635

Hojarasca 91,249 3,958 15,808 29,862 10,227Suelos 1429,34 1,774 242,946 1287,76 733,637

En la TABLA 20 se observa que el nutriente más abundante en la biomasa

aérea y subterránea es el nitrógeno, esto puede deberse a que la acacia

como especie leguminosa es una planta fijadora de nitrógeno, además se ha

reportado como forrajera, lo que comprueba el alto valor de éste en las

hojas.

Después del nitrógeno, el elemento más abundante en todas las partes del

árbol es el calcio, debido a su inmovilidad, lo que no le permite moverse

hacia otras partes del cuerpo vegetal donde se le necesite para generar

nuevos tejidos. Por el contrario, los demás nutrientes analizados (N, P, K,

Mg) son móviles y pueden migrar a las partes de la planta en desarrollo

donde son necesitados especialmente cuando los suelos presentan

deficiencias de estos elementos.

La alta cantidad de nitrógeno que se observa en el suelo puede provenir de

la descomposición de la hojarasca que contiene este elemento en grandes

cantidades y de la acción fijadora de los nódulos presentes en la acacia.

Además del nitrógeno, la hojarasca también aporta al suelo importantes

cantidades de elementos como el calcio, el magnesio y el potasio.



El mayor reservorio de nutrientes en las plantaciones de acacia es el suelo, a

excepción del fósforo que se encuentra almacenado en mayor proporción en

las hojas, las cuales a su vez representan el mayor reservorio de nutrientes

de la biomasa aérea, debido principalmente a su función fotosintética y de

almacenaje de las sustancias nutritivas. Por el contrario, el componente

que menor cantidad de nutrientes presentó fue el fuste ya que posee

funciones de transporte de sustancias y de sostén del árbol, y pocos tejidos

especializados en el almacenaje de nutrientes.



FIGURA 14. Representación del ciclo de nutrientes para las plantaciones de

Acacia mangium, las unidades se encuentran en Kg/Ha.

RAMAS

N: 28.235P: 4.705

K: 11.37Ca: 27.67Mg: 12.635

HOJAS, FLORES Y FRUTOS

N: 427.744P: 9.581

K: 39.586Ca: 72.81Mg: 27.112

HOJARASCA

N: 91.25P: 3.96K: 15.81Ca: 29.86Mg: 10.23

SUELO

N: 1429.34P: 1.77K: 242.95Ca: 1287.76Mg: 733.64

RA CES

N: 20.555P: 3.875K: 6.426Ca: 22.447Mg: 10.466

FUSTE

N: 18.775P: 12.14K: 26.05Ca: 179.979

Mg: 50.791

Herbívora

Detritívoros

Meteorización Lixiviación

Atmósfera



4 .8 OFERTA DENDROENERGÉTICA

Para conocer la cantidad de biomasa de ramas para leña producida por el

bosque fue necesario determinar su porcentaje de humedad. El contenido

de humedad promedio para cada uno de los sitios donde se realizó la poda

se presenta en la tabla 1, de acuerdo con el análisis de varianza realizado

por bloques se expresa que existe diferencias significativas entre las medias

y la varianza entre Río Rayo con los demás sitios.

TABLA 21. Contenido de Humedad de las ramas cortadas en el segundo

metro lineal del fuste diferenciado por sitio de poda al 95% de confianza

Sitio Contenido de Humedad (%)Frontera 1 51.31 ± 7.64Rinconada 56.21 ± 12.24Río Rayo 80.84 ± 14.39Promedio 62.79 ± 11,423

Contenido de Humedad (%)

Frecuencia

0 50 100 150 200 250 300

0

20

40

60

80

100

120



FIGURA 15. Distribución del contenido de humedad de las ramas en el

segundo metro lineal del fuste.

El 71% de las ramas de los árboles podados presentaron un contenido de

humedad superior al 40%, por lo que fue necesario realizarles un proceso de

secado previo a su uso como leña debido a que la madera posee un mayor

poder calorífico seca que húmeda. Del análisis por bloques se observa que a

mayor edad de la plantación el contenido de humedad disminuye, debido a

que las ramas muertas llevan más tiempo insertas en el fuste.

4.8.1 Biomasa de ramas podadas

Según el análisis de varianza para la biomasa representada en Kg/Ha/ml

para cada uno de los sitios muestreados, se estima que no hay diferencias

significativas entre las medias desde un nivel de bloque a otro y las

varianzas con un 95% de nivel de confianza. Al observar la tabla de medias

se puede concluir que la producción de leña no depende de la edad sino de

la calidad del sitio, pues la Rinconada y Río Rayo presentan edades muy

similares pero las características del sitio son diferentes como ya se

mencionó antes.

Es importante destacar que la producción de leña con base en las podas de

las ramas muertas es un evento puntual en el tiempo, ya que las ramas

podadas no presentan rebrotes y si lo hicieran la calidad en la producción

será muy baja debido a que la Acacia es una especie heliófita que concentra

la producción en las ramas jóvenes más altas. Para evaluar una posible

oferta leñera total es necesario fijar una altura de poda en metros para las

plantaciones, y multiplicar el valor por metro lineal.

TABLA 22. Producción de leña de ramas para diferentes edades al 95%



Sitio Biomasa (Kg/Ha/ml)

Rinconada (35 meses) 652.617 ± 455.63Frontera 1 (51 meses) 822.964 ± 373.74Río Rayo (31 meses)

Promedio1116.4 ± 353.19

863,994 ± 394,19

Con el fin de poder estimar en un futuro la producción de leña por medio de

parámetros dendrométricos de fácil medición se desarrollaron relaciones

entre la biomasa en Kg/ml/árbol, el número de ramas a podar, el diámetro y

la altura del árbol. El modelo seleccionado es el siguiente:

B = 0.0749678 + 0.0548938R + 0.120714D - 0.0956533HT ( 34 )

Donde:

B: biomasa (Kg/árb/ml)

R: número de ramas podadas

D: DAP (cm)

HT: altura total (m)

El modelo fue seleccionado debido a que presenta los parámetros

estadísticos que afirman que existe una relación significativa entre las

variables con nivel de confianza del 99% (F = 14.58). El R2 indica que el

modelo explica el 20.5% de la variabilidad del Kg/árb/ml. El Durbin-Watson

igual a 1.872 determina que no existe una autocorrelación significativa entre

los errores.

El valor del poder calorífico encontrado para la madera de Acacia mangium

proveniente de las ramas secas es de 4609.4 ± 112.22 Kcal/Kg equivalente a

19270 KJ/Kg, este valor es no es muy diferente a los datos encontrados en

la literatura para varias especies, además se encuentra dentro de la media

citada para la madera seca. Los habitantes de la zona que la han

consumido afirman que es una excelente especie para leña y que posee gran

capacidad de generar calor, además la CSIRO, en Australia, que trabaja con



especies de Acacia, afirma que la leña de la A. magium es de calidad

reconocida con un poder calorífico que oscila entre 20000 y 20500 KJ/Kg

(Udarbe & Hepburn, 1987, citados por CATIE, 1992).

TABLA 23. Datos de valores de poder calorífico de algunas especies del

bosque húmedo tropical (Tomado de National Academy of Sciences)

ESPECIE PODER CALORÍFICO (KCAL/KG)Acacia auriculiformis 4800 - 4900

Acacia nilotica 4800 - 4950Calliandra calothyrsus 4500 - 4750Casuarina equisetifolia 4950

Derris indica 4600Gliricidia sepium 4900Gmelina arborea 4800

Leucaena leucocephala 4200 - 4600Syzigium cumini 4800

Trema spp 4500

En un estudio realizado para cinco especies de BOMBACACEAE en el Perú por

Mejía & Useda (1992) concluyeron que la madera proveniente de la zona dela copa tiene un valor de poder calorífico superior relativamente mas alto

que otras zonas del árbol. Afirmando que los residuos del aprovechamiento

forestal poseen un alto rendimiento calórico que debe ser utilizado. Los

promedios de poder calorífico encontrados para las especies se muestran a

continuación

TABLA 24. Poder calorífico promedio para varias especies arbóreas

ESPECIE PODER CALORÍFICO SUPERIOR (KCAL/KG)Eriotheca globosa 3978Ceiba samauna 4706Matisia bicolor 4165Matisia cordata 4126

Quararibea asterolepis 4405



4 .9 S IEMBRA DIRECTA

Para la evaluación de la siembra directa se procedió a realizar una segunda

visita a la Hacienda La Candelaria a los dos meses de establecido el ensayo.

En cada uno de los tres cuadrantes de los tres bloques, se hizo, con la

ayuda de cuerda, una cuadrícula de 3×3 m en la cual se verificó la presencia

o ausencia de alguna plántula de Acacia mangium. En el caso de los nidos,

se constató que hubiese al menos una plántula en ellos. Dicho conteo arrojó

los resultados siguientes.



BLOQUE 1

Al voleo

1 1 1

1 1 1

1 1 1

Surcos

1 1 1

1 1 1

1 1 11 1 1

Nidos

0 0 1

0 1 0

1 0 0

BLOQUE 2

Al voleo

1 0 1

1 1 0

1 1 1

Surcos

1 1 1

1 1 1

1 0 11 1 1

Nidos

1 1 1 1

1 0 1 1

1 1 1 0

1 0 0 1

BLOQUE 3

Al voleo

1 1 1

1 1 1

1 1 1

Surcos

1 1 1

1 1 1

1 1 11 1 1

Nidos

1 1 1 1

0 0 1 1

1 1 0 0

1 1 1 1

TABLA 25. Resultados de germinación para el ensayo de siembra directa en

porcentajes de presencia

Al Voleo Surcos Nidos

PorcentajeB1 100 100 33B2 78 92 75B3 100 100 75

Promedio 93 97 61

Puede verse que el tratamiento menos efectivo fue el de los nidos, ya que la

germinación presentó un valor medio de 61% contra el de Surcos, que



resultó ser el más efectivo, seguido de cerca por el Voleo. Según lo que se

pudo observar en el sitio, las semillas de los nidos parece que fueron

barridas por la lluvia, que llenaba los nidos y finalmente se desbordaba,

llevándose las semillas. Esto no pasó en los surcos, que se hicieron a través

de la pendiente en la que estaba situado el ensayo. En cuanto al voleo, los

resultados resultaron ser una sorpresa ya que parecía ser el menos

prometedor cuando se estaba haciendo el primer seguimiento a la

germinación, pues al momento de dejar la hacienda no había germinado una

sola semilla en ese tratamiento. De todos modos, sí se observó un mayor

desarrollo de las plántulas en el bloque que estaba situado en una zona másplana, donde se verificó la presencia de plántulas que ya empezaban a

desarrollar los filodios propios de las plantas adultas de esta acacia (que

cuando recién germina tiene las hojas pinnadas propias de las mimosáceas,

familia a la que pertenece).

Viene al caso mencionar también que además de la poca eficiencia

comparativa con otros métodos que tiene la siembra directa en nidos, el

guardabosque de las plantaciones de Jardín hizo la anotación de que en laRinconada se ensayó este método con resultados aun peores. Él observó

que dado que la topografía allí es plana, los nidos quedaban excavados un

poco por debajo del nivel del suelo, con el resultado de que con las lluvias se

llenaban éstos de agua y con las temperaturas tan altas propias de la zona

del Bajo Cauca el agua en los nidos alcanzaba en días soleados una

temperatura que quemaba la mano si se introducía en ella. Según él, tales

temperaturas probablemente ocasionaron una gran mortalidad en la

semilla. Esta teoría, aunque probable, necesitaría de su verificaciónmediante un ensayo en que se repitan las mismas condiciones.

De los resultados podríamos decir que la siembra directa es un método

viable de reproducir la Acacia mangium para establecer otras plantaciones

evitando así los costos y lo dispendioso de sembrar los árboles con los



métodos como las bolsas. No obstante, expresamos nuestras reservas con

respecto a este método de siembra por las siguientes razones:

• Se gasta mucha semilla.

• La competencia con las malezas es muy dramática, en especial con los

pastos. Por ejemplo, en este ensayo para la siembra al voleo se removió

la tierra con un pico para que quedara más suelta y por lo tanto más

propicia para el establecimiento de las semillas. En algunas partes de

estos cuadrantes de siembra al voleo el pasto había alcanzado al

momento de la segunda visita una altura que pasaba de la rodilla,literalmente sofocando las plántulas, que resultaban muy difíciles de

encontrar y que seguramente al cabo de unos cuantos meses de lluvia ya

habrían sucumbido completamente al pasto. Y dado que se reporta que

esta especie es sensible a los herbicidas (CATIE, 1992), no resulta muy

aconsejable el uso de éstos.

• Es recomendable realizar un seguimiento del desarrollo de las plántulas

en el tiempo, para verificar su establecimiento y el adecuado crecimiento

de las raíces.• Se observaron algunas loras que comían del fruto de la acacia

directamente del árbol. Otros pájaros que se alimentan de semillas como

algunos fringílidos (Saltator spp., Sporophila spp.), fueron observados en

los árboles de las plantaciones, lo que hace suponer que estas semillas

pueden ser vistas como fuente de alimento por ellos. Aunque las aves

antes mencionadas no comen semillas cuando ya están en el suelo, sí lo

hacen las torcazas, muy comunes en zonas abiertas de la región

(Leptotila verreauxi, Columba subvinacea). En las plantaciones visitadasestos pájaros también eran frecuentes, donde se les veía buscando su

alimento entre la hojarasca, y no se pudo saber si también comían

semillas de acacia. Habría que utilizar en la semilla destinada a siembra

directa, además del fungicida que hoy se usa, un producto (que existe)

para disuadir a las aves de consumirla, si es que lo hacen.



• A este respecto, también se observó que las hormigas arrieras (Atta sp.),

bastante abundantes en las plantaciones, también llevaban semillas acuestas, tal vez atraídas por el funículo carnoso que las acompaña.

Habría que ensayar a ver si el producto que evita que las aves se lleven la

semilla también es efectivo contra las hormigas.

Todo lo anterior nos lleva a decir que hacen falta algunos ensayos que

tengan en cuenta las anteriores observaciones antes de poder recomendar

en forma definitiva el método de siembra directa, pues con una prueba tan

sencilla como ésta (dadas las limitaciones de tiempo impuestas por el clima)no resulta prudente hacer recomendaciones definitivas.

4 .1 0 . ÍNDICE DE ÁRE A FOLIAR

TABLA 26. Índice de área foliar por sitio

Sitio Hojas/ha IAF1 IAF2 Árb/ha Hojas/árbol

RR1 2.442.582,90 2,11 2,84 1276 1914,25

RR2 1.482.795,89 2,87 1,89 1272 1165,72RIN 704.175,99 0,77 0,86 783,333 898,95F2 3.459.064,24 4,13 4,07 1244 2780,60F1 2.181.266,06 2,47 2,49 1071,58 2035,56

Los datos de IAF1 fueron calculados con el sistema del troquel y los datos de

IAF2 fueron calculados con el tradicional sistema de calcar las hojas en

papel y planímetro. Se realizó una prueba estadística para verificar si había

diferencia significativa entre los resultados de ambos métodos, Se halló que

no hay una diferencia significativa entre las medias de dichas áreas foliares(t = 0,0526293 P-value = 0,959318) ni entre sus desviaciones estándar (F =

1,0565 P-value = 0,9588).



0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

F1 F2 RIN RR1 RR2

Lugar

IAF1

IAF2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

F 1 F2 RIN RR1

S por lugar

FIGURA 16. Comparación de los IAF de los diversos sitios por los dos

métodos utilizados y con el S

Como se observa en la FIGURA 16 el patrón de comportamiento entre las

gráficas del índice de área foliar y el de índice de sitio son similares, por lo

que consideramos que sitios con mayor S poseen también mayor IAF. En

general el índice de área foliar puede considerarse de medio a bajo, si se

compara con otros estudios realizados (CENICAFÉ, 1962). Esto puede

deberse a que se trata de una especie reconocidamente heliófita, y sus hojas

son reemplazadas rápidamente cuando suficiente luz deja de llegarles por

sombreamiento ocasionado por hojas del mismo individuo o bien por la

competencia con la copa de los demás árboles. En los mencionados estudios

se citan plantas como el café, que poseen un IAF que iba de 6.4 a 10, valor

alto relacionado con la capacidad de adaptación de sus hojas a condiciones

de baja luminosidad. Por lo tanto, en la Acacia sólo permanecen las hojas

que están recibiendo una considerable cantidad de luz, siendo esta la

posible razón por la que la Acacia muestra un IAF relativamente bajo.



4 .1 1 VEGETACIÓN ASOCIADA

En su mayor parte, la vegetación asociada a las plantaciones de Acacia

mangium visitadas está compuesta de arvenses más o menos comunes de

tierras cálidas en nuestro departamento, como son Cissus sp, Lantana sp.,

Davilla sp. y Clitoria sp. El resto, o son arvenses que son comunes

prácticamente en cualquier clima (Euphorbia spp., Sida sp, Desmodium sp,

Andropogon sp), o componentes de la sucesión secundaria propia de esta

región y zona de vida (Vismia spp, Jacaranda copaia, Cecropia sp, Spondias

mombin, Trema micrantha, Isertia haenkeana).

En el caso de las plantaciones de Jardín, dado que se le hace

mantenimiento más o menos periódico en la forma de “limpieza” o roza de la

vegetación del sotobosque, la diversidad de plantas es menor, y por lo

general la mayor parte de las especies sólo se encuentran en lugares como

cercanías de caños, zanjas y otros lugares de difícil acceso para los

jornaleros encargados de mantener el sotobosque despejado. Al transitar

por la plantación era evidente que la mayor parte de la fauna, como las aves

y mariposas, se concentraban especialmente en las zonas en las cuales

persistían estos pequeños manchones de rastrojo, donde seguramente

podían encontrar más alimento que en la Acacia misma. No obstante lo

anterior, incluso en los lugares donde se advertía que la roza era más

fácilmente practicable, se observaba cobertura deCissus sp., adosada a los

árboles, y de Davilla sp., cubriendo el suelo. En sitios en que se había hecho

posible el crecimiento de una vegetación más abundante, los elementos más

conspicuos eran Isertia haenkeana, Cecropia sp, Passiflora sp, Trema

micrantha y Vismia spp.

En Tarazá (Río El Rayo), dado que a las plantaciones de este lugar han

recibido un mantenimiento menos intensivo, y dado que la topografía es

mucho más quebrada y compleja que la de las plantaciones de Jardín, la

vegetación asociada es también más variada. Por ejemplo, se observaron



algunas especies de bejucos cuya presencia se registró también en una

visita casual a algunos relictos de bosque natural de la zona, como Serjania

sp. y Mesechites sp. También, en los lugares de la plantación que estaban

más alejados de la Troncal y que seguramente eran menos transitados por

los pobladores de la zona, la regeneración natural era de una magnitud

mayor y se encontraban árboles de Trema micrantha, Cecropia y Spondias de

tamaños comparables a los de los árboles de acacia. La vegetación arbustiva

de sotobosque en estos lugares se componía de Isertia haenkeana, Siparuna

sp, el helecho Dicranopteris pectinata , y en lugares donde el dosel era

menos cerrado, había invasión de macollas de ciertos pastos, entre ellosAndropogon, de arbustos más o menos escandentes como Mimosa, erectos

como Piper y cierta especie de Vernonia bastante frecuente. Tampoco

faltaban los bejucos Davilla y Cissus. Adicionalmente, en las partes donde

el dosel era más espeso y se conservaba más la humedad del suelo se

observó la presencia de Heliconia mariae y Bellucia pentamera.

TABLA 27. Lista de las especies vegetales observadas en las plantaciones de

Acacia mangium

N botánico Familia N común Frontera Río Rayo 2Spondias cf mombin ANACARDIACEAE Hobo 1 1Mesechites sp APOCYNACEAE 0 1Baccharis sp. ASTERACEAE 1 1Vernonia sp. ASTERACEAE 1 1 Tessaria integrifolia ASTERACEAE 0 1 Tabebuia rosea BIGNONIACEAE Roble 1 0 Jacaranda copaia BIGNONIACEAE Chingalé 1 0Memora cladotricha BIGNONIACEAE Pitora 1 0Ochroma pyramidale BOMBACACEAE Balso 1 1Heliotropium sp. BORAGINACEAE 0 1Senna sp. CAESALPINIACEAE Bicho 1 0

Cecropia spp CECROPIACEAE Yarumo,guarumo

1 1

Cochlospermum vitifolium COCHLOSPERMACEAE Papayote 1 0Ipomoea sp. CONVOLVULACEAE 1 1Momordica charantia CUCURBITACEAE Balsamina 1 0Carludovica palmata CYCLANTHACEAE Iraca 1 1Davilla sp. DILLENIACEAE Martín moreno 1 1Alchornea sp. EUPHORBIACEAE 1 0Desmodium sp FABACEAE Pegapega 1 1Clitoria sp. FABACEAE 1 0Casearia sp. FLACOURTIACEAE Vara blanca 1 0Vismia aff guianensis GUTTIFERAE Lacre 1 1



N botánico Familia N común Frontera Río Rayo 2Vismia aff macrophylla GUTTIFERAE Sietecueros 1 1Heliconia mariae HELICONIACEAE Platanillo 0 1Heliconia wagneriana HELICONIACEAE Platanillo 1 1Clidemia sp. MELASTOMATACEAE Mortiño 1 1Bellucia pentamera MELASTOMATACEAE Guayabo de

danta0 1

Mimosa sp. MIMOSACEAE Zarza 0 1Siparuna sp1 MONIMIACEAE 0 1Ficus spp MORACEAE Higuerón 1 1Passiflora sp PASSIFFLORACEAE Badea 1 0Piper spp PIPERACEAE 1 1Andropogon sp POACEAE Rabo de zorro 1 1Isertia haenkeana RUBIACEAE Coralillo 1 1Palicourea sp RUBIACEAE 0 1Borreria spp. RUBIACEAE 1 1Serjania sp. SAPINDACEAE 0 1

Solanum sp. SOLANACEAE 1 1 Trema micrantha ULMACEAE Zurrumbo 1 1Lantana camara VERBENACEAE Venturosa 1 1Lantana sp. VERBENACEAE Venturosa 1 1Callicarpa sp. VERBENACEAE Guacharaco 1 0Stachytarpheta cayennensis VERBENACEAE 1 1Cissus sp. VITACEAE 1 1Costus sp. ZINGIBERACEAE 0 1Dicranopteris sp POLYPODIACEAE Helecho 0 1

CONCLUSIONES

1. El sitio que presenta mayor potencial para la producción es la Frontera 2,

ya que este sitio ha tenido un mayor manejo silvicultural (poda y

fertilización), y el segundo mejor sitio fue Rancho Grande que es un

suelo degradado por ganadería.

2. Los modelos de crecimiento y rendimiento son de importancia

considerable en cuanto al manejo del bosque, ya que pueden usarse para

estudiar la dinámica del mismo, realizar manejos silviculturales y

opciones o delineamientos de trabajos futuros, al igual que para prever

cosechas y condiciones del sitio.

3. Los máximos incrementos de área basal se obtienen a la misma área

basal para todas las edades (1 m²/Ha), y además, el incremento es

altamente dependiente de la calidad del sitio.



4. El turno biológico de la especie en el Bajo Cauca Antioqueño es de siete

años.

5. Los rodales semilleros evaluados mostraron mayores alturas y diámetros

comparados con los sitios donde estaban las plantaciones, por lo cual

dichos rodales se pueden tener en cuenta como futuras fuentes

semilleras, en especial el rodal designado como 2.

6. En cuanto a las propiedades físicas de los suelos, los valores de densidadaparente no fueron muy altos lo que demuestra que el suelo no se

encuentra muy compactado. El mayor valor de densidad que se obtiene

en Rancho Grande da pie para pensar que el suelo en este caso se ha

compactado más por la acción de la ganadería que por la minería.

7. Las propiedades físicas y químicas de los suelos en los sitios evaluados

no presentan una diferencia significativa entre las plantaciones y las

minas abandonadas, no obstante se puede observar un modestoincremento en la fertilidad general de los suelos con plantaciones.

8. El contenido de humedad tanto para ramas como para la hojarasca fue

en general mayor en Río Rayo, lo cual deja al descubierto que este sitio

es el que más disponibilidad de agua presenta.

9. El poder calorífico de la acacia es alto 4609.4 ± 112.22 Kcal/Kg (19270

KJ/Kg), lo que la coloca como una gran alternativa para la leña y conuna alta capacidad de generar calor, como lo afirman los habitantes de la

zona.

10. La Acacia mangium es una especie que tiene la capacidad de crecer en

suelos ácidos y empobrecidos como los de la minería, de crecimiento

rápido y que crece muy bien en las condiciones de Bosque Húmedo



Tropical.

11. La capacidad de la Acacia para fijar nitrógeno y para aportar hojarasca,

la colocan como una posible solución de alto potencial para recuperar

área degradadas.

12. Es una especie que florece y produce frutos en grandes cantidades por

lo que la obtención de semillas para su propagación se puede hacer de

una manera fácil.

13. El ensayo de siembra directa revela que el tratamiento más efectivo

empleado para la germinación es el de surcos, por lo que este método

podría tenerse en cuenta para establecer las plantaciones; sin embargo

se recomienda que se realicen investigaciones más precisas.

14. Dentro de las plantaciones se encuentran asociadas algunas especies de

las cuales hay algunas que son comunes en tierras cálidas en nuestro

departamento, como son Cissus sp, Lantana sp., Davilla sp. y Clitoriaspen cuanto a las herbáceas y trepadoras y Trema micrantha y Cecropia

spp. entre los árboles.

15. No se presenta diferencia significativa entre las dos mediciones sobre el

aporte de biomasa en la hojarasca. Se puede afirmar, que en A.

mangiumse da un aporte de hojarasca uniforme a través del tiempo, lo

que indica que la especie desprende sus hojas a una tasa constante, esto

no se puede generalizar ya que solo se tenían dos conjuntos de datos.

16. El índice de área foliar de esta especie es relativamente bajo comparado

con los de otras especies más tolerantes a la sombra como el café; esto

probablemente se debe a que se trata de una especie pionera, cuyas

hojas son rápidamente reemplazadas cuando no les llega suficiente



cantidad de luz debido al autosombreamiento o a la competencia con la

copa de los otros árboles.

17. El nutriente más abundante en las plantaciones es el nitrógeno, debido

a que la acacia es una especie fijadora de nitrógeno, además el nitrógeno

que se observa en el suelo puede provenir de la descomposición de la

hojarasca que contiene este elemento en grandes cantidades. Además del

nitrógeno, la hojarasca también aporta al suelo importantes cantidades

de elementos como el calcio, el magnesio y el potasio.

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FIGURA 1. Trampa de hojarasca 37

FIGURA 2. Muestra de ramas de poda de una parcela 42

FIGURA 3. Establecimiento de los bloques 43FIGURA 4. De izquierda a derecha aparecen los tratamientos utilizados (al voleo,surcos y nidos) 44

FIGURA 5. Índice de sitio calculado para los diversos lugares muestreados 47FIGURA 6 Curvas de índice de sitio para Acacia mangium en el Bajo Cauca

Antioqueño 48

FIGURA 7 . Nube de puntos y línea que representa la tasa de crecimiento de áreabasal obtenida para Acacia mangium. 51

FIGURA 8. Curvas de rendimiento corriente en área basal para tres índices de sitiode Acacia mangium, en el bajo Cauca Antioqueño y una densidad de 1111árboles/Ha 54

FIGURA 9. Incremento del área basal con respecto al área basal para diferentesedades y diferentes sitios. 58

FIGURA 10. Comparación de DAP total entre los rodales semilleros y el de losdemás sitios 59

FIGURA 11. Comparación de altura total entre los rodales semilleros y las de losdemás sitios 61

FIGURA 12. Comparación del diámetro cuadrático en los diferentes sitios 62

FIGURA 13. Representación de la biomasa en cada uno de los sitios 67

FIGURA 14. Representación del ciclo de nutrientes para las plantaciones de Acaciamangium, las unidades se e ncuentran en Kg/Ha. 78

FIGURA 15. Distribución del contenido de humedad de las ramas en el segundo metro lineal del

fuste. 80FIGURA 16. Comparación de los IAF de los diversos sitios por los dos métodos

utilizados y con el S 88

Figura 17 ¡Error! Marcador no definido.

agudelo et. al - a mangium, silvicultura bajo cauca

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