Caracterización de las estructuras diamétricas de los bosques naturales del noroeste de Durango, México

The diameter distribution of 44 permanent plots (conifers and broadleaf trees) was modeled using the three-parameter Weibull and Johnson's SB probability density functions (PDFs) in Santiago Papasquiaro, Durango. Four different methods of fitting parameters were used: maximum likelihood (ML), moments (MM), non-linear regression by ordinary least squares (ONLS) and percentiles (MP). The best method of fitting parameters for conifers and broadleaf trees was the method of moments. In modeling the Weibull PDFs, it was assumed that the location parameter (ε) corresponds to the minimum measurable diameter. The scale parameter (λ) was modeled using the method of prediction parameter (PPM) through a linear regression relating to the quadratic mean diameter and dominant height of the stand. Finally, the shape parameter (γ) was indirectly recovered by the method of moments through prediction of the average diameter of the stand. According to the Kolmogorov-Smirnov test (P= 0.05), 71 % of the plots for the group of conifers and 68 % of the plots for the group of broadleaf species come from a population that follows the fitting distribution functionLa distribución diamétrica de 44 parcelas permanentes (coníferas y latifoliadas) se modeló a través de las funciones de densidad de probabilidad (FDP) Weibull de tres parámetros y SB Johnson, en el municipio de Santiago Papasquiaro, Durango. Para ello, se emplearon cuatro métodos de ajuste de parámetros: máxima verosimilitud, momentos, regresión no lineal por mínimos cuadrados ordinarios y percentiles. El mejor método de ajuste para las especies de coníferas y latifoliadas fue el método de momentos. En el modelado de la FDP Weibull se asumió que el parámetro de localización (ε) corresponde al diámetro mínimo inventariable de la distribución. El parámetro de escala (λ) se modeló con el procedimiento de predicción de parámetros a través de un modelo de regresión lineal simple que relaciona γ con el diámetro cuadrático medio y la altura dominante del rodal. Finalmente, el parámetro de forma (γ) fue recuperado indirectamente por el método de momentos a través de la predicción del diámetro medio del rodal. De acuerdo con la prueba de Kolmogorov-Smirnov (P = 0.05), 71 % de las parcelas del grupo de especies de coníferas y 68 % de las parcelas del grupo de latifoliadas provienen de una población que sigue la función de distribución ajustadaS

Ecuaciones alométricas para estimar biomasa y carbono en Trichospermum mexicanum (DC.) Baill.

The aim of the present study was to adjust linear and non-linear equations in order to estimate the carbon component of leaves, branches and entire trees. The results indicate that at the individual level, the total component shows the best adjustment statistics, while major variation is detected in the branches and in the trunk. In addition, an analysis of the biomass percentages in each component indicates that the trunk accounts for 57% of the biomass, 9% for leaves and 34% for branches.El presente estudio tuvo como objetivo ajustar ecuaciones lineales y no lineales para estimar carbono, por componente de hojas, ramas, fuste y total. Los resultados indican que, en el ámbito individual, el componente total muestra los mejores estadísticos de ajuste; mientras que las mayores variaciones se detectan en las ramas y en el fuste. Adicionalmente, se analizaron porcentajes de biomasa por componente donde se observa que el fuste aporta el 57% de la biomasa, las hojas el 9% y las ramas solamente el 34% de la biomasa total

Factor de conversión de productos forestales en la industria de tarimas en Durango

Reducir la pérdida de materia prima y mejorar la producción son tareas en continuo desarrollo en el sector productivo. El objetivo del presente estudio fue determinar el factor de conversión de materia prima para productos de tarimas para empaque. Se evaluó el proceso de asierre en cuatro aserraderos de El Salto, Durango, México; además se seleccionaron 308 trozas de pino con diámetros de 14 hasta 41 cm y 1.07 m de longitud, distribuidas en cuatro categorías diamétricas. El asierre se cronometró con una precisión de 1/100 segundos; el volumen de las trozas y los productos generados se cubicaron con un xilómetro; el rendimiento se estimó mediante la proporción de madera aserrada entre el volumen en rollo y los costos de producción, con la suma de los costos fijos y variables del proceso. Los resultados mostraron que por cada metro cúbico de madera en rollo aserrada es posible obtener 217 pies tabla (pt), en piezas de tarima y 207 pt de residuos. El tiempo para aserrar 1.00 m3 de madera en rollo se estimó en 1.95 h; por lo tanto, la productividad fue de 0.51 m3 r h-1. El factor de conversión indicó que para 1.00 m3 de piezas para tarima se requieren de 1.95 m3 r h-1 madera en rollo. El costo de producción fue de US$161.30 por m3 aserrado. A medida que aumenta el diámetro de las trozas, se incrementan el rendimiento y la productividad; mientras que el tiempo de proceso y los costos de producción disminuyen

Tecnologías matemáticas para el desarrollo de modelos de crecimiento de bosques mixtos e irregulares de Durango, México

Tesis (Maestría en Ciencias Forestales) UANLUANLhttp://www.uanl.mx

Herramientas para la gestión de los bosques mixtos e irregulares del Estado de Durango, México

La Sierra Madre Occidental (SMO) es una región de gran interés ecológico debido a su alta heterogeneidad ambiental atribuida a su elevada diversidad fisiográfica y climática. Dentro de esta región se ubica el estado de Durango (71.5% de su superficie), que está considerado como la más importante reserva nacional forestal, generando entre el 25 y 30% de la producción maderable, con un total de 1.5 millones de m3 de madera en rollo anuales, además de ser una fuente importante de servicios ambientales. El manejo forestal en la región se ha enfocado en las últimas tres décadas hacia rodales irregulares para el aprovechamiento de las especies maderables de alto valor comercial, principalmente del genero Pinus. El manejo de estos bosques requiere de herramientas cuantitativas confiables para predecir los niveles de crecimiento y rendimiento maderable, controlar la densidad del rodal y programar los aclareos, estimar las clases de productos a obtener, y optimizar el turno comercial. Para llevar a cabo lo anterior se requiere de información confiable del ecosistema para una estimación precisa que permita, además, calcular parámetros ambientales como la captura de carbono y tener en cuenta factores como el efecto invernadero, mediante la modelización del cambio climático. En el presente trabajo se desarrollaron diversas herramientas de gestión para los bosques mixtos e irregulares de Durango. En primer lugar se desarrollaron unos Diagramas para el Manejo de la Densidad del rodal (DMD), que representan una herramienta de gran utilidad, ya que ante la falta de modelos dinámicos, permiten simular distintas alternativas de gestión en este tipo de masas a lo largo del turno. También se caracterizaron y modelizaron las distribuciones diamétricas del rodal, con la función de densidad de probabilidad (FPD) Weibull, usando los procedimientos de recuperación y predicción de parámetros. Además, se han ajustado relaciones altura-diámetro generalizadas utilizando la técnica de los modelos mixtos. Finalmente, se construyó un modelo de árbol individual para describir su crecimiento para las especies del genero Pinus, también utilizando los modelos mixtos con información procedente de los cilindros de crecimiento de los inventarios temporales convencionales. La información utilizada proviene de dos fuentes: (i) parcelas temporales de muestreo de los recursos forestales maderables, a partir de las cuales se construyeron los DMD y el modelo de crecimiento en diámetro; y, (ii) parcelas permanentes de investigación silvícola, que fueron utilizadas para describir las relaciones altura-diámetro y modelizar las estructuras diamétricas del rodal. Los DMD se construyeron, por un lado, para las especies de coníferas y latifoliadas en dos condiciones de productividad; adicionalmente se construyeron otros dos DMD que incluyen todas las especies presentes en el rodal (coníferas + latifoliadas) para cada nivel de productividad y, finalmente, un último DMD fue elaborado como la suma de los dos niveles de productividad para todas las especies presentes en el rodal. En la modelización de los parámetros de la FDP Weibull estimados por el método de momentos se asumió que el parámetro de localización () corresponde con el diámetro mínimo inventariable de la distribución, en tanto que el parámetro de escala ( ) fue modelizado usando el procedimiento de predicción de parámetros (PPM) a través de un modelo de regresión lineal simple que lo relaciona con el diámetro medio cuadrático y con la altura dominante del rodal y, finalmente, el parámetro de forma () fue recuperado indirectamente por el método de momentos a través de la predicción del diámetro medio del rodal. Con este procedimiento se logró que el 70.5% de las parcelas superaran el test de bondad del ajuste de Kolmogorov-Smirnov para el grupo de especies de coníferas y el 68.2% de las parcelas para el grupo de especies de latifoliadas. Al modelizar la relación altura-diámetro, la expresión generalizada del modelo base de Bertalanffy-Richards presentó los mejores estadísticos de ajuste para predecir la altura total de las especies estudiadas de todas las ecuaciones evaluadas. Por último, en la construcción del modelo mixto de crecimiento en diámetro se incluyeron covariables que actúan al nivel de árbol y rodal para explicar la variabilidad observada. En la calibración del modelo los mejores resultados se lograron con la información del crecimiento radial de los últimos 10 años de los dos árboles de diámetro normal más cercano a los cuartiles 50 y 75 de la distribución diamétrica del rodal

Semi-Empirical Models and Revision of Predicting Approaches of Tree Aboveground Biomass Assessments

Tree aboveground biomass (e.g., bole, branches, and foliage), M, plays key roles in forest management as it is the basis for evaluating the sink and flux of, for example, carbon and nitrogen, stand productivity, dendro-energy, litter & root biomass, hydrological parameters, among others. With the aim of further simplifying and understanding M, the central objective of this research was to review available techniques to develop, test, and validate two independent novel non-destructive, semi-empirical models using four major M datasets: (i) the shape dimensional bio-physical, MSD; and (ii) the restrictive mathematical, MNR, models. The proposed models advance and test how each of both approaches: (i) constant or (ii) variable scalar coefficients perform when predicting M with major assumptions bearing bio-physical principles. Results showed that M has to be predicted eventually with variable scalar coefficients; both models predicted compatible M figures; the evaluations matched the conventional equation well; and the independent data sets were well validated; the coefficients of determination, r2, and the standard errors, Sx%, had values >96% and <20%, respectively, for most tested conifer tree species. In spite of demonstrating empirically and physically the ontogenetic-dependency of scalar coefficients, the MNR model, with constant β-scalar and variable a-intercept coefficients, performed slightly better, and precision appeared to be a function of the tree species growing in different forest ecosystems. Therefore, better parameterization advances for the testing and validation of the MSD model that uses variable scalar coefficients, which are consistent with ontogenetic principles, are preliminarily recommended for M assessments. The updated revision of models, the independent development, the construction using different assumptions, the individual mathematical and bio-physical parameterization, the consistency on M assessments, and the bearing of physical and biological properties are key pieces of scientific information presented in this report are required in modern forest management when predicting M and associated variables and attributes

Análisis del crecimiento e incremento de cinco pináceas de los bosques de Durango, México

Abstract: Several growth and increment in diameter, height and volume equations were fitted and validated for the pine species Pinus cooperi, P. durangensis, P. engelmannii, P. leiophylla and P. herrerae which naturally distribute in the region of El Salto, Durango, Mexico. The results showed that by using the Chapman-Richards equation the first pine species has the highest growth and increment estimated by two different approaches. This paper points out the need to establish permanent sampling plots to calibrate these technologies to be used in growth and yield modeling at the whole stand, size class or individual tree models.Resumen: Diversas ecuaciones de crecimiento e incremento en diámetro, altura y volumen fueron ajustadas y validadas para las especies Pinus durangensis, P. cooperi, P. leiophylla, P. engelmannii y P. herrerae que se distribuyen naturalmente en la región de El Salto, Durango, México. Los resultados mostraron que a través del modelo de Chapman-Richards la primera especie presenta los crecimientos e incrementos mayores cuando el crecimiento se estima a nivel grupo de árboles e individualmente. El trabajo enfatiza la necesidad de establecer parcelas permanentes de muestreo para calibrar estas tecnologías y ser usadas en modelos de crecimiento al nivel de rodales completos, grupo de árboles o árboles individuales

Local and generalized height-diameter models with random parameters for mixed, uneven-aged forests in Northwestern Durango, Mexico

Background We used mixed models with random components to develop height-diameter (h-d) functions for mixed, uneven-aged stands in northwestern Durango (Mexico), considering the breast height diameter (d) and stand variables as predictors. Methods The data were obtained from 44 permanent plots used to monitor stand growth under forest management in the study area. Results The generalized Bertalanffy-Richards model performed better than the other generalized models in predicting the total height of the species under study. For the genera Pinus and Quercus, the models were successfully calibrated by measuring the height of a subsample of three randomly selected trees close to the mean d, whereas for species of the genera Cupressus, Arbutus and Alnus, three trees were also selected, but they are specifically the maximum, minimum and mean d trees. Conclusions The presented equations represent a new tool for the evaluation and management of natural forest in the region

Influencia de la competencia en el crecimiento diamétrico de Pinus durangensis Martínez en Durango, México

En esta investigación se analizó la influencia de la competencia sobre el crecimiento en diámetro normal en árboles de Pinus durangensis en bosques mixtos e irregulares del estado de Durango. Se utilizaron datos de dos inventarios realizados en 2009 y 2014, en 16 Sitios Permanentes de Investigación Forestal y de Suelos (SPIFyS) de 2 500 m2, dentro de los cuales, Pinus durangensis fue la especie dominante del estrato arbóreo, con 39.44 % del valor de importancia, y crece de manera mezclada con otras 18 especies arbóreas. El efecto de la competencia fue analizado mediante 14 índices de competencia independientes de la distancia y 11 dependientes de la distancia; para ello, se evaluaron 11 criterios de selección de árboles competidores. Los índices independientes de la distancia explicaron ligeramente mejor que los índices dependientes de la distancia el crecimiento en diámetro normal de la especie estudiada. El índice de competencia independiente de la distancia que se deriva de la razón entre el área basal del árbol objetivo y el área basal por hectárea describió mejor el efecto deseado, por lo que se recomienda para su posible inclusión en futuros modelos de crecimiento en diámetro normal desarrollados para P. durangensis