Vol. 26 Núm. 3 (2020): Otoño 2020
Artículos Científicos

Estructura y composición arbórea del bosque tropical caducifolio secundario en la Depresión Central, Chiapas, México

Mercedes Concepción Gordillo Ruiz
Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas/Secretaria de Medio Ambiente e Historia Natural
Biografía
Miguel Ángel Pérez Farrera
Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas
Biografía
Miguel Ángel Castillo Santiago
El Colegio de la Frontera Sur
Biografía

Publicado 2020-12-17

Palabras clave

  • comunidad árborea,
  • disturbio,
  • diversidad,
  • similitud florística,
  • sucesión ecologica,
  • resiliencia
  • ...Más
    Menos
  • tree community,
  • disturbance,
  • diversity,
  • floristic similarity,
  • ecological succession,
  • resilience
  • ...Más
    Menos

Resumen

El bosque tropical caducifolio está altamente amenazado y transformado a causa de las actividades agrícolas en Chiapas; sin embargo, se conoce poco acerca de su dinámica sucesional y potencial de regeneración. El objetivo de la investigación fue evaluar la capacidad regenerativa de los bosques secundarios a través de los cambios en la riqueza, diversidad, composición y estructura en una reserva forestal de la Depresión Central de Chiapas. Se establecieron 20 unidades de muestreo (UM) de 1000 m2 en bosques con diferentes edades de abandono (C10, C19, C35 y ˃ C40, que representan 10 años, 19 años, 35 años y 40 años, respectivamente), en las que se midieron todos los individuos ≥ 5 cm de diámetro normal (DN). Se compararon en cada condición atributos de estructura y diversidad mediante análisis de varianza y prueba de comparación de medias Tukey (p < 0.05) y la composición florística a través de análisis de ordenación y clasificación. Se registró un total de 142 especies agrupadas en 96 géneros y 41 familias. Leguminosae fue la familia con más especies e individuos. Las especies con mayores abundancias relativas fueron Montanoa tomentosa (5.1%) y Tecoma stans (5%). Se encontraron diferencias significativas (p < 0.05) en la riqueza acumulada, diversidad (Shannon–Weiner Hˊ y 1D), densidad de individuos (ind ha-1), altura máxima (m), área basal (m2 ha-1) y biomasa aérea (Mg ha-1). El procedimiento de análisis de varianza multivariado con permutaciones indicó diferencias significativas (p < 0.05) en la composición de especies entre las condiciones tempranas (C10 y C19) y las más avanzadas (C35 - C40). Se concluyó que la estructura y composición florística del bosque secundario se recupera lento (baja resilencia), por lo que se requiere implementar actividades conducentes a su conservación en el corto plazo.

Citas

  1. Almazán-Núñez, R. C., Arizmendi, A. M., Eguiarte, L. E., & Corcuera, P. M. (2012). Changes in composition, diversity and structure of woody plants in successional stages of tropical dry forest in southwest Mexico. Revista Mexicana de Biodiversidad, 83(4), 1096-1109. doi: 10.22201/ib.20078706e.2012.4.1011
  2. Angiosperm Phylogeny Group [APG]. (2016). An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV. Botanical Journal of the Linnean Society, 181(1), 1-20. doi: 10.1111/boj.12385
  3. Beltrán-Rodríguez, L., Valdez-Hernández, J. J., Luna-Cavazos, M., Romero-Manzanares, A., Pineda-Herrera, E., Maldonado-Almanza, B., Borja de la Rosa, M. A. & Blancas-Vázquez, J. (2018). Estructura y diversidad arbórea de bosques tropicales caducifolios secundarios en la Reserva de la Biosfera Sierra de Huautla, Morelos. Revista Mexicana de Biodiversidad, 89(1), 108-122. doi: 10.22201/ib.20078706e.2018.1.2004
  4. Becknell, J. M., Kucek, L. K., & Powers, J. S. (2012). Aboveground biomass in mature and secondary seasonally dry tropical forests: a literature review and global synthesis. Forest Ecology and Management, 276, 88–95. doi: 10.1016/j.foreco.2012.03.033
  5. Bongers, F., Poorter, L., Hawthorne, W. D. & Sheil, D. (2009). The intermediate disturbance hypothesis applies to tropical forests, but disturbance contributes little to tree diversity. Ecology Letters, 12(8), 1-8. doi: 10.1111/j.1461-0248.2009.01329.x
  6. Brower, J. E., Zar, J. H., & Ende, C. N. (1998). Field and laboratory methods for general ecology (4a. ed.). Boston, USA: WCB-McGraw-Hill.
  7. Chazdon, R. L., Letcher, S. G., Van Breugel, M., Martínez‐Ramos, M., Bongers, F., & Finegan, B. (2007). Rates of change in tree communities of secondary Neotropical forests following major disturbances. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 362(1478), 273–289. doi: 10.1098/rstb.2006.1990
  8. Ceballos, G., Martínez, A. L., García, E., Creel, J. B., & Dirzo, R. (2010). Diversidad, amenazas y áreas prioritarias para la conservación de las selvas secas del Pacífico de México. México: Conabio/Fondo de Cultura Económica.
  9. Colwell, R. K. (2009). EstimateS v. 8.2.0. Statistical estimation of species richness and shared species from samples. USA: University Connecticut.
  10. Connell, J. H. (1978). Diversity in tropical rain forests and coral reefs. Science, 199(4335), 1302-1310. doi: 10.1126/science.199.4335.1302
  11. Cordero, J. (2003). Árboles de Centroamérica: un manual para extensionistas. UK: Bib. Orton IICA / CATIE, 2003.
  12. Chao, A., Ma K. H., Hsieh, T. C., & Chun-Huo, C. (2016). Species richness prediction and diversity estimation in R (SpadeR). Recuperado de https://chao.shinyapps.io/SpadeR/
  13. Derroire, G., Balvanera, P., Castellanos-Castro, C., Decocq, G., Kennard, D. K., Lebrija-Trejos, E., Leiva, J., Oden, P., Powers, J. S., Rico-Gray, V., Tigabu, M., & Healey, R. (2016). Resilience of tropical dry forests – a meta-analysis of changes in species diversity and composition during secondary succession. Oikos, 125(10), 1386–1397. doi: 10.1111/oik.03229
  14. Dupuy, J. M., Hernández‐Stefanoni, J. L., Hernández‐Juárez, R. A., Tetetla‐Rangel, E., López‐Martínez, J. O., Leyequién‐Abarca, E., Tun-Zul, F., & May-Pat, F. (2012). Patterns and correlates of tropical dry forest structure and composition in a highly replicated chronosequence in Yucatan, Mexico. Biotropica, 44(2), 151–162 2012. doi: 10.1111/j.1744-7429.2011.00783.x
  15. Espinosa-Jiménez, J. A., López-Cruz, A., Pérez-Farrera, M. A., & López, S. (2014). Inventario florístico de la cañada la Chacona-Juan Crispín y zonas adyacentes, Depresión Central de Chiapas, México. Botanical Sciences, 92(2), 205-241. doi: 10.17129/botsci.30
  16. Ewel, J. (1977). Differences between wet and dry successional tropical ecosystems. International Journal of Tropical Geology, Geography and Ecology, 1(2), 103–117.
  17. García, E. (2004). Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köppen. México: Instituto de Geografía y Universidad Nacional Autónoma de México.
  18. Guariguata, M. & Ostertag, R. (2001). Neotropical secondary forest succession: changes in structural and functional characteristics. Forest Ecology and Management, 148 (1-3), 185-2006. doi: 10.1016/S0378-1127(00)00535-1
  19. Gardner, T.A., Barlow, J., R. Chazdon, Ewers, R. M., Harvey, C. A., Peres, C. A., & Sodhi, N. S. (2009). Prospects for tropical forest biodiversity in a human-modified world. Ecology Letters, 12(2), 561-582. doi: 10.1111/j.1461-0248.2009.01294.x
  20. Gelviz-Gelvez, S. M. & Pavón, H. N. (2013). Diversidad de especies arbustivas en una zona semiárida de México. Ciencias Forestales y Medio Ambiente, 19(3), 223-335. doi: 10.5154/r.rchscfa.2012.08.049
  21. Instituto Nacional de Estadística y Geografía [Inegi]. (1985). Carta Edafológica 1:250 000 Tuxtla Gutiérrez E15-11. México: Inegi.
  22. Hammond, D.S. (1995). Post-dispersal seed and seedling mortality of tropical dry forest trees after shifting agriculture, Chiapas, Mexico. Journal of Tropical Ecology, 11(2), 295-313. doi: 10.1017/s0266467400008762
  23. Hilje, B., Calvo-Alvarado, J., Jiménez-Rodríguez, C., & Sánchez-Azofeifa, A. (2015). Tree species composition, breeding systems, and pollination and dispersal syndromes in three forest successional stages in a tropical dry forest in Mesoamerica. Tropical Conservation Science, 8(1), 76-94. doi: 10.1177/194008291500800109
  24. Jost, L. (2006). Entropy and diversity. Oikos 113(2), 110–116. doi: 10.1111/j.2006.0030-1299.14714.x
  25. Kalacska, M., Sánchez-Azofeita, G.A., Calvo-Alvarado, J. C., Quesada, M., Rivardy, B. & Janzen. D. H. (2004). Species composition, similarity and diversity in three successional stages of a seasonally dry tropical forest. Forest Ecology and Management, 200(1-3), 227-247. doi: doi.org/10.1016/j.foreco.2004.07.001
  26. Leirana-Alcocer, J. L., Hernández-Betancourt, S., Salinas-Peba, L. & Guerrero-Gónzalez, L. (2009). Cambios en la estructura y composición de la vegetación relacionados con los años de abandono de tierras agropecuarias en la selva baja caducifolia espinosa de la reserva de Dzilam, Yucatán. Polibotánica, 27, 53-70.
  27. Lebrija-Trejos, E., Meave, J.A., Poorter, L., Pérez-García, E.A., & Bongers, F. (2010). Pathways, mechanisms and predictability of vegetation change during tropical dry forest succession. Perspective of Plant Ecology, 12(4), 267-275. doi: 10.1016/j.ppees.2010.09.002
  28. Lebrija-Trejos, E., Bongers, F., Pérez-García, E.A., & Meave, J.A. (2008). Successional change and resilience of a very dry tropical deciduous forest following shifting agriculture. Biotropica, 40(4), 422-431. doi: 10.1111/j.1744-7429.2008.00398.x
  29. López, E. J. G. (2006). Estimación de tormentas y avenidas para el diseño de las obras de protección del Río Sabinal. Tesis de maestría, Universidad Autónoma de Chiapas, Chiapas, México.
  30. López-Toledo, J.F., Váldez-Hernández, J.I., Pérez-Farrera, M.A., & Celina-Alcalá, V.M. (2012). Composición y estructura arbórea de un bosque tropical estacionalmente seco en la reserva de la biosfera La Sepultura, Chiapas. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 3(12), 44-55. doi: 10.29298/rmcf.v3i12.507
  31. López-Jiménez, L., Durán-García, R., & Dupuy-Rda, J.M. (2019). Recuperación de la estructura, diversidad y composición de una selva mediana subperennifolia en Yucatán, México. Madera y Bosques, 25(1), 1-16. doi: 10.21829/myb.2019.2511587
  32. Marin-Spiotta, E., Cusak, C., Ostertag, R., & Silver, W.L. (2007). Trends in above and belowground carbon with forest regrowth after agricultural abandonment in the Neotropics. En W. M. Randall (Ed.), Post-agricultural sucession in the Neotropics (pp. 22-72). USA: Springer. doi: 10.1007/978-0-387-33642-8_2
  33. Martínez-Yrizar, A, Sarukhan, J., Pérez-Jiménez, A., Rincon, E., Maass, J. M., Solis-Magallanes, A., & Cervantes, L. (1992). Above-ground phytomass of a tropical deciduous forest on the coast of Jalisco, Mexico. Journal of Tropical Ecology, 8(1), 87-96. doi: 10.1017/S0266467400006131
  34. Magurran, A. E. (2004). Measuring biological diversity. UK: Blackwell Plublishing.
  35. Miranda, F. (1952). La vegetación de Chiapas: primera parte (1a ed.). México: Gobierno del Estado de Chiapas.
  36. McArdle, B.H., & Anderson, M.J. (2001). Fitting multivariate models to community data: a comment on distance-based redundancy analysis. Ecology, 82(1), 290–297. doi: 10.1890/0012-9658(2001)082[0290:FMMTCD]2.0.CO;2
  37. Minchin, P.R. (1987). An evaluation of relative robustness of techniques for ecological ordinations. Vegetatio, 69(1/3), 89–107. doi: 10.1007/BF00038690
  38. Mora, F., Martínez-Ramos, M., Ibarra-Manríquez, G., Pérez-Jiménez A., Trilleras, J., & Balvanera, P. (2015). Testing chronosequences through dynamic approaches: time and site effects on tropical Dry Forest succession. Biotropica, 47(1), 38–48. doi: 10.1111/btp.12187
  39. Mueller-Dombois, D., & Ellemberg, H. (2002). Aims and methods of vegetation ecology (2nd. ed.). New Jersey, USA: Blackburn Press.
  40. Murphy, P.G., & Lugo, A.E. (1986). Structure and biomass of a subtropical dry forest in Puerto Rico. Biotropica, 18(2), 89-96. doi: 10.2307/2388750
  41. Norden, N., Angarita, A. H., Bongers, F., Martínez-Ramos, M., Granzow-De la Cerda, I., Breugel, M., Lebrija-Trejos, E., & Chazdon, R. L. (2015). Succesional dynamic in Neotropical forest are as uncertain as they are predictable. PNAS, 112(26), 8013-8018, doi: 10.1073/pnas.1500403112
  42. Pérez-Farrera, M.A., & Espinosa, E. M. (2010). Depresión Central-Comalapa, Chiapas. En Ceballos, G., Martínez, L., García, A., Espinoza, E., Creel, J. B., & Dirzo, R. (Eds.). Diversidad, amenazas y áreas prioritarias para la conservación de las selvas secas del Pacífico de México (pp. 543-547). México: Conabio.
  43. Poorter, L., Bongers, F., Aide, T. M., Almeyda-Zambrano, A. M., Balvanera, P., Becknell, J. M., Boukili, V., Brancalion, P. H. S., Broadbent, E. N., Chazdon, R. L., Craven, D., de Almeida-Cortez, J. S., Cabral, G. A. L., de Jong, B. H. J., Denslow, J. S., Dent, D. H., DeWalt, S. J., Dupuy, J. M., Durán, S. M., Espírito-Santo, M. M., Fandino, M. C., César, R. G., Hall, J. S., Hernández-Stefanoni, J. L., Jakovac, C. C., Junqueira, A. B., Kennard, D., Letchet, S. G., Licona, J. C., Lohbeck, M., Marín-Spiotta, E., Martínez-Ramos, M., Massoca, P., Meave, J. A., Mesquita, R., Mora, F., Muñoz, R., Muscarella, R., Nunes, Y. R. F., Ochoa-Gaona, S., De Oliveira, A. A., Orihuela-Belmonte, E., Paña-Claros, M., Pérez-García, E. A., Piotto, D., Powers, J. S., Rodríguez-Velázquez, J., Romero-Pérez, I. E., Ruíz, J., Saldarriaga, J. G., Sánchez-Azofeifa, A., Schwartz, N. B., Steininger, M. K., Swenson, N. G., Toledo, M., Uriarte, M., Van Breugel, M., Van der Wal, H., Veloso, M. D. M., Vester, H. F. M., Vicentini, A., Viera, I. C. G., Vizcarra-Bentos, T., Williamson, G. B., & Rozendaal, D. M. A. (2016). Biomass resilience of Neotropical secondary forests. Nature, 530(7589), 211-214. doi: 10.1038/nature16512
  44. Quesada, M., Sanchez-Azofeifa, G.A., Álvarez-Anorve, M., Stoner, K.E., Avila-Cabadilla, L., Calvo-Alvarado, J., Castillo, A., Espírito-Santo, M.M., Fagundes, M., Fernandes, G.W., Gamon, J., Lopezaraiza-Mikel, M., Lawrence, D., Cerdeira, M. L., Power, J. S., Neves, F., Rosas-Guerrero, V., Sayago, R., & Sánchez-Montoya, G. (2009). Succession and management of tropical dry forest in the Americas: review and new perspectives. Forest Ecology Management, 258(6), 1014-1024. doi: 10.1016/j.foreco.2009.06.023
  45. R Core Team. (2013). R: a language and environment for statistical computing. Recuperado de http://www.R-project.org/
  46. Read, L. & Lawrence, D. (2003). Recovery of biomass following shifting cultivation in dry tropical forest of the Yucatan. Ecological Applications, 13(1): 85-97. doi: 10.1890/1051-0761(2003)013[0085:ROBFSC]2.0.CO;2
  47. Reyes-Garcia, A., & Sousa, M. (1997). Depresión Central de Chiapas, la selva baja caducifolia. Listados Florísticos de México XVII. México: Universidad Nacional Autónoma de México/Instituto de Biología.
  48. Rocha-Loredo, A.C., Ramírez-Marcial, N., & González-Espinosa M. (2010). Riqueza y diversidad de árboles del bosque tropical caducifolio en la Depresión Central de Chiapas. Boletín de la Sociedad Botánica de México, 87, 89-103. doi: 10.17129/botsci.313
  49. Rozendaal, M. A., Chazdon, R. L., Arreola-Villa, F., Balvanera, P., Bentos, T. V., Dupuy, J. M., Hernández-Stefanoni, L., Jakova, C. C., Lebrija-Trejos, E., Lohbeck, M., Martínez-Ramos, M., Massoca, P., Meave, J. A., Mesquita, R., Mora, F., Pérez-García, E. Romero-Pérez, E., Saenz-Pedroza, I., Breugel, M., William, B., & Bongers, F. (2016). Demographic drivers of aboveground biomass dynamics during secondary succession in Neotropical dry and wet forests. Ecosytems, 20(2), 340-353. doi: 10.1007/s10021-016-0029-4
  50. Rüger, N., Williams-Linera, G., Kissling, W.D., & Huth, A. (2008). Long-Term impacts of fuelwood extraction on a tropical montane cloud forest. Ecosystems, 11, 868–881. doi: 10.1007/s10021-008-9166-8
  51. Rzedowski, J. (1991). El endemismo en la flora fanerogámica mexicana: una apreciación analítica preliminar. Acta Botánica Mexicana, 15, 47–64. doi: 10.21829/abm15.1991.620
  52. Rzedowski J., & Calderon, G. (2013). Datos para la apreciación de la flora fanerogámica del bosque tropical caducifolio de México. Acta Botánica Mexicana, 102, 1-23. doi: 10.21829/abm102.2013.229
  53. Sánchez-Molina, D. (2014). Estructura y composición florística de la subcuenca del rio Sabinal, Chiapas, México. Tesis de licenciatura, Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas, Chiapas, México.
  54. Secretaria de Medio Ambiente y Vivienda [Semavi]. (2009). Programa de ordenamiento ecológico territorial de la subcuenca del Río Sabinal. México: Semavi.
  55. Sheil, D., & Burslem, D.F. (2003). Disturbing hypotheses in tropical forests. Trends Ecology Evolution 18(1), 18–26. doi: 10.1016/S0169-5347(02)00005-8
  56. The International Plant List [INPI]. (2012). The international plant names index. Recuperado de https://www.ipni.org/
  57. Trejo, I. (1998). Distribución y diversidad de selvas bajas de México: relaciones con el clima y el suelo. Tesis de doctorado, Universidad Autónoma de México, D.F., México.
  58. Trejo I., & Dirzo, R. (2000). Deforestation and seasonally dry tropical forest: a national and local analysis in Mexico. Biological Conservation, 94(2), 133-142. doi: 10.1016/S0006-3207(99)00188-3
  59. Vargas, M.F., Escobar, S., & Del Ángel, R. (2000). Áreas naturales protegidas de México con decretos federales. Recuperado de http://www.paot.mx/centro/ine-semarnat/anp/AN01.pdf
  60. Vargas, G., Werden, L. K., & Powers, J.S. (2015). Explaining legume success in tropical dry forests based on seed germination niches: a new hypothesis. Biotropica, 47(3), 277–280. doi: 10.1111/btp.12210
  61. Vázquez-Yanes, C., Batis, A. I., Alcocer, S. M., Gual, M. D., & Sánchez, C. D. (1999). Árboles y arbustos nativos potencialmente valiosos para la restauración ecológica y la reforestación, Informe final- J084. México: Conabio/Instituto de Ecología/UNAM.
  62. Vieira, D. L.M., & Scariot, A. (2006). Principles of natural regeneration of tropical dry forests for restoration. Restoration Ecology, 14(1), 11-20. doi: 10.1111/j.1526-100X.2006.00100.x
  63. Villalobos, S.M. (2012). Patrones, procesos y mecanismos de la comunidad regenerativa de un bosque tropical caducifolio en un gradiente sucesional. Tesis de doctorado, Universidad Nacional Autónoma de México, Morelia, México.
  64. William-Linera, G., Álvarez-Aquino, C., Hernández-Ascención, E., & Toledo, M. (2011). Early successional sites and the recovery of vegetation structure and tree species of the tropical dry forest in Veracruz, Mexico. New Forests, 42(1), 131-148. doi: 10.1007/s11056-010-9242-8
  65. World Agroforestry [Icraf] (s/f). Tree functional attribute and ecological database Recuperado de http://db.worldagroforestry.org