Tree structure and diversity of a Humid Mountain Forest in the protected natural area La Martinica, Veracruz, Mexico / Estructura y diversidad arbórea de un bosque húmedo de montaña en el Área Natural Protegida La Martinica, Veracruz, México

Abstract Introduction: The Humid Mountain Forest (HMF) has the highest number of plants per unit of surface, whose vegetation grows under heterogeneous environmental conditions and possess a high floristic variation. HMF conservation is important due to the biodiversity it harbors and the environmental services it provides. Objective: This work evaluated the effect of the terrain aspect and density of the forest canopy on the structure and tree diversity in La Martinica Protected Natural Area, Mexico. Methods: Stratified sampling was performed in four terrain aspects and two canopy density conditions. Twenty five sampling units of 20 x 25 m were considered, in which the normal diameter (ND), total height and the largest and smallest diameters of the crown of the individuals with a ND ≥ 10 cm were registered. The diversity was estimated by rarefaction curves and the structure was analyzed through the importance value index (IVI) and the forest value index (FVI). Results: 37 species belonging to 30 genera and 24 families were recorded. Greater diversity was observed in the north terrain aspect and in the closed canopy. Tree species with the highest structural values were different between terrain aspect and canopy types; Carpinus tropicalis presented the highest values in the zenithal terrain aspect, Lippia myriocephala in the east and south terrain aspect, and Liquidambar styraciflua in the north. In both canopy types Lippia myriocephala obtained the highest IVI values and FVI in the open canopy; Carpinus tropicalis reached a higher FVI in the closed canopy. Conclusions: Tree structure was different in the four terrain aspects and two canopy conditions studied. The greatest difference in species composition and diversity was observed between the north and east terrain aspects; the north presented the highest richness values, frequent and dominant species.

Resumen Introducción: El Bosque Húmedo de Montaña (BHM) posee el mayor número de especies vegetales por unidad de superficie, cuya vegetación se desarrolla en condiciones ambientales muy heterogéneas y presenta una alta variación florística. La conservación del BHM es importante debido a la biodiversidad que alberga y los servicios ambientales que proporciona. Objetivo: Este trabajo evaluó el efecto de la orientación del terreno y la densidad del dosel del bosque sobre la estructura y diversidad arbórea en el Área Natural Protegida La Martinica, México. Métodos: Se efectuó un muestreo estratificado en cuatro orientaciones del terreno y dos condiciones de densidad del dosel; se consideraron 25 unidades de muestreo de 20 x 25 m, en las que se registró: el diámetro normal (DN), la altura total y los diámetros mayor y menor de la copa de los individuos con un DN ≥10 cm. La diversidad se estimó por medio de curvas de rarefacción y la estructura se analizó con el índice de valor de importancia (IVI) y el índice de valor forestal (IVF). Resultados: Se registraron 37 especies pertenecientes a 30 géneros y 24 familias. Se observó una mayor diversidad en la orientación norte y en el dosel cerrado. Las especies arbóreas con valores estructurales más altos fueron diferentes entre orientaciones y tipos de dosel; Carpinus tropicalis presentó los valores más elevados en la orientación cenital, Lippia myriocephala en las orientaciones este y sur, y Liquidambar styraciflua en la norte. En ambos tipos de dosel Lippia myriocephala obtuvo los valores más altos del IVI e IVF en el dosel abierto; Carpinus tropicalis alcanzó un IVF más elevado en el dosel cerrado. Conclusiones: La estructura arbórea fue diferente en las cuatro orientaciones estudiadas y en las dos condiciones del dosel. La mayor diferencia en composición de especies y diversidad se observó entre las orientaciones norte y este, de ellas, la norte presentó los valores más altos de riqueza, especies frecuentes y dominantes.

Estructura y composición arbórea en un gradiente altitudinal del Área Natural Protegida Metzabok, Chiapas, México / Tree structure and composition in an altitude gradient of the Metzabok Protected Natural Area, Chiapas, Mexico

Introducción: Las selvas albergan más de la mitad de las especies del planeta, a pesar de la biodiversidad que poseen son los ambientes más amenazados, principalmente por actividades antrópicas, y su complejidad con relación a la altitud alberga vacíos de información a pesar de los valores que representa. Objetivo: Describir la estructura y diversidad de árboles en un gradiente altitudinal. Métodos: En cinco estratos altitudinales (EA) se establecieron 21 unidades de muestreo (UM) de 20 x 50 m: seis en el EA1, cinco en EA2, cuatro en EA3, tres en EA4 y 5. La estructura se caracterizó mediante las categorías diamétricas y de altura, y de los índices de valor de importancia (IVI) y forestal (IVF). La diversidad se analizó con los índices de Shannon-Wiener (H´) y Simpson (S), mientras la semejanza florística con el coeficiente de Sørensen (IS). Resultados: Se registraron 209 especies, ocho registradas en la Norma Oficial Mexicana-059-Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales-2010 (NOM-059-SEMARNAT-2019). Las especies con los mayores IVI e IVF fueron: Haematoxylum campechianum y Manilkara zapota en EA1; Rinorea guatemalensis y Pouteria reticulata en EA2; M. zapota y Brosimum alicastrum en EA3; Guatteria anomala y Pseudolmedia spuria en EA4; y Terminalia amazonia y Pouteria durlandii en EA5. En los cinco EA se identificaron tres rangos de altura y seis de diámetro, el mayor número de individuos se encontró en la primera categoria diamétrica. La diversidad de las especies fue menor a mayor altitud. En los EA 2 y 3 se presentó la mayor semejanza (IS = 58.7 %). Conclusión: La estructura y diversidad de las especies arbóreas, presentan mayores cambios en intervalos altitudinales más amplios, relacionados con la necesidad ambiental de cada especie.

Introduction: The forests are home to more than half of the planet's species, despite of their biodiversity, they are the ecosystems most threatened mainly by anthropic activities, but their complexity in relation to altitude has information gaps despite of the values it represents. Objective: Describe the structure and diversity of trees on an altitudinal gradient. Methods: In five altitudinal strata (EA) 21 sampling plots (UM) of 20 x 50 m were established: six in EA1, five in EA2, four in EA3, three in EA4 and 5. The structure was characterized by the categories diametric and height, and the importance value indexes (IVI) and forestry (IVF). Diversity was analyzed with the Shannon-Wiener (H´) and Simpson (S) indices, while the floristic similarity with the Sørensen coefficient (IS). Results: It was registered 209 tree species, eight are listed in the Official Mexican Standard-059-Secretariat of the Environment and Natural Resources-2010 (NOM-059-SEMARNAT-2019) as vulnerable species. The species with the highest IVI and IVF were Haematoxylum campechianum and Manilkara zapota in EA1; Rinorea guatemalensis and Pouteria reticulata in EA2; M. zapota and Brosimum alicastrum at EA3; Guatteria anomala and Pseudolmedia spuria in EA4; and Terminalia amazonia and Pouteria durlandii at EA5. In the five EAs, three ranges of height and six of diameter were identified, the largest number of individuals was found in the first diametric range. Species diversity was lower at higher altitudes. In EA 2 and 3 the greatest similarity was presented (IS= 58.7 %). Conclusion: The structure and diversity of the tree species present greater changes in wider altitude ranges, related to the environmental need of each species.

Atributos dendrométricos, estructura poblacional y diversidad de estadios de Dioon holmgrenii (Cycadales: Zamiaceae) / Forest characteristics, population structure and life-stages diversity of Dioon holmgrenii (Cycadales: Zamiaceae)

Resumen Dioon holmgrenii esta catalogada en peligro de extinción y es endémica del sur de Oaxaca, México. A pesar de la situación de esta especie, no existe información específica sobre aspectos ecológicos para cada población. Esto dificulta la autorización de planes de manejo para su conservación. El objetivo de este trabajo fue determinar los atributos dendrométricos, la estructura poblacional y la diversidad de estadios en diez poblaciones de D. holmgrenii localizadas en la Sierra Madre del Sur de Oaxaca. Cuatro unidades de muestreo (UM) de 25 x 50 m cada una (1 250 m2) se establecieron por población, 40 UM en total (50 000 m2). La densidad de plantas, el diámetro basal (DB), área basal (AB), altura de tallo (AT), diámetro de copa (DC), área de copa (AC) y número de hojas (NH) de los individuos se evaluó de enero a mayo 2013. Con estos datos se determinó la estructura poblacional, índice de dominancia estructural (IDE), heterogeneidad (H´), uniformidad (E) y semejanza (ISct) de estadios. La densidad en las poblaciones varió de 148 a 954 plantas ha-1. El área basal total fluctuó de 1.3 a 17.6 m2 ha-1 y área de copa total osciló de 78.3 a 1 136.3 m2 ha-1. Los atributos dendrométricos de los individuos (DB = 7.7 a 13.4 cm, AB = 0.010 a 0.023 m2, AT = 0.20 a 0.47 m, DC = 0.49 a 1.09 m, AC = 0.55 a 1.55 m2 y NH = 7.06 a 14.90) fueron diferentes entre las poblaciones (p ˂ 0.05). Adulto 1 y adulto 2 tuvieron mayor IDE (0.01 a 5.63) en todas las poblaciones. La estructura poblacional más común fue aquella donde juvenil 1 y juvenil 2 tuvieron las proporciones más bajas de individuos, mientras que adulto 1 tuvo la más alta. La heterogeneidad (H´= 1.05 a 1.71) y uniformidad (E = 0.57 a 0.88) de estadios fueron significativamente diferentes entre las poblaciones (p˂0.05), con al menos cuatro estadios (3.91 = 48.9x8/100) diferentes entre ellas para la mitad de las comparaciones (22 de 45) de semejanza (ISct < 0.68). La diversidad alfa de estadios fue alta en poblaciones donde no se dañaron las plantas, en contraste a la diversidad beta que fue baja entre poblaciones con presencia de actividad humana. Estadios con alto vigor reproductivo (adulto 1 y adulto 2) presentaron una mayor dominancia estructural en todas las poblaciones. Estos resultados pueden ayudar a la conservación in-situ de D. holmgrenii y se recomienda sean considerados en la elaboración y aplicación de planes de manejo de sus poblaciones.

Abstract Dioon holmgrenii is an endangered species and found in Southern Oaxaca, Mexico. Notwithstanding the extintion condition of this species, there is no relevant information on the ecological aspects of its populations, and this situation complicates the approval of management plans for its conservation. Our aim was to study D. holmgrenii forest characteristics, population structure and life-stages diversity in ten populations located in Sierra Madre del Sur, Oaxaca. For this, four sampling units (SU) measuring 25 x 50 m each (1 250 m2) were established per population, 40 SU in total (50 000 m2). Basal diameter (BD), basal area (BA), stem height (AT), crown diameter (DC), crown area (AC), and number of leaves (NH), were measured for each individual, from January to May 2013. Additionally, plant density, population structure, structural dominance index (IDE), heterogeneity (H'), evenness (E) and similarity (ISct) of life-stages (seedling, juvenile 1, juvenile 2, pre-reproductive, adult 1, adult 2, adult 3, and adult 4) were assessed. Plant density ranged from 148 to 954 individuals ha-1. Total basal area ranged from 1.3 to 17.6 m2.ha-1, and total crown area varied from 78.3 to 1 136.3 m2.ha-1. Forest traits of each individual (DB= 7.7 to 13.4 cm, AB= 0.010 to 0.023 m2, AT= 0.20 to 0.47 m, DC= 0.49 to 1.09 m, AC= 0.55 to 1.55 m2 and NH= 7.06 to 14.90) were different (p˂0.05) among populations. The highest values of IDE (0.01 to 5.63) were found in adult 1 and adult 2 in all populations. The most common population structure was found in those populations with the lowest proportions in juvenile 1 and juvenile 2, and the highest proportion in adult 1. Heterogeneity (H'= 1.05 to 1.71) and uniformity (E= 0.57 to 0.88) of life-stages were significantly different among populations (p˂0.05), and at least four life-stages (3.91= 48.9x8/100) were different among populations for half of the comparisons (22 of 45) of similarity (ISct < 0.68). Alfa diversity of life-stages was high in populations without plant damage, while beta diversity was low in those populations with human presence. Life-stages with the highest reproductive vigour (adult 1, adult 2) showed the highest structural dominance in all populations. These results may support the design and operation of management plans of D. holmgrenii populations, to enhance its protection in the area.