Modelo matemático para estimar área foliar en árboles del bosque tropical seco en el Caribe colombiano

The leaf area (LA) is an main functional trait and it is related with the plant development. Understanding their variation is important for many studies in plant ecology. We chose 13 species that occur in Caribbean tropical dry forests in Colombia. From one tree of each species were collected at least 15 leaves to measure your area (LA), length (L) and width (W). We analized the relationship between LA and L and W dimensions and select the best statistic adjustment. These variables were transformed logaritmically. In this case, LA was the dependent variable and L and W are explanatory variables. We classified the data in seven categories based on leave characteristics (compound leaves, simple, with area greater or lesser than 50 cm2 and, with area greater or lesser than 100 cm2) to develop models that could be used to estimate the LA of other species not included in the sample. It showed a strongly lineal relationship between LA logarithms and the L*A product, for the species as well as these categories of species. The prediction error (EP %, from Spanish) from all models were, in general, inferior to ± 1%. Thus, these are adequated to estimate LA for each species or any categorie. In a particular way, the lineal model for all the species shows higher estimation of the LA to dry forest species analized. Generally, errors are lower or close to 10% which can be considered acceptable in statistics terms according to other allometric studies. Finally, this model: In (AF) = -1,80 + 0,967 ln (L*A) (r2= 99,5%, p < 0.001) is appropiate to calculate leaf area for dry tropical forest species without using destructive methods.El área foliar es un rasgo funcional que tiene relación con el crecimiento de las plantas y el conocimiento de sus patrones de variación es importante para muchos estudios en ecología. En este trabajo, se seleccionaron 13 especies de árboles que han sido registradas en el bosque seco del Caribe colombiano. De un individuo de cada especie se recolectaron al menos 15 hojas para medir su área (AF), el largo (L) y el ancho (A). La relación entre el AF y las dimensiones L y A como variables predictoras, se analizó para cada especie mediante regresión lineal con las variables transformadas logarítmicamente, para seleccionar el de mejor ajuste estadístico. Adicionalmente, los datos fueron agrupados en siete categorías (hojas compuestas, simples, con área mayor o menor de 50 cm², mayor o menor de 100 cm² y total) para elaborar modelos que pudieran servir para estimar el AF de otras especies fno consideradas en la muestra. Se encontró que existe una relación lineal positiva entre los logaritmos del AF y del producto de L*A, tanto para las especies como para las categorías de especies. Los errores de predicción (EP%) de todos los modelos fueron en general menores al ± 1%, mostrando que son adecuados para estimar el AF para cada especie o categorías de especies. Particularmente el modelo lineal para todas las especies In (AF) = -1,80 + 0,967 ln (L*A) (r2 = 99,5%, p < 0.001) muestra que es adecuado para realizar una estimación del AF de cualquiera de las especies de bosque tropical seco.

¿Por qué implementar estudios de largo plazo en el bosque seco tropical del Caribe colombiano?

Dry forests represent almost half of the world’s tropical forests and they are the most threatened ecosystems by human activities. The growing a knowledge in preservation of the few remaining underlines the significance of establishing monitoring strategies for dry forests which would illustrate their role in the context of the tropical forests’ preservation. In 2001, we began to establish permanent monitoring parcels in the Caribe dry forest. Today, with the support of both, national and international institutions and local actors, a network of 11 widely spread across the region parcels has been established to cover the most important remnants of dry forest from the Caribbean coast, accounting all climatic gradients present. The results obtained by the network include: contents of carbon and forest diversity in relation with climatic variables, carbon fixation rates and population dynamics of important species for the restoration. However, the lack of institutional support at regional and national levels, with some important exceptions, puts at risk the continuity of this important project for the dry forest preservation in context of climatic change adaptation. Nowadays, other institutions have replied to this initiative and have made advances on their own, establishing new monitoring sites in the Caribbean forests. It is of high priority to work for the integration of these efforts in order to create a more ambitious strategy for monitoring the Caribbean forests. For this, interest and compromise from regional institutions and researchers are requiredLos ecosistemas secos ocupan casi la mitad del área total de franja tropical y están entre los más amenazados por las actividades humanas a escala global. El reconocimiento creciente de la importancia de conservar los pocos remanentes que quedan y de iniciar actividades de restauración, resalta la importancia de establecer programas de monitoreo del bosque seco. En 2001 se inició el establecimiento de parcelas permanentes de monitoreo del bosque seco Caribe, con el apoyo de instituciones nacionales e internacionales; a la fecha existen 11 ampliamente distribuidas en algunos de los remanentes de bosque seco más importantesnde la costa Caribe. Los resultados provenientes de la red incluyen el contenido de carbono y la diversidad del bosque en relaciónncon variables climáticas, tasas de fijación de carbono y dinámica de poblaciones de especies importantes para la restauración. No obstante, la falta de apoyo institucional a nivel nacional y regional, con algunas excepciones importantes, pone en peligro la continuidad de este proyecto de alta importancia para la conservación del bosque seco en el contexto de la adaptación al cambio climático. Actualmente, otras instituciones han replicado esta iniciativa y avanzado aisladamente en el establecimiento de nuevos sitios de monitoreo de los bosques del Caribe. Es altamente prioritario trabajar por la integración de estos esfuerzos ya que pueden ser la base para un programa de monitoreo más ambicioso de los bosques del Caribe. Para ello se requiere el interés y el compromiso de instituciones e investigadores de la región Caribe.

Modelo matemático para estimar área foliar en árboles del bosque tropical seco en el Caribe colombiano

The leaf area (LA) is an main functional trait and it is related with the plant development. Understanding their variation is important for many studies in plant ecology. We chose 13 species that occur in Caribbean tropical dry forests in Colombia. From one tree of each species were collected at least 15 leaves to measure your area (LA), length (L) and width (W). We analized the relationship between LA and L and W dimensions and select the best statistic adjustment. These variables were transformed logaritmically. In this case, LA was the dependent variable and L and W are explanatory variables. We classified the data in seven categories based on leave characteristics (compound leaves, simple, with area greater or lesser than 50 cm2 and, with area greater or lesser than 100 cm2) to develop models that could be used to estimate the LA of other species not included in the sample. It showed a strongly lineal relationship between LA logarithms and the L*A product, for the species as well as these categories of species. The prediction error (EP %, from Spanish) from all models were, in general, inferior to ± 1%. Thus, these are adequated to estimate LA for each species or any categorie. In a particular way, the lineal model for all the species shows higher estimation of the LA to dry forest species analized. Generally, errors are lower or close to 10% which can be considered acceptable in statistics terms according to other allometric studies. Finally, this model: In (AF) = -1,80 + 0,967 ln (L*A) (r2= 99,5%, p < 0.001) is appropiate to calculate leaf area for dry tropical forest species without using destructive methods.El área foliar es un rasgo funcional que tiene relación con el crecimiento de las plantas y el conocimiento de sus patrones de variación es importante para muchos estudios en ecología. En este trabajo, se seleccionaron 13 especies de árboles que han sido registradas en el bosque seco del Caribe colombiano. De un individuo de cada especie se recolectaron al menos 15 hojas para medir su área (AF), el largo (L) y el ancho (A). La relación entre el AF y las dimensiones L y A como variables predictoras, se analizó para cada especie mediante regresión lineal con las variables transformadas logarítmicamente, para seleccionar el de mejor ajuste estadístico. Adicionalmente, los datos fueron agrupados en siete categorías (hojas compuestas, simples, con área mayor o menor de 50 cm², mayor o menor de 100 cm² y total) para elaborar modelos que pudieran servir para estimar el AF de otras especies fno consideradas en la muestra. Se encontró que existe una relación lineal positiva entre los logaritmos del AF y del producto de L*A, tanto para las especies como para las categorías de especies. Los errores de predicción (EP%) de todos los modelos fueron en general menores al ± 1%, mostrando que son adecuados para estimar el AF para cada especie o categorías de especies. Particularmente el modelo lineal para todas las especies In (AF) = -1,80 + 0,967 ln (L*A) (r2 = 99,5%, p < 0.001) muestra que es adecuado para realizar una estimación del AF de cualquiera de las especies de bosque tropical seco.

Caracterización de la estructura y composición vegetal del bosque del Jardín Botánico de Medellín con énfasis en el Carbono almacenado

Se realizó un muestreo forestal en el bosque del Jardín Botánico de Medellín (JBM), mediante el establecimiento de una parcela permanente siguiendo la metodología BIOTROP. Se establecieron 12 cuadrantes de 20 x 20 m, 4 cuadrantes de 10 x 10 m y 1 cuadrante de 5 x 5 m, para un total de 5225 m2; estos se ajustaron al área disponible y forma del bosque para obtener la mayor información de la parcela. En cada uno de estos se midió el Diámetro a la Altura del Pecho (DAP) de los árboles y se marcaron los mayores o iguales a 10 cm, con pintura asfáltica amarilla. También se censaron los que tenían DAP mayor o igual a 1 cm y menor de 10 cm, que presentarán una altura mayor o igual a 1.30 m y se marcaron con pintura asfáltica blanca. Al interior de la parcela, en seis de los cuadrantes se colocó una trampa para recolección de hojarasca y en cuatro se colocaron trampas para tomar muestras de raíces. Se hizo un inventario de composición florística donde se colectaron 40 referencias botánicas que fueron previamente procesadas, identificadas y depositadas en el herbario JAUM del JBM. En total se registraron 647 individuos (368 individuos con DAP ≤10 y 279 individuos con DAP ≥ 10) agrupados en 32 familias, 66 géneros y 74 especies. Las familias con mayor número de especies son las FABACEAE con nueve especies, ANACARDIACEAE, APOCYNACEAE BIGNONIACEAE, SAPINDACEAE y MIMOSACEAE cada una con cuatro especies y seguidas por las LAURACEAE, LECYTHIDACEAE, MALPIGHIACEAE y MORACEAE cada una con tres especies. Con base en este inventario se efectuaron las estimaciones de la biomasa y materia orgánica del bosque para conocer su estructura y se encontró que la biomasa total fue de 211.72 t/ha, de las cuales 154.59 t/ha corresponde a la biomasa aérea, 49.03 t/ha a la biomasa de subterránea y 8.1 t/ha de la biomasa de raíces finas y se recoge un promedio de 13,71869 g/m² quincenal de materia orgánica. Adicionalmente, especies como Ceiba pentandra y Hura crepitans reportaron 9020,59 y 8576, 05 kg de biomasa aérea lo que muestra la estructuración del bosque del JBM para un total de 22,402 t/ha de carbono almacenado.

¿Por qué implementar estudios de largo plazo en el bosque seco tropical del Caribe Colombiano?

Dry forests represent almost half of the world’s tropical forests and they are the most threatened ecosystems by human activities. The growing a knowledge in preservation of the few remaining underlines the significance of establishing monitoring strategies for dry forests which would illustrate their role in the context of the tropical forests’ preservation. In 2001, we began to establish permanent monitoring parcels in the Caribe dry forest. Today, with the support of both, national and international institutions and local actors, a network of 11 widely spread across the region parcels has been established to cover the most important remnants of dry forest from the Caribbean coast, accounting all climatic gradients present. The results obtained by the network include: contents of carbon and forest diversity in relation with climatic variables, carbon fixation rates and population dynamics of important species for the restoration. However, the lack of institutional support at regional and national levels, with some important exceptions, puts at risk the continuity of this important project for the dry forest preservation in context of climatic change adaptation. Nowadays, other institutions have replied to this initiative and have made advances on their own, establishing new monitoring sites in the Caribbean forests. It is of high priority to work for the integration of these efforts in order to create a more ambitious strategy for monitoring the Caribbean forests. For this, interest and compromise from regional institutions and researchers are required.Los ecosistemas secos ocupan casi la mitad del área total de franja tropical y están entre los más amenazados por las actividades humanas a escala global. El reconocimiento creciente de la importancia de conservar los pocos remanentes que quedan y de iniciar actividades de restauración, resalta la importancia de establecer programas de monitoreo del bosque seco. En 2001 se inició el establecimiento de parcelas permanentes de monitoreo del bosque seco Caribe, con el apoyo de instituciones nacionales e internacionales; a la fecha existen 11 ampliamente distribuidas en algunos de los remanentes de bosque seco más importantesnde la costa Caribe. Los resultados provenientes de la red incluyen el contenido de carbono y la diversidad del bosque en relaciónncon variables climáticas, tasas de fijación de carbono y dinámica de poblaciones de especies importantes para la restauración. No obstante, la falta de apoyo institucional a nivel nacional y regional, con algunas excepciones importantes, pone en peligro la continuidad de este proyecto de alta importancia para la conservación del bosque seco en el contexto de la adaptación al cambio climático. Actualmente, otras instituciones han replicado esta iniciativa y avanzado aisladamente en el establecimiento de nuevos sitios de monitoreo de los bosques del Caribe. Es altamente prioritario trabajar por la integración de estos esfuerzos ya que pueden ser la base para un programa de monitoreo más ambicioso de los bosques del Caribe. Para ello se requiere el interés y el compromiso de instituciones e investigadores de la región Caribe