Colombia Forestal

Spatial and Temporal Analysis of Wildfires in Ecuador Using Remote Sensing Data

Resumen Este estudio investigó la distribución espacial y temporal de incendios forestales en Ecuador para el período 2001-2020. Se utilizaron imágenes satelitales MODIS (producto MCD64A1v 6.0) para analizar a escala nacional las áreas de quema. Esta información se combinó con mapas de regiones geográficas, áreas protegidas y tipos de cobertura vegetal para obtener estadísticas históricas del período estudiado. Los resultados muestran que a) hay una superficie total quemada acumulada de 7297.5 km2, i.e., el 2.9 % del territorio (el Litoral fue la región más afectada); (b) la mayor área de quema corresponde a tierras agropecuarias, con 440 772 ha; (c) a partir del 2010, se detectaron valores elevados de quema en las regiones Litoral y Andes, donde el 2016 es el año de mayor incidencia; y (d) en áreas protegidas se tiene el 4.9 % del total de áreas quemadas identificadas. Estos hallazgos proporcionan información que contribuye a la construcción de políticas públicas de manejo integral del fuego en el Ecuador.

Abstract This study investigated the spatial and temporal distribution of forest fires in Ecuador for the 2001-2020 period. MODIS satellite images (product MCD64A1v 6.0) were used to analyze burning areas on a national scale. This information was combined with maps of geographic regions, protected areas, and vegetation cover types in order to obtain historical statistics for the studied period. The results show that (a) there is a total cumulative burned area of is 7297.5 km2, i.e., 2.9% of the territory (Litoral was the most affected region);(b) the largest burning area corresponds to agricultural lands, with 440 772 ha; (c) from 2010 on, high burning values were detected in the Litoral and Andes regions, with 2016 being the year of highest incidence; and (d) 4.9% of the total burned areas identified are in protected areas. These findings provide information that contributes to the construction of comprehensive public policies for fire management in Ecuador.

Population Structure of Mauritia flexuosity L. f. in the Colombian Altillanura, Puerto Gaitán, Meta

Resumen La palma Mauritia flexuosa, dominante en los morichales, ofrece diversos servicios ecosistémicos que benefician a las comunidades humanas y la vida silvestre. Sin embargo, los impactos antrópicos afectan su integridad y, dada su potencialidad y uso como producto no maderable, se hace necesario el conocimiento de aspectos poblacionales para su conservación. Por tanto, se evaluó la estructura poblacional de M. flexuosa en un morichal conservado de la altillanura colombiana. Para ello, se establecieron seis transectos (20 x 50 m) en los que se midieron todos los individuos de la especie. Como resultado, se registraron 434 individuos, clasificados en cuatro clases de tamaño: plántulas (4 %), juveniles I (25 %), juveniles II (3 %) y adultos (68 %). Estos individuos presentaron una distribución espacial agregada y densidades entre 630 y 32 palmas/ha. La población refleja una tendencia hacia una baja regeneración natural y una disminución de las clases juveniles a medida que disminuye el nivel de saturación del suelo y aumenta el cierre del dosel.

Abstract The palm Mauritia flexuosa, which is dominant in morichales [palm swamps], offers diverse ecosystem services that benefit human communities and wildlife. However, anthropogenic impacts affect its integrity, and, given its potential and use as a non-timber product, knowledge of population aspects becomes necessary for its conservation. Therefore, the population structure of M. flexuosa was evaluated in a conserved morichal of the Colombian Altillanura. To this effect, six transects (20 x50 m) were established, in which all individuals of the species were measured. As a result, 434 individuals were recorded and classified into four size classes: seedlings (4%), juveniles I (25%), juveniles II (3%), and adults (68%). These individuals showed an aggregated spatial distribution and densities between 630 and 32 palms/ha. The population exhibits a trend towards low natural regeneration and a decrease in juvenile classes as the level of soil saturation decreases and the canopy closure increases.

Dominant Height Models for Gmelina arborea Roxb. in Colombia

Resumen El concepto de productividad forestal es biológicamente complejo. En masas forestales, se estima indirectamente mediante modelos de crecimiento en altura dominante e índice de sitio. El objetivo de este estudio fue desarrollar un modelo de altura dominante para Gmelina arborea con datos provenientes de 129 parcelas de monitoreo. Se generaron 9 ecuaciones dinámicas de altura dominante a partir de los modelos teóricos de Hossfeld y Bertalanffy-Richards, ajustadas individualmente y sujetas a validación cruzada. De los modelos evaluados, sobresalió el modelo polimórfico de Bertalanffy-Richards (parámetro c). Este modelo presentó una tendencia biológica realista, con curvas polimórficas y una única asíntota. El modelo seleccionado es una herramienta importante para el manejo de plantaciones forestales de G. arborea en zonas que presenten características de sitio semejantes a las de este estudio.

Abstract The concept of forest productivity is biologically complex. In forest masses, it is indirectly estimated via dominant height growth models and site indices. The aim of this study was to develop a dominant height model for Gmelina arborea using data from 129 monitoring plots. 9 dynamic equations were generated from the Hossfeld and Bertalanffy-Richards theoretical models, which were individually fitted and cross-validated. Among the evaluated models, the Bertalanffy-Richards model (parameter c) stood out. This model showed a logical biological trend, with polymorphic curves and a unique asymptote. The selected model is an important tool for the management of G. arborea forest plantations in areas with site characteristics similar to those of this study.

Effects of Fertilization on Litter Production in Post-Mining Forests of the Biogeographic Chocó

Resumen Los nutrientes del suelo son considerados como factores limitantes de la productividad primaria neta (PPN) de los bosques tropicales. En este sentido, se ha planteado que, en etapas sucesionales iniciales, la PPN está limitada por N y, en etapas tardías, por P. Para probar dicha hipótesis, se midió la producción de hojarasca y el contenido de nutrientes en cinco tratamientos de fertilización (control, N, P, K y NPK) en bosques maduros y de post-minería del Chocó Biogeográfico. Se determinó que la producción de hojarasca post-minería fue mayor con la aplicación de N, K, y NPK, mientras que, en bosques maduros, fue mayor con la aplicación de N. Además, se registró un efecto significativo de la aplicación de N sobre el contenido foliar de N en post-minería. En conclusión, se evidenció una limitación nutricional múltiple de la PPN en etapas sucesionales tempranas, lo que denota un cambio en la limitación con la sucesión.

Abstract Soil nutrients are regarded as limiting factors of the net primary productivity (PPN) of tropical forests. In this sense, it has been suggested that, in initial successional stages, the PPN is limited by N, as well as by P in late stages. To test this hypothesis, litter production and nutrient content were measured for five fertilization treatments (control, N, P, K, and NPK) in mature and post-mining forests of the Biogeographic Chocó. It was determined that the post-mining litter production was higher with the application of N, K, and NPK, whereas, in mature forests, it was higher with the application of N. In addition, a significant effect of the application of N on the post-mining foliar N content was recorded. In conclusion, a multiple nutritional limitation of the PPN was evidenced in early successional stages, which denotes a change in the limitation with succession.

Density Management Diagrams for Pinus cooperi var. ornelasi (Martínez) Blanco in Durango, Mexico

Resumen Se desarrollaron diagramas de manejo de densidad (DMD) con datos de 218 sitios permanentes establecidos en rodales puros de Pinus cooperi en Durango, México. Los DMD se basan en el índice de espaciamiento relativo y en tres ecuaciones no lineales que incluyen variables de rodal. La primera relaciona el diámetro cuadrático con la densidad y la altura dominante; la segunda estima el volumen con la biomasa aérea, el diámetro cuadrático y la altura dominante; y la tercera estima la biomasa a partir del diámetro cuadrático, la altura dominante y la densidad. La densidad máxima se estimó mediante regresión cuantílica ajustando la relación densidad-altura dominante. Las ecuaciones explicaron el 92 % (biomasa) y el 99 % (volumen) de la varianza observada en los datos. Los DMD fueron aplicados en la cuantificación y proyección del volumen y la biomasa en rodales de la especie, como apoyo en la toma de decisiones multiobjetivo.

Abstract Density Management Diagrams (DMDs) were developed using data from 218 permanent plots established in pure Pinus cooperi stands in Durango, Mexico. These DMDs are based on the relative spacing index and three non-linear equations that incorporate stand variables. The first equation establishes a relationship between quadratic mean diameter, density, and dominant height; the second equation links volume to aboveground biomass, quadratic mean diameter, and dominant height; and the third equation estimates biomass using quadratic mean diameter, dominant height, and density. The maximum density was estimated via quantile regression by fitting the density-dominant height relationship. The equations explained 92% (biomass) and 99% (volume) of the variance observed in the data. The DMD were applied in the quantification and projection of the volume and biomass of stands of the species, as a support for multi-objective decision-making.

Pollen Consumption by Syrphids (Diptera: Syrphidae) in a High Andean Urban Watershed with Anthropic Influence

Resumen Las moscas de las flores son polinizadores fundamentales en hábitats de alta montaña como el bosque altoandino. Evaluamos la relación planta-sírfido asociada al consumo de polen en tres coberturas vegetales con diferentes niveles de influencia antrópica en una microcuenca cercana a Bogotá. Posterior a la extracción y acetólisis de los tractos digestivos de las 22 especies de sírfidos (n=358 especímenes), el polen encontrado se caracterizó en función de sus dimensiones y ornamentos, mientras que los espectros polínicos se analizaron empleando redes de interacción bipartitas para determinar los grados de especialización, vulnerabilidad, conectividad y anidamiento de cada red-cobertura. Las relaciones de los sírfidos en las coberturas estudiadas se mostraron generalistas. Se encontró una mayor vulnerabilidad en la vegetación secundaria alta y menor estabilidad de la red bipartita en el tejido urbano discontinúo, en contraste con la red del bosque ripario. Esto sugiere una menor resiliencia de coberturas antropizadas y sucesiones intermedias ante eventos de extinción.

Abstract Flower flies are fundamental pollinators in high mountain habitats such as high Andean forests. We evaluated the plant-syrphid relationship associated with pollen consumption in three vegetation covers with different levels of anthropic influence in a micro-watershed near Bogotá. After extracting and performing acetolysis the digestive tracts of 22 syrphid species (n = 358 specimens), the pollen found was characterized and categorized according to its size and ornamentation, while the pollen spectra were analyzed by means of bipartite interaction networks to assess the degrees of specialization, connection, vulnerability, and nestedness of each network. The relationships of the syrphids in the studied covers appeared to be generalist in nature. Greater vulnerability was observed in tall secondary vegetation, and less stability was found in the discontinuous urban fabric's bipartite network when compared to that of the riparian forest. This suggests a lower resilience for the anthropized covers and intermediate successions in the face of extinction events.

Biomass Storage Potential and Improvement in Soil Properties under Different Bamboo Plantations in the Terai Region of Central Himalaya

Abstract This study evaluates six bamboo species, i.e., Dendrocalamus hamiltonii, Bambusa nutans, Dendrocalamus asper, Bambusa bambos, Bambusa balcooa, and Dendrocalamus strictus, regarding their growth behavior, nutrient uptake, and effect on the soil properties of the Terai region. Various aboveground growth parameters exhibited significant variations with the maximum clump girth (8.60 m) and internodal length (35.37 cm) of B. nutans, which was also reported by the culm diameter (5.70 cm) of D. hamiltonii and the number of culms per clump (65) of D. strictus. The total aboveground biomass ranged from 51.14 Mg.ha-1 in D. asper to 362.56 Mg.ha-1 in D. hamiltonii. The most significant variation in soil properties was observed in the 0-40 cm soil layer. Under D. hamiltonii, the lowest soil bulk density (1.07 g.cm3; 1.21 g.cm3) and the maximum soil porosity (59.00%; 56.40%), soil organic carbon (1.54%; 0.72%), and available soil nitrogen (228.29 kg.ha-1; 173.73 kg.ha-1) were found the 0-40 and 40-80 cm soil layers. Furthermore, significant enhancements in soil microbial population were recorded. Thus, bamboo plantations have great potential to enhance the biomass generation and fertility quotient of fallow lands.

Resumen Este estudio evalúa seis especies de bambú, i.e., Dendrocalamus hamiltonii, Bambusa nutans, Dendrocalamus asper, Bambusa bambos, Bambusa balcooa y Dendrocalamus strictus, respecto a su comportamiento de crecimiento, absorción de nutrientes y efecto sobre las propiedades del suelo de la región de Terai. Varios parámetros de crecimiento sobre el suelo mostraron variaciones significativas con la circunferencia máxima del macizo (8.60 m) y la longitud internodal (35.37 cm) de B. nutans, lo cual también se reportó para diámetro del culmo (5.70 cm) de D. hamiltonii y el número de culmos por macizo (65) de D. strictus. La biomasa aérea total varió de 51.14 Mg.ha-1 en D. asper a 362.56 Mg.ha-1 en D. hamiltonii. La variación más significativa en las propiedades del suelo se observó en la capa de suelo de 0-40 cm. Bajo D. hamiltonii, la densidad aparente del suelo más baja (1.07 g.cm3; 1,21 g.cm3) y los máximos valores de porosidad del suelo (59 %; 56.40 %), carbono orgánico del suelo (1.54 %; 0.72%) y nitrógeno disponible del suelo (228.29 kg.ha-1; 173.73 kg.ha-1) se encontraron en las capas de 0-40 y 40-80 cm de profundidad. Además, se registró una mejora significativa en la población microbiana del suelo. Por lo tanto, las plantaciones de bambú tienen un gran potencial para mejorar la generación de biomasa y el cociente de fertilidad de las tierras en barbecho.

The Fraction of Non - Renewable Biomass as an Indicator of Forest Degradation: Colombia as a Study Case

Resumen El monitoreo de la degradación forestal y su efecto en el perfil de emisiones del sector AFOLU constituye un reto significativo para países cuyos bosques tienen un papel crucial en el cumplimiento de sus objetivos climáticos. Recientemente, se han propuesto diversos métodos para la medición de esta actividad REDD+, entre las que se considera el uso de indicadores de apoyo como complemento a los enfoques tradicionales. Se propone el uso de la fracción no renovable de la biomasa como un potencial indicador del estado de la degradación de los bosques derivado del aprovechamiento insostenible de la biomasa leñosa. Se estableció que los bosques de las regiones del Caribe y el Pacífico presentaban degradación forestal, con efecto sobre las emisiones por deforestación y degradación forestal de Colombia en 2018. Se recomienda incorporar este indicador como herramienta de apoyo a los sistemas MRV del sector forestal.

Abstract Forest degradation monitoring and its impact on the emissions profile of the AFOLU sector constitutes a significant challenge for countries whose forests play a crucial role in fulfilling climate goals. Recently, a diversity of methods for measuring this REDD+ activity have been proposed, which consider the use of supporting indicators as a complement to traditional approaches. The use of the fraction of non-renewable biomass is proposed as a potential indicator of the state of forest degradation derived from the unsustainable utilization of woody biomass. It was determined that the forests in the Caribbean and Pacific regions exhibit forest degradation, with an impact on the deforestation and forest degradation emissions of Colombia in 2018. We recommend incorporating this indicator as a supporting tool for MRV systems in the forestry sector.

Composition, Structure, and Floristic Diversity of the Monteleón Forest: An Urban Remnant of the Sub-Andean Forest (Manizales, Colombia)

Resumen Monteleón es considerado un relicto de bosque subandino, y su biodiversidad está amenazada por distintos factores antropogénicos, lo que causa su fragmentación y la pérdida del hábitat de las especies que allí habitan. Con el objetivo de conocer su actual composición, estructura y diversidad florística, se establecieron tres parcelas de 0.1 ha en zonas con distintos grados de perturbación. En total se registraron 941 individuos y 116 especies, donde la parcela con perturbación baja presentó la mayor diversidad alfa. Según el análisis de la diversidad beta, entre las comunidades, los individuos de las especies que se pierden son en su mayoría sustituidos por individuos de otras especies, y un pequeño porcentaje se pierde sin sustitución. En conclusión, se registró un estado de afectación en el bosque debido a su heterogeneidad, que aun así se encuentra en un estado natural de recuperación.

Abstract Monteleon is considered to be a sub-Andean forest remnant, and its biodiversity is threatened by various anthropogenic factors, leading to forest fragmentation and habitat loss for the species inhabiting it. In order to contribute to the knowledge of its composition, structure, and floristic diversity, three 0.1 ha plots were established in areas with different degrees of disturbance. A total of 941 individuals and 116 species were recorded, where with the plot with low disturbance exhibiting the highest richness and the highest alpha diversity (0D, 1D, and 2D). According to the beta diversity analysis, among the communities, the individuals of the species that are lost are mostly replaced by individuals of other species, and a small percentage is lost without replacement. In conclusion, a state of affectation is reported in the forest due to its heterogeneity, even though it is in a natural state of recovery.