COMBUSTIBLES FORESTALES Y SUSCEPTIBILIDAD A INCENDIOS DE UN BOSQUE TEMPLADO EN LA MIXTECA ALTA, OAXACA, MÉXICO
COMBUSTIBLES FORESTALES Y SUSCEPTIBILIDAD A INCENDIOS DE UN BOSQUE TEMPLADO EN LA MIXTECA ALTA, OAXACA, MÉXICO
Foresta Veracruzana, vol. 20, núm. 1, pp. 9-14, 2018
Recursos Genéticos Forestales
Resumen: El propósito del presente estudio fue cuantificar la carga de combustibles forestales en un bosque templado en la Mixteca Alta de Oaxaca. Para su determinación se consideraron los materiales vivos (pastos, arbustos y herbáceas) y muertos (combustibles leñosos caídos MLC y hojarasca). El área de estudio se dividió en dos estratos, de alta y baja densidad con 1 784 y 474 árboles ha-1. Se evaluaron los MLC para diferentes horas mediante la técnica de intersecciones planares con líneas de muestreo de 20 m y sobre el mismo se establecieron cuadrantes de 0.25 m2 para la evaluación de la cama de hojarasca, y sitios de 1 m2 para los materiales vivos. En el estrato de baja densidad se encontró que los MLC aportaron mayor cantidad a la carga total con 45.54 ton ha-1 y los combustibles vivos 2.43 ton ha-1; para las unidades de alta densidad se encontró 41.89 ton ha-1 de MLC, siendo el que más contribuye a la carga total y los combustibles vivos con 0.20 ton ha-1. En la zona con mayor densidad se presentó mayor cantidad de hojarasca con 4.7 ton ha-1. La carga promedio total para las unidades con baja y alta densidad fue 50.51 ton ha-1 y 46.79 ton ha-1, donde ambos estratos presentan un alto grado de susceptibilidad a incendios por la gran acumulación de combustibles, por lo tanto, se debe de implementar técnicas y herramientas para su reducción.
Palabras clave: Biomasa, combustibles vivos, hojarasca, necromasa.
Abstract: The purpose of this research was to quantify the load of forest fuels in a temperate forest in the Mixteca Alta, Oaxaca, Mexico. For its determination, live materials (grasses, shrubs and herbaceous stratum) and dead materials (loads of downed woody material MLC and litter) were considered. The study area split into two conditions considering the stand density as criteria, the condition 1 with 474 trees ha-1 and the condition 2 with a density of 1784 trees ha-1 on average. The MLCs were evaluated for different hours the technique planar intersections through lines of sampling of 20 m and squares of 0.25 m2 were established for the evaluation of the forest floor litter, and sites of 1 m2 for live materials were established. In the condition 1 was found the downed woody material contribute mayor quantity to the total load with 45.54 ton ha-1 and the combustible living in minor quantity with 2.43 ton ha-1; and in the condition 2 was found 41.89 ton ha-1 of downed woody material, which is the what more contribute at to total loads, and the living fuels with 0.20 ton ha-1; the condition 2 presented more load of forest floor litter with 4.7 ton ha-1 The total average load for low and high density units was 50.51 ton ha-1 and 46.79 ton ha-1, where both strata presented a high degree of fire susceptibility due to the large accumulation of fuels, therefore, it should be implemented techniques and tools for its reduction.
Keywords: Biomass, living fuels, litter, necromass.
Introducción
En los diferentes ecosistemas forestales se acumula una gran cantidad de combustibles vivos y muertos; la concentración depende de la época del año, del tipo de ecosistema así como el manejo que se le brinde y sobre todo de la intervención humana (Muñoz, 2001; Brandeis y Woodall, 2008).
La carga de combustibles influye en el origen de un incendio forestal, el cual es el único factor que puede ser controlado por el ser humano de los tres componentes del triángulo del fuego (Gould et al. 2008), y al no controlarlo se incrementa el grado de susceptibilidad a incendios forestales.
Los efectos del fuego dependerán mucho del tipo de ecosistemas (dependientes, independientes o sensibles) donde se presente este fenómeno (Hardesty et al., 2005); y en ocasiones cuando las especies que no desarrollan un mecanismo que les permita adaptarse al fuego corren el peligro de desaparecer de ese hábitat.
Por lo tanto, el manejo técnico de un bosque requiere determinar la cantidad de combustibles forestales que se encuentra acumulado, el cual se puede estimar directamente mediante el pesaje o indirectamente mediante los sistemas de información geográfica y con el empleo de ecuaciones alométricas.
El presente trabajo tiene como objetivo cuantificar la carga de MLC, de la capa de hojarasca y de los combustibles vivos (pastos, arbustos y herbáceas) en un bosque mezclado de Pinus rudis, P. pseudostrobus y P. douglasiana en la Mixteca Alta, Oaxaca para determinar el grado de susceptibilidad a incendios forestales en la temporada de estiaje.
Material y métodos
El presente estudio se realizó en un bosque natural de pino en el municipio de San Miguel el Grande (Mixteca alta), Oaxaca. El área de interés está situado a 3 130 msnm en las coordenadas geográficas 17° 7’ 17.80’’ N y 97° 37’ 17.70’’ O (figura 1).
Figura 1.
Ubicación geográfica del área de estudio.
El clima predominante es templado semifrío con una precipitación anual de 1 200 a 1 500 mm; la topografía del terreno en su mayoría es ondulada y en algunas zonas con fuertes pendientes. El tipo de suelo predominante es litosol (INEGI, 2008).
Se delimitó un área representativa de 20 ha de bosque, el cual fue estratificado tomando en cuenta la densidad del arbolado, posteriormente las unidades obtenidas se agruparon en dos condiciones, uno de baja densidad (condición 1) y otro de alta densidad (condición 2) con 474 y 1 784 árboles ha-1, respectivamente. Para la determinación de la carga de combustibles se consideraron los materiales vivos y muertos, que de alguna manera contribuyen en el origen y propagación de un incendio forestal, como son la capa de hojarasca, MLC, pastos, herbáceas y arbustos (combustible vivo).
Diseño de muestreo. Para la cuantificación de la carga de combustibles forestales se utilizó el diseño de muestreo estratificado–sistemático, para distribuir los sitios en cada una de las unidades a través de un sistema de información geográfica; primeramente para el MLC se distribuyeron 46 líneas de muestreo de 20 m de longitud y sobre el mismo transecto se establecieron cuadrantes de 0.25 m2 a los 5, 10, 15 y 20 m para obtener muestras de hojarasca (figura 2). También se establecieron 46 cuadrantes de 1 m2 en el mismo punto donde se inició con el trazo de la línea de 20 m para evaluar el combustible vivo presente en la zona.
Figura 2.
Esquema de muestreo de hojarasca y MLC.
Toma de datos en campo y procedimiento de laboratorio. La toma de datos se realizó durante los meses de febrero a mayo; el levantamiento de datos de campo se efectuó en estos meses con la finalidad de obtener información referente a la temporada en que se originan mayor número de incendios forestales, ya sea por causas naturales o antropogénicas.
En la cuantificación del MLC se utilizó el método de intersecciones planares descrito por Brown (1974) y adaptada por Sánchez y Zerecero (1983), la cual consiste en el conteo de las piezas leñosas que intersectan a la línea de muestreo.
Las partículas que se incluyen en el conteo o medición son los combustibles leñosos muertos que provienen de árboles y arbustos y que se encuentran sobre el suelo de un bosque (ramas y troncos) y que se haya separado de la fuente original de crecimiento. Todas las ramas y ramillas que se encuentran dentro o sobre la hojarasca superficial son contadas y no son contadas cuando el eje central de la partícula intersectada se encuentra en la capa de fermentación. Cuando una troza es intersectada en la parte final de la línea de muestreo, sólo se mide si su eje central es cruzado por la línea de muestreo. No se mide ninguna pieza en la cual su eje central coincida perfectamente con la línea de muestreo. Si la línea de muestreo cruza en dos ocasiones una pieza que está curvada, se mide cada intersección. También se miden las astillas y trozas que quedan después de un aprovechamiento. Debido a su estructura estos componentes se tienen que visualizar en forma cilíndrica para determinar la clase de tamaño o medir el diámetro, medir tocones que no estén enraizados y raíces que no estén cubiertas por tierra, considerándolos como troncos individuales o raíces individuales. Para las trozas muy podridas (despedazadas y sin la estructura original), se debe construir visualmente la forma cilíndrica que contenga el material podrido y estimar el diámetro. Para el registro y análisis de la información se agruparon de acuerdo al diámetro (cuadro 1).
En el inventario de los combustibles leñosos, la línea de muestreo se dividió en tres secciones, la primera de 1 m para medir la frecuencia de los combustibles de clase menor de 2.5 cm de diámetro, anotando por separado las dos clases que entran en este rango, otra de 4 m para medir la frecuencia de los combustibles de clase de 2.6-7.5 cm de diámetro y la última de 20 m (línea completa) para medir los combustibles de diámetro mayor a 7.5 cm.
Por otra parte, para la capa de hojarasca se obtuvieron muestras en parcelas de 0.25 m2 (4 muestras por transecto) y para la obtención de muestras de los combustibles vivos se trazaron parcelas de 1 m2, todo los materiales recolectados fueron almacenados en bolsas de papel Kraft, luego se llevaron al laboratorio, ahí fueron pesados con la balanza granataria con una precisión de 0.1 g con la finalidad de obtener el pesaje inicial (hidro) y posteriormente fueron sometidos a un proceso de secado en estufa a una temperatura promedio de 75 °C hasta que se obtuvo un peso constante, el tiempo necesario para obtener el peso final (anhidro) fue de ocho días.
Estimación de la carga de combustibles forestales. Para la determinación de la carga de MLC por cada categoría de acuerdo al diámetro (o tiempo de retardo) se utilizaron las ecuaciones descritas por Sánchez y Zerecero (1983) (cuadro 2).
Dónde: P= Peso de los combustibles en ton ha-1, F= Frecuencia o número de intersecciones, C= Factor de corrección por pendiente, d²= Suma de los cuadrados de los diámetros de las ramas y trozas > a 7.5 cm, NL= Longitud total de la línea de muestreo o suma de las longitudes de las líneas en pies lineales.
El factor de corrección por pendiente (c) se calculó a partir de la pendiente registrada en cada uno de los sitios de muestreo, el cual se obtuvo con el uso de la pistola Haga, y éste se determinó mediante la siguiente expresión:
Posteriormente, se definió el d2q, para las partículas mayores de 7.5 cm de diámetro y se obtuvo con la siguiente expresión matemática.
Dónde:
d2q = Cuadrado del diámetro cuadrático medio en cm2.
d2 = Suma de los diámetros al cuadrado.
n= Numero de intersecciones de la clase diamétrica sobre la longitud total de las líneas.
La biomasa total de hojarasca y de combustibles vivos para cada una de las unidades se determinó en base al peso anhidro mediante la siguiente ecuación (Morfín et al. 2012).
Dónde:
C = Carga o biomasa en ton ha-1
PS = Peso seco o peso anhidro (kg)
N = Tamaño de la parcela en m2
10 = Factor de conversión de unidades
Resultados
Se estimó una carga promedio de combustibles forestales de 50.51 ton ha-1 y 46.79 ton ha-1 para las unidades con menor y mayor densidad; donde los MLC fueron los que aportaron más a la carga total y los combustibles vivos en una menor proporción; la zona con mayor densidad presentó mayor carga de combustibles de hojarasca.
Combustible leñoso caído. La carga de necromasa obtenido por tiempo de retardo se presenta en el cuadro 3.
En toda la superficie evaluada se obtuvo mayor carga de MLC con diámetros mayores de 7.5 cm (1 000 h de tiempo de retardo) el cual se subdivide en combustible leñoso sin pudrición y con pudrición, y de estos dos grupos se encontró más material sin pudrición, además se encontró menor cantidad de combustibles de 1 h.
En promedio se obtuvo que la superficie con menor densidad presenta una carga total mayor de material leñosos caído con un error estándar de 0.15 a 2.98 el cual depende de la categoría; mientras que para el área con mayor densidad fue menor y error estándar de 0.12 a 6.48 que varía de acuerdo al tiempo de retardo (cuadro 3).
Carga de combustible de material leñoso caído (ton ha-1). *Combustibles de 1 000 h sin pudrición y **Combustibles de 1000 h con pudrición.
Capa de hojarasca. La carga de la capa de hojarasca se presenta en el cuadro 4, en donde la carga para el área más densa contribuye en gran cantidad a la acumulación de hojarasca. De la misma manera se determinaron algunas variables de estadística descriptiva para cada condición.
Combustible vivo. Los combustibles evaluados en esta categoría fueron los pastos, las herbáceas y los arbustos encontrados en cada uno de los sitios. La carga de los combustibles vivos fue mayor en la zona más densa con 1.05, 1.29 y 0.09 ton ha-1 para los pastos, los arbustos y las herbáceas, mientras que para la superficie con mayor densidad se encontró 0.12, 0.07 y 0.01 ton ha-1 en promedio (pastos, arbustos y herbáceas) (figura 3).
Carga de la capa de hojarasca ***CV= Coeficiente de variación.
De los tres componentes evaluados los arbustos aportaron mayor carga de combustible para la superficie con menor densidad arbórea; sin embargo, para la zona con mayor densidad arbórea los pastos contribuyeron en mayor cantidad a la biomasa. El coeficiente de variación fue muy alto con respecto a los demás componentes evaluados, esto se debe a la gran variabilidad existente en los diferentes sitios, además de que no en todo se encontraron pastos, arbustos y herbáceas.
Figura 3.
Carga de combustibles vivos
Discusión
Los resultados de MLC obtenidos fueron relativamente bajos en función a los resultados que se presentan para otras áreas, en donde Flores y Benavides (1994) mencionan cargas de 56.05 a 90.13 ton ha-1 en masas de Pinus michoacana, en Jalisco.
Rubio (2013) trabajó en dos parcelas de una hectárea cada una, en donde en promedio obtuvo 1.055 ton ha-1 para combustibles de 1 h y 5.29 ton ha-1 de 10 h el cual es alto en comparación con el resultado obtenido; 3.64 ton ha-1 de 100 h, y 0.325 ton ha-1 para los de 1 000 h firmes y podridos con 0.73 ton ha-1, este fue relativamente bajo en comparación con lo obtenido.
La carga de la capa de hojarasca fue muy baja en comparación con lo que obtuvieron en otras investigaciones, Díaz et al. (2012) encontraron que contribuye con 16.81 ton ha-1; Rubio (2013) obtuvo 8.58 ton ha-1 en promedio en un bosque de pino-encino en Nuevo León; Flores et al. (2005) mencionan que la hojarasca contribuye con 56.80 ton ha-1 en promedio en áreas no quemadas en un bosque templado (pino-encino) en Chihuahua.
Beutling et al. (2006) encontraron una carga de 1.06 a 19.91 ton ha-1 de combustibles vivos en una plantación de Araucaria angustifolia (Bert.) O. Ktze con diferentes edades, sin embargo la mayoría de sus resultados abarcaron de 1.06 a 2.21 ton ha-1 y estos se asemejan a los resultados de la densidad 1, a pesar de que es una plantación en donde se le da el cuidado necesario, los resultados coinciden con los resultados de este trabajo que se desarrolló en un bosque sin manejo.
Por otro lado, Hernández y Ramírez (2010) evaluaron el estrato arbustivo y herbáceo, utilizaron parcelas de 1 m2 para la recolección de la muestra e indican que obtuvieron de 1.61 a 6.88 ton ha-1 para un bosque templado en el estado de México, comparándolo con los resultados obtenidos es relativamente alto.
Conclusiones
La cuantificación y toma de muestras de los combustibles se realizó en los meses de estiaje, debido a que en esta temporada se presenta condiciones favorables para el origen de incendios forestales como es el incremento de la temperatura, disminución de la humedad de los combustibles, precipitación mínima y la gran acumulación de combustibles. En la cuantificación de los materiales orgánicos se obtuvo mayor carga de combustibles forestales de MLC; en la zona donde se encontró mayor combustible vivo se debe a los claros que hay en el área, permitiendo mayor entrada de luz solar, favoreciendo la presencia de pastos, arbustos y herbáceas.
La cantidad de combustibles obtenidos indican que debido a la falta de manejo se encuentra una gran acumulación de los mismos, el cual indica que la zona evaluada presenta un alto grado de susceptibilidad a incendios.
Recomendaciones
Para reducir la gran cantidad de combustibles leñosos se recomienda implementar técnicas y herramientas para el manejo de los combustibles como la remoción mecánica, la realización de brechas cortafuego, o bien mediante quemas controladas tomando en cuenta los lineamientos establecidos en la NOM-015-SEMARNAT/ SAGARPA-2007.
Se le debe de dar un manejo forestal sustentable a los bosques para controlar la densidad arbórea y por ende disminuir la biomasa presente dentro de la misma, especialmente los combustibles forestales que inician una combustión fácilmente como las que en este trabajo se evaluaron.
Literatura citada
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