Prueba de diferentes tratamientos de restauración ecológica en áreas deterioradas del Cerro el Potosí, Galeana, Nuevo León, México

[Tesis] ( Maestría en Ciencias Forestales) U.A.N.L.UANLhttp://www.uanl.mx

Technological Investigation of Prosopis leavigata Wood from Northeast Mexico

Im Rahmen dieser Arbeit wurden die holztechnologischen Eigenschaften der im Nordosten Mexikos vorkommenden Baumart Prosopis laevigata untersucht. Die Prosopis-Arten kommen überwiegend auf ariden und semiariden Standorten vor. Sie dienen der Produktion von Tierfutter, Mehl, Gummi, Mulch und Kompost. Sie spielen auch eine wichtige Rolle für die Produktion von Honig. Das Holz wird zur Herstellung von Parkett, Möbeln und verschiedenen Dekorationsgegenständen verwendet. Die Hauptverwendung des Holzes liegt jedoch in der Nutzung als Brennstoff. Die Bedeutung der Prosopis-Arten sowohl in Mexiko als auch weltweit wird in Kapitel 1 dargestellt. Dabei wird auch auf die Verwendung, den Handel und die ökologische Bedeutung der Prosopis-Arten eingegangen. Die schnell wachsende Prosopis laevigata gehört zu den obligatorischen Kernholzbildnern und weist nur einen sehr geringen Splintanteil (ca. 2 3 cm Dicke) auf. Das Splintholz spielt bei der Holzverwendung praktisch keine Rolle. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit ausschließlich das Kernholz untersucht. In den Kapiteln 2 und 3 folgen die holzanatomische Beschreibung und die chemische Analyse der Inhaltsstoffe im Kernholz. Weiterhin wurden auch die Größe, Häufigkeit und Verteilung der Gefäße wie auch der Libriformfasern und der Parenchymzellen untersucht und mit anderen Prosopis-Arten verglichen. Die chemische Zusammensetzung des Holzes, die Verteilung von Lignin und phenolischen Verbindungen sowie der Extraktstoffe in den Harzkanälen, Parenchymzellen und der S2-Zellwand wurden mittels UV-Massenspektrophotometrie bestimmt. Die chemischen Analysen ergaben einen Gehalt an Holocellulose zwischen 61,7 und 64,5% und einen Gehalt an Klason-Lignin zwischen 29,8 und 31,4%. Das Holz enthielt einen hohen Anteil an Extraktstoffen (14,1 bis 16,0%), darunter auch Katechin, Epikatechin und Taxifolin. Die Eigenschaften des Holzes werden unter anderem auch durch die klimatischen Bedingungen am natürlichen Standort beeinflusst. Die wesentlichen physikalischen und mechanischen Holzeigenschaften wurden anhand von Versuchsbäumen aus vier verschiedenen Regionen Nordost Mexikos in ihrer Variabilität dargestellt. Kapitel 4 beschreibt die physikalischen und mechanischen Eigenschaften, wie Dichte, Quellung und Schwindung, statischen und dynamischen E-Modul, Biegefestigkeit sowie Härte. Die Ergebnisse zeigten, dass das Holz sehr dimensionsstabil ist und mittlere bis hohe Festigkeitseigenschaften hat. Dabei wurden je nach Herkunft unterschiedliche Werte ermittelt. Das Holz von P. laevigata ist sehr resistent gegen biologischen Abbau. Die natürliche Dauerhaftigkeit des Kernholzes wurde nach ENv 807 in einem standardisierten Erdsubstrat bestimmt. Die Dauerhaftigkeit extraktstofffreien Holzes gegenüber Basidiomyceten wurde über Wuchshemmung von Coniophora puteana und Trametes versicolor, verursacht durch die Zugabe von Extraktstoffen über heißes Wasser, wässrige Ethanollösung, wässrige Acetonlösung und Cyclohexan, bestimmt. Wie in Kapitel 5 beschrieben, zeigte das Kernholz einen sehr geringen Verlust bei der Masse und dem dynamischen E-Modul nach 32 Wochen im Bodenkontakt. Der geringe Massenverlust (0,4 bis 1,5%) wurde auch nach einem 16-wöchigen Test gegen die Basidiomyceten Coniophora puteana, Trametes versicolor, Irpex lactus und Pleurotus ostreatus festgestellt (in Anlehnung an EN 113). Die natürliche Dauerhaftigkeit des Holzes entspricht der Klasse 1 (sehr dauerhaft) nach EN 350-1. Die Extraktstoffe hatten einen mittleren bis hohen Einfluss auf das Wachstum von C. puteana und T. versicolor nach Einbringung in ein Malz-Agar-Medium. Der Einfluss der Extraktstoffe war in Konzentrationen über 1000 ppm deutlich größer. Die Kapitel 6 und 7 stellen die Ergebnisse der Schnellbewitterung und der Verleimungsversuche dar. Das Holz wies eine sehr hohe Dimensionsstabilität und Bewitterungsbeständigkeit auf. Im Allgemeinen wechselte die Farbe des Holzes von P. laevigata von braun nach weiß. Delta C (Maß für die Veränderung von Farbe) stieg von 5,6 auf 9,6. Die Rissbildung trat seltener auf als bei Fagus sylvatica, aber häufiger als bei Tectona grandis. Die Scherfestigkeit des Holzes wurde nach der Verleimung mit Melamin-Formaldehydharz (MF) und Polyvinylactetat (PVAc) ermittelt. Die Scherfestigkeit des mit Melamin-Formaldehyd-Harzen verleimten feuchten Holzes zeigte, dass P. laevigata auch für die Anwendung im Außenbereich geeignet ist (bislang nur im Innenbereich verwendet). Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der Verwendung des Holzes von P. laevigata aufgrund der Dichte, des Sorptionsverhaltens, der Bewitterungsbeständigkeit, der hohen natürlichen Dauerhaftigkeit und der hohen Scherfestigkeit nach der Verleimung kaum Grenzen gesetzt sind. Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchten Holzeigenschaften von Prosopis laevigata sowie die Verwendungsmöglichkeiten dieser Baumart zeigen, dass es sich aus Sicht der Forst- und Holzwirtschaft lohnt, diese Baumart zu fördern und zielgerichtet verwendungsorientiert zu untersuchen

¿Hay variaciones en la concentración de carbono entre especies de bosques de alto valor de conservación en el norte de México?

Despite the publication of numerous studies about carbon (C) concentration in various tree components, few have investigated the C variation in spatially restricted tree species. We evaluated differences in C concentrations among four conifer species of High Value Conservation Forests (HVCF) in northern Mexico. Total carbon concentration (TOC) analyses were performed for Cupressus lusitanica Mill, Picea chihuahuana Mtz., Abies durangensis Mtz., and Pseudotsuga menziesii Mirb. Carbon concentration varies within the structural tree component, but no significant difference was found when the aerial samples were classified based on the point of cardinal extraction from where they were taken. The species, P. menziesii, A. durangensis, and P. chihuahuana showed the lowest C concentration in the stems, while C. lusitanica had the highest.A pesar de la publicación de numerosos estudios sobre la concentración de carbono (C) en diversos componentes del árbol, pocos han investigado la variación entre especies de distribución restringida y sus componentes. Se investigaron las diferencias en las concentraciones de C entre las cuatro especies de coníferas de alto valor de conservación (Bosques HVCF) en el norte de México. Se realizó un análisis de la concentración total de carbono (TOC) para Cupressus lusitanica Mill., Picea chihuahuana Mtz., Abies durangensis Mtz., y Pseudotsuga menziesii Mirb. La concentración de C varía dentro del componente estructural de árbol, pero no se encontró ninguna diferencia significativa en la concentración de C según la orientación de la extracción cardinal de muestras de tejidos aéreos. Las especies, P. menziesii Mirb., A. durangensis Mtz. y P. chihuahuana Mtz., resultaron tener la menor concentración de contenido de carbono en los tallos, mientras que C. lusitanica Mill. tuvo la mayor.Fil: Hernández Vera, Diego. Universidad Juárez del Estado de Durango (México). Facultad de Ciencias Forestales.Fil: Pompa García, Marín. Universidad Juárez del Estado de Durango (México). Facultad de Ciencias Forestales.Fil: Wehenkel, Christian. Universidad Juárez del Estado de Durango (México). Instituto de Silvicultura e Industria de la Madera.Fil: Pérez Verdín, Gustavo. Instituto Politécnico Nacional (México). Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional.Fil: Carrillo Parra, Artemio. Universidad Juárez del Estado de Durango (México). Instituto de Silvicultura e Industria de la Madera

Growth and yield of an eucalyptus subtropical plantation in a Northeastern Mexico degraded land soil

Abstract Over the past three decades, woody species potentially useful for reforestation, fuelwood, coal and timber production have been over-exploited along the Gulf of Mexico, which has led to a gradual decline in the plant population and the progressive degradation of the environment. The present research evaluated the establishment, growth, and production of fuelwood from a plantation of five eucalyptus species planted in randomly arranged plots on a cleared clayey loam alkali soil in a semi-arid region of northeastern Mexico for a 20 year period. Eucalyptus camaldulensis, E. tereticornis and E. microtheca showed the highest average height growth rate (1.07 m year-1, 0.93 m year-1 and 0.85 m year-1, respectively). E. camaldulensis showed the highest volume values at 20 years (58.55 m3 ha-1), followed by E. tereticornis (54.15 m3 ha-1) and E. microtheca (51.91 m3 ha-1). E. sideroxylun and E. crebra yielded the lowest tree volumes (35.12 m3 ha-1 and 30.45 m3 ha-1, respectively). The results have shown that the adaptability of eucalyptus species to the climate of the subtropical regions allows their use in combination with the native vegetation to colonize degraded areas offering services in timber and non-timber products to the local population. In addition, the production of exotic trees with large trunk diameter with few side branches may increase the volume of the wood exploited and the income to the owner of the land and, thus, reduce the pressure on the native species. Keywords: exotic plants, fuelwood production, plant growth, plant survival, semiarid zones, reforestation. Resumen En las últimas tres décadas, las especies leñosas potencialmente útiles para la reforestación, producción de leña, carbón y madera han sido sobreexplotadas en la costa del Golfo de México, lo cual ha dado lugar a una paulatina disminución de la población vegetal y la degradación progresiva del ambiente. En la presente investigación se evaluó el establecimiento, la adaptabilidad, el desarrollo y la producción de leña y carbón de un cultivo de cinco especies de eucalipto por un período de 20 años en parcelas dispuestas al azar en un terreno desmontado con suelo profundo, franco-arcilloso y ligeramente alcalino de la región semiárida del noreste de México. Eucalyptus camaldulensis, E. tereticornis y E. microtheca mostraron la mayor tasa de crecimiento en altura promedio (1.07 m año-1, 0.93 m año-1 y 0.85 m año-1, respectivamente). E. camaldulensis mostró los valores de volumen más altos a los 20 años (58.55 m3 ha−1), seguido de E. tereticornis (54.15m3 ha−1) y E. microtheca (51.91 m3 ha-1). E. sideroxylun y E. crebra arrojaron los volúmenes arbóreos más bajos (35.12 m3 ha−1 y 30.45m3 ha−1, respectivamente). Los resultados obtenidos muestran que la adaptabilidad de las especies de eucalipto al clima de las regiones subtropicales permite su uso en combinación con la vegetación nativa en áreas degradadas ofreciendo servicios en productos maderables y no maderables a la población local. Además, la producción de árboles exóticos de gran diámetro y con pocas ramas laterales puede aumentar el volumen de la madera explotada, los ingresos del propietario de los terrenos y disminuir así la presión sobre las especies nativas. Palabras clave: plantas exóticas, producción de madera, crecimiento, sobrevivencia, zonas semiáridas, reforestación

Foliar biomass production and litterfall pattern of five timber species in forest plantations of semi-arid lands of the northeastern Mexico

Abstract Background: Fodder shrubs and trees have both economic as well as ecological values in most extensive systems of arid and semiarid regions. Hypothesis: The litterfall represents an important way in maintaining the productivity of these ecosystems, and we hypothesized that its production pattern is related to the foliar biomass production, associated with seasons and species. Studied species: Acacia berlandieri, Acacia wrightii, Ebenopsis ebano, Havardia pallens and Helietta parvifolia. Study site and years of study: The foliar biomass was evaluated seasonally, from the dry weight of a representative branch of each species. The litterfall was collected every 15 days through litter traps installed under tree canopies, in experimental plantations of 30 years old, in the semi-arid zone of northeastern Mexico. Results: The foliar biomass values showed highly significant differences (P 0.05) among species. The maximum foliar biomass production was registered in summer by E. ebano (9,029 kg ha-1), while the lowest value (103 kg ha-1) was recorded in winter by A. wrightii. The greatest leaf litter accumulation was observed in winter (296 kg ha-1) by A. wrightii, and the lower value was recorded in spring, by E. ebano (97 kg ha-1). A significant linear correlation (R2 = 68,79 %) was determined between accumulation of leaf litter and foliar biomass production in autumn. Concluisions: As conclusion, the leaf litter pattern can be related to the foliar biomass production, depending on the seasons and species. That constitutes a practical tool for the management of the forest ecosystems in semiarid areas. Key words: Foliar biomass, litterfall, timber species, semi-arid zone Abstract Los arbustos y árboles forrajeros constituyen un valor tanto ecológico como económico en la mayoría de los sistemas extensivos de las regiones áridas y semiáridas. Hipótesis: La caída de hojarasca representa una importante vía para el manutenimiento de la productividad de estos ecosistemas, por lo que se plantea como hipótesis que su patrón de producción está relacionado con la producción de biomasa foliar, en función de las estaciones y de las especies. Especies en estudio: Acacia berlandieri, Acacia wrightii, Ebenopsis ebano, Havardia pallens y Helietta parvifolia. Sitios de estudio y fechas: La biomasa foliar se evaluó estacionalmente a partir del peso seco de una rama representativa de cada especie. La colecta de hojarasca se hizo quincenalmente, a través de trampas de hojarasca, instaladas en la base de los árboles en plantaciones forestales de 30 años de edad, en la zona semi-árida del noreste de Mexico. Resultados: Se presentaron diferencias altamente significativas (P 0.05), pero con diferencias altamente significativas por estación del año (P < 0.01). La biomasa foliar alcanzó su máximo producción en verano (9,029 kg ha-1) con E. ébano, mientras que el valor menor (103 kg ha-1) se registró con A. wrightii en invierno. El mayor aporte de hojarasca foliar ocurrió en invierno (296 kg ha-1) con A. wrightii, y el menor valor (97 kg ha-1) se registró en primavera con E. ebano. Se determinó una correlación lineal significativa (R2 = 68,79 %) entre la acumulación de hojarasca y la producción de biomasa foliar en otoño. Conclusiones: Como conclusión, el patrón de caída de hojarasca está relacionado con la producción de biomasa foliar, dependiendo da les estaciones y de las especies. Esto constituye una herramienta práctica para el manejo de los ecosistemas forestales de zonas semiáridas. Palabras clave: Biomasa foliar, hojarasca, especies leñosas, zona semi-árida

Natural durability of seven tropical timber species in ground contact at three sites in México

The interaction between wood and soil is one of the most hostile environment that a piece of wood can be exposed to. However, few field tests have been developed to determine its natural durability of Mexican timber species. In this study, the natural durability of seven tropical timber species was determined in Mexico, according to the European Standard EN 252. Test stakes were placed at three sites (Veracruz, Michoacán and Nuevo León) with different climatic, altitude, biodiversity and soil type conditions. After one year of exposure, statistical differences (p < 0.001) in decay level for sites and species were determined. The site with the most adverse environment was Veracruz followed by Michoacán and Nuevo León. Dalbergia granadillo, Cordia elaeagnoides and Swietenia humillis were classified according to the European Standard EN 350-1 as very durable (Class 1), while Enterolobium cyclocarpum and Hura polyandra were classified as durable (Class 4). Tabebuia donell-smithii, Tabebuia rosea and Fagus sylvatica (control) were classified as non-durable (Class 5). Keywords: Field test, European Standard 252, level of decay, durability class, pick-test

Assessing the natural durability of different tropical timbers in soil-bed tests

Ground contact speeds up timber decay because of the large number of microorganisms in soil. This study, we assessed the natural durability of seven tropical species using the European standard EN 807 (2001). We embedded samples of Dalbergia granadillo, Cordia elaeagnoides, Swietenia humillis, Tabebuia donell-smithii, Hura polyandra, Enterolobium cyclocarpum and Tabebuia rosea and temperate species Fagus sylvatica (as a control) in sandy, clay-sandy-loam and clay-loam for 8, 16, 24 and 32 weeks. We evaluated durability of the samples by determining the mass loss and modulus of elasticity (MOE) loss. The results varied significantly (p &lt; 0.001) depending on timber species and soil type considered. The D. granadillo and C. elaeagnoides were the most durable, with mass losses of 4.5%, 6.5% and MOE losses of 4.5%, 20.5%, respectively. F. sylvatica, T. rosea and E. cyclocarpum samples were the least durable, with mass losses of 22.3-25% and MOE losses of 35.8-59.8%, respectively. Decay was most aggressive in sandy-clay-loam soil followed by the clay-loam soil and finally the sandy soil

Diversidad de macromicetos en bosques de pino en el municipio Madera, Chihuahua

El municipio Madera cuenta con una gran diversidad de ecosistemas que albergan una alta riqueza de especies fúngicas, de las cuales se tiene poco conocimiento debido a la falta de investigación para esa zona. El objetivo del presente estudio fue determinar y comparar la diversidad, hábitos y comestibilidad de los macromicetos. El muestreo se realizó en siete parcelas de 100 m × 100 m, en seis ejidos del municipio Madera, Chihuahua, durante los meses de julio y agosto del año 2016; se determinó número efectivo de especies, abundancia de frutos y diversidad alfa, mediante los índices de Shannon (Hˈ) y Margalef (DMG). Los resultados mostraron un total de 69 taxa de macromicetos, pertenecientes a 27 familias y 46 géneros; de acuerdo al hábito de desarrollo, 53.62 % son saprobias, 43.50 % micorrízicas y 2.90 % patógenas. En cuanto a la comestibilidad, 28.98 % tienen potencial alimenticio. La mayor diversidad se presentó en el ejido Socorro Rivera (H’=2.44 y DMG=3.58). Las especies con mayor distribución en las localidades de estudio pertenecen a Amanita; el porcentaje más alto de similitud de especies se registró en los ejidos Nicolás Bravo (paraje El Pedregoso) y Madera, con 18 %. Los taxones fúngicos registrados se suman a los citados previamente; con ello, aumenta el conocimiento para el estado de Chihuahua

Use of agave durangensis bagasse fibers in the production of wood-based medium density fiberboard (MDF)

There is an increasing interest in using non-wood lignocellulosic materials for the production of wood-based medium density fiberboard (MDF). Agave durangensis Gentry bagasse is a waste product produced in large quantities in the mezcal industry. This study evaluated the incorporation of A. durangensis bagasse fibers (ADBF) to elaborate MDF wood-based panels. Three types of panels with different ratios (wood fibers: bagasse fibers) were investigated. The ratios evaluated were 100:0, 90:10, and 70:30. The density profiles, water absorption, and thickness swell of the panels were determined, as well as the modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR), and internal bond (IB), according to the ASTM D1037-06a standard. The results were compared to the ANSI A208.2-2016 standard. The effect of the addition of ADBF on the properties of the panels was analyzed. Density profiles were comparable among the three types of panels, while water absorption, thickness swelling, MOE, MOR, and IB were similar between panels with ratios of 100:0 and 90:10. Panels with 10% and 30% of ADBF meet the minimum ANSI requirements for quality grade 115. It is feasible to use up to 30% of ADBF in the manufacture of wood-based MDF panels

Producción de hojarasca y retorno de nutrientes vía foliar en un matorral desértico micrófilo en el Noreste de México = Litterfall production and nutrient returns through leaves in a microphyllous desert scrubland, northeastern Mexico

La caída de hojarasca y el contenido de macro (Ca, N, P, Mg y K) y microminerales (Fe, Mn y Zn) de las hojas se compararon en dos sitios durante 12 meses (septiembre 2008-agosto 2009). El sitio 1 se ubicó en la comunidad El Llano de La Soledad, Galeana, Nuevo León (1,863 m) y el sitio 2 en la comunidad San José del Alamito, Satillo, Coahuila (1,895 m). En cada sitio se colocaron, aleatoriamente, 10 canastas (1 m2) para la captura de hojarasca. La caída anual de hojarasca en el sitio 2 fue mayor (407 g·m-2·año-1) que en el sitio 1 (162 g·m-2·año-1). Las hojas representaron el 47.7 y 53.2 % en el sitio 1 y 2, respectivamente, seguido de ramas (24.6 y 20.3 %), estructuras reproductivas (21.3 y 20.2 %) y otros (4.3 y 7.6 %). La deposición de macro y microminerales fue mayor en el sitio 2 que en el sitio 1. Las diferencias espaciales y temporales, en la cantidad de hojarasca y el retorno de minerales, pudieron estar relacionadas con las temperaturas extremas, composición de la vegetación y propiedades químicas del suelo. ABSTRACT Litterfall and macro (Ca, N, P, Mg and K) and microminerals (Fe, Mn and Zn) components of the leaves were compared in two sites for 12 months (September 2008-Agust 2009). Site 1 was located in El Llano de La Soledad, Galeana, Nuevo León, Mexico (1863 m) and site 2 in San José del Alamito, Saltillo, Coahuila, Mexico (1895 m). A total of 10 litter traps (1 m2) were randomly located at each site to collect litterfall. The annual litterfall at site 2 was higher (407 g·m-2·year-1) than at site 1 (162 g·m-2·year-1). Leaves (47.7 and 53.2 %: site 1 and site 2, respectively) constituted the highest component, followed by branches (24.6 and 20.3 %), reproductive structures (21.3 and 20.2 %) and others (4.3 and 7.6 %). The deposition of macro and microminerals was higher at site 2 than at site 1. The spatio-temporal differences in litterfall and mineral return might have been related to the extreme temperatures, plant species composition and chemical soil properties