Vol. 26 Núm. 2 (2020): Verano 2020
Artículos Científicos

Modelos altura-diámetro con efectos mixtos para Lysiloma latisiliquum (L) Benth. en Quintana Roo, México

Jonathan Hernández-Ramos
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias/Colegio de Postgraduados
Biografía
Juan Ignacio Valdez-Hernández
Colegio de Postgraduados
Biografía
Xavier García-Cuevas
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Campo Experimental Chetumal
Biografía
Gerónimo Quiñonez-Barraza
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias
Biografía
Valentín José Reyes-Hernández
Colegio de Postgraduados
Biografía
Adrián Hernández-Ramos
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias
Biografía

Publicado 2020-04-23

Palabras clave

  • allometry,
  • tropical forest,
  • forest management,
  • mixed models,
  • tzalam
  • alometría,
  • bosque tropical,
  • manejo forestal,
  • modelos mixtos,
  • tzalam

Resumen

El objetivo fue determinar el modelo alométrico con efectos mixtos que mejor describe la relación altura total-diámetro normal (A-d) para árboles de Lysiloma latisiliquum en Quintana Roo, México. Con 2214 pares de datos A-d obtenidos del Inventario Nacional Forestal y de Suelos (2004-2009), se calculó el índice de esbeltez (IE: A/d) y se ajustaron seis modelos locales; posterior a la elección del mejor modelo se incluyeron bajo el enfoque de modelos de efectos mixtos las covariables de conglomerado, diámetro de copa (dc), altura de fuste limpio (Af), municipio (M), tipo vegetación primaria (Vp) y altitud, para mejorar el ajuste. El IE disminuye a medida que aumentan las dimensiones del arbolado. El modelo de Hossfeld (1822) con la inclusión de la covariable de conglomerado en el parámetro  resulto ser el mejor para describir la relación A-d, ya que explica más de 70% de la variabilidad muestral y tiene un sesgo de 0.00013 m. Además, al contrastar las estimaciones con datos de una muestra independiente, no se observaron diferencias significativas a un nivel de 99% de confiabilidad. La inserción de las diferentes condiciones ambientales y de crecimiento, modifican la relación alométrica A-d en Lysiloma latisiliquum en los bosques tropicales de Quintana Roo, México y los modelos mixtos mostraron ser una opción de mejora estadística y precisión en la estimación.

Citas

  1. Arias, D. (2004). Estudio de las relaciones altura-diámetro para seis especies maderables utilizadas en programas de reforestación en la Zona Sur de Costa Rica. Revista Forestal Kurú, 1(2), 1-11.
  2. Avendaño, H., D., Acosta M., M., Carrillo A., F., & Etchevers B., J. (2009). Estimación de biomasa y carbono en un bosque de Abies religiosa. Revista Fitotecnia Mexicana, 32(3), 233-238.
  3. Baldizán, A., Clavero T., Cova L. J., Domínguez C., García D. E. & Medina M. G. (2008). Caracterización nutritiva del follaje de seis especies forrajeras con énfasis en sus perfiles poli fenólicos. Revista Científica, 18(2), 188-196.
  4. Bates, D. M., & Watts, D. G. (1980). Relative curvature measures of nonlinearity. Journal of the Royal Statistical Society, 42, 1–16.
  5. Benítez-Naranjo, J. Y., Rivero-Vega, M., Vidal-Corona, A., Rodríguez-Rodríguez, J., & Álvarez-Rivera, J. C. (2004). Estimación del diámetro normal a partir del diámetro del tocón en plantaciones de Casuarina equisetifolia Forst. de la provincia Camagüey, Cuba. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 10(1), 25-30.
  6. Betancourt, B. A. (1987). Silvicultura especial de árboles maderables tropicales. Ed. Científico-Técnica.
  7. Burkhart, H. E., & Strub, M. R. (1974). A model for simulation of planted loblolly pine stands. En J. Fries. (Ed.). Growth models for tree and stand simulation (pp. 128-135). Estocolmo, Suecia: Royal College of Forestry, Department of Forest Yield Research.
  8. Calama, R., & Montero, G. (2004). Interregional nonlinear height-diameter model with random coefficients for stone pine in Spain. Canadian Journal of Forest Research, 34(1), 150-163. doi: 10.1139/x03-199
  9. Castedo, F., Diéguez-Aranda, U., Barrio, M., Sánchez, M. & Von Gadow, K. (2006). A generalized height-diameter model including random components for radiata pine plantations in northwestern Spain. Forest Ecology and Management, 229, 202-213. doi: 10.1016/j.foreco.2006.04.028
  10. Castillo-Gallegos, E., Jarillo-Rodríguez, J., & Escobar-Hernández, R. (2018). Diameter-height relationships in three species grown together in a commercial forest plantation in eastern tropical Mexico. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 24(1), 33-48. doi: 10.5154/r.rchscfa.2017.05.033
  11. Comisión Nacional Forestal [Conafor] (2008). Fichas técnicas sobre características tecnológicas y usos de maderas comercializadas en México. Tomo I. Zapopan, Jalisco, México.
  12. Comisión Nacional Forestal [Conafor] (2016). Inventario Nacional Forestal y de Suelos (INFyS 2004-2009). Comisión Nacional Forestal. Recuperado de https://datos.gob.mx/busca/dataset?theme=Energ%C3%ADa+Y+Medio+Ambiente&organization=conafor.
  13. Corral-Rivas, S., Álvarez-González, J. G., Crecente-Campo F., & Corral-Rivas, J. J. (2014). Local and generalized height-diameter models with random parameters for mixed, uneven-aged forests in Northwestern Durango, Mexico. Forest Ecosystems, 1(6), 1-9. doi: 10.1186/2197-5620-1-6
  14. Corral R., S., Silva A., A. M., & Quiñonez B., G. (2019). Modelo generalizado no-lineal altura-diámetro con efectos mixtos para siete especies de Pinus en Durango, México. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 10(53), 86-117.
  15. Da Cunha y Guimarães (2009). Modelo de regresión para estimar el volumen total con corteza de árboles de Pinus taeda L. en el sur de Brasil. Revista Forestal Mesoamericana Kurú, 6(16), 26-40.
  16. De los Santos, V. M. (1976). Tablas de volumen para montes de la Península de Yucatán. Tesis de Licenciatura. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, Méx.
  17. De los Santos-Posadas, H. M., Montero-Mata, H., & Kannien, M. (2006). Curvas dinámicas de crecimiento en altura dominante para Terminalia amazonia (Gmel.) Excell en Costa Rica. Agrociencia, 40, 521-532.
  18. Dietze, M. C., Wolosin, M. S. & Clark, J. S. (2008). Capturing diversity and interspecific variability in allometries: A hierarchical approach. Forest Ecology and Management, 256(11), 1939–1948.
  19. Ercanli, Í. (2015). Nonlinear mixed effect models for predicting relationships between total height and diameter of Oriental beech trees in Kestel, Turkey. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 21(1), 185-202. doi: 10.5154/r.rchscfa.2015.02.006
  20. Gallegos, R., A., Sánchez D., M., González C., G. A., Román M., L., Hernández A., E., & Mora S., A. (2012). Diagnóstico del potencial, productividad y manejo de especies nativas maderables tropicales con alto potencial comercial: Capítulo 2. Proyecto ITTO PD 385/05 Rev. 4 (I.F.). Guadalajara, Jalisco, México.
  21. García-Cuevas, X., Hernández-Ramos, J., García-Magaña, J. J., Hernández-Ramos, A., Herrera-Ávila, V., González-Peralta, A., & Garfias-Mota, E. J. (2017). Predicción de diámetro normal, altura y volumen de Abies religiosa a partir del diámetro del tocón. Madera y bosques, 23(3), 61-70. doi: 10.21829/myb.2017.2331528
  22. García, C. X., Hernández, R. J., Hernández, R. A., Quiñonez, B. G., Tamarit, U., J. C. & García, E., G. G. (2017). Predicción del diámetro normal, altura y volumen a partir del diámetro del tocón en especies tropicales. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 8(43), 1-25.
  23. García, M. C., & Rapelli, C. (2011). Selección de un modelo no lineal mixto de niveles múltiples para modelar el crecimiento de la soja. Revista FABICIB, 15, 11-22.
  24. Gayon, J. (2000). History of the concept of allometry. American Zoologist, 40(5), 748–758.
  25. Gil, J. L. (2001). Comparación de los procedimientos GLM y MIXED del SAS® para analizar diseños de parcelas divididas con bloques al azar. Zootecnia Tropical, 19(1), 43-58.
  26. Gould, S., J. (1966). Allometry and size in ontogeny and phylogeny. Biological Reviews, 41(4), 587–638. 23. doi: 10.1111/j.1469-185x.1966.tb01624.x
  27. Guerra-De la Cruz, V., Islas-Gutiérrez, F., Flores-Ayala, E., Acosta-Mireles, M., Buendía-Rodríguez, E., Carrillo-Anzures, F., Tamarit-Urías, J. C., & Pineda-Ojeda, T. (2019). Modelos locales altura-diámetro para Pinus montezumae Lamb. y Pinus teocote Schiede ex Schltdl. en Nanacamilpa, Tlaxcala. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 10(51), 133-156. doi: 10.29298/rmcf.v10i51.407
  28. Hernández, R., J., Hernández R., A., García C., J., Martínez A., L., Tamarit U., J. C., & García E., G. G. (2018). Sistema compatible de ahusamiento-volumen comercial para Swietenia macrophylla King (caoba) en Quintana Roo, México. Madera y Bosques, 24(3), e2431441. doi: 10.21829/myb.2018.2431441
  29. Hernández-Ramos, J., De los Santos-Posadas, H. M., Valdéz-Lazalde, J. R., Tamarit-Urias, J. C., Ángeles-Pérez, G., Hernández-Ramos, G., Méndez-Lopez, B., & Peduzzi, A. (2018c). Estimación del volumen comercial en plantaciones de Eucalyptus urophylla con modelos de volumen total y de razón. Agrociencia, 51, 561-580.
  30. Hernández-Ramos, J., García-Magaña, J. J., García-Cuevas, X., García-Espinoza, G. G., Hernández-Ramos, A., Muñoz-Flores, H. J., & Martínez-Salvador, M. (2018a). Ecuaciones generalizadas altura-diámetro para bosques de Pinus pseudostrobus Lindl. en Nuevo San Juan Parangaricutiro, Michoacán, México. Madera y Bosques, 24(2), e242494. doi: 10.21829/myb.2018.242494
  31. Hernández Ramos, J., García Cuevas, X., García Magaña, J. J., Muñoz Flores, H. J., Velarde Ramírez, J. C., & Olvera Delgadillo, E. H. (2016). Factores de proporción y ecuaciones de diámetro normal a partir del tocón para Pinus greggii Engelm. Revista mexicana de ciencias forestales, 7(35), 7-18.
  32. Hernández-Ramos, J., García-Magaña, J. J., Hernández-Ramos, A., García-Cuevas, X., García-Espinoza, G. G., Muñoz-Flores, H. J., & Sáenz-Reyes, J. T. (2018b). Ecuaciones locales de altura-diámetro para Pinus pseudostrobus Lindl. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios, 5(13), 15-23.
  33. Hernández, R., J., García C., X., Hernández R., A., García M., J. J., Muñoz F., H. J., Flores L., C., & García E., G. G. (2015). Ecuaciones altura-diámetro generalizadas para Pinus teocote Schlecht. & Cham. en el estado Hidalgo. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 6(31), 31-42.
  34. Hernández-Ramos, J., Valdez-Hernández, J. I., García-Cuevas, X., Tadeo-Noble, A. E., & Reyes-Hernández, J. V. (2019). Mediciones periódicas del diámetro normal para estimar la edad de Swietenia macrophylla King en el Sureste mexicano. Revista de Biología Tropical 68(1), 200-217. doi: 10.15517 / RBT.V68I1.37725
  35. Hossfeld, J. W. (1822). Mathematik fu¨r forstma¨nner, o¨ konomen und cameralisten. Gotha, German.
  36. Instituto Nacional de Estadística y Geografía [Inegi] (2016). Anuario estadístico y geográfico de Quintana Roo 2016. Inegi. Ciudad de México. 410 p. Recuperado de http://internet.contenidos.inegi.org.mx/contenidos/Productos/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/nueva_estruc/anuarios_2016/702825084370.pdf
  37. Inegi (2017). Anuario estadístico y geográfico de Quintana Roo 2017. Inegi. Aguascalientes, México.
  38. Kiviste, A., J. G., Álvarez, G., Rojo, A. A., & Ruiz G., A. D. (2002). Funciones de crecimiento de aplicación en el ámbito forestal. La Coruña, España: Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimenticia. Ministerio de Ciencia y Tecnología.
  39. Lencinas, J., D., & Mohr-Bell, D. (2007). Estimación de clases de edad de las plantaciones de la provincia de Corrientes, Argentina, con base en datos satelitales Landsat. Bosque, 28, 106-118.
  40. Littell, R. C., Milliken G. A., Stroup W. W., Wolfinger D. D., & Schabenberger, O. (2006). SAS for mixed models (2nd ed.). Cary, NC: SAS Institute.
  41. López-Torres, J. L. & Tamarit-Urias, J. C. (2005). Crecimiento e incremento en diámetro de Lysiloma latisiliquum (L.) Benth. en bosques secundarios en Escárcega, Campeche, México. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 11(2),117-123.
  42. Martínez, G., M. A., Sánchez V., A., & Faulin, F. J. (2006). Bioestadística amigable (2a ed.). Madrid, España: Ediciones Díaz de Santos.
  43. Martínez-López, J. l., & Acosta-Ramos, A. (2014). Estimación del diámetro, altura y volumen a partir del diámetro del tocón para Quercus laurina, en Ixtlán, Oaxaca, México. Madera y Bosques, 20(1), 59-70. doi: 10.21829/myb.2014.201176
  44. Minitab, 2019. Soporte de Minitab® 18. Recuperado de https://support.minitab.com/es-mx/minitab/18/help-and-how-to/statistics/basic-statistics/supporting-topics/basics/type-i-and-type-ii-error/
  45. Nájera-Luna., J. A., & Hernández-Hernández, E. (2008). Relaciones morfométricas de un bosque coetáneo de la Región de El Santo, Durango. Ra-Xamhai, 4(1), 69-81.
  46. Negreros-Castillo, P. & Martínez, S. I. (2011). Crecimiento y regeneración avanzada de Lysiloma latisiliquum (L.) Benth. en una selva de Quintana Roo. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 2(5), 15-28.
  47. Organización Internacional de las Maderas Tropicales [OIMT] (2012). Fichas de propiedades tecnológicas de las maderas: Proyecto ITTO PD 385/05 Rev. 4 (I,F.). Guadalajara, Jalisco, México: Universidad de Guadalajara, Departamento de Madera, Celulosa y Papel.
  48. Patiño V., F., López T., J. L., & Gómez D. A. (1994). Selva (Versión 4) Paquete de cómputo para procesar datos de inventarios forestales para especies de la Península de Yucatán. Mérida, Yucatán: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales y Agropecuarias.
  49. Pennington, T. D. & Sarukhán, J. (2016). Árboles Tropicales de México (3a ed.). México, D.F. INIF/FAO.
  50. Petrás, R., Bosela, M., Mecko, J, Oszlányi, O., & Popa, I. (2014). Height-diameter models for mixed-species forests consisting of spruce, fir, and beech. Folia Forestalia Polonica, series A, 56(2), 93-104.
  51. Pineda-Herrera, E., Carreón-Santos, R. J., Valdez-Hernández, J. I., & Interián-Ku, V. M. (2019). Crecimiento en diámetro de tres especies arbóreas en una selva secundaria de Quintana Roo, México. Madera y Bosques, 25(1), e2511601. doi: 10.21829/myb.2019.2511601
  52. Pinheiro, J. C. & Bates, D. M. (2000). Modelos de efectos mixtos en S y S-PLUS. Statistics and Computing. New México, EE. UU: Springer USA.
  53. Pompa-García, M., De los Santos-Posadas, H. M., Zepeda-Bautista, M. E., & Corral-Rivas, J. J. (2011). Un modelo dendrométrico para estimación del diámetro normal a partir de las dimensiones del tocón. Agrociencia, 45(3), 379-387.
  54. Prodan, M., Peters, R., Cox, F., & Real, P. (1997). Mensura Forestal. Serie Investigación y Educación de Desarrollo Sostenible. Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA)/BMZ/GTZ sobre agricultura, recursos naturales y desarrollo sostenible. San José, Costa Rica.
  55. Quevedo, A., Jerez, M., Moret, A. Y., & Noguera, O. (2010). Ecuaciones de volumen y calidad de forma para Tabebuia rosea (Bertol.) en plantaciones en líneas. Barinas, Venezuela. Revista Forestal Venezolana, 54(2), 195-205.
  56. Quiñonez, B., G., Cruz C., F., Vargas L., B., & Hernández, F. (2012). Estimación del diámetro, altura y volumen a partir del tocón para especies forestales de Durango. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 3(9), 23-39.
  57. R core Team (2015). RStudio: Integrated Development for R. Boston, MA: RStudio, Inc. Recuperado de http://www.rstudio.com/.
  58. Razo-Zárate, R., Gordillo-Martínez, A. J., Rodríguez-Laguna, R., Maycotte-Morales, C. C., & Acevedo-Sandoval, O. A. (2013). Estimación de biomasa y carbono almacenado en árboles de oyamel afectados por el fuego en el Parque nacional "El Chico", Hidalgo, México. Madera y Bosques, 19(2), 73-86. doi: 10.21829/myb.2013.192341
  59. SAS Institute Inc. (2014). 13.2 User’s Guide. SAS Institute Inc. North Carolina, EE. UU.
  60. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, MX-Comisión Nacional Forestal [Semarnat-Conafor] (2014). Inventario Estatal Forestal y de Suelos – Quintana Roo 2013. Colección de inventarios estatales forestales y de suelos 2013-2014. Jalisco, México: Editorial Prometeo.
  61. Sharma, S. P., Vacek, Z, & Vacek, S. (2016). Nonlinear mixed effect height-diameter model for mixed species forests in the central part of the Czech Republic. Journal of Forest Science, 62(10), 470–484. doi: 10.17221/41/2016-JFS
  62. Seoane, J. (2014). ¿Modelos mixtos (lineales)? Una introducción para el usuario temeroso. Etologuía, 24, 15-37.
  63. Stankova, T. V., & Duéguez-Aranda U. (2013). Height-diameter relationships for Scots pine plantations in Bulgaria: optimal combination of model type and application. Annals of Forest Research, 56(1), 149-163.
  64. Synnott, T. J. (2009). La caoba en la península de Yucatán. Reporte final: diagnóstico de los sistemas de silvicultura de caoba en los corredores de la península de Yucatán (CBM-M/UTRP/2C/011/2006). Coahuila, México: Comisión Nacional para la Biodiversidad (CONABIO). 22 p. Recuperado de https://www.biodiversidad.gob.mx/corredor/cbmm/documentos/forestal/Informefinaltimothysynnott2006.pdf
  65. Uzoh, F. (2017). Height-diameter model for managed even-aged stands of Ponderosa pine for the Western United States using hierarchical nonlinear mixed-effects model. Australian Journal of Basic and Applied Science, 11(14): 69-87. doi: 10.22587/ajbas.2017.11.14.10
  66. Vargas-Larreta, B., Corral-Rivas, J. J., Aguirre-Calderón, O. A., López-Martínez, J. O., Santos-Posadas, H. M., Zamudio-Sánchez, F. J., ..., & Aguirre-Calderón, C. G. (2017). SiBiFor: Forest Biometric System for forest management in Mexico. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 23(3), 437-455. doi: 10.5154/r.rchscfa.2017.06.040
  67. Vester, H. F. M., & Navarro M., M. A. (2007). Fichas ecológicas: árboles maderables de Quintana Roo. Colegio de la Frontera Sur (Ecosur). Chetumal, Quintana Roo, México.
  68. Vignote, S., Molinero, I., Gerard, J., & Diez, M. R. (1996). Estudio de las tensiones de crecimiento de Eucalytus globulus Labill en Galicia y su relación con las características de la estación y morfológicas del propio árbol. Investigación Agraria. Sistemas y Recursos Forestales, 5(1), 153-165.
  69. Weibull, W. (1951). Weibull W. A statistical distribution function with wide applicability. Appl Mech, 18, 293-7.
  70. Wenk, G., Antanaitis, V. & Smelko, S. (1990). Waldertragslehre. Berlin, DE: Deutscher Landwirtschaftsverlag.