Diversidad florística y captura de carbono en robledales y pasturas con árboles en Santa Isabel, Tolima, Colombia

Introducción: La acelerada transformación de los usos del suelo en los Andes colombianos han afectado la diversidad y la provisión de servicios ecosistémicos. Objetivo: Se caracterizó la estructura y composición florística, junto a la estimación del carbono almacenado en biomasa de bosques primarios intervenidos y pasturas con árboles en Santa Isabel, Tolima. Métodos: En cada sistema, se establecieron cinco parcelas de muestreo: rectangulares de 1 000 m2 cada una en bosques y circulares de 707 m2 en pasturas, para medir todos los individuos con diámetro a 1.30 m de altura, ≥10 cm. La biomasa se estimó a partir de modelos alométricos multi-especies y un modelo genérico en el caso de biomasa abajo del suelo. Resultados: En el bosque se registró una abundancia promedio de 642 ± 125 individuos/ha, se encontraron 25 familias, 39 géneros, 43 especies y morfoespecies en 0.5 ha de muestreo. Quercus humboldtii y Ladenbergia macrocarpa fueron las especies con el mayor Índice de Valor de Importancia (IVI = 32.5 y 11.2, respectivamente) en los bosques. En pasturas se encontraron 175.0 ± 21.3 individuos/ha, pertenecientes a 8 familias, 9 géneros, 10 especies y morfoespecies en 0.35 ha de muestreo. Eugenia spp. y Weinmannia pubescens tuvieron la mayor importancia ecológica (19.5 y 17.6 %, respectivamente) en pasturas. El bosque almacenó en promedio 125.0 ± 30.0 t C/ha, comparado con 18.4 ± 1.8 t C/haen pasturas. Conclusiones: Estos hallazgos muestran alta capacidad de almacenamiento de carbono en estos usos del suelo, lo cual contribuye a mantener o disminuir la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera, y por ende, son un referente que permite desarrollar estrategias de conservación, con miras a mitigar el cambio climático.

Introduction: The accelerated transformation of land uses in the Colombian Andes has affected diversity and the provision of ecosystem services. Objective: The structure and floristic composition and the estimation of the carbon stored in biomass of intervened primary forests and pastures with trees in Santa Isabel, Tolima, was described. Methods: In each system, five sampling plots were established: rectangular of 1 000 m2 each in forests and circular of 707 m2 in pastures to measure all individuals with a diameter of 1.30 m in height, ≥10 cm. The biomass was estimated from multi-species allometric models and a generic model in the case of below-ground biomass. Results: In the forest, an average abundance of 642 ± 125 individuals / ha was recorded, finding 25 families, 39 genera, 43 species and morphospecies in 0.5 ha of sampling. Quercus humboldtii and Ladenbergia macrocarpa were the species with the highest Importance Value Index (IVI = 32.5 and 11.2, respectively) in the forests. In pastures, 175.0 ± 21.3 individuals / ha were found, belonging to 8 families, 9 genera, 10 species and morphospecies in 0.35 ha of sampling. Weinmannia pubescens and Eugenia spp. had the greatest ecological importance (19.5 and 17.6 %, respectively) in pastures. The forest stored an average of 125.0 ± 30.0 t C/ ha, compared to 18.4 ± 1.8 t C/ha in pastures. Conclusions: These findings show high carbon storage capacity in these land uses, which contributes to maintain or decrease the concentration of greenhouse gases in the atmosphere, and therefore, are a benchmark that allows to develop conservation strategies, with a view to mitigate climate change.

Estudio de la composición y estructura del bosque andino localizado en Potrero Grande, Chipaque (Colombia) / Study of the composition and structure of the andean forest in Potrero Grande, Chipaque (Colombia)

RESUMEN Los bosques de los Andes son grandes reservorios de biodiversidad y de endemismos y constituyen una ecorregión terrestre prioritaria, a nivel mundial; no obstante, la pérdida y degradación de hábitats, suscitada por los conflictos de uso, ha generado consecuencias irreparables para la calidad en el suministro de recursos y servicios de estos ecosistemas, siendo una de las principales amenazas para su conservación. Para contrarrestar esta situación, una eventual alternativa radica en estudiar la sucesión ecológica de bosques secundarios, con el fin de conocer la ecología y el ensamblaje de las comunidades vegetales y, con ello, favorecer la toma de decisiones en materia de restauración de estos ecosistemas. En este estudio, se analizó la composición y la estructura de la vegetación secundaria del Bosque Andino, ubicado en el municipio de Chipaque (Cundinamarca). Se establecieron dos parcelas de 0,1ha y una de 0,05ha, abordando fragmentos de vegetación homogéneos; se hallaron 523 individuos, distribuidos en 69 especies, 36 géneros y 25 familias; los índices de diversidad evidenciaron tres comunidades vegetales diferentes, con baja dominancia y alta diversidad. Las densidades de individuos para clases diamétricas y alturas presentaron una tendencia a la distribución asimétrica positiva, evidenciando una regeneración activa; el Índice de Valor de Importancia señaló a las especies Clusia multiflora y Centronia brachycera, con mayor representatividad ecológica. La heterogeneidad florística encontrada proporciona conocimiento científico estratégico, para explorar diferentes alternativas de propagación e introducción de especies nativas, que resulten propicias para integrar en procesos de restauración, en áreas degradas de la región.

ABSTRACT The forests of the Andes are large reservoirs of biodiversity and endemism and constitute a priority land ecoregion worldwide. However, the loss and degradation of habitats caused by conflicts of use has generated irreparable consequences for the quality of the supply of resources and services of these ecosystems, being one of the main threats to their conservation. To counteract this situation, an eventual alternative lies in studying the ecological succession of secondary forests in order to know the ecology and assembly of plant communities, and thus, favor decision-making regarding the restoration of these ecosystems. In this study, the composition and structure of the secondary vegetation of the Andean Forest located in the municipality of Chipaque was analyzed. Two plots of 0.1ha and one of 0.05ha were established in homogeneous vegetation fragments; physiognomic variables were recorded for seedling, saplings and poles. There were 523 individuals distributed in 48 species, 36 genera and 25 families; the diversity indices showed three different plant communities with low dominance of species and high diversity of taxa. The densities of individuals for diameter classes and heights showed a tendency to positive asymmetric distribution, showing an active regeneration; the Value of Significance Index indicated the species Clusia multiflora and Centronia brachycera with greater ecological representativeness. The floristic heterogeneity found provides strategic scientific knowledge to explore different alternatives of propagation and introduction of native species in restoration processes in degraded areas of the region.

Composición y distribución de hepáticas (Marchantiophyta) en un intervalo altitudinal en la Cordillera Oriental de Colombia / Composition and distribution of liverworts (Marchantiophyta) in a continuous altitudinal range on the Cordillera Oriental of Colombia

Resumen La composición de especies de hepáticas sobre los Andes del Norte varía con la altitud en relación con diferentes factores bióticos (vegetación) y abióticos (temperatura, humedad y luminosidad). Para probar esta afirmación se determinó la diversidad y distribución de las Marchantiophytas en un rango altitudinal entre los 2 400 y 3 400 m sobre la Cordillera Oriental colombiana, estableciendo cómo éstas varían entre altitudes y zonas de vida con respecto a los factores abióticos. Se realizaron muestreos cada 200 m y se registraron datos ambientales durante un año. Se encontraron 162 especies, la composición de hepáticas varió a lo largo del gradiente altitudinal con un gran número de especies únicas en cada altitud. Se encontró la máxima diversidad en los 3 000 m, con una dominancia del hábito folioso y de especies epifitas, mientras que la mayor riqueza de familias y géneros se presentó entre los 3 200 y 3 400 m. Anoplolejeunea conferta presentó la mayor cobertura en la zona así como el mayor valor del índice de valor de importancia (IVI) y distribución altitudinal más amplia, ubicándose desde los 2 400 hasta 3 000 m en cuatro diferentes sustratos. Las hepáticas se distribuyeron altitudinalmente de manera diferencial, con una diversidad beta alta (0.864) debido al recambio altitudinal de especies, con más del 30 % de disimilaría en la composición de especies cada 200 m altitudinales, dependiendo principalmente de cambios en la luminosidad. Consecuentemente, la temperatura, humedad y luminosidad y su relación con la vegetación son determinantes en la diversidad y distribución de las hepáticas en la Cordillera Oriental de los Andes colombianos.

Abstract The species composition of liverworts varies with altitude in the Northern part of the Andes due to the relationship of biotic (vegetation) and abiotic factors (temperature, humidity, and sunlight brightness). In order to test this affirmation we determined the diversity, species composition, abundance, and distribution of species of Marchantiophyta in an altitudinal range from 2 400 to 3 400 m on the Colombian Cordillera Oriental, and established how these vary with altitude and life-zones, regarding abiotic factors. Samples, taken every 200 m in the altitudinal range, and environmental data were registered during a year. We found 162 species, the composition of liverworts varied throughout the altitudinal gradient with a high number of unique species in each altitude. The maximum diversity was found at 3 000 m, along with a dominance of leafy habit and epiphytic species, while the higher richness of families and genera was found between 3 200 and 3 400 m. Anoplolejeunea conferta had the largest value of coverage in the zone, the highest value of importance value index (IVI), and the widest altitudinal distribution, from 2 400 to 3 000 m in four different substrates. The liverworts were distributed differently with altitude, we found a high beta diversity (0.864) due to the replacement of species, with more that 30 % of dissimilarity in species composition every 200 altitudinal meters, mainly depending on sunlight brightness variation. Accordingly, we found that abiotic factors like temperature, humidity, and sunlight brightness and its relationship vegetation are determinant in the diversity and altitudinal distribution of liverworts in the study area. Rev. Biol. Trop. 66(2): 559-570. Epub 2018 June 01.

Estructura y composición florística de tres robledales en la región norte de la cordillera central de Colombia

Structure and floristic composition of three oak forests in the northern region of the Central Cordillera in Colombia. Andean ecosystems harbor a high floristic diversity, which is being threatened by human disturbances such us deforestation and by the expansion of the agricultural frontier. One of these ecosystems are the Andean oak forests dominated by Quercus humboldtii, a threatened species in Colombia. We assessed the floristic composition and structure of three Andean oak forests located in three localities (San Andrés de Cuerquia, Belmira and Guarne) of Antioquia. The main goal was to determine whether these forests showed similarities in their structure and floristic composition. In each site, a permanent plot of 5000 m2 (0.5 ha) was established. All trees with D ≥ 10 cm were sampled and identified to species. The Importance Value Index (IVI) was calculated as the sum of relative density (DeR), dominance (DoR) and frequency (FR) of a species. Trees with 5 ≤ D < 10 cm and 2 ≤ D < 5 cm were registered in sub-plots of 0.05 and 0.0144 ha, respectively. Finally, we used Jaccard’s Index to quantify the floristic similarity among oak forest. When we considered all trees with D ≥ 10 cm in the three forests, the number of species ranged from 18 to 54, whilst the number of individuals ranged from 326 to 680. The Guarne oak forest showed the highest species richness. In all sites, Q. humboldtii (Fagaceae) was the most important species in relation to the IVI, while Clusia sp. (Clusiaceae) and Myrsine coriaceae (Myrsinaceae) were the most important species in San Andrés de Cuerquia, Clethra fagifolia (Clethraceae) was important only in Belmira and Myrcia popayanensis (Myrtaceae) was important in Guarne. The families with the highest number of species were Fabaceae, Melastomataceae and Rubiaceae. Floristic similarity among places was low. The size distribution of trees had an inverse J- shape curve for all sites with changes in the abundance for size class. The three oak forests differed in their structure and floristic composition probably because of different disturbance degrees. Rev. Biol. Trop. 57 (4): 1165-1182. Epub 2009 December 01.

La alta diversidad florística que albergan los ecosistemas andinos está siendo amenazada por fuertes presiones de origen antrópico. Uno de estos ecosistemas son los robledales, bosques dominados por la especie Quercus humboldtii, que se encuentra seriamente amenazada en Colombia porque su madera es valiosa comercial y dendroenergéticamente. En este estudio, se caracterizó la composición florística y la estructura de tres robledales de los Andes colombianos, con el fin de determinar su similaridad. En cada sitio, se estableció una parcela permanente (5 000 m²) donde se muestrearon todos los árboles con D ≥ 10 cm. En los tres sitios, la especie dominante fue Q. humboldtii, pero la similitud florística entre ellos no fue alta. La estructura por clases de tamaño para los tres sitios fue en forma de J invertida, aunque varió la abundancia de individuos por clase diamétrica. Los resultados indican que los robledales estudiados difieren en su composición florística y estructura a pesar de presentar características biofísicas similares. Las diferencias encontradas se deben posiblemente, a los diferentes factores que interactúan en cada sitio como la historia de uso, intensidad y duración de las perturbaciones antrópicas pasadas, topografía, fauna y clima local, que se ven reflejados en los parámetros estructurales de la vegetación.