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FRAGMENTACIÓN Y PROCESOS
ECOSISTÉMICOS: UN ESTUDIO DE CASO EN
BOSQUE ALTOANDINO
Amanda Varela, Ph.D.
Laboratorio de Ecología de Suelos y Hongos Tropicales
Unidad de Ecología y Sistemática
Departamento de Biología
Fragmentación y efecto de borde
Producción
hojarasca
Efecto de borde
Estructura
vegetación Composición
florística
Calidad Cantidad
Tasa descomposición
hojarasca
Temperatura
humedad
organismos
74°00´
0°
Zipacón
Selva
Miralejos
Silencio
Cayetano
Matriz de pastizales
Bordes abruptos,
voladizos y sellados
Composición florística
similar
40-60 años
Herbáceo (0.3-1.5 m)
Arbustivo (>1.5 – 5 m)
Arbóreo (> 5 m)
Estructura y composición vegetación
7
Altura / ind
# total ind
# ind / género
% cobertura o A copa
Densidad ind / ha
% cobertura
DAP
IAF
Arbóreo
Herbáceo y
arbustivo
+
= 100 100
b
a
N
g VIG
Densidad género / ha
Coeficiente Jaccard
8
Producción total
Fragmentos
t=0.41 P>0.05
0
1
2
3
4
5
6
7
Ca S M Si C F
Sitios estudio
Pro
ducció
n (
Mg/h
a.a
ño
)
Borde/límite
Centro
*
Continuos Fragmentos
*
9
Producción fracciones
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
H R PR E NI
Fracciones
Pro
porc
ión
Continuos
Fragmentos
*
*
*
χ2 =321.4 P<0.05
Miralejos
Límite/Borde - Centro
11
Producción hojas
Cayetano
Silencio
45%
85% 70%
* Selva diferentes
no diferentes
57%
Z=1.1 P>0.05
Continuos-fragmentos Z=2.1 P<0.05
70%
12
Continuo-fragmento
Mayor producción de hojas
y ramas (fragmentos)
Mayor producción de los
géneros (fragmentos)
No efecto en
producción total
Menor producción de hojas,
epífitas y ramas (bordes)
Distintos géneros (bordes) y
en distinta cantidad (26%)
No efecto en
producción total
Borde-centro
Estructura vegetación no
explica producción
Menor reflejo composición
vegetación (fragmentos)
Fragmentos bosque montano nublado
Cambios en composición
vegetación
Cambios estructura
de vegetación
Producción hojarasca
(fracciones y géneros
hojas)
31% 40%
Fragmentación
Dos experimentos
6 meses c/u
100 1 P P
D i
f
- =
Mezcla hojas (30 g)
Porcentaje descomposición
17
Temperatura
C:N
Humedad
Abundancia hongos y
bacterias
Grupos funcionales
Celulolíticos, proteolíticos
18
Descomposición
0
10
20
30
40
50
60
70
I II I II I II I II
Borde/Límite Centro
Descom
posic
ión (
%)
Selva Cayetano Miralejos Silencio C F
C F
U=4.1 P<0.05
< 0.4 °C 0
4
8
12
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Te
mp
era
tura
(°C
)
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Te
mp
era
tura
(°C
)
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Selva
Cayetano
Selva
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880Te
mp
era
tura
(°C
)
Miralejos
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Miralejos
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Tiempo (h)Te
mp
era
tura
(°C
)
Silencio
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
Tiem po (h)
Silencio
6
8
10
12
14
16
0 720 1440 2160 2880 3600
CayetanoLímite/borde Centro
19
Temperatura P<0.05
P<0.05
P<0.05
Humedad
> 4%
20
C:N colectores
a
0
10
20
30
40
50
60
C S M Si C F
Sitios de estudio
C:N
co
lec
tore
sLímite/borde
Centro
* *
U=4.0 P<0.05
U=121.0 P<0.05
Aum
ento
calidad
21
Microorganismos
0
2
4
6
8
10
A H B A H B A H B A H B
Sitios de estudio
Abunda
ncia
(lo
g U
FC
/g)
I experimento II experimento
Selva Cayetano Miralejos Silencio
*
H=15.5 P<0.05
22
Grupos funcionales microbianos
II experimento
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
L C L C B C B C
Posición y sitio
Ab
und
ancia
(U
FC
/g)
HP
HC
BP
BC
* * * * * * * *
I y II experimento
Cayetano Selva Miralejos Silencio
P<0.05 Chi cuadrado
24
Abióticos Bióticos
Porcentaje
descomposición
Abundancia microbiana
Biomasa
Respiración
Humedad hojarasca
C:N
Conclusión
Tasa de descomposición
100 1 P P
D i
f
- =
A
B
C
D
Experimento 12 meses
Mezcla hojas (50 g)
Hojarasca control (distancia),
tratamiento (todo bosque)
25
k
Temperatura
Humedad
Todas las distancias
c / 3 meses
Calidad hojarasca (C:N)
Abundancia hongos y bacterias
Abundancia grupos funcionales
26
% Cobertura (densiómetro)
IAF (Maass et al. 1995)
Profundidad
Características de vegetación y hojarasca
0,2,4,8,16,32,64 m
27
i X X B I S I - = 0 Intensidad
Magnitud i Y Y Y IPIB - = 0 0 3
2
Chen et al. (1992)
Miralejos
10,0
10,5
11,0
11,5
12,0
12,5
0 30 60 90 120
Distancia (m)
Te
mp
era
tura
(°C
)Silencio
10,0
10,5
11,0
11,5
12,0
12,5
0 30 60 90 120 150 180 210
Distancia (m)
Te
mp
era
tura
(°C
)
< Temperatura en occidente
(0.5-1.7 °C)
Diferencia temperatura entre
distancias (0.05-2.2 °C)
Mira le jos
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 15 30 45 60
Distancia (m)
Hu
me
da
d h
oja
ras
ca
(%
)
Silenc io
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 15 30 45 60 75 90 105
Distancia (m)
oriente occidente
> Humedad en occidente (1.5-30.5%)
Miralejos y Silencio N
Control
Tratamiento
k= 0.04-0.44% año-1
k= 0.28-0.48% año-1
k= 0.28-0.56% año-1
k= 0.28-0.48% año-1
29
0 m 0 m 8 16 32 64 64 32 16 8 4 2 2 4
k= 0.16-0.76% año-1 k= 0.48-0.96% año-1
k= 0.20-0.76% año-1 k= 0.48-1.24% año-1
30
Porcentaje
descomposición
Abundancia hongos
celulolíticos
Tiempo
Temperatura Humedad
C:N hojarasca
Abundancia
bacterias
celulolíticas
Abundancia
hongos
proteolíticos
Abundancia
bacterias
proteolíticas
Abundancia
bacterias
Abundancia
hongos R 2 = 0.92
Miralejos Silencio
% Cobertura
IAF
Profundidad humus
Profundidad hojarasca
>
occidente occidente oriente oriente
Temperatura
Humedad
C:N
Hongos celulolíticos
Hongos proteolíticos
Bacterias celulolíticas
Bacterias
Hongos
>
>
>
> >
>
> >
>
>
>
>
> >
>
>
>
>
31
Efecto orientación
Descomposición (T) >
Efecto negativo
Porcentaje de descomposición
Humedad hojarasca
C:N hojarasca
Profundidad hojarasca
Profundidad capa humus
Abundancia hongos
proteolíticos
Abundancia bacterias
celulolíticas
> En oriente
Más pronunciado en Miralejos
Efecto positivo
Abundancia hongos
celulolíticos
Abundancia bacterias
proteolíticas
Abundancia bacterias
aerobias
32
ISIB - intensidad
Miralejos Silencio
Variable occidente oriente occidente oriente
Tasa descomposición 0 0-2 0 2-4
Abundancia
microorganismos
4 0-8 ___ 0-8
Humedad 2 4 32 2
C:N 0 2 32 4
Profundidad hojarasca ___ 8 ___ 8
Profundidad humus 16 ___ 16 ___
Cobertura vegetación ___ ___ 4 ___
33
IPIB - magnitud
34
0 m 0 m 8 16 32 64 64 32 16 8 4 2 2 4
> intensidad > magnitud
Occidente Oriente
Efecto orientación
complejo
negativo
Tasa de descomposición
0 – 4 m
Efecto de borde
Fragmentos bosque montano nublado
Producción hojarasca
Efecto en el
borde
Géneros distintos y
en cantidades
distintas
Menos hojas y
epífitas
35
Efecto a mediano plazo en fragmentos y bordes.
Fragmentos y bordes funcionalmente distintos.
Composición
vegetación
Fragmentos bosque montano nublado
Tasa descomposición
hojarasca
Comunidades
organismos Microclima
X
Macroclima
36