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Revista Mexicana de Ciencias Forestales Vol. 13 (71)
Mayo - Junio (2022)
Fecha de recepción/Reception date: 8 de diciembre de 2021
Fecha de aceptación/Acceptance date: 4 de abril del 2022
_______________________________
1Facultad de Ciencias Forestales. Universidad Autónoma de Nuevo León, México.
2Facultad de Ciencias Forestales. Universidad de Juárez del Estado de Durango. México
*Autor para correspondencia; correo-e: oscar.aguirrecl@uanl.edu.mx
DOI: 10.29298/rmcf.v13i71.1017
Artículo de Investigación
Evaluación del aprovechamiento forestal en la diversidad y
estructura de un bosque templado en Durango
Assessment of the forest harvesting effect on the diversity and
structure of a temperate forest in the state of Durango
Edgar Silva-González1, Oscar Alberto Aguirre-Calderón1*, Eduardo Alanís-
Rodríguez1, Marco Aurelio González-Tagle1, Eduardo Javier Treviño-Garza1
, José
Javier Corral-Rivas
2
Resumen
Se realizó un análisis para evaluar el efecto, en un periodo de 10 años, de la aplicación del Método Silvícola de
Selección sobre la diversidad y estructura en un bosque templado de la Sierra de Durango, México. Se
compararon doce Sitios Permanentes de Investigación Forestal y de Suelos (SPIFyS), los cuales fueron
remedidos. El análisis comparativo se hizo mediante el índice de Diversidad de Shannon-Wiener; asimismo, se
estimó el Índice de Valor de Importancia (IVI) mediante la densidad, el área basal y la frecuencia de las
especies en los sitios de muestreo; también se calcularon tres índices de estructura para conocer la mezcla de
especies, distribución espacial y dominancia del arbolado. El índice de Shannon-Wiener no evidenció cambios
estadísticos significativos entre periodos de evaluación, cuando se aplicó la prueba de t de Hutcheson; el análisis
mostró que los valores porcentuales relativos de abundancia, dominancia, frecuencia e Índice de Valor de
Importancia se conservan. Los índices de estructura tampoco se modificaron significativamente en el intervalo
de 10 años después de la extracción forestal, por lo que se determina que el tratamiento silvícola aplicado no
modifica la diversidad ni los componentes de estructura del estrato arbóreo.
Palabras Clave: Distribución espacial, dominancia, estrato arbóreo, Índice de Valor de Importancia, mezcla de
especies, tratamiento silvícola.
Abstract
An analysis was carried out to assess the effect, over a period of 10 years, of the application of the forestry
selection method on diversity and structure in a temperate forest of the mountain range of the state of
Durango, Mexico. Twelve Permanent Forest and Soil Research Sites (PFS and SRS) were compared and
remeasured. The comparative analysis was performed using the Shannon-Wiener diversity index; the
Importance Value index ―estimated by density, basal area, and species frequency at the sampling sites―, and
three structure indexes for determining the species mixture, spatial distribution, and dominance of woodland.
The Shannon-Wiener index did not exhibit significant statistical changes between the assessment periods when
the Hutcheson t test was applied; the analysis showed that relative percentage values of abundance,
dominance, and frequency, and the significance value index remained the same; structure indexes were not
significantly modified in the 10-year interval after forest extraction; therefore, it was concluded that the forestry
treatment applied does not modify the diversity or structure components of the tree stratum.
Key words: Space distribution, dominance, tree stratum, Importance Value Index, mix of species, silvicultural
treatment.
Silva-González et al., Evaluación del aprovechamiento...
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Introducción
En el manejo sustentable de bosques mixtos, es primordial conservar la biodiversidad
y mantener la composición florística con sus valores asociados y paisajísticos
(Hernández-Salas et al., 2013). La estructura de un ecosistema es un buen indicador
de su biodiversidad, la cual es factible de afectarse por las prácticas silvícolas y los
regímenes del manejo forestal que pudiesen modificar o deteriorar el hábitat (Del Río
et al., 2003; Corral-Rivas et al., 2005; López-Hernández et al., 2017). Estos cambios
en la estructura y diversidad es posible que se generen por un aprovechamiento
selectivo (Corral-Rivas et al., 2005; Hernández-Salas et al., 2013).
El efecto que tienen los tratamientos silvícolas sobre la diversidad de árboles está
determinado por su intensidad, tipo y frecuencia; además de la etapa de sucesión
del bosque (Duguid y Ashton, 2013; Ammer, 2019; Monárrez-González et al.,
2020). Por lo tanto, la conservación de la diversidad arbórea es una condición
manipulable mediante el manejo forestal para mantener la productividad de esos
ecosistemas (Zeller et al., 2018).
La estructura, composición y diversidad son los atributos del bosque que más se
modifican para alcanzar los objetivos del manejo forestal enfocados en la producción
maderable (Castellanos-Bolaños et al., 2008; Ramírez-Santiago et al., 2019). Los
índices de diversidad y estructura se utilizan para determinar el efecto de las
prácticas silvícolas (Aguirre-Calderón et al., 2003; Corral-Rivas et al., 2005),
medir diferencias en tiempo y espacio (Magurran, 2004), controlar cambios
provocados por el manejo forestal, o para definir las prácticas que conduzcan al
manejo forestal sustentable (Corral-Rivas et al., 2005; Aguirre-Calderón et al.,
2008; Hernández-Salas et al., 2013).
La evaluación de las masas forestales mediante indicadores de diversidad a partir
de la abundancia, dominancia y frecuencia de especies describen sus relaciones en
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una población (López-Hernández et al., 2017; Alanís-Rodríguez et al., 2020); sus
valores relativos sirven para entender parte del funcionamiento de los ecosistemas,
lo que aporta elementos de decisión para contribuir al buen manejo de los bosques
(Castellanos-Bolaños et al., 2008; Graciano-Ávila et al., 2017).
Otra manera de caracterizar el estrato arbóreo es en función de tres componentes
de diversidad estructural: el grado de mezcla, para ello se evalúa la manera en
que árboles de diferentes especies se interrelacionan; la agregación, para lo cual
se describe la distribución de los árboles sobre el terreno; y la diferenciación, que
cuantifica la diferencia de tamaños de los individuos arbóreos entre sí (Gadow y
Hui, 2002; Corral-Rivas et al., 2005; Solís-Moreno et al., 2006).
Desde el punto de vista técnico, la gestión forestal requiere de información sobre la
diversidad y estructura, tanto en especies de valor comercial como de las que
tienen valor ecológico para definir prácticas que conduzcan a un manejo forestal
sustentable (López-Hernández et al., 2017). El objetivo del presente estudio fue
evaluar, en un periodo de 10 años, el efecto del aprovechamiento forestal con el
Método de selección en la diversidad y estructura de un bosque templado ubicado al
noroeste de México.
Materiales y Métodos
Área de estudio y localización de los sitios
El estudio se llevó a cabo en el municipio Pueblo Nuevo, ubicado en la región de El
Salto, la cual se encuentra en la parte suroeste del estado de Durango, México, y
dentro de la Sierra Madre Occidental (Figura 1). Geográficamente, se localiza entre
los paralelos 23°42’34.48” y 23°49’28.18” de latitud norte, y los meridianos
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105°30’11.83” y 105°40’6.56” de longitud oeste. Tiene una altura sobre el nivel del
mar de 2 500 a 2 900 m. Los tipos de suelo presentes son Litosol, Cambisol y
Regosol con textura predominantemente de gruesa a media. El tipo de roca
dominante es la ígnea extrusiva ácida (INEGI, 2015). En esta zona prevalecen
climas de tipo (A)C(w2), C(w2), C(E)(M) y C(E)(w2), con precipitación media anual
de 945.3 mm y temperatura promedio de 11.5 ºC (Inegi, 2017).
Figura1. Ubicación del área de estudio y localización de los sitios Permanentes de
Investigación Forestal y de Suelos bajo el tratamiento silvícola de selección.
La vegetación de la región está compuesta por bosques mezclados de especies de Pinus,
Quercus, Juniperus, Arbutus y Alnus (Luján-Soto et al., 2015; Colín et al., 2018).
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Obtención de información dasométrica
Los datos provienen de 12 Sitios Permanentes de Investigación Forestal y de Suelos
(SPIFyS), los cuales se establecieron con base en Corral-Rivas et al. (2009 y 2013):
tres en 2007 y nueve en 2008 (primer inventario), y fueron remedidos 10 años
después (segundo inventario) en los años 2017 y 2018, respectivamente. Los sitios
evaluados tienen evidencia de manejo forestal mediante el Método de Selección,
cuya intervención silvícola se realizó en diferentes anualidades: en cuatro sitios el
tratamiento se aplicó un año después de su establecimiento, en un sitio a los tres
años, en otro a los seis, en uno más a los siete, y en los tres restantes a los cinco
años posteriores a su establecimiento.
Para cada sitio, se registró la siguiente información dasométrica: número de
árboles, especie, diámetro normal (>7.5 cm), el cual se medió con cinta diamétrica
122450 Ben Meadows®, altura total (m), obtenida mediante un clinómetro Suunto®
Pm5/360pc, azimut y distancia de cada uno de los individuos al centro del sitio,
cuya superficie fue de 50 x 50 m (2 500 m2).
Diversidad
Para estimar la diversidad de especies se utilizó el índice de Shannon-Wiener (H')
(Shannon, 1948):
(1)
Silva-González et al., Evaluación del aprovechamiento...
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Donde:
pi = Proporción de los individuos de la especie i, se obtiene mediante la relación (ni/N)
ni = Número de individuos de la especie i
N = Número total de individuos
ln = Logaritmo natural
Para determinar si existían diferencias significativas en la diversidad de especies
entre los periodos de evaluación (primer y segundo inventario), se realizó una
prueba de t de Student modificada por Hutcheson (Magurran, 1988), dada por la
Ecuación 2 y con los grados de libertad (gl) estimados mediante la Ecuación 3
(Hutcheson, 1970). Diversos autores utilizan esta prueba para comparaciones entre
periodos de evaluación de bosques templados bajo manejo (Moreno, 2001; Solís-
Moreno et al., 2006; Corral-Rivas et al., 2005; Alanís-Rodríguez et al., 2010).
(2)
(3)
Donde:
H
ˊ1
= Índice de Shannon-Wiener del primer inventario
H
ˊ2
= Índice de Shannon-Wiener del segundo inventario
VarH
ˊ1
= Varianza obtenida en el primer inventario
VarH
ˊ2
= Varianza obtenida en el segundo inventario
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N1 = Número total de individuos en el primer inventario
N2 = Número total de individuos en el segundo inventario
La estimación de las varianzas del primer y segundo inventario respectivamente, se
llevó a cabo con la ecuación 4.
(4)
Donde:
pi = Proporción de los individuos de la especie i, se obtiene mediante la relación (ni/N)
ni = Número de individuos de la especie i
N = Número total de individuos
ln = Logaritmo natural
S = Número de especies
Indicadores ecológicos
Para cada especie arbórea se determinaron los valores relativos de abundancia
(AR), de acuerdo con el número de árboles; dominancia (DR), en función del área
basal; frecuencia (FR), con base en la presencia de las especies en los sitios.
También se estimó el Índice de Valor de Importancia (IVI) con el promedio de los
Silva-González et al., Evaluación del aprovechamiento...
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indicadores ecológicos previos en valores porcentuales de 0 a 100 para cada periodo
de evaluación (Magurran, 2004; Alanís-Rodríguez et al., 2020).
El análisis estadístico de los indicadores ecológicos (abundancia y dominancia) se
hizo con la distribución normal de la densidad y del área basal en cada periodo de
medición. Se utilizó una prueba de comparación de medias t de Student para
muestras dependientes, o en su defecto, la prueba no paramétrica de Rangos de
Wilcoxon que compara el rango medio de dos muestras relacionadas y determina si
existen diferencias entre ellas (Quispe-Andía et al., 2019).
Composición de la estructura
La estructura de los sitios se caracterizó mediante tres metodologías: mezcla de
especies, distribución espacial y diferencia de tamaños. El fundamento para el
cálculo de estos índices consistió en utilizar como unidad de muestreo al grupo
estructural, correspondiente a un conjunto de cinco árboles, de los cuales uno sirve
de referencia e incluye los cuatro árboles vecinos más cercanos con los que convive
(Pommerening, 2002; Kint et al., 2003; Castellanos-Bolaños et al., 2008 y 2010).
El grado de mezcla de las especies arbóreas se describió en función del índice de
Mezcla de Gadow (Mi) que evalúa la diversidad de especies de la vecindad de un árbol
de referencia i, se define como la proporción de los n vecinos que no pertenecen a la
misma especie. Su valor varía entre 0 y 1; valores cercanos a cero indican que los
taxones analizados tienden a agruparse y que no se mezclan con el resto; por el
contrario, valores cercanos a uno señalan una preferencia a mezclarse entre ellos.
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Para cuantificar la distribución espacial del arbolado, se utilizó el Índice de
Uniformidad de Ángulos (Wi), el cual se basa en la medición de ángulos entre dos
árboles vecinos al árbol de referencia i y su comparación con el ángulo estándar α;
de tal manera que si se consideran cuatro vecinos al árbol de referencia, Wi puede
tomar valores de 0 hasta 1, donde un valor cercano a cero representa condiciones
de regularidad, valores cercanos a 0.5 implican una tendencia a la aleatoriedad, y
aquellos cercanos a uno significan condiciones de agrupamiento de especies.
En el presente estudio se utilizó un ángulo estándar de 72º para la estimación de
Wi, debido a que en las simulaciones de Gadow y Hui (2002) se definió a este
valor como el ángulo estándar óptimo, con un promedio de Wi = 0.5 para una
distribución aleatoria.
La variación existente entre el tamaño de los árboles se cuantificó con el Índice de
Dominancia (Ui) (Aguirre-Calderón et al., 2003), el cual se define con la
proporción de los cuatro vecinos que son diferentes en diámetro al árbol de
referencia. Al igual que el resto de los índices de estructura empleados, los valores
varían de 0 a 1: Ui = 0, si los cuatro vecinos son más grandes que el árbol de
referencia i (suprimido); Ui = 0.25, si tres de los vecinos son más grandes que el
árbol de referencia i (intermedio); Ui = 0.50, si dos de los vecinos son más grandes
que el árbol de referencia i (codominante); Ui = 0.75, si uno de los vecinos es más
grande que el árbol de referencia i (dominante); y Ui = 1, si ninguno de los vecinos
es más grande que el árbol de referencia i (muy dominante). Los cinco valores de Ui
corresponden con las clases sociales desarrolladas por Kraft (1884). En el Cuadro 1
se presentan las fórmulas de los índices de estructura utilizados.
Cuadro 1. Índices de estructura utilizados en ambos periodos de medición para el
análisis de las parcelas bajo manejo en los bosques templados de Durango, México.
Índice Fórmula Significado
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Mezcla de
Gadow
= 0 cuando el árbol vecino j pertenece a
la misma especie que i; 1 en caso contrario.
Uniformidad
de ángulos
= 1 cuando el ángulo α es más pequeño
que 72º; 0 en caso contrario.
Dominancia
= 1 cuando el árbol es más pequeño en
diámetro que el árbol de referencia i, 0 en
caso contrario.
El análisis estadístico de los índices de estructura se realizó mediante una prueba de
comparación de medias t de Student con el promedio de los valores obtenidos en
cada periodo de evaluación (primer y segundo inventario) (Silva-González et al.,
2021). Una vez obtenida la normalidad de los datos para cada índice, se utilizó una
comparación para determinar si existen diferencias significativas entre periodos de
evaluación, con un nivel de confianza de 95 %. Los procedimientos estadísticos se
efectuaron con el paquete estadístico IBM SPSS Statistics 25 (Statistical Package for
the Social Sciences).
Eliminación del efecto de borde
La estimación de los índices de estructura se hizo con el programa estadístico SAS
(Statistical Analysis System Institute, 2009). El cálculo de los índices analizados en
este trabajo siempre estará sesgado a aquellos árboles cercanos a los bordes de
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los sitios, la razón es que esos individuos son problemáticos, porque sus vecinos
potenciales pueden ubicarse fuera del área de interés. Para eliminar el efecto de
borde y obtener información insesgada de las variables estructurales, se
implementó el Método de corrección de borde del n vecino más cercano (en inglés:
nearest neighbour edge correction method) propuesto por Pommerening y Stoyan
(2006). A través de la reducción del número de árboles de referencia y con la
evaluación de si todos los n vecinos más cercanos al árbol i se localizan dentro de
los sitios de observación, se eliminaron los individuos que se encuentran muy
cerca a los bordes del sitio de investigación.
Los cuatro vecinos más cercanos a un árbol de referencia se enumeraron en orden
ascendente según su distancia, por lo que se ignoraron todos los árboles de
referencia, cuya distancia media al cuarto árbol fue más grande que la distancia al
borde más cercano.
Resultados
Se registraron 23 especies arbóreas pertenecientes a seis familias y ocho géneros. La
familia Pinaceae fue la mejor representada con nueve especies (Cuadro 2). En el
primer inventario se obtuvo un total de 21 taxones, y no hubo registros de
Pseudotsuga menziesii var. glauca (Beissn.) Franco ni de Prunus serotina Ehrh.; en
cambio, en la remedición se identificaron 20 especies, con la ausencia de Abies
durangensis Martínez, Juniperus durangensis Martínez y Pinus engelmannii Carrière.
Cuadro 2. Especies registradas en ambos inventarios de las parcelas bajo manejo
pertenecientes a los 12 SPFyS estudiados en Durango.
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Familia Nombre Científico Nombre común
Pinaceae Abies durangensis Martínez Pino Mexicano
Betulaceae Alnus firmifolia Fernald Aliso
Betulaceae Alnus jorullensis Kunth Aliso
Ericaceae Arbutus arizonica (A. Gray) Sarg. Madroño liso
Ericaceae Arbutus bicolor S. González, M. González & P.
D.
Sørensen Madroño
Ericaceae Arbutus madrensis S. González Madroño roñoso
Ericaceae Arbutus tessellata P. D. Sørensen Madroño pegajoso
Ericaceae Arbutus xalapensis Kunth Madroño
Cupressaseae Juniperus deppeana Steud. Táscate
Cupressaseae Juniperus durangensis Martínez Táscate
Pinaceae Pinus cooperi C. E. Blanco Pino chino
Pinaceae Pinus durangensis Martínez Ocote
Pinaceae Pinus engelmannii Carrière Pino real
Pinaceae Pinus herrerae Martínez Ocote
Pinaceae Pinus leiophylla Schiede ex Schltdl. & Cham. Pino prieto
Pinaceae Pinus strobiformis Engelm. Pino blanco
Pinaceae Pinus teocote Schied. ex Schltdl. & Cham. Pino colorado
Rosaceae Prunus serotina Ehrh. Capulín
Pinaceae Pseudotsuga menziesii var. glauca (Beissn
.)
Franco Pinabete
Fagaceae Quercus crassifolia Bonpl. Encino prieto
Fagaceae Quercus obtusata Bonpl. Encino roble
Fagaceae Quercus rugosa Née Encino blanco
Fagaceae Quercus sideroxyla Bonpl. Encino colorado
Diversidad
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De acuerdo a los resultados del Índice de Shannon-Wiener en el primer y segundo
inventario (H'1 = 1.86 y H'2 = 1.94, respectivamente), no se presentaron diferencias
estadísticas significativas al aplicar la prueba t de Hutcheson α = 5 % (t = 0.026).
Indicadores ecológicos
La densidad total de individuos mostró un incremento de 9.67 árboles ha-1, pero sin
diferencias significativas (p = 0.268). El género más abundante fue Pinus con 381.33
árboles ha-1, lo que representó 68.14 % de abundancia relativa (AR) en el primer
inventario; valor que decreció para el segundo muestreo a 355.33 árboles ha-1 y
62.41 % de AR. Quercus spp. presentó un incremento de 20 árboles ha-1, que
correspondió a 3.17 % de AR; Arbutus incrementó 4.67 árboles ha-1 (0.75 % de AR);
Juniperus y Alnus aumentaron su densidad con 2.33 y 8 árboles ha-1, y que
respectivamente correspondieron a 0.34 y 1.34 % de AR (Cuadro 3).
Cuadro 3. Indicadores ecológicos de las especies arbóreas registradas en el primer
y segundo inventario de las parcelas bajo manejo pertenecientes a los SPFyS en
Durango.
Especie
Abundancia Dominancia Frecuenci
a IVI
Árbol
es
ha-1
AR
(%)
AB
(m2
ha-1)
DR
(%)
Fab
s
FR
(%) (%)
Primer inventario
Pinus durangensis Martínez 258.00
46.10
13.09 51.18
12.0
0
13.4
8
36.9
2
Quercus sideroxyla Bonpl. 102.00
18.23
4.79 18.72
12.0
0
13.4
8
16.8
1
Pinus cooperi C. E. Blanco 56.33 10.07
2.70 10.57
9.00 10.1
1
10.2
5
Silva-González et al., Evaluación del aprovechamiento...
116
Pinus strobiformis Engelm. 26.00 4.65 0.83 3.25 8.00 8.99 5.63
Juniperus deppeana Steud. 21.33 3.81 0.47 1.84 7.00 7.87 4.51
Pinus teocote Schiede ex Schltdl. & Cham. 20.67 3.69 0.47 1.84 8.00 8.99 4.84
Alnus firmifolia Fernald 15.00 2.68 0.21 0.81 2.00 2.25 1.91
Arbutus bicolor S. González, M. González & P.
D.
Sørensen 12.00 2.14 0.33 1.30 5.00 5.62 3.02
Pinus herrerae Martínez 10.00 1.79 0.64 2.52 1.00 1.12 1.81
Pinus leiophylla Schiede ex Schltdl. & Cham. 10.00 1.79 0.66 2.59 3.00 3.37 2.58
Quercus crassifolia Bonpl. 9.00 1.61 0.81 3.17 3.00 3.37 2.72
Arbutus madrensis S. González 6.33 1.13 0.13 0.52 5.00 5.62 2.42
Alnus jorullensis Kunth 5.00 0.89 0.08 0.30 4.00 4.49 1.90
Quercus obtusata Bonpl. 2.00 0.36 0.15 0.59 2.00 2.25 1.06
Arbutus arizonica (A. Gray) Sarg. 1.67 0.30 0.12 0.46 1.00 1.12 0.63
Arbutus xalapensis Kunth 1.67 0.30 0.04 0.17 2.00 2.25 0.90
Arbutus tessellata P. D. Sørensen 1.00 0.18 0.01 0.04 1.00 1.12 0.45
Quercus rugosa Née 0.67 0.12 0.01 0.05 1.00 1.12 0.43
Abies durangensis Martínez 0.33 0.06 0.02 0.07 1.00 1.12 0.42
Juniperus durangensis Martínez 0.33 0.06 0.01 0.01 1.00 1.12 0.40
Pinus engelmannii Carrière 0.33 0.06 0.01 0.02 1.00 1.12 0.40
Total
559.67
100 25.58 100 89 100 100
Segundo inventario
Pinus durangensis Martínez 235.33
41.33
12.82 47.43
12.0
0
12.1
2
33.6
6
Quercus sideroxyla Bonpl. 121.33
21.31
5.59 20.70
12.0
0
12.1
2
18.0
4
Pinus cooperi C. E. Blanco 46.67 8.20 2.59 9.57 9.00 9.09 8.95
Pinus strobiformis Engelm. 28.67 5.04 1.01 3.73 7.00 7.07 5.28
Pinus teocote Schiede. ex Schltdl. & Cham. 28.00 4.92 0.72 2.66 8.00 8.08 5.22
Juniperus deppeana Steud. 24.00 4.22 0.61 2.27 8.00 8.08 4.85
Alnus firmifolia Fernald 22.33 3.92 0.36 1.33 4.00 4.04 3.1
Arbutus bicolor S. González, M. González & P.
D.
Sørensen 14.67 2.58 0.42 1.55 5.00 5.05 3.06
Quercus crassifolia Bonpl. 9.33 1.64 0.98 3.62 4.00 4.04 3.1
Pinus leiophylla Schiede ex Schltdl. & Cham. 9.00 1.58 0.65 2.39 2.00 2.02 2.00
Pinus herrerae Martínez 7.67 1.35 0.56 2.07 2.00 2.02 1.81
Arbutus madrensis S. González 7.67 1.35 0.19 0.69 6.00 6.06 2.70
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117
Alnus jorullensis Kunth 5.67 1.00 0.13 0.47 4.00 4.04 1.84
Arbutus tessellata P. D. Sørensen 2.33 0.41 0.02 0.09 4.00 4.04 1.51
Quercus obtusata Bonpl. 2.00 0.35 0.19 0.71 2.00 2.02 1.03
Arbutus arizonica (A. Gray) Sarg. 1.33 0.23 0.11 0.41 2.00 2.02 0.89
Arbutus xalapensis Kunth 1.33 0.23 0.06 0.21 3.00 3.03 1.16
Quercus rugosa Née 1.00 0.18 0.02 0.06 2.00 2.02 0.75
Pseudotsuga menziesii var. glauca
(Beissn.)
Franco 0.67 0.12 0.01 0.02 1.00 1.01 0.38
Prunus serotina Ehrh. 0.33 0.06 0.01 0.01 1.00 1.01 0.36
Total
569.33
100 27.02 100 98 100 100
AR = Abundancia relativa; AB = Área basal; DR = Dominancia relativa; Fabs =
Frecuencia absoluta; FR = Frecuencia relativa; IVI = Índice de valor de importancia.
La dominancia representada con el área basal (AB) evidenció un incremento de
1.44 m2 ha-1, sin diferencias estadísticas significativas (p = 0.73) entre periodos de
evaluación. A nivel de género, Pinus presentó los valores más altos de área basal,
18.41 m2 ha-1 en el primer muestreo y 18.34 m2 ha-1 en el segundo, con un
decremento de 0.08 m2 ha-1 que corresponde a -4.11 % de dominancia relativa (DR);
Quercus aumentó 1.02 m2 ha-1 (2.56 % de DR); Arbutus y Juniperus registraron un
incremento de 0.17 m2 ha-1 y 0.14 m2 ha-1, con una DR de 0.48 % y 0.42 %,
respectivamente.
Pinus durangensis Martínez y Quercus sideroxyla Bonpl. estuvieron presentes en
todos los sitios en ambos inventarios, y sus frecuencias relativas (FR) más altas
correspondieron a 13.48 % en el primer inventario y 12.12 % en el segundo. Abies
durangensis, Juniperus durangensis y Pinus engelmannii se registraron en el primer
inventario, con 1.12 % de FR para cada una, pero fueron desplazadas en la
siguiente medición; en contraste, para el segundo inventario se incorporaron
Pseudotsuga menziesii y Prunus serotina, que representaron 1.01 % de FR. De
manera general, Pinus presentó un decremento en su frecuencia relativa de 6.79 %,
Quercus de 0.02 % y Juniperus de 0.91 %; los géneros Arbutus y Alnus
Silva-González et al., Evaluación del aprovechamiento...
118
aumentaron sus valores de FR en 4.47 y 1.34 %, respectivamente. Este
comportamiento se debe al tratamiento silvícola aplicado, el cual está dirigido
específicamente a taxones de Pinus.
El IVI más alto en ambas mediciones correspondió a P. durangensis, seguido de Q.
sideroxyla y Pinus cooperi C. E. Blanco. Pinus presentó un IVI de 62.43 % en el primer
inventario, el cual fue menor al IVI del segundo (56.89 %), con un decremento de
5.54 %; el IVI del género Juniperus disminuyó 0.5 %; mientras que Quercus y Arbutus
registraron un incremento de 1.6 %, y Alnus de 1.12 % (Cuadro 3).
Composición de la estructura
En el Cuadro 4 se resume el número de individuos registrados en los dos
inventarios por sitio, además de los valores para cada uno de los índices utilizados
(mezcla de especies, uniformidad de ángulos y dominancia) y el promedio para
cada uno de ellos. El sitio 6 presentó los valores más bajos de mezcla de especies
en ambos muestreos (Mi1 = 0.173, Mi2 = 0.311); por el contrario, en los sitios 4 y
11 se registraron los valores más altos. La prueba estadística t de Student realizada
para comparar las medias entre periodos de evaluación evidenció la inexistencia de
diferencias significativas, lo cual indicó que el Método de selección aplicado en los
sitios no modificó la mezcla de especies existentes (p = 0.081).
Cuadro 4. Número de individuos registrados y valores de los índices estructurales
en ambos periodos de evaluación para los 12 SPFyS evaluados en Durango.
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Sitio N1 N2 Mi1 Mi2 Wi1 Wi2 Ui1 Ui2
1 159 191 0.563 0.543 0.541 0.546 0.484 0.525
2 249 234 0.536 0.529 0.535 0.510 0.513 0.517
3 57 65 0.547 0.652 0.537 0.524 0.499 0.513
4 170 185 0.724 0.706 0.524 0.526 0.514 0.505
5 79 74 0.597 0.587 0.527 0.553 0.534 0.566
6 74 69 0.173 0.311 0.518 0.519 0.503 0.500
7 191 164 0.627 0.628 0.524 0.528 0.514 0.516
8 143 140 0.334 0.327 0.551 0.555 0.521 0.522
9 199 151 0.524 0.567 0.522 0.514 0.505 0.513
10 158 223 0.676 0.700 0.546 0.535 0.493 0.523
11 108 105 0.712 0.724 0.559 0.548 0.531 0.532
12 92 104 0.453 0.561 0.490 0.518 0.534 0.526
Media
0.539 0.570 0.531 0.531 0.512 0.521
N1 = Número de individuos en el primer inventario; N2 = Número de individuos en el
segundo inventario; Mi = Índice de mezcla de especies; Wi = Índice de distribución
espacial; Ui = Índice de dominancia.
El análisis de distribución espacial mostró diversos cambios entre pares de sitios;
sin embargo, no hay diferencias estadísticas significativas (p = 0.971), por lo que la
distribución de especies se mantuvo. La mayoría de las parcelas tuvo una
distribución aleatoria con tendencia a la formación de grupos. Gadow y Hui (2002)
señalan que valores menores a 0.475 sugieren una distribución regular y los
superiores a 0.517 una distribución aleatoria con tendencia a la formación de
grupos, lo que coincide con lo observado para la mayoría de los sitios del presente
estudio, así como para el promedio por periodos de evaluación (Wi = 0.531).
El índice de dominancia no reflejó cambios en las dimensiones de los diámetros del
arbolado, de acuerdo a los valores de p = 0.073, sin diferencias significativas entre
periodos de evaluación; los promedios obtenidos Ui1 = 0.512 y Ui2 = 0.521, para el
Silva-González et al., Evaluación del aprovechamiento...
120
primer y segundo inventario, respectivamente, indican que los sitios tienen arbolado
de distintas dimensiones, por lo que cualquier árbol seleccionado puede tener dos
vecinos con diámetro mayor y dos con diámetro menor, característica de los bosques
irregulares bajo manejo del estado de Durango (Soto-Cervantes et al., 2021).
Discusión
Diversidad
Los valores promedios registrados de acuerdo al índice de Shannon-Wiener (H'1 = 1.86
y H'2 = 1.94) son mayores a los citados por Hernández-Salas et al. (2013), en un
bosque templado frío con prácticas silvícolas mediante el Método de selección en el
ejido El Largo y Anexos, municipio Madera, Chihuahua, México, en tres evaluaciones
realizadas en los años 1986 (H'1 = 0.400), 1996 (H'2 = 0.401) y 2006 (H'3 = 0.347); y
lo documentado por Solís-Moreno et al. (2006) para un bosque templado en
Tepehuanes, Durango, quienes consignan un valor de H' = 1.21. Lo mismo ocurre con
otros estudios similares; así Ramírez-Santiago et al. (2019) obtuvieron un valor de
H' = 1.25, cuando se aplicó el Método de selección en grupos en un bosque templado
de la Sierra de Oaxaca; Vásquez-Cortez et al. (2018) registraron un H' = 1.14 para un
área intervenida con matarrasa en Ixtlán de Juárez, Oaxaca; Návar-Cháidez y
González-Elizondo (2009) citan un H' = 0.55 en un área con remoción de 100 % del
área basal, intervenida 15 años antes de la evaluación del arbolado, en el municipio
San Dimas, Durango.
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121
La diferencia de los valores del índice de Shannon-Wiener obtenidos en este estudio
con respecto a los resultados de diversos autores, se debe a una mayor diversidad
de especies registradas y a las proporciones de cada una de ellas.
La prueba t de Hutcheson reveló que estadísticamente no existen cambios
significativos en la diversidad de especies entre periodos de evaluación, lo cual indica
que a pesar de la aplicación del Método de selección no ocurren grandes
modificaciones. Esto difiere con los registros de Hernández-Salas et al. (2013),
quienes señalan que la diversidad arbórea registrada en 2006 es diferente a la
determinada 10 y 20 años antes, con una mayor diversidad en los años 1986 y 1996;
lo anterior responde al número de árboles ha-1 y a la AR de cada especie en los
periodos de evaluación; en los SPFyS evaluados en Durango, se obtuvo una
diferencia de diez individuos en el periodo de diez años, mientras que Hernández-
Salas et al. (2013) registraron valores más altos.
Indicadores ecológicos
La densidad total de individuos no presentó cambios significativos en el periodo
de 10 años, se registró un incremento de 9 árboles ha-1; Hernández-Salas et al.
(2013) citan una reducción de individuos, 179.35 árboles ha-1 de 1996 a 2006 y
45 árboles ha-1 de 1986 a 1996, pero sin diferencias estadísticas significativas
(F = 2.865, gl = 2, P = 0.060).
El área basal total aumentó de 25.58 a 27.02 m2 ha-1; Hernández-Salas et al.
(2013) documentan incrementos de área basal de 4.12 m2 ha-1 del periodo de 1986
a 1996, y un decremento de 1.54 m2 ha-1 en el periodo de 1996 a 2006; en ambos
Silva-González et al., Evaluación del aprovechamiento...
122
estudios, el género Pinus presentó los valores más altos de área basal (AB) y
dominancia relativa (DR).
En la presente investigación, P. durangensis tuvo los valores más altos en DR:
51.18 % y 47.43 % para la primera y segunda medición, respectivamente; mientras
que Hernández-Salas et al. (2013) registraron a P. arizonica Engelm. con valores de
67.02 %, 68.36 % y 68.61 % de DR en sus tres evaluaciones.
El género Quercus aumentó sus valores de DR de 22.52 % a 25.05 %; esto se debe a
que en el tratamiento de selección los individuos de Pinus se aprovechan,
principalmente, por ser los de mayor valor comercial; Hernández-Salas et al. (2013)
consignaron una reducción de la DR en Quercus spp. de 15.1 % en 1986 a 5.4 % en
2006, la cual se explica por las intervenciones silvícolas aplicadas que favorecen el
desarrollo de otros géneros, en particular Pinus por ser el género dominante en la
región. Ramírez-Santiago et al. (2019) registraron un incremento en el AB de 5.95 m2
ha-1 para un área intervenida mediante el Método de selección en grupos durante
un periodo de evaluación de 5 años; además de un decremento de 4.43 m2 ha-1
en un área intervenida con el Método de árboles padre en el mismo lapso.
La especie ecológica más importante fue P. durangensis, con un IVI de 33.66 %
después de la intervención silvícola; esta especie ha sido señalada como la de mayor
valor ecológico por Hernández-Salas et al. (2013) y Graciano-Ávila et al. (2017). A
nivel de género, Pinus presentó un IVI de 56.89 %, valor menor a los documentados
por Alanís-Rodríguez et al. (2011), Hernández-Salas et al. (2013) y López-Hernández
et al. (2017), quienes citan valores superiores a 80 % en bosques de Nuevo León,
Chihuahua y Puebla, respectivamente. Rendón-Pérez et al. (2021), en un análisis de
tres asociaciones arbóreas dominadas por Pinus montezumae Lamb., Pinus
pseudostrobus Lindl. y Pinus patula Schiede ex Schltdl. & Cham., operadas bajo el
Método de Desarrollo Silvícola obtuvieron los siguientes valores de IVI: 67.5, 45.8 y
62.2 %, respectivamente.
Revista Mexicana de Ciencias Forestales Vol. 13 (71)
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123
Composición de la estructura
El valor promedio de Mi después de la intervención silvícola fue de 0.57, lo cual
indica que, con mayor frecuencia, de cada cuatro vecinos al árbol de referencia, dos
son de la misma especie y dos difieren. Castellanos-Bolaños et al. (2008) señalan
un Mi = 0.69 para una condición de fustal viejo en Ixtlán de Juárez en Oaxaca; es
decir, en promedio de los cuatro vecinos más cercanos al árbol de referencia, tres
pertenecen a diferente especie; Castellanos-Bolaños et al. (2010) obtuvieron un Mi =
0.346 para un promedio de cinco sitios circulares de 500 m2, en una comunidad de
Pinus rudis Endl. Lo anterior indica que la mayoría de los árboles tienen uno o dos
vecinos de diferente especie. En el estudio que aquí se documenta, el sitio seis
presentó un valor similar (Mi = 0.311), y se asume que hay una clara dominancia
de P. durangensis.
Solís-Moreno et al. (2006) registraron valores de Mi = 0.30 y Mi = 0.44 para parcelas
intervenidas mediante aclareos y cortas selectivas, respectivamente; valores
menores al promedio obtenido en este estudio: Mi = 0.539 en el primer inventario y
Mi = 0.57 en el segundo inventario. La abundancia de especies es más heterogénea
en sitios con tratamiento de aclareos, ya que favorecen el crecimiento de especies de
mayor valor comercial (Solís-Moreno et al., 2006). Silva-González et al. (2021) citan
valores promedios de Mi = 0.51 para 10 sitios evaluados en un periodo de 5 años
bajo manejo de aclareos en la Sierra de Durango.
De acuerdo con los valores promedios de Wi = 0.531 en ambas mediciones, la
distribución espacial en los SPFyS estudiados resultó ser aleatoria, pero con
tendencia a la formación de grupos; Solís-Moreno et al. (2006) citan una distribución
espacial en agregados con valores de Wi = 0.57; Castellanos-Bolaños et al. (2008)
documentan una distribución aleatoria (Wi = 0.54) en una parcela con condición fustal
Silva-González et al., Evaluación del aprovechamiento...
124
medio. Aguirre-Calderón et al. (2003) registran distribuciones aleatorias (Wi = 0.50,
0.52 y 0.5) en tres parcelas excluidas de manejo forestal para bosques de coníferas en
Durango; Pommerening (2002) consigna una distribución aleatoria (Wi = 0.57) para
plantaciones adultas dominadas por Quercus petraea (Matt.) Liebl. y Fagus sylvatica
L. en el estado federal alemán de Renania-Palatinado. Distribuciones al azar son más
comunes en áreas sin manejo intensivo (Aguirre-Calderón et al., 2003; Corral-Rivas
et al., 2005; Solís-Moreno et al., 2006); mientras que las distribuciones regulares con
frecuencia son producto de tratamientos como aclareos, ya que su objetivo es
eliminar la competencia y proporcionar el mismo espacio de crecimiento a las
especies restantes. Esto no ocurrió en la presente investigación, porque se extrajeron
individuos que dejan espacio al renuevo, por lo que la estructura espacial tiende a ser
ocupada por nuevos individuos.
El índice de dominancia presentó valores promedios cercanos a 0.5, lo que indica que
la vegetación es heterogénea, y dos de los árboles más cercanos al árbol de
referencia son más grandes y dos más pequeños; estos valores son característicos de
bosques manejados mediante métodos de selección, en los que se pueden encontrar
individuos de distintas categorías diamétricas. Solís-Moreno et al. (2006) registran
valores de Ui = 0.44 en una parcela intervenida mediante el Método de selección;
Castellanos-Bolaños et al. (2008) señalan para latizal valores de Ui = 0.52; fustal
joven, de 0.56; fustal medio, 0.70; y fustal viejo de 0.83. Esto se debe a que
conforme la masa arbórea se desarrolla, también lo hace la dominancia de alguna
especie, hasta que la condición de fustal viejo es el taxón dominante, y tres de sus
vecinos más cercanos son más delgados que el árbol de referencia.
Conclusiones
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125
Con el método de Manejo de Selección, la comunidad forestal evaluada no presenta
cambios estadísticamente significativos en los índices de diversidad y estructura en
un periodo de inventario de 10 años; tampoco hay pérdidas importantes o cambios
en la vegetación analizada. El aprovechamiento forestal a través del Método de
Selección mantiene la diversidad y mezcla de especies arbóreas. El arreglo espacial
definido como aleatorio con tendencia a la formación de grupos y la diferencia de
tamaños en el diámetro de los árboles se conserva. Por lo tanto, el tratamiento
silvícola forestal aplicado mantiene los atributos del bosque.
Es importante la realización continua de evaluaciones, monitoreo del bosque y el
análisis del impacto que genera el manejo forestal para obtener información sobre los
resultados de las actividades silvícolas en el mediano y largo plazo, ya que, en general,
los estudios sobre el efecto del manejo forestal en los ecosistemas se llevan a cabo en
periodos cortos, sin tener evidencia de sus efectos en lapsos más prolongados.
Agradecimientos
Se agradece a Conacyt por el apoyo financiero otorgado al primer autor (Edgar
Silva-González) para estudiar en el programa de Doctorado en la Facultad de
Ciencias Forestales de la Universidad Autónoma de Nuevo León.
Conflicto de intereses
Los autores declaran no tener conflicto de interés.
Contribución por autor
Silva-González et al., Evaluación del aprovechamiento...
126
Oscar Alberto Aguirre-Calderón: revisión del manuscrito y corrección del análisis de
datos; Edgar Silva-González: elaboración del manuscrito; Eduardo Alanís-
Rodríguez: redacción y revisión del manuscrito, coordinación de análisis de datos;
Eduardo Javier Treviño-Garza y José Javier Corral-Rivas: revisión del manuscrito,
análisis de datos y revisión de la bibliografía.
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