ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN ARBÓREA DE LOS BOSQUES DEL DIABLO (SAN FELIX, SALAMINA, CALDAS), SELVA ALTOANDINA DE LA CORDILLERA CENTRAL COLOMBIANA^*

ARBOREAL STRUCTURE AND COMPOSITION IN EL DIABLO WOODLAND (SAN FELIX, SALAMINA, CALDAS), HIGH ANDEAN FOREST IN THE COLOMBIAN CENTRAL MOUNTAIN RANGE

Andrés Felipe Bohórquez O.¹, David Sanín¹, ² y Nixon Walter Silva E.³

* FR: 30-VIII-2011. FA: 30-VIII-2011.
¹ Herbario Universidad de Caldas–FAUC. Semillero de Investigación Biodiversidad y Recursos Fitogenéticos, Universidad de Caldas, Calle 65 No 26-10, Apartado Aéreo 275, Manizales, Colombia. E-mail: andresfelipebo@hotmail.com
² Instituto de Investigación en Estratigrafía (IIES), Calle 65 No 26-10, Apartado Aéreo 275, Manizales, Colombia. E-mail: dav.sanin@gmail.com
³ Profundización en Biodiversidad y Recursos Fitogenéticos, Programa de Ingeniería Agronómica, Universidad de Caldas, Apartado Aéreo 275, Manizales, Colombia. E-mail: tinbol_mas@hotmail.com

Resumen

Se caracterizó la estructura y composición arbórea de un bosque altoandino de la Cordillera Central Colombiana, el cual se localiza en el Departamento de Caldas a 3100 m de altitud. Tal ecosistema ha sido reducido y simplificado a causa de la expansión de cultivos de papa y ganadería. Se describe la dinámica y composición arbórea en un transecto de 0,1 ha, compuesto por cinco parcelas de 50 x 4 m, donde se estudiaron todos los individuos con DAP ≥ 1,5 cm., altura fustal y total. Se registraron 173 individuos, pertenecientes a 42 especies y morfoespecies, distribuidos en 40 géneros y 34 familias. Weinmannia pubescens y Hedyosmum bonplandianum fueron las especies con mayor importancia ecológica (40,9% y 26,7% respectivamente). Las familias con mayor IVF fueron Rubiaceae 40,4%, Cunoniaceae 37,2%, Podocarpaceae 27,5% y Melastomataceae 23,1%. En el intervalo 7,8–10 m de altura, se presentó el mayor número de especies. El área basal total fue de 2,88 m² del cual el 22,7% estuvo representada por Weinmannia pubescens. A pesar de la historia de intervención y la frecuencia de individuos arbóreos en estado juvenil, se observaron especies características de estados avanzados de sucesión, que además presentan categoría de riesgo a la extinción, dado su valor comercial (v.g. Podocarpus oleifolius, Prumnopitys montana, Rhodostemonodaphne laxa y Turpinia occidentalis). Por lo anterior, se hace necesario desarrollar programas de restauración ecológica con especies nativas que permitan conservar estos recursos y la provisión continua de bienes y servicios ambientales para la región.

Palabras claves: bosques de niebla, andes, ordenamiento y conservación, Caldas, Colombia.

Abstract

The structure and arboreal composition of a high Andean forest in the Colombian Central mountain range, which is located in the Caldas department at an altitude of 3,100 m, was characterized. Such ecosystem has been reduced and simplified due to the expansion of potato crops and livestock activities. The dynamics and arboreal composition of a 0.1 ha, transect is described using five 50 x 4m plots , where all of the individuals with a DAP > 1.5cm were accounted for, stem and total height. One hundred-three individuals were registered, belonging to 42 species and morph-species, distributed in 40 genera and 34 botanical families. Weinmannia pubescens and Hedyosmum bonplandianum were the species with greatest ecological importance (40.9% and 26.7%, respectively). The families with the higher IVF were Rubiaceae 40,4%, Cunoniaceae 37,2%, Podocarpaceae 27,5% y Melastomataceae 23,1% The interval between 7.8 – 10 m height had the highest species count. The total basal area was 2.88m2 from which 22.7% were represented by Weinmannia pubescens. Despite the human intervention history and the frequency of young arboreal individuals, it was observed the presence of tree species characteristic of an advanced succession status, which also present a high risk of extinction, due to their commercial value (e.g. Podocarpus oleifolius, Prumnopitys montana, Rhodostemonodaphne laxa and Turpina occidentalis). Therefore it becomes necessary to develop ecological restoration programs with native species that allow the conservation of these resources and the constant provision of environmental goods and services in the region.

Key words: cloud forest, Andes, management and conservation, Caldas, Colombia.

INTRODUCCIÓN

La región andina de Colombia ha sido el soporte del desarrollo económico y cultural del país (ALVEAR et al., 2010), lo que ha transformado extensas áreas naturales en zonas agrícolas y ganaderas con paisajes altamente fragmentados, evidenciándose por la extinción masiva de los ecosistemas, o en el mejor de los casos, la extracción selectiva a la que han sido sometidas las comunidades naturales, ya sea para usarlas como materias primas maderables, como material combustible, o para cambiar la cobertura original por cultivos (ÁLVAREZ et al., 2007). Donde la implementación de áreas para la papa y la expansión ganadera, an promovido una pérdida acelerada de bosque, al punto de encontrar únicamente pequeños fragmentos que son conservados por su pendiente, difícil acceso, improductividad o porque presentan alguna figura legal para su protección (RANGEL–CH, 2000). Esto ha generado la pérdida aproximada del 90–95% de la cobertura vegetal original (FORERO & MORI, 1995; GIRALDO–CAÑAS, 2001).

El grado de fragmentación de los bosques trae como consecuencia una baja similitud florística entre fragmentos (SANÍN & DUQUE, 2006), lo cual interrumpe el flujo genético y la dinámica del bosque, generando extinción local de especies, erosión y la reducción o pérdida de los bienes y servicios ambientales (HALL et al., 2011). Bajo este escenario, los bosques tropicales de los Andes (distribuidos entre 1000–3500 m) se convierten en un área de interés especial para la conservación de la biodiversidad a nivel mundial, dada su riqueza biológica y alto endemismo (OLSON & DINERSTEIN, 1997), pues se estima que el 6,7% de las especies vegetales de dicho territorio son endémicas (MYERS et al., 2000). Además, allí se compila la historia evolutiva de la biota ancestral del norte y Sudamérica, al señalarse como una ruta de migración para la fauna y la flora (VAN DER HAMMEN & CLEEF, 1983). Estos argumentos sustentan la necesidad de implementar estrategias para la protección y promoción de la diversidad florística existente en los relictos de bosque de los Andes colombianos, mediante estudios que describan su dinámica e importancia, como herramienta clave para incrementar la cobertura vegetal nativa y recuperar la conectividad entre fragmentos (ÁLVAREZ et al., 2007). En la presente investigación se describe la estructura y composición florística de un bosque altoandino de la Cordillera Central Colombiana, como fundamento para la elaboración de futuros proyectos de conservación y ordenamiento del bosque, especialmente en zonas afectadas por la agricultura y la ganadería.

MATERIALES Y MÉTODOS

Área de estudio

El estudio se realizó en marzo de 2011, en un área boscosa de los alrededores del corregimiento de San Félix, municipio de Salamina, Caldas. El bosque se localiza en la vertiente occidental de la Cordillera Central de Colombia (05º24'01,4" N - 75º21'18,5" W), sobre 3100 m de altitud, en una zona conocida como "El Recreo" incluida en la localidad nominada como "Los Bosques del Diablo" (Figura 1). El bosque se encuentra cercano al casco urbano del corregimiento de San Félix, presenta una pendiente igual o superior al 100% (Figura 2A). Está rodeado por potreros dedicados a la cría del ganado vacuno con fines de explotación lechera y al cultivo itinerante de papa (Figura 2B).

Método de muestreo

Se realizó un transecto de 0,1 ha, el cual se dividió en cinco parcelas de 50 x 4 m cada una, ubicadas de forma aleatoria y perpendiculares a la pendiente del terreno. Para la distancia entre parcelas se consideró un mínimo de 10 m (MENDOZA, 1999). Éstas se levantaron al interior del bosque, para evitar el efecto de las áreas alteradas por caminos y claros dentro del bosque (ALVEAR et al., 2010). En cada parcela se censaron todos los individuos con diámetro a la altura del pecho (DAP) ≥ 1,5 cm, medido a 1,3 m del suelo. Se estimó la altura fustal y total en metros, además del perímetro o circunferencia a la altura del pecho (CAP) (GALINDO et al., 2003). Para cada especie se observó la presencia de exudados, olores, sabores, colores y el tipo de corteza para apoyar la determinación taxonómica. Los ejemplares fértiles se depositaron en el Herbario de la Universidad de Caldas (FAUC), con copias al Herbario de la Universidad de Antioquia (HUA) bajo la serie del primer autor. Para la determinación taxonómica se utilizó bibliografía especializada, consulta a especialistas y la comparación con los ejemplares depositados en el Herbario de la Universidad de Caldas–FAUC. Para la correcta escritura de los nombres científicos se revisaron las bases de datos W3tropicos (2010) del Jardín Botánico de Missouri y el Índice Internacional de Nombres de Plantas (IPNI, 2010). Se utilizó el sistema de clasificación de APG (2009) para las plantas con flores y para helechos arbóreos se siguió la propuesta de SMITH et al. (2006).

Análisis de datos

El perímetro o circunferencia a la altura del pecho (CAP) se transformó a DAP, según la ecuación DAP = CAP/pi, luego, el DAP se transformó en área basal mediante la ecuación AB = pi/4(DAP)² (FRANCO-ROSSELLI et al., 1997). Para cada especie se calculó la densidad relativa DeR = (número de individuos por especie/número total de individuos en la comunidad) x 100, frecuencia (F): Número de parcelas en las que se encuentra la especie/número de parcelas totales (SANÍN & DUQUE, 2006), frecuencia relativa FR = (Frecuencia de una especie o familia/sumatoria de las frecuencias de todas las especies o familia) x 100, dominancia relativa DoR =(AB de todos los individuos de la especie/AB de toda la comunidad) x 100 (FINOL, 1976); el índice de valor de importancia de cada especie (IVI) se calculó como la sumatoria de la densidad (DeR), la frecuencia (FR) y la dominancia (DoR) relativas. Para evaluar la importancia ecológica de las familias en cada bosque se calculó el índice de valor de importancia para familias (IVF) como la sumatoria de la densidad, la diversidad (número de especies por familia/número total de especies x 100) y la dominancia relativas de cada familia. Para evaluar la distribución de cada una de las variables ecológicas estudiadas se construyeron intervalos de clase, mediante la ecuación C= (Xmáx.- Xmin.)/m, donde C= amplitud del intervalo; m= 1+3,3 log N; N= No. de individuos (RANGEL-CH. & VELÁSQUEZ, 1997).

RESULTADOS

Riqueza florística

Se registraron 173 individuos con DAP ≥ 1,5 cm, pertenecientes a 42 especies y morfoespecies, distribuidas en 40 géneros y 34 familias: 40 Angiospermas (4 Angiospermas basales, 35 Eudicotiledoneas y una Monocotiledonea), dos Gimnospermas [Podocarpus oleifolius D. Don y Prumnopitys montana (Humb. & Bonpl. ex Willd.) de Laub], y Cyathea sp.1 como la única Monilophyta (Anexo 1). Las familias con mayor abundancia fueron Rubiaceae, Cunoniaceae, Melastomataceae y Chloranthaceae, las cuales se presentaron en todas las parcelas (Tabla 1). Las especies Weinmannia pubescens Kunth, Hedyosmum bonplandianum Mart, Miconia sp.1, Meriania tomentosa (Cogn.) Wurdack y Palicourea sp.1 representaron el 49% del total de la muestra. Las familias registradas fueron representadas por una o dos especies, con excepción de Rubiaceae (Anexo 1).

Pese a no ser recolectada, en la zona se registra Ceroxylon quindiuense H. Wendl, especie que ha sido categorizada como en peligro (EN) (GALEANO & BERNAL, 2005). Igualmente Podocarpus oleifolius y Prumnopitys montana presentan categoría de vulnerable (VU) las cuales no se registraban desde 1988 en Caldas (TORRESROMERO, 1988), a pesar que los ejemplares no presentan fechas de recolección en el documento mencionado, se plantea que provienen de trabajos anteriores a esta fecha (COGOLLO et al., 2007).

Estructura

La distribución vertical del bosque mostró un crecimiento en altura desde los primeros intervalos (1,5–3,6 m) hasta alcanzar 7,8 m, donde se encuentra la mayor concentración de especies arbóreas (21), seguida por una marcada disminución en los intervalos superiores, hasta la altura máxima registrada por el pino chaquiro (Prumnopitys montana) (22 m). En este estrato únicamente se registraron dos especies que conforman el dosel: el encenillo (Weinmannia pubescens) y el pino chaquiro (P. montana) (Figura 3). En cuanto a las clases diamétricas, el 78 % de los individuos se presentan en los intervalos 1,5–8,9 y 8,91–16,2 cm. A partir de allí, se registra una reducción en el número de individuos al aumentar el DAP (Figura 4).

Formas de crecimiento

Los árboles presentaron el hábito de crecimiento más abundante 89,5%, seguido de los arbustos 8,6%, arbustos escandentes, las palmas y los helechos arbóreos con 1,1%.

Densidad relativa

Las especies más abundantes fueron Palicourea sp1, Weinmannia pubescens y Hedyosmum bonplandianum, seguidas de Meriania tomentosa y Miconia sp.1 (Tabla 2, Anexo 1).

Frecuencia relativa

Las especies con los valores más altos fueron Palicourea sp.1, Weinmannia pubescens y Hedyosmum bonplandianum, las cuales se presentaron en todas las parcelas. El 54% de las especies y morfoespecies se registraron sólo en una parcela (Anexo 1). Prumnopitys montana y Drimys granadensis fueron poco frecuentes, encontrándose únicamente en una parcela.

Dominancia relativa

El área basal total de la comunidad fue de 2,88 m², del cual Weinmannia pubescens presentó la mayor dominancia relativa (22,7 %), seguida de Podocarpus oleifolius (20%). Rubiaceae presentó el mayor número de individuos en la comunidad, sin embargo su área basal fue similar a las demás familias (8,7%) (Tabla 2, Anexo 1).

Índice de valor de importancia de las especies (IVI)

El mayor valor de importancia ecológica lo presentó Weinmannia pubescens, seguida de Hedyosmum bonplandianum (Tabla 2). La especie Podocarpus oleifolius representada por tres individuos en el transecto, registró el 24,5% del IVI, debido a su determinante área basal (0,58 m²) (Anexo 1).

Índice de valor de importancia por familias (IVF)

Rubiaceae (40,4), Cunoniaceae (37,2), Podocarpaceae (27,5) y Melastomataceae (23,1) presentaron el mayor IVF. Éstas reúnen el 43,9% de los individuos del transecto estudiado. Otras familias con valores altos del IVF en el transecto fueron Chlorantaceae y Myrtaceae (Tabla 3, Anexo 1).

DISCUSIÓN

Los elementos florísticos registrados en los Bosques del Diablo son típicos de una matriz boscosa que caracteriza la selva altoandina. CUATRECASAS (1958), presenta una lista de géneros típicos de la selva o bosque andino, de los cuales, la mayoría se registraron en el área de estudio (Tabla 4). Al comparar el número de familias registradas en la zona de estudio (34) con bosques de alturas similares de Colombia (Tabla 5), es evidente la similitud con La Reserva Torre Cuatro–Caldas (ALVEAR et al., 2010), donde se registran 37 familias, además de una serie de afinidades a nivel florístico, donde predominan especies de Hedyosmum, Meriania, Palicourea y Weinmannia.

El número de individuos observados en los Bosques del Diablo (173), es bajo comparado con otras localidades ubicadas en la misma formación vegetal en Colombia como El Venado–Boyacá y Chontales Alto–Santander que registran 631 y 632 individuos respectivamente (GALINDO et al., 2003). Esta diferencia se relaciona con la toma del DAP ≥ 1 cm, lo cual determina que la abundancia cambie significativamente. Especialmente en los bosques altoandinos se incrementa la abundancia en los intervalos inferiores de las clases diamétricas como estrategia para conservar y hacer eficiente el uso de la energía a medida que se asciende en altitud (SAMSON & WERK, 1986).

En otras zonas altas de los Andes como El Pargo, Cajamarca–Perú (600 m²) y Pasochoa, Pichincha–Ecuador (400 m²) se registró un mayor número de individuos (GENTRY, 1995) que en los Bosques del Diablo, a pesar de presentar un área menor de muestreo (50%) (Tabla 5). Sin embargo, el número de familias y especies de San Félix es mayor, posiblemente por su cercanía a la línea del Ecuador (GENTRY, 1995).

Cunoniacae presentó un alto valor del IVF, el cual está representado por Weinmannia pubescens con el mayor IVI. Tales resultados son similares a los registrados por MARIN–CORBA & BETANCUR (1997) y ALVEAR (2000) quienes afirman que Weinmmania es un género típicamente altoandino, que generalmente representa el mayor porcentaje del IVI, en zonas con presencia de muchas especies con bajos valores. Ello refleja la dominancia de una especie en un área determinada (GALEANO, 2001).

La distribución vertical de las especies presenta dos picos de abundancia que se ubican en el segundo (3,6–5,7 m) y cuarto (7,8–10 m) intervalo de clase (Figura 4), lo cual es similar a lo registrado en localidades colombianas como El Venado (6–8,9 m), Chontales Alto (6–8,9 m) (GALINDO et al., 2003), Reserva Torre Cuatro (4,9–7,2 m) (ALVEAR et al., 2010) y el Santuario de Flora y Fauna de Iguaque (5,6–8,2 m) (MARIN–CORBA & BETANCUR, 1997), donde los intervalos más bajos reúnen el mayor número de especies. Tal situación es frecuente en los bosques tropicales (GENTRY 1982), por lo que aumentar el registro de individuos con un DAP ≥ 1,5 cm, permite obtener más información sobre la composición y la estructura de los estratos inferiores del bosque (DUEÑAS–C. et al., 2007), ya que, se registran más elementos de la regeneración, así como otras especies de hábitos de crecimiento diferente a los arbóreos. Ello es interesante si se tiene en cuenta que los estratos del dosel en este estudio están dominados por pocas especies, en el presente caso el encenillo (Weinmannia pubescens) y el pino chaquiro (Prumnopitys montana).

Estos resultados contribuyen a direccionar los programas de reforestación en este ecosistema, por lo que se propone que especies como el encenillo–Weinmannia pubescens (Cunoniaceae), silvo-silvo o granizo–Hedyosmum bomplandianum (Chloranthaceae) y Palicourea sp. 1 (Rubiaceae), se utilicen para este propósito, especialmente para la zona de estudio (Tabla 5).

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos a los habitantes del corregimiento de San Félix, especialmente a doña Blanca y doña Alida, igualmente a sus familias. Al Herbario de la Universidad de Caldas (FAUC), principalmente al profesor Luis Miguel Álvarez Mejía, por permitir revisar las colecciones y por su apoyo. Agradecemos a Benjamín González y Gustavo González por su acompañamiento en campo, a Luis Fernando Coca por su apoyo gráfico, a Giovany Guevara por sus aportes y sugerencias al documento. A todos los estudiantes de la Profundización en Biodiversidad y Recursos Fitogenéticos del Programa Agronomía por su esmerado apoyo en la construcción de este documento.

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