Biomasa y carbono almacenado en sistemas agroforestales con café y en bosques secundarios en un gradiente altitudinales en Costa Rica

La remoción de emisiones de gases de efecto invernadero por acumulación en biomasa y/o suelo en ecosistemas terrestres es una forma de mitigar el cambio climático. Los sistemas agroforestales (SAF) bien diseñados y bien manejados son tecnologías “ganar-ganar”, ya que incrementan la producción y generan servicios ambientales. Se estimó el carbono almacenado en SAF café (Coffea arabica) -laurel (Cordia alliodora) y café-poró (Erithryna poeppigiana) y en bosques secundarios ubicados en tres pisos altitudinales (PA) del Corredor Biológico Volcánica Central-Talamanca (CBVCT), Costa Rica. Se establecieron parcelas temporales de muestreo en donde se estimó la biomasa aérea y de raíces, la necromasa y el carbono orgánico del suelo. Se utilizaron ecuaciones alométricas para bosques tropicales y las especies presentes en los SAF y una fracción de carbono de 0,5. El carbono total almacenado fue en promedio 171,3 Mg C ha-1, de los cuales 102,0 Mg C ha-1 estuvieron en 0-30 cm de suelo, seguido de la biomasa aérea, abajo del suelo y la necromasa (53,7; 10,9 y 4,3 Mg C ha-1, respectivamente. El bosque secundario que almacenó mayor carbono (271,7 Mg C ha-1; p = 0,001), seguido del SAF poró-café (129,1 Mg C ha-1) y, por último el SAF laurel-café (113,2 Mg C ha-1). Se encontraron diferencias estadísticas (p = 0,004) en el carbono almacenado en la biomasa total y en el suelo entre los PA. En contraste, no se presentaron diferencias significativas (p = 0,73) en el carbono total almacenado entre los PA

Evaluación de carbono aéreo, clorofila foliar, eficiencia energética y diversidad florística en sistemas agro biodiversos en la parroquia Principal- Chordeleg

Alteraciones climáticas, sobre explotación de sistemas forestales han causado la pérdida de riqueza de especies, sumideros grandes de carbono (bosques) y la expansión de la tecnología agrícola han llevado que se requiera de más energía en la producción agrícola; siendo importante conocer los sistemas agro-biodiversos en los que se incluyen los sistemas agroforestales. Este estudio tuvo como objetivo evaluar; carbono aéreo, clorofila foliar, eficiencia energética y diversidad florística. Se evaluó una muestra de 185 sistemas productivos (agroforestal, cultivo ciclo corto, pastizal), estableciendo tres pisos altitudinales (zona baja, media y alta). La metodología se basó en parcelas de 800 m2 tomadas al azar. Se estimó la cantidad de carbono, mediante ecuaciones alométricas, con el equipo atLEAF se midió índice de clorofila en forestales, la eficiencia energética se obtuvo mediante aplicación de encuestas estructuradas en cada sistema y la diversidad florística se identificó por medio de índices de diversidad alfa (Margalef, Simpson y Shannon-Wiener) y beta (Jaccard). Los resultados generalmente indicaron un comportamiento no normal; la variable almacenamiento de carbono aéreo, mostró medianas de 4.97 t C/ha (zona baja) y 5.17 t C/ha (zona media); la especie Luma apiculata obtuvo el mayor valor en cuanto a clorofila foliar (80,1 unidades atLeaf); el 61,62% de los sistemas evaluados manifestaron ser eficientes energéticamente y el 38,38% ineficientes. En diversidad florística, el índice alfa muestra diversidad media para índices de Margalef y Shannon y alta para el índice de Simpson y para la diversidad beta se muestra un índice de similitud de Jaccard del 45%.Climate alterations, overexploitation of forest systems have caused the loss of species richness, large carbon sinks (forests) and the expansion of agricultural technology have led to the need for more energy in agricultural production; it is important to know the agro-biodiverse systems in which agroforestry systems are included. The objective of this study was to evaluate aerial carbon, leaf chlorophyll, energy efficiency and floristic diversity. A sample of 185 productive systems (agroforestry, short-cycle crops, pasture) was evaluated, establishing three altitudinal levels (low, medium and high altitude). The methodology was based on plots of 800 m2 taken at random. The amount of carbon was estimated using allometric equations, the atLEAF equipment was used to measure the chlorophyll index in forests, energy efficiency was obtained by applying structured surveys in each system and floristic diversity was identified by means of alpha (Margalef, Simpson and Shannon-Wiener) and beta (Jaccard) diversity indices. The results generally indicated a non-normal behavior; the aerial carbon storage variable showed medians of 4.97 t C/ha (low zone) and 5.17 t C/ha (medium zone); the species Luma apiculata obtained the highest value in terms of leaf chlorophyll (80.1 atLeaf units); 61.62% of the evaluated systems declared to be energetically efficient and 38.38% inefficient. In floristic diversity, the alpha index shows medium diversity for Margalef and Shannon indices and high for Simpson's index, and for beta diversity a Jaccard similarity index of 45% is shown.0000-0002-2225-7881Ingeniero AgrónomoCuenc

Dinámica del carbono orgánico en suelos de sistemas agroforestales cafeteros en Tibacuy, Cundinamarca

El CO2 es un gas de efecto invernadero resultado de actividades antrópicas o procesos biológicos que influye en el aumento de la temperatura global. Los ecosistemas son fuente o reservorio de CO2 y son alterados por cambios climáticos. En ese sentido, los sistemas agroforestales (SAF) fijan el CO2 en carbono orgánico almacenado en suelo, necromasa, y productos forestales. El suelo es el mayor sumidero terrestre de carbono orgánico por lo que se hace necesario investigar sistemáticamente el efecto del dosel de sombra en el suelo de los sistemas agroforestales, debido a su aporte de microclimas, materia orgánica y barreras contra procesos erosivos del suelo, generando una dinámica de almacenamiento de carbono y de reducción en la respiración de suelo que pueden promover la adaptación y la mitigación del cambio climático. En Tibacuy, Cundinamarca se evaluó el efecto del dosel de sombra en el almacenamiento de carbono orgánico en suelos y la respiración se suelo de sistemas agroforestales cafeteros de Sombra alta (SA), Sombra media (SM) y Sombra baja (SB). Se seleccionaron 5 fincas por cada tipología de sombra realizando análisis fotográfico de apertura del dosel y de radiación transmitida con el software GLA® (Gap Light Analyzer), las fincas seleccionadas contaron con plantaciones de café variedad Castillo en edad productiva entre 4 a 8 años. En cada finca se estableció una parcela de 1000 m2 en donde se estimó la respiración de suelo, el carbono almacenado en hojarasca y carbono orgánico de suelo COS. Se usó cámara SRC-1 de CIRAS3 para medir la respiración del suelo durante tres meses, en tres horas del día: 9:30am, 12:30m y 03:30pm; Se colectó hojarasca en entrecalles y bajo plantas de café; Se usaron transectos de línea perpendiculares para medir longitudes, diámetros y durezas de la Madera muerta caída (MMC) interceptada por la línea; Método de cubicación y factor de expansión de biomasa para estimar el carbono de la madera muerta en pie (MMP); se usó método de volumen conocido para densidad aparente y Walkey black para carbono orgánico de suelo (COS); por último se tomaron las condiciones climáticas del municipio para analizarlas con la respiración de suelo. Como resultado, el carbono orgánico total almacenado en los sistemas con diferente nivel de sombrío, presentó alta proporción en COS, seguido de hojarasca, MMC y MMP (137,7; 3,7, 3,01 y 0,95 t C/ha, respectivamente). El carbono en hojarasca presentó diferencias altamente significativas (p<0,0001), con mayor almacenamiento en el sistema SA seguido de SB y SM (4,3, 3,7 y 3,2 t C/ha, respectivamente). El carbono en MMP presentó diferencias significativas (p=0,0003) con mayor almacenamiento en el sistema SM seguido de SA y SB (1,2, 1,0 y 0,7 t C/ha, respectivamente). Carbono en MMC presentó diferencias altamente significativas (p<0,0001) con mayor almacenamiento en el sistema SB seguido de SA y SM (4,8, 2,3 y 1,9 t C/ha, respectivamente). El carbono orgánico de suelo con diferencias altamente significativas (p<0,0001), presentó mayor almacenamiento en el sistema SM, seguido de SA y SB (182,1, 121,0 y 109,9 t C/ha, respectivamente). La respiración de suelo con diferencia significativa (p=0,0046), presentó mayor liberación en SM seguido SB y SA (1,0, 0,9 y 0,8 μmoles CO2/s, respectivamente). En la relación de variables, el carbono almacenado entre COS y necromasa fue mayor en SM seguido de SA y SB (188,4, 128,6 y 119,2 t C/ha, respectivamente). La respiración de suelo presentó relación directa con la covariable humedad relativa, con un valor mayor en SM seguidos de SB y SA (77,1, 76,0 y 74,4 mbar, respectivamente). La respiración de suelo fue mayor en el sistema SM, muy similar en el sistema SB; sin embargo, SM presentó un flujo de 13 carbono más activo, con mayor estabilidad de temperatura de suelo y ambiente, alto COS lo cual se relaciona con la presencia de los árboles que generan la sombra en el sistema. Por último, durante los tres meses de muestreo de respiración de suelo, la emisión de CO2 se redujo en el mes con menos horas luz. El almacenamiento de carbono y la respiración de suelo afectados por el dosel de sombra presentaron diferencias altamente significativas, donde los suministros orgánicos al suelo y la inmovilización de carbono en la necromasa fueron fluctuaciones importantes en la reducción de las emisiones de CO2 atmosférico. Estos resultados permiten concluir que el dosel de sombra afecta el positivamente el almacenamiento de carbono y la reducción de la respiración en suelos, donde los sistemas de sombra media son los que más favorecen en contraste con los otros dos sistemas a la mitigación y adaptación al cambio climático al mejorar la calidad del suelo como sumidero de carbono y evitar su degradación.MaestríaMagíster en Agroforestería Tropica

Análisis y comparación de la biomasa aérea de la cobertura forestal según zona de vida y tipo de bosque para costa rica

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Forestal). Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Forestal, 2011.The management and conservation of tropical forests and climate change are related because these forests store biomass and also contribute with the reduction of the emission of green house gases. In this paper, were calculated the existing aboveground biomass in different forest types, with their respective life zone. Were performed an exhaustive search of information, which was taken from databases, thesis, permanent sample plots and forest inventory made in previous years. The average biomass by forest type, ranged from 2 t/ha for early secondary forest to 445,40 t/ha to primary forest. The variation of altitudinal belts in primary forest, was 20 t/ha for subalpine to 445,40 t/ha for the montane low. The moisture gradient in primary forests caused a variation of the aboveground biomass of 161,33 to 445,40 t/ha for dry forest and wet forest, respectively. Then, comparisons were made with existing biomass data in other places of Mesoamerica

Memorias del III seminario internacional de agroforestería

Conferencias Magistrales Internacionales

Estimación de biomasa aérea de Inga edulis mart. y Coffea arabica L. en el Alto Mayo, San Martín

Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad de Ciencias Forestales. Departamento Académico de Manejo ForestalEste estudio evaluó la cantidad de biomasa aérea de los árboles de Inga edulis y arbustos de Coffea arabica que crecen en sistemas agroforestales en el Alto Mayo, San Martín. Se estimó la biomasa aérea total de cada individuo de la muestra, evaluándose en total 15 árboles de Inga edulisy 65 arbustos de Coffea arabica. La etapa de campo implicó la realización de dos tipos de muestreos: uno no destructivo con los individuos de Inga edulis y otro destructivo con los individuos de Coffea arabica. Los árboles de Inga edulis fueron evaluados mediante la medición de sus diámetros a diferentes alturas, así como la medición de la longitud y el diámetro de las ramas principales por medio del uso del Realscopio de Biterlich, se calculó el volumen y se estimó la biomasa aérea total. Los arbustos de Coffea arabica fueron medidos; sus hojas, ramas y tallos fueron cortados y pesados, y se tomaron sub muestras de cada componente para medir el porcentaje de materia seca y a partir de esto estimar la biomasa aérea total. La cantidad de biomasa almacenada varió desde 16,15 kg a 586,05 kg por árbol de Inga edulis y desde 0,46 kg a 8,09 kg por arbusto de Coffea arabica. Se desarrollaron ecuaciones que estiman, con una alta precisión, la cantidad de biomasa almacenada utilizando las variables independientes diámetro (cm) y altura total (m) para cada ecuación. Las mejores ecuaciones de biomasa para cada especie se seleccionaron utilizando los valores del Cuadrado Medio del Error (CME) y los valores del Índice de Furnival (IF). Las ecuaciones encontradas son exclusivas para individuos de Inga edulis y Coffea arabica que crecen en sistemas agroforestales en el Alto Mayo.Tesi

Almacenamiento de carbono y análisis de rentabilidad en sistemas agroforestales con Coffea arabica (L.) en la zona de los Santos, Costa Rica

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Forestal) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Forestal, 2017.Coffee cultivation is one of the most important agricultural products nationwide. The Santos area is a coffee region that stands out for its high quality coffee, however, the action of climate change and inadequate management practices put their production at risk. Given this situation, the incorporation of trees in the coffee plantations emerges as a very interesting alternative, since they have the possibility of generating products and financial, environmental and social benefits that improve the sustainability of the system. The general objective of this thesis is to determine which arrangement presents the greatest integral benefits within an agroforestry system in the Zona de los Santos. The evaluated arrangements were coffee-Persea americana, coffee-Grevillea robusta, coffee-Erythrina sp. and coffee-Full sun. Through a completely randomized design and a financial analysis, it was determined which combination stored the most carbon in the system and which arrangement was the most profitabl

Estimación de la Reserva de Carbono Almacenado en el Área de Conservación Municipal Bosque de Huamantanga – Jaén

El propósito fundamental del presente trabajo de investigación es la estimación de la reserva de carbono almacenado en la biomasa del Bosque de Huamantanga (ACM-BH), procedente de la parte aérea, hojarasca, necromasa y suelo. La población estuvo conformada por las 3,840.72 ha del área de conservación, con una muestra de 62 parcelas de 4 m x 25 m y 5 m x 100 m según el diámetro del fuste, donde se recolectó la información dasométricas de árboles, arbustos; dentro de estas parcelas se establecieron sub parcelas de 1 m2 que sirvió para recolectar herbáceas y sub parcelas de 50 cm2 para recolectar hojarasca, las muestras obtenidas se pesaron, se codificaron y se embalaron para ser llevadas al laboratorio donde se secaron hasta obtener un peso seco constate. En las sub parcelas de 50 cm2 se hicieron calicatas para obtener muestras de suelo a 30 y 60 cm. Se codificaron y se llevó al laboratorio donde se secó en la estufa a 110 °C, con los pesos se obtuvo la densidad aparente cuyos resultados permitieron calcular el carbono del suelo. Como resultado se obtuvo: 415.2950 t/ha de biomasa vegetal total, 186.6018 tC/ha acumulado en árboles, arbustos, hierbas, hojarasca y necromasa; 153.58575 tC/ha en el suelo; Así mismo se concluye que el stock de carbono total en toda el área del Bosque Huamantanga es de 340.18755 tC/ha

Relación del Carbono y Nitrógeno del suelo con usos y coberturas del terreno en Alcalá, Valle del Cauca

En el municipio de Alcalá, Valle del Cauca, se evaluaron los porcentajes y almacenamientos de carbono y nitrógeno en el suelo, relación C:N, densidad aparente y abundancias naturales de 13C y 15N para las profundidades 0-10, 10-20 y 20-30 cm. La evaluación se realizó en tres zonas altitudinales entre 1150 y 1600 m, para lo cual se construyeron grillas con 16 puntos de muestreo ubicados a 200 m de distancia. Las emisiones de metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) fueron evaluadas durante un periodo de ocho meses en relicto de selva, pastizal, cafetal variedad Colombia y guadual, utilizando el método de cámara cerrada. También se analizó la distribución espacial de los almacenamientos de carbono en la capa de suelo 0-30 cm por medio de la herramienta geoestadística cokriging, utilizando como covariable para la interpolación el almacenamiento de nitrógeno en 0-30 cm. Las propiedades fisicoquímicas del suelo variaron significativamente (p<0.05) entre profundidades, con los mayores almacenamientos de C y N en la capa superficial (0-10 cm), que disminuyeron con la profundidad; contrario con la relación C:N, densidad aparente, 13C y 15N que presentaron los valores más altos en la profundidad 20-30 cm. Entre las tres zonas de muestreo también hubo diferencias altamente significativas (p<0.005), mostrando el efecto de la altura sobre el nivel del mar, destacándose la zona alta por presentar mayores contenidos de C y N, mayor relación C:N, y menor densidad aparente y abundancia natural de 15N. En 24 de los 96 sitios muestreados hubo cambios de vegetación de tipo fotosintético C3 (cafetal, relicto de selva) por C4 (pastizal, cultivo de caña panelera) y viceversa. En estos lugares el 13C varió entre -25.31 y -18.82¿ indicando que el carbono almacenado en el suelo en gran parte fue producto de la fijación de las plantas C3 y se conservó incluso después de 16 años de haberlas sustituido.In Alcalá, Valle del Cauca, percentages and stocks of soil organic carbon and nitrogen, C:N ratio, bulk density and natural abundance of 13C and 15N at 0-10, 10-20 and 20-30 cm were evaluated. It was carried out in three altitudinal ranges between 1150-1600 m, constructing grids with 16 sampling points located at 200 m from each other. Methane (CH4) and nitrous oxide emissions (N2O) were evaluated during eight months in forest, Colombian coffee variety and bamboo, using closed chamber method. Also, spatial distribution of carbon stocks at 0-30 cm were analyzed with geostatistical tool cokriging, using like interpolation covariable nitrogen stock in 0-30 cm. Significant differences (p<0.05) between layers were found in soil physicochemical properties, major C and N stocks were in surface (0-10 cm), decreasing in deepest layers; contrary to C: N, bulk density, 13C and 15N with highest values in 20-30 cm. Also three sampling zones differ significantly (p<0.05), showing altitude effect and differentiating high zone due to major C and N contents, high C:N ratio and low bulk density and 15N natural abundance. In 24 of 96 sampling points there was changes from C3 (coffee, forest) to C4 vegetation (pasture, sugarcane) and vice versa. In these sites 13C ranged -25.31 and -18.82‰ indicating that sequestered carbon was fixed by C3 plants and it was in soil 16 years after substitution. Contrary, forest showed high carbon stabilization capacity because in 13 years replace more than 70% of C from pastures those were over 60 years. CH4 emissions were observed only in pasture, with positive net values during eight months (2345.24 mg m-2), while other land uses served as sinks of this greenhouse gas, mainly Colombian coffee variety that consumed -838.40 mg m-2. In other hand, N2O was emitted in all land uses, but pasture showed major net flux with 820.31 mg m-2. Carbon spatial distribution showed spatial dependence between sampling points in all grids except number two, differentiating grids three and five because sampling distance was no sufficient for eliminating data dependence; indicating the existence of soil properties variations to a superior scale that grids, and it could be related with soil formation processes more than land use and vegetal land cover. Pastures promoted green house effect gases concentration into atmosphere, due to they presented high CH4 and N2O emissions, while Colombian coffee variety showed major carbon stocks in profile and greatest consumption of CH4 and N2O, this land use was not considered appropriate for provisioning ecosystem services related with nutrient cycling, because of it is contrary to Ecotechnology principles, being a monoculture with inefficient self-regulation processes, requiring constant human intervention through management practices such as fertilization, pest control, pruning and weeds elimination, those represent high monetary and energetic costs