Modelo 3PG para estimar la productividad, almacenamiento de Carbono e Índice de Aridez en plantaciones forestales de Eucalyptus L'Hér. en México
DOI:
https://doi.org/10.29298/rmcf.v16i87.1474Palabras clave:
modelo ecofisiológico, modelaje basado en procesos, incremento medio anual, productividad, aptitud para plantaciones, balance hídricoResumen
Una de las maneras más eficientes de mitigar el cambio climático es a través del secuestro y almacenamiento de Carbono por medio de plantaciones forestales; las cuales además de almacenarlo, pueden generar un cambio en el balance hídrico del suelo; por lo tanto, los dos parámetros, evaluados de manera conjunta, generan información valiosa. El objetivo del trabajo fue estimar el almacenamiento de Carbono y el Índice de Aridez (evapotranspiración/precipitación) mediante modelaje ecofisiológico (modelo 3PG) para plantaciones de eucalipto en México; se identificaron los principales factores influyentes en la evapotranspiración y en el almacenamiento de Carbono. Desde el punto de vista práctico, se elaboraron mapas con la aptitud de las tierras para plantaciones forestales de eucalipto. La productividad alcanzable promedio estimada fue de 55 m3 ha-1 año-1, con una variación de 18 a 117 m3 ha-1 año-1; mientras que el almacenamiento de Carbono arriba del suelo fue de 26 a 288 t ha-1 a los seis años, con un promedio de 80 t ha-1. La evapotranspiración varió entre 426 y 1 713 mm año-1 (promedio de 1 053 mm año-1), que resultó en un Índice de Aridez de 0.61 a 8.87. Las principales variables que controlan la productividad, reserva de Carbono y el Índice de Aridez en México son la precipitación y la latitud. Los mapas de aptitud para plantaciones de eucalipto en México mostraron áreas de aptitud alta y muy alta que sumaron 1.4 millones de hectáreas, confirmando el enorme potencial del país para desarrollar plantaciones forestales con eucalipto.
Descargas
Citas
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D. & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: Guidelines for computing crop water requirements. Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://www.researchgate.net/publication/235704197_Crop_evapotranspiration-Guidelines_for_computing_crop_water_requirements-FAO_Irrigation_and_drainage_paper_56
Alvares, C. A. (2011). Mapeamento e modelagem edafoclimática da produtividade de plantações de Eucalyptus no sul do estado de São Paulo [Tesis doctoral, Universidad de Sao Paulo]. Biblioteca Digital USP. https://doi.org/10.11606/T.11.2011.tde-23052011-161837 DOI: https://doi.org/10.11606/T.11.2011.tde-23052011-161837
Baillie, I. C. (2001). Book review. Soil Survey Staff 1999, Soil Taxonomy. A basic system of soil classification for making and interpreting soil surveys, 2nd edition. Agricultural Handbook 436, Natural Resources Conservation Service, USDA. Washington DC, United States of America, 869 p. Soil Use and Management, 17(1), 57-60. https://doi: 10.1111/j.1475-2743.2001.tb00008.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1475-2743.2001.tb00008.x
Binkley, D. (2021). Forest Ecology: An Evidence-Based Approach. Wiley-Blackwell.
Campoe, O., Alvares, C., Carneiro, R., Binkley, D., Ryan, M., Hubbard, R., Stahl, J., Moreira, G., Moraes, L. F. & Stape, J. L. (2020). Climate and genotype influences on carbon fluxes and partitioning in Eucalyptus plantations. Forest Ecology and Management, 475, Article 118445. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118445 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118445
Comisión Nacional Forestal. (2022). Áreas Elegibles 2022: Programa S219 Apoyos para el Desarrollo Forestal Sustentable. Estructura de Datos Espaciales Forestales. https://idefor.cnf.gob.mx/mviewer/AE_2022
Comisión Nacional Forestal. (2023). Programa Anual de Trabajo 2023. Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales. https://www.conafor.gob.mx/transparencia/docs/2023/Programa_Anual_de_Trabajo_2023.pdf
Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. (2021). Sistema Nacional de Información sobre Biodiversidad. Portal de Geoinformación 2022. http://www.conabio.gob.mx/informacion/gis
Coops, N. C. & Waring, R. H. (2011). A process-based approach to estimate lodgepole pine (Pinus contorta Dougl.) distribution in the Pacific Northwest under climate change. Climatic Change, 105, 313-328. https://doi.org/10.1007/s10584-010-9861-2 DOI: https://doi.org/10.1007/s10584-010-9861-2
Dumollard, G. (2018). Multiple-stand forest management under fire risk: Analytical characterization of stationary rotation ages and optimal carbon sequestration policy. Journal of Forest Economics, 32(1), 146-154. http://dx.doi.org/10.1016/j.jfe.2018.06.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfe.2018.06.002
Ferraz, S. F. de B., Rodríguez, C. B., Garcia, L. G., Alvares, C. A. & Lima, W. de P. (2019). Effects of Eucalyptus plantations on streamflow in Brazil: moving beyond the water use debate. Forest Ecology and Management, 453, Article 117571. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117571 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117571
Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2018). The State of the World’s Forests: Forest pathways to sustainable development. http://www.fao.org/3/ca0188en/ca0188en.pdf
Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2020). Global Forest Resources Assessment 2020. Key findings. https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/9f24d451-2e56-4ae2-8a4a-1bc511f5e60e/content
Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2022). The State of the World’s Forests 2022: Forest pathways for green recovery and building inclusive, resilient and sustainable economies. https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/f81551bf-0a78-498b-a0a6-17f21467389d/content
Gonçalves, J., Alvares, C., Higa, A., Silva, L., Alfenas, A., Stahl, J., Ferraz, S., Lima, W., Brancalion, P., Hubner, A., Bouillet, J., Laclau, J., Nouvellon, Y. & Epron, D. (2013). Integrating genetic and silvicultural strategies to minimize abiotic and biotic constraints in Brazilian eucalypt plantations. Forest Ecology and Management, 301, 6-27. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.12.030 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.12.030
Gonçalves, J., Alvares, C., Rocha, J., Brandani, C. & Hakamada, R. (2017). Eucalypt plantation management in regions with water stress. Southern Forests: a Journal of Forest Science, 79(3), 169-183. https://doi.org/10.2989/20702620.2016.1255415 DOI: https://doi.org/10.2989/20702620.2016.1255415
Guevara-Escobar, A., Cervantes-Jiménez, M. y Suzán-Azpiri, H. (2020). Uso del modelo 3-PG para la predicción de biomasa de eucalipto en Jalisco, México. Madera y Bosques, 26(1), 1-15. https://doi.org/10.21829/myb.2020.2611876 DOI: https://doi.org/10.21829/myb.2020.2611876
Hakamada, R. E., Hubbard, R. M., Stape, J. L., Lima, W., Gonçalves M., G. & de Barros F., S. F. (2020). Stocking effects on seasonal tree transpiration and ecosystem water balance in a fast-growing Eucalyptus plantation in Brazil. Forest Ecology and Management, 466, Article 118149. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118149 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118149
Hyams Development. (2010). CurveExpert software. http://www.curveexpert.net
Indústria Brasileira de Ávores. (2020). 2020 Relatório Anual (Annual Report). https://iba.org/datafiles/publicacoes/relatorios/relatorio-iba-2020.pdf
Landsberg, J. & Waring, R. H. (1997). A generalised model of forest productivity using simplified concepts of radiation-use efficiency, carbon balance and partitioning. Forest Ecology and Management, 95(3), 209-228. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(97)00026-1 DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-1127(97)00026-1
Lemos, C. C. Z., Hakamada, R. E., Carrero, O., Alvares, C. A. & Stape, J. L. (2018). Estimação, zoneamento e análise de sensibilidade da produtividade florestal de Eucalyptus no Nordeste do Estado de São Paulo através do modelo 3-PG. Scientia Forestalis, 46(119), 459-471. https://doi.org/10.18671/scifor.v46n119.13 DOI: https://doi.org/10.18671/scifor.v46n119.13
Marques C., D. R., Alcarde A., C., Camargo C., O., Hakamada, R. E., Guerrini, I. A., Ramos C., I. & Stape, L. J. (2020). Multisite evaluation of the 3-PG model for the highest phenotypic plasticity Eucalyptus clone in Brazil. Forest Ecology and Management, 462, Article 117989. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.117989 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.117989
Monreal R., S. B. (2022). Plantaciones Forestales Maderables en México: Desarrollo histórico, situación actual y perspectivas. Bozkia.
National Aeronautics and Space Administration. (2021). The Power Project. NASA Prediction on Worldwide Energy Resources. https://power.larc.nasa.gov/
Nyland, R. D., Kenefic, L. S., Bohn, K. K. & Stout, S. L. (2016). Silviculture: concepts and applications (3rd ed.). Waveland Press Inc.
O’Donoghue, C., O’Fatharta, E., Geoghegan, C. & Ryan, M. (2024). Farmland afforestation: Forest optimal rotation ages across discrete optimisation objectives. Land Use Policy, 139, Article 107091. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2024.107091 DOI: https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2024.107091
Palma, J. H. N., Hakamada, R., Gonçalves M., G., Nobre, S. & Rodriguez, L. C. (2021). Using 3PG to assess climate change impacts on management plan optimization of Eucalyptus plantations. A case study in Southern Brazil. Scientific Reports, 11(1), Article 2708. https://doi.org/10.1038/s41598-021-81907-z DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-81907-z
Pörtner, H., Roberts, D., Adams, H., Adelekan, I., Adler, C., Adrian, R., Aldunce, P., Ali, E., Begum, R., Bednar-Friedl, B., Kerr, R., Biesbroek, R., Birkmann J., Bowen K., Caretta, M., Carnicer, J., Castellanos, E., Cheong, T., Chow, W.,… Ibrahim, Z. (2022). Technical Summary. In H. Pörtner, D. Roberts, H. Adams, C. Adelekan, R. Adler, P. Adrian, E. Aldunce, R. Ali, R. Begum, B. Bednar-Friedl, K. Bezner, K. & R. Biesbroek (Eds.). Climate change 2022: impacts, adaptation and vulnerability, contribution of Working Group II to the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change (pp. 37-118). Cambridge University Press. DOI: https://doi.org/10.1017/9781009325844.002
Queiroz, T. B., Campoe, O. C., Montes, C. R., Alvares, C. A., Cuartas, M. Z. & Guerrini, I. A. (2020). Temperature thresholds for Eucalyptus genotypes growth across tropical and subtropical ranges in South America. Forest Ecology and Management, 472, Article 118248. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118248 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118248
R Core Team. (2021). R: A language and environment for statistical computing. The R Project for Statistical Computing. https://www.R-project.org/
Roldán C., M. A. (2013). Inventario forestal y crecimiento maderable de Eucalyptus urophylla en la empresa Forestaciones Operativas de México [Tesis doctoral, Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo]. Colpos digital. http://colposdigital.colpos.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/10521/1980/Roldan_Cortes_MA_DC_Forestal_2013.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Sands, P. J. & Landsberg, J. J. (2002). Parametrization of 3-PG for plantation grown Eucalyptus globulus. Forest Ecology and Management, 163(1-3), 273-292. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(01)00586-2 DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-1127(01)00586-2
Scolforo, H. F., McTague, J. P., Burkhart, H., Roise, J., Carneiro, R. L. & Stape, J. L. (2019). Generalized stem taper and tree volume equations applied to eucalyptus of varying genetics in Brazil. Canadian Journal of Forest Research, 49(5), 447-462. https://doi.org/10.1139/cjfr-2018-0276 DOI: https://doi.org/10.1139/cjfr-2018-0276
Stape, J. L. (2002). Production ecology of clonal Eucalyptus plantations in northeastern Brazil. [Tesis doctoral, Universidad de São Paulo]. Repositorio USP. https://repositorio.usp.br/item/001263549
Stape, J. L., Binkley, D. & Ryan, M. G. (2004). Eucalyptus production and the supply, use and efficiency of use of water, light and nitrogen across a geographic gradient in Brazil. Forest Ecology and Management, 193(1-2), 17-31. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.01.020 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.01.020
Trotsiuk, V., Hartig, F. & Forrester, D. I. (2020). r3PG–An R package for simulating forest growth using the 3-PG process-based model. Methods in Ecology and Evolution, 11(11), 1470-1475. https://doi.org/10.1111/2041-210X.13474 DOI: https://doi.org/10.1111/2041-210X.13474
van Dijk, A. & Keenan, R. (2007). Planted forests and water in perspective. Forest Ecology and Management, 251(1), 1-9. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2007.06.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2007.06.010
Whitehead, D. & Beadle, C. L. (2004). Physiological regulation of productivity and water use in Eucalyptus: a review. Forest Ecology and Management, 193(1-2), 113-140. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.01.026 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2004.01.026
Xie, Y., Wang, H. & Lei, X. (2020). Simulation of climate change and thinning effects on productivity of Larix olgensis plantations in northeast China using 3-PGmix model. Journal of Environmental Management, 261, Article 110249. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110249 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110249
Zhang, Y. & Wang, X. (2021). Geographical spatial distribution and productivity dynamic change of Eucalyptus plantations in China. Scientific Reports, 11, Article 19764. https://doi.org/10.1038/s41598-021-97089-7 DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-97089-7
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Revista Mexicana de Ciencias Forestales
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
Los autores que publiquen en la Revista Mexicana de Ciencias Forestales aceptan las siguientes condiciones:
De acuerdo con la legislación de derechos de autor, la Revista Mexicana de Ciencias Forestales reconoce y respeta el derecho moral de los autores, así como la titularidad del derecho patrimonial, el cual será cedido a la revista para su difusión en acceso abierto.
Todos los textos publicados por la Revista Mexicana de Ciencias Forestales –sin excepción– se distribuyen amparados bajo la licenciaCreative Commons 4.0 Atribución-No Comercial (CC BY-NC 4.0 Internacional), que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autoría del trabajo y a la primera publicación en esta revista. (no permite el uso comercial)
Los autores pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en la Revista Mexicana de Ciencias Forestales (por ejemplo, incluirlo en un repositorio institucional o darlo a conocer en otros medios en papel o electrónicos) siempre que indique clara y explícitamente que el trabajo se publicó por primera vez en la Revista Mexicana de Ciencias Forestales.
Para todo lo anterior, los autores deben remitir el formato de carta-cesión de la propiedad de los derechos de la primera publicación debidamente requisitado y firmado por los autores/as. Este formato debe ser remitido en archivo PDF al correo: editorial.forestal@inifap.gob.mx
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-No Comercial 4.0 Internacional.