Revista Mexicana de Ciencias Forestales Vol. 15 (81)

Enero - Febrero (2024)

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DOI: https://doi.org/10.29298/rmcf.v15i81.1430

Artículo de investigación

 

Integridad ecológica en un bosque bajo producción maderable del centro de México

Ecological integrity in a forest under timber production in central Mexico

 

Martha Azucena Rendón-Pérez1, Patricia Hernández-de la Rosa1*, Valentín J. Reyes-Hernández1, Alejandro Velázquez-Martínez1, José Luis Alcántara-Carbajal2

 

Fecha de recepción/Reception date: 31 de agosto de 2023.

Fecha de aceptación/Acceptance date: 17 de enero de 2024.

_______________________________

1Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. Postgrado en Ciencias Forestales. México.

2Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo. Postgrado en Recursos Genéticos y Productividad-Ganadería. México.

 

*Autor para correspondencia; correo-e: pathr@colpos.mx

*Corresponding author; e-mail: pathr@colpos.mx

 

Resumen

La integridad ecológica (IE) es la propiedad de un ecosistema para soportar y mantener una comunidad de organismos cuya composición, diversidad y organización funcional sea comparable con un hábitat natural de la región. Este concepto es útil para conocer el grado de conservación de un ecosistema, por lo que es de interés en la gestión forestal. El objetivo fue desarrollar y aplicar un Índice de Integridad Ecológica (IIE) en una zona de bosque templado con aprovechamiento maderable. El lugar presentó cuatro asociaciones vegetales: tres bajo aprovechamiento maderable (Pinus montezumae, P. patula y P. pseudostrobus) y una correspondiente a un área de conservación (Pinus-Quercus). Para calcular el índice, se evaluó la estructura, composición y función del bosque a través de 20 indicadores, correspondientes a tres atributos ecológicos: paisaje, vegetación y suelo. Se establecieron cuatro categorías posibles: excelente, buena, regular y baja. El mayor valor del IIE se obtuvo en el área de conservación en la categoría excelente, mientras que en las asociaciones bajo aprovechamiento, la de P. patula se clasificó como excelente y las de P. montezumae y P. pseudostrobus se clasificaron como buenas. En el área bajo aprovechamiento se requiere observación e intervención mínima para mantener y mejorar la IE. El IIE permitió caracterizar las asociaciones bajo manejo, además de identificar los indicadores que requieren de intervención o mayor investigación para mantener la IE. Se generó así una línea base del conocimiento de la IE en el área de estudio, que puede ser útil para su gestión.

Palabras clave: Composición de especies, diversidad vegetal, estructura de comunidades, función ecosistémica, Índice de Integridad Ecológica, manejo forestal.

Abstract

Ecological integrity (EI) is the property of an ecosystem to support and maintain a community of organisms whose composition, diversity, and functional organization is comparable to a natural habitat in the region. This concept is useful to know the degree of conservation of an ecosystem; therefore, it is of interest in forest management. The objective of this study was to develop and apply an Ecological Integrity Index (EII) in an area of temperate forest with timber harvesting. The site had four plant associations: three under timber harvesting (Pinus montezumae, P. patula, and P. pseudostrobus), and one corresponding to a conservation area (Pinus-Quercus). In order to calculate the index, the structure, composition, and function of the forest were evaluated through 20 markers, corresponding to three ecological attributes: landscape, vegetation, and soil. Four possible categories were established: excellent, good, fair and poor. The highest value of the EII was obtained in the conservation area, in the excellent category, while in the associations under harvesting, that of P. patula was rated excellent, and those of P. montezumae and P. pseudostrobus were rated good. In the area under harvesting, observation and minimal intervention are required to maintain and improve EI. The EII made it possible to characterize the associations under management, in addition to identifying the markers that require intervention or further research to maintain EI. This generated a baseline of knowledge of EI in the study area, which may be useful for its management.

Key words: Species composition, plant diversity, community structure, ecosystem function, Ecological Integrity Index, forest management.

 

 

Introducción

 

 

La integridad ecológica (IE) es la habilidad de un sistema ecológico para soportar y mantener una comunidad de organismos con una composición, diversidad y organización funcional comparable con un hábitat natural de la región (Parrish et al., 2003), Tierney et al. (2009) la precisan como una medida de la composición, estructura y función de un ecosistema en relación con el intervalo natural de variación, así como las perturbaciones naturales y antropogénicas.

Los índices de IE conjuntan diferentes variables para caracterizar a un ecosistema y contribuyen a resolver desafíos como asegurar la protección de los ecosistemas con objetivos, problemáticas, usos y valores múltiples (Carter et al., 2016). Se desarrollaron con el propósito de evaluar la condición del ecosistema, la efectividad de la gestión (Tierney et al., 2009), conocer el estado de conservación de la biodiversidad de manera sólida, práctica y comparable en el espacio y el tiempo (Parrish et al., 2003; Santibáñez-Andrade et al., 2015), tomar decisiones de manejo (Gara y Stapanian, 2015), guiar los esfuerzos de monitoreo (Wurtzebach y Schultz, 2016) y desarrollar políticas basadas en la evidencia (Rempel et al., 2016).

La investigación y el monitoreo ambiental son necesarios para entender y gestionar los ecosistemas (Haughland et al., 2010), y cada día son más pertinentes debido a la pérdida de biodiversidad y degradación ecológica que enfrentan. La evaluación de los ecosistemas no solo debe enfocarse en registrar la pérdida de superficie, sino también en registrar su condición actual. Este conocimiento puede ser útil para el monitoreo a través del tiempo, la identificación de tendencias, priorizar sitios para la conservación o restauración y guiar acciones de manejo (Fennessy et al., 2007).

Debido a que la aplicación del concepto de IE y el desarrollo de un protocolo para su evaluación en un bosque bajo aprovechamiento comercial maderable se han explorado en muy pocos estudios a nivel nacional, se consideró que su implementación permitiría comprender como impactan las prácticas de manejo y tratamientos silvícolas a los componentes estructurales, de composición y función. Además, con esta información, se tendrá una línea base que ofrezca la posibilidad de dirigir las decisiones de manejo para reducir los impactos negativos al ecosistema forestal. Se eligió el ejido El Nopalillo, Hidalgo, debido a que se realiza aprovechamiento maderable bajo un programa de manejo forestal desde 1979, principalmente a través del Método de Desarrollo Silvícola (MDS), que consiste en aplicar una corta de regeneración de árboles semilleros, además de tratamientos intermedios como las cortas de liberación, aclareos no comerciales, podas y dos aclareos comerciales, en un turno de 50 años. Al momento de la evaluación, el ejido tenía la certificación nacional de Manejo Forestal Sustentable (NMX-AA-143-SCFI-2015) desde 2017 y del Consejo de Administración Forestal (FSC, por sus siglas en inglés) a partir de 2018 (Rendón, 2020).

Por tanto, el objetivo en esta investigación fue evaluar la integridad ecológica en un bosque manejado de clima templado del ejido El Nopalillo, en el estado de Hidalgo, México, mediante el desarrollo e implementación de un protocolo para obtener un Índice de Integridad Ecológica (IIE) aplicable a la región de estudio. La hipótesis principal fue que el aprovechamiento maderable y los tratamientos silvícolas aplicados influyen sobre la estructura, composición y función del ecosistema, lo que impactaría en forma negativa el valor del IIE respecto al obtenido en el bosque destinado a la conservación.

 

 

Materiales y Métodos

 

 

Área de estudio

 

 

La investigación se llevó a cabo en el ejido El Nopalillo, municipio Epazoyucan, específicamente en el cerro de Las Navajas, Sierra de Pachuca (una sección de la Sierra Madre Oriental), Hidalgo, México. Es un núcleo agrario que tiene un programa de manejo forestal desde 1979; la extensión del ejido es de aproximadamente 550 ha destinadas a la producción maderable mediante el Método de Desarrollo Silvícola (MDS), y de las cuales se evaluó un total de 306 ha con y sin intervención silvícola.

El gradiente altitudinal del lugar varía de 2 800 a 3 100 m; existen cuatro asociaciones vegetales, tres de ellas bajo aprovechamiento maderable y dominadas por: (1) Pinus montezumae Lamb.(111 ha), (2) Pinus pseudostrobus Lindl. (68 ha) y (3) Pinus patula Schltdl. & Cham. (66 ha),y (4) Un área destinada a la conservación compuesta por pino-encino (PQ) (61 ha) que no ha tenido intervención humana en al menos 50 años. El clima es semifrío y templado subhúmedo; los suelos son de tipo Feozem y Andosol (Figura 1). La fauna está compuesta por aves como pájaros carpinteros (Sphyrapicus thyroideus (Cassin, 1852)) y colibrí color café (Colibri thalassinus (Swainson, 1827)), mamíferos como ardillas (Sciurus aureogaster F. Cuvier, 1829) y armadillos (Dasypus novemcinctus Linnaeus, 1758), además de reptiles como serpientes de cascabel (Crotalus intermedius Troschel, 1865) y víboras chirrioneras (Coluber spp.) (Rendón, 2020).

 

Figura 1. Ubicación del área de estudio de integridad ecológica en bosques bajo manejo forestal en el ejido El Nopalillo, Epazoyucan, Hidalgo, México.

 

 

Protocolo para obtener el IIE

 

 

La propuesta metodológica para evaluar la IE del área de estudio consistió de tres fases (Cuadro 1), en el cual se consideraron protocolos de evaluación de IE en el continente americano y el aporte de autores como Kapos et al. (2002), Parrish et al. (2003), Tierney et al. (2009), Schroeder et al. (2011) y Carter et al. (2016).

 

Cuadro 1. Fases y pasos para el desarrollo de un protocolo para la evaluación de la integridad ecológica de bosques templados en el ejido El Nopalillo, Epazoyucan, Hidalgo, México.

Fase

Paso

1

1. Elaboración del modelo conceptual

2. Definición de los objetivos de gestión

3. Identificación de atributos ecológicos

4. Definición de escalas de análisis

5. Selección de indicadores

2

6. Evaluación de indicadores y análisis de información

7. Identificación de un intervalo aceptable de variación para cada indicador

8. Calificación de los indicadores para determinar si están o no dentro de los intervalos de variación aceptables

9. Estimación del valor del índice de IE

3

10. Informe de los resultados

11. Uso de los resultados para informar, evaluar y retroalimentar las acciones de la gerencia

12. Repetir la evaluación de forma sistemática

Adaptado de: Tierney et al. (2009), Schroeder et al. (2011) y Carter et al. (2016).

 

La fase 1 consistió en la construcción teórica del proceso de evaluación de la IE, en la que se identificaron los componentes, atributos, indicadores y medidas útiles para la evaluación.

Se desarrolló un modelo ecológico conceptual (Figura 2) mediante el cual se seleccionaron al paisaje, la vegetación y el suelo como los tres atributos ecológicos con el papel más importante en el mantenimiento de la IE del ecosistema (Schroeder et al., 2011). Los atributos se caracterizan por 20 indicadores (Cuadro 2) que se relacionan con la estructura (nivel de ocupación del sitio a partir de la densidad del arbolado en la superficie evaluada), composición (relacionada a la taxonomía de especies e indicadores ecológicos de especies vegetales), y función (propiedades del suelo y del área basal como indicadora de la capacidad de captura de carbono) del ecosistema.

 

Figura 2. Modelo ecológico conceptual para la evaluación de la integridad ecológica de los bosques del ejido El Nopalillo, Epazoyucan, Hidalgo, México.

 

Cuadro 2. Matriz de resultados por indicador y asociación vegetal en el ejido El Nopalillo, Epazoyucan, Hidalgo, México.

Indicador

PQ

Pmn

Pps

Ppt

Superficie (ha)

60.94

111.25

68.13

65.45

Composición de regeneración arbórea (número de géneros)

4

7

5

6

Número de especies (árboles, arbustos y hierbas)

39

60

58

62

Índice de Simpson (1-D)

0.8

0.7

0.7

0.8

Índice de Margalef

1.6

1.4

1.4

1.6

Especies en riesgo (en la NOM-059-SEMARNAT-2010)

0

1

0

2

IVI (Índice de Valor de Importancia) especies nativas

100 %

100 %

100 %

100 %

IVI (Índice de Valor de Importancia) especies invasoras

0

0

0

0

IVI (Índice de Valor de Importancia) Pinus sp.

49 %

88 %

88 %

78 %

Regeneración arbórea (individuos con Diámetro normal DN<7.5 cm ha-1)

34

30

47

79

Densidad (árboles ha-1)

632

448

658

568

Densidad de árboles maduros (DN>50 cm y Altura total H>25 m) (árboles ha-1)

10

0

0

0

Densidad de árboles muertos en pie (árboles ha-1)

18

0

0

1

Densidad de tocones (tocones ha-1)

57

116

238

112

Relación C:N

40.98

29.52

32.2

33.15

Materia Orgánica del suelo (MOS) (%)

25.91

28.33

15.91

21.34

Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) (Cmol(+) kg-1)

59.1

63.53

37.1

55.3

Profundidad del ocochal (cm)

7

5

4

6

Cobertura de suelo desnudo (%)

2.9

3

4.4

10

Área basal (AB) (m2 ha-1)

28

17

17

11

PQ = Asociación Pinus-Quercus (Área de conservación); Pmn = Asociación Pinus montezumae Lamb.; Pps = Asociación de P. pseudostrobus Lindl.; Ppt = Asociación de P. patula Schltdl. & Cham. (Áreas bajo aprovechamiento maderable).

 

La producción maderable se identificó como principal objetivo de gestión, ya que cualquier objetivo dentro de la Fase 1 se debe relacionar con los atributos en los que se medirán los indicadores (Tierney et al., 2009) (Cuadro 1). En este caso se esperaba evaluar propiedades relevantes del ecosistema con respecto al aprovechamiento forestal.

La selección de los indicadores cumplió con los siguientes requisitos: (A) Permitir distinguir un estado “intacto” y funcional de uno degradado o altamente impactado, (B) Responder a disturbios naturales o antropogénicos, y (C) Ser factibles, rentables y que, en su conjunto, abordaran estructura, composición y función del ecosistema (Tierney et al., 2009). Los indicadores seleccionados se obtuvieron a nivel de sitio (Figura 2).

La Fase 2 consistió en la recolección, procesamiento y análisis de los datos de campo. Se elaboró un mapa base a partir de imágenes satelitales con el cual se validaron los polígonos registrados en campo para las cuatro asociaciones. La toma de información de los indicadores se realizó durante junio-agosto de 2018. Se diseñó un muestreo aleatorio (intensidad de 1 %) dentro de cada asociación vegetal, a partir de la sobreposición de una malla de puntos equidistantes cada 100 m, para un total de 79 unidades de muestreo: 65 en las áreas con manejo y 14 en la zona de conservación (Rendón, 2020). Para cada unidad de muestreo, se establecieron sitios circulares de 400 m2, anidados y en el centro dentro de estos se ubicó un subsitio circular de 12.56 m2 y cuatro subsitios cuadrados de 1 m2 localizados en los cuatro rumbos francos. En cada sitio se midieron y evaluaron variables dasométricas y ecológicas de árboles, arbustos y hierbas, respectivamente (Rendón, 2020; Rendón-Pérez et al., 2021).

De manera complementaria se recolectaron muestras de suelo de 500 g en los primeros 30 cm de suelo mineral para 50 % de las unidades de muestreo por asociación vegetal. Posteriormente se obtuvo una muestra compuesta de 1 kg por asociación y tres repeticiones, para un total de 12 muestras que fueron utilizadas en la obtención de los indicadores de función. Se registró información general de los sitios como coordenadas geográficas y altitud utilizando un GPS Garmin® Etrex, pendiente con un hipsómetro Nikon® Forestry Pro II, además de exposición, profundidad de hojarasca y porcentaje de cobertura de rocas (Rendón, 2020).

Posteriormente a la evaluación de indicadores, se estableció el rango natural de variación (RNV), que se refiere a la línea base a partir de la cual es posible identificar si los indicadores en particular o la IE en general del sitio están dentro de un intervalo aceptable o no (Schroeder et al., 2011). Su determinación debe realizarse a partir de su contraste con sitios donde la intervención humana ha sido mínima (Stoddard et al., 2006). En este caso se usó la información recopilada en campo en el área de conservación con la asociación de PQ, la revisión de literatura científica, resultados del Inventario Estatal Forestal 2014 (Conafor, 2015) y la consulta a expertos para hacer posible la identificación de un intervalo aceptable de variación para cada indicador. Como resultado se establecieron cuatro categorías: Excelente (A), Bueno (B), Regular (C) y Bajo (D), cada una con un puntaje específico por la C (2 puntos) y la D (1 punto) (Cuadro 3).

 

 

Cuadro 3. Intervalo de valoración de los indicadores por categoría para la evaluación de la integridad ecológica en el ejido El Nopalillo, Epazoyucan, Hidalgo, México.

Indicador

A (4 puntos)

B (3 puntos)

C (2 puntos)

D (1 punto)

Superficie absoluta (ha)

≥50

≥40, <50

≥30, <40

<30

Composición de la regeneración arbórea (número de géneros nativos)

≥10

7-9

4-6

≤3

Número de especies de árboles, arbustos y hierbas

≥50

≥40, <50

≥30, <40

<30

Índice de Simpson (1-D)

≥0.75

≥0.50, <0.75

≥0.25, <0.50

<0.25

Índice de Margalef

≥1.5

≥1, <1.5

≥0.5, <1

<0.5

Especies en riesgo (dentro de la NOM-059-SEMARNAT-2010)

≥5

3-4

1-2

0

IVI (Índice de Valor de Importancia) especies nativas (%)

≥95

≥75, <95

≥50, <75

<50

IVI (Índice de Valor de Importancia) especies invasoras (%)

0

<5

5, <10

10

IVI (Índice de Valor de Importancia) género Pinus L. (%)

≤60

>60, ≤80

>80, ≤90

>90

Regeneración arbórea (individuos ha-1)

≥75

≥50, <75

≥25, <50

<25

Densidad (árboles ha-1)

≥300

≥200, <300

≥100, <200

<100

Densidad de árboles maduros Diámetro normal DN>50 cm, Altura total H>25 m (árboles ha-1)

≥10

≥4, <10

≥1, <4

0

Densidad de árboles muertos en pie (árboles ha-1)

≥10

≥4, <10

≥1, <4

0

Densidad de tocones (tocones ha-1)

≤25

>25, ≤75

>76, ≤150

>150

Relación C:N

≥25

≥20, <25

≥15, <20

<15

Materia Orgánica del suelo (MOS) (%)

≥25

≥20, <25

≥15, <20

<15

Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) (Cmol(+) kg-1)

≥50

≥40, <50

≥30, <40

<30

Profundidad del ocochal (cm)

≥5

4 a 5

1 a 3

0

Cobertura de suelo desnudo (%)

≤5

≤10, >5

≤15, >10

>15

Área basal (AB) (m2 ha-1)

≥25

≥20, <25

≥15, <20

<15

 

Se evaluó cada indicador para determinar el estado de sus atributos y, de acuerdo con la categoría en la que se le clasificó, se le asignó el puntaje correspondiente. Finalmente se calculó la calificación de cada asociación vegetal a través de su sumatoria y se estandarizaron los totales (dividiendo la sumatoria entre 0.8, dado que el máximo puntaje posible era 80) para obtener un valor del IIE entre 0 y 100. Los intervalos del IIE se agruparon en cuatro categorías: Excelente (A) de 76 a 100 puntos, Bueno (B) de 51 a 75 puntos, Regular (C) de 26 a 50 puntos y Bajo (D) de 0 a 25 puntos (Cuadro 4).

 

Cuadro 4. Calificación e interpretación de las categorías de integridad ecológica del bosque del ejido El Nopalillo, Epazoyucan, Hidalgo, México.

Categoría (puntaje del IIE)

Descripción

Excelente (A):

De 76 a 100 puntos

Nivel deseable de la IE, es necesaria poca o nula intervención humana para que los indicadores y atributos se mantengan dentro del rango natural de variación (RNV). La estructura y composición vegetal indican diversidad alta y los indicadores de función están dentro del RNV, por tanto, el ecosistema es funcional.

Bueno (B):

De 51 a 75 puntos

Nivel aceptable de la IE con poca intervención humana necesaria para mantenerla. La estructura y composición con un impacto moderado. La función del ecosistema no se encuentra comprometida. Se requiere de observación para asegurar su continuidad.

Regular (C):

De 26 a 50 puntos

Nivel de deterioro de la IE no deseable y es necesaria la intervención para su corrección. Varios indicadores están fuera del RNV. Las funciones del ecosistema están comprometidas y tendrán consecuencias negativas en el mediano y largo plazo.

Baja (D):

De 0 a 25 puntos

Fuerte impacto sobre la IE, su condición actual es crítica y no deseable, se requiere intervención inmediata para su corrección. La mayoría de los indicadores se encuentran fuera del RNV. Las funciones del ecosistema están comprometidas y habrá consecuencias ambientales negativas en el corto plazo.

 

 

Resultados

 

 

Los bosques estudiados del ejido El Nopalillo, en general, presentaron una IE en las categorías excelente y buena; aunque el aprovechamiento maderable tuvo un impacto negativo sobre algunos indicadores de estructura y composición, las funciones analizadas del ecosistema se mantuvieron en un intervalo aceptable.

El conjunto de indicadores mostró que las actividades de manejo forestal mantuvieron la cobertura del bosque y la riqueza de especies vegetales, además de que favorecieron las condiciones para que las especies nativas predominaran y resistieran ante la posible proliferación de especies invasoras después de los aprovechamientos maderables. Las cuatro asociaciones vegetales obtuvieron puntajes altos a partir de los indicadores de superficie, cobertura de especies nativas, especies invasoras, densidad del arbolado y relación C:N, lo que indica un muy buen grado de conservación (Cuadro 2, Cuadro 3).

El valor más alto del IIE (86 puntos) se obtuvo para el área de conservación (PQ) (Figura 3) y se ubicó en la categoría excelente con los indicadores de estructura, composición y función dentro del RNV, por lo que se requiere poca o nula intervención humana. El valor del IIE es resultado de los indicadores de diversidad y riqueza (índices de Simpson y Margalef), la cantidad de especies nativas y la baja o nula presencia de especies invasoras, mayor porcentaje de especies del género Pinus L., una mayor densidad de árboles maduros, mayor área basal (AB) y menor densidad de tocones. Además, los indicadores de función (suelo) fueron los más altos (Cuadro 2, Cuadro 3).

 

Figura 3. Categoría e Índice de Integridad Ecológica por cada tipo de asociación vegetal del ejido El Nopalillo, Epazoyucan, Hidalgo, México.

 

Por otro lado, en las asociaciones bajo aprovechamiento maderable, el indicador de número de especies obtuvo el puntaje más alto, mientras que los indicadores con los valores más bajos fueron la densidad de árboles maduros y árboles muertos en pie. Particularmente, la asociación de P. patula (Ppt) presentó el mayor valor del IIE (78 puntos) en la categoría excelente (Figura 3), y los indicadores mejor calificados fueron riqueza en la regeneración arbórea, índices de Margalef y Simpson, cobertura de suelo desnudo y profundidad del ocochal (Cuadro 2, Cuadro 3).

El menor valor del IIE lo obtuvo la asociación de P. pseudostrobus (Pps) con 68 puntos y una categoría buena (Figura 3), el nivel de integridad se considera aceptable, aunque se requiere poca intervención humana para mantenerla o mejorarla. Hay un impacto moderado sobre la estructura y composición, y aunque la función del ecosistema no se encuentra comprometida, el monitoreo es necesario para garantizar su continuidad o mejora. Los indicadores que contribuyeron con un menor valor fueron especies en riesgo, densidad de árboles maduros, árboles muertos en pie y densidad de tocones. En la misma categoría, pero con 74 puntos, se encontró a la asociación de P. montezumae (Pmn) (Figura 3), donde los atributos con la calificación más baja fueron los mismos que para Pps, con excepción de la densidad de tocones (Cuadro 2, Cuadro 3).

 

 

Discusión

 

 

Experiencias en diferentes partes del mundo han demostrado la utilidad de integrar diferentes variables para conocer la IE (Hansen et al., 2021), por ejemplo, en parques canadienses (Parks Canada Agency, 2011) y algunos bosques nacionales en el noreste de los EE. UU. (Tierney et al., 2009), o en análisis globales a nivel del paisaje para capturar el estado de conservación de los bosques (Grantham et al., 2020). Lo anterior fue posible por el incremento del número y la capacidad de sensores satelitales y las redes de investigación para monitorear y evaluar la integridad de los ecosistemas (Hansen et al., 2021).

En México se ha integrado la información del Sistema Nacional de Monitoreo de la Biodiversidad y el Inventario Nacional Forestal y de Suelos con datos satelitales para obtener un Índice de Integridad Ecológica a nivel nacional (Garcia-Alaniz et al., 2017), además de la condición de integridad del paisaje considerando a los depredadores superiores (Mora, 2021). De la misma manera, Mora (2022) propone un marco conceptual para analizar la integridad forestal utilizando indicadores de la complejidad ecológica en los bosques mexicanos con atributos como la biodiversidad (riqueza y composición de especies vegetales), estructura y desarrollo del dosel y sotobosque, además de indicadores de efectos humanos sobre la complejidad estructural.

Aunque los ejemplos anteriores corresponden a escalas espaciales diferentes a la utilizada en el presente estudio, Rempel et al. (2016), Karr et al. (2022) y Mora (2022) coinciden en que el concepto de IE y el marco conceptual para integrar múltiples datos en un solo índice es una manera práctica de concentrar información compleja útil para caracterizar, informar y tomar decisiones relacionadas con la gestión de recursos naturales y que es deseable contar con información a nivel local.

Además de lo anterior, el uso de índices multi-métricos es una consecuencia de que la gestión de los bosques ha evolucionado desde el interés exclusivamente productivo a un enfoque más amplio, donde es importante garantizar de forma sostenible una variedad de bienes y servicios de los ecosistemas y, de forma simultánea, conservar la biodiversidad y los procesos ecológicos (Lindenmayer y Cunningham, 2013). Por tanto, una gestión eficaz de los bosques de producción debería mantener los rendimientos sin reducir su IE (MacDicken et al., 2015) considerando elementos de perturbación y función del hábitat (Rempel et al., 2016; Bisbing et al., 2022).

La propuesta metodológica presentada ofrece algunas ventajas para los encargados de gestionar los recursos forestales. Es práctica, ya que se usan datos que se recopilan de manera regular en los inventarios forestales y que son necesarios para implementar el plan de manejo, además se enriquece al incorporar algunas variables que ofrecen un análisis del grado de conservación de los bosques manejados, sobre todo a escala local. Complementariamente, resulta útil dado que identifica el estado de conservación de cada indicador, por lo que facilitaría la toma de decisiones y recomendaciones basadas en la evidencia (Rempel et al., 2016; Karr et al., 2022). Además, puede adaptarse y actualizarse de manera periódica y utilizarse por predios bajo aprovechamiento maderable, no maderable o exclusivamente destinados a la conservación.

Una posible limitación de esta propuesta es que se realizó con datos actuales (es decir, en el momento de la evaluación), por lo que el historial de perturbaciones o las condiciones previas en el área de conservación se desconocen ya que no se encuentran documentadas. Otros reportes proporcionan un marco conceptual para seleccionar estados de referencia factibles, identificando áreas con valores de biodiversidad más altos en relación con otras ubicaciones dentro del mismo ecosistema, independientemente del historial de perturbaciones (McNellie et al., 2020), o bien, a través de la selección de áreas contemporáneas de baja presión humana (Scholes y Biggs, 2005). El área estudiada cumplió, en la medida de lo posible, con ambos criterios.

Las áreas bajo manejo en este estudio cuentan con la información de los planes de manejo, sin embargo, las modificaciones o adaptaciones, o incluso perturbaciones naturales o humanas, no están identificadas para cada asociación, lo cual sería recomendable para llevar a cabo una evaluación más detallada. Aun así, estos resultados representan la línea base a partir de la cual es posible detectar cambios futuros (Karr et al., 2022).

Al incorporar datos sobre estructura, composición y función del ecosistema, fue posible caracterizar y cuantificar diferencias entre asociaciones vegetales y tipos de gestión (aprovechamiento maderable vs conservación) que serían difíciles de percibir a través de las evaluaciones tradicionales (Rempel et al., 2016). El área de conservación mantiene valores altos de riqueza y diversidad que son importantes, pero no necesariamente los únicos indicadores de integridad en un ecosistema (Karr et al., 2022; Mora, 2022); al incorporar al sotobosque (arbustos y hierbas) en la evaluación de diversidad vegetal se evalúa un estrato poco considerado tanto en áreas con y sin manejo (Rendón-Pérez et al., 2021). Los bosques sin intervenciones recientes tendrían una mayor presencia de arbolado maduro y también de árboles muertos en pie como indicadores de etapas sucesionales avanzadas (Keeton, 2006), lo que sucede en el área PQ, además de una menor densidad de tocones ya que este indicador está relacionado con el aprovechamiento forestal. De la misma manera, se ha encontrado que indicadores con una riqueza alta de especies nativas representan una ventaja para mantener la integridad, ya que confieren resistencia a la invasión de especies no deseables (Pyke et al., 2010).

En las áreas bajo aprovechamiento maderable se presentaron indicadores como el mayor porcentaje de especies de pino, lo cual era de esperarse ya que uno de los objetivos del MDS es la generación de masas coetáneas mono-específicas, aunque en la zona también se favorecen otras especies arbóreas (Rendón, 2020). Consecuentemente, hay una nula o baja presencia de arbolado maduro o muerto en pie, a pesar de que algunas asociaciones se encontraban cerca del turno de 50 años. La mayor densidad de tocones contrasta con lo encontrado en el área PQ, pero esto también refleja las acciones de cambio en la estructura y composición como resultado de la gestión forestal (Bisbing et al., 2022).

Dentro de los indicadores de función, el AB se considera como una medida de la capacidad del bosque para producir biomasa (Mora, 2022). En las áreas bajo manejo, los valores son menores que en PQ, ya que por lo general áreas bajo gestión se encuentran en etapas sucesionales juveniles (Keeton, 2006). De manera contrastante, indicadores con valores altos en estas asociaciones fueron el contenido de materia orgánica del suelo con el potencial que presenta para aportar elementos esenciales para las plantas mediado por la textura, el pH, la temperatura y la humedad del suelo (Bot y Benites, 2005). La materia orgánica también influye en la capacidad de intercambio catiónico o potencial para mantener la fertilidad del suelo (Thiers et al., 2014), y la profundidad del ocochal (capa de hojarasca y residuos orgánicos) es una de las fuentes de energía de los ecosistemas (Tierney, 2009), además de que se convierte en un indicador con un alto potencial para mantener cubierto el suelo y evitar procesos erosivos (Pellant et al., 2005).

En general, las estrategias de manejo forestal para conservar la IE son demasiado complejas para ser sometidas a experimentación (Simberloff, 2001; Drever et al., 2006; Perera et al., 2008; Klenk et al., 2009), por lo que se requieren formas de evaluación objetivas que permitan saber si el enfoque de manejo está conservando la IE (Carignan y Villard, 2002). La propuesta en este trabajo puede ser utilizada para solventar esta problemática, ya que a través de los resultados será posible contar con información para mantener, adecuar o rechazar las estrategias de gestión.

 

 

Conclusiones

 

 

El valor mayor del IIE se presentó en el área de conservación (PQ) al compararse con las áreas bajo aprovechamiento, lo que confirma la hipótesis planteada. Por tanto, los valores del IIE fueron menores en las asociaciones vegetales bajo aprovechamiento maderable, pero obtuvieron categorías de IE excelente y buena. Influyó en esta calificación el deterioro en los indicadores relacionados con la estructura y la composición del ecosistema debido a la implementación de tratamientos silvícolas, cuyo objetivo es obtener un bosque estructuralmente regular mediante su coetaniedad.

 

Agradecimientos

 

Al ejido El Nopalillo, Epazoyucan, Hidalgo, por las facilidades otorgadas para el desarrollo de este trabajo.

 

Conflicto de intereses

 

Los autores declaran no tener conflicto de intereses.

 

Contribución por autor

 

Martha Azucena Rendón-Pérez: recolección de información en campo, determinación taxonómica, análisis de la información y redacción del documento; Patricia Hernández-de la Rosa: conceptualización y dirección de la investigación, revisión y corrección del documento; Valentín J. Reyes-Hernández: revisión y corrección del documento; Alejandro Velázquez-Martínez: revisión y corrección del documento; José Luis Alcántara-Carbajal: revisión y corrección del documento.

 

 

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