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RADIACIÓN SOLAR GREMIOS DE REGENERACIÓN COMPONENTES ABIÓTICOS Los factores del ambiente que determinan los sitios o hábitat donde una especie dada puede vivir se pueden separar en dos categorías: CONDICIONES RECURSOS COMPONENTES ABIÓTICOS CONDICIONES: Factores abióticos del ambiente cuya magnitud varía en el espacio y tiempo, al cual los organismos presentan reacciones diferentes. Su efecto puede ser directo e indirecto. Ejemplo: La temperatura El pH La humedad relativa COMPONENTES ABIÓTICOS RECURSO: cantidad puede ser reducida por la actividad de un organismo, su efecto es directo. Ejemplo: Radiación Nutrientes solar. CONDICIONES TEMPERATURA La fuente es el sol 30% del total de radiación solar que alcanza la tierra (insolación) es reflejada (Albedo) 70% es absorbido: 20% por la atmósfera 50% por la superficie terrestre El calentamiento de la corteza provoca emisión de radiación, que no se escapa al espacio, por lo que se devuelve y calienta mas la atmósfera, es “efecto invernadero” CONDICIONES CONDICIONES La temperatura varia a diferentes escalas de especio y tiempo. A nivel global existe una variación estacional Se debe Inclinación del eje de rotación de la tierra en un ángulo de 23 La mayor cantidad de energía alcanza la tierra cuando los rayos solares inciden verticalmente sobre la superficie, como en el trópico (23.5 latitud Norte “Trópico de Cáncer”a 23.5 latitud Sur “Trópico de Capricornio”) CONDICIONES A nivel de especie, las plantas tienen una tolerancia limitada a la temperatura. La máxima es 50 C La temperatura alta o muy baja constituye un estrés para la planta. El efecto más marcado en la temperatura alta es una disminución de la tasa fotosintética. Plantas que se cree que necesitan sitios muy abiertos para germinar como la Cecropia, siempre necesitan un poco de sombra para bajar la temperatura. CONDICIONES La precipitación esta determinada por: Celdas subtropicales de alta presión atmosférica (CSAP) Vientos alisios La presión ecuatorial (una faja de baja presión ubicada ceca del ecuador) El Niño y la Oscilación del sur (ENOS) Monzón del Sureste Asiático. CONDICIONES El pH NO afecta directamente a las plantas, sino que su efecto es indirecto. Afecta la disponibilidad de nutrientes minerales Las condiciones de acidez del suelo algunas veces se encuentra en el bosque tropical, lo que implica una alta solubilidad de cationes, potencialmente tóxicos como el aluminio La disponibilidad de hierro y manganeso, elementos esenciales en la nutrición vegetal, también alcanza niveles tóxicos en suelos ácidos CONDICIONES Humedad del suelo El agua del suelo es a la vez una condición y un recurso Es importante en la difusión de los gases (O2 y CO2 En suelos bien drenados la difusión es adecuada permitiendo un buen metabolismo y crecimiento de las plantas Los suelos pobres y mal drenados provocan condiciones anaeróbicas a las cuales pocas plantas se adaptan RECURSOS Radiación Solar El sol es la fuente principal de energía radiante o radiación solar que en forma de ondas o de partículas alcanza la tierra. Las ondas de energía radiante incluye el espectro visible denominado “Luz”. El espectro no visible las ultravioletas y las infraroja constituyen el calor. RECURSOS RECURSOS La importancia de la luz para las plantas Es determinante en el crecimiento vegetativo y reproductivo de las plantas. La intensidad de la luz afecta la cantidad de fotosíntesis, así como el vigor de la planta. La productividad de un ecosistema depende básicamente de la fotosíntesis que llevan a cabo las plantas RECURSOS Un aumento en la intensidad luminosa produce por lo general una elevación en la tasa fotosintética La intensidad extrema de luz ejerce por el contrario un efecto de inhibición sobre la fotosíntesis, fenómeno que se conoce como solarización. RECURSOS No toda la luz es absorbida Los pigmentos de la clorofila absorben radiación en un ámbito de longitud de onda entre 400 a 700nm Este ámbito se denomina RADIACIÓN FOTOSINTÉTICAMENTE ACTIVA – RAFA - RECURSOS La radiación solar es importante en los bosques Recurso limitante en el crecimiento dentro del bosque Determina la magnitud de otros factores condicionantes como la temperatura y la humedad relativa La radiación solar y los gremios de regeneración La radiación solar en un bosque lo podemos analizar de dos formas En el plano vertical En el plano horizontal La radiación solar y los gremios de regeneración En el plano vertical La radiación solar disminuye conforme disminuye la altura dentro del bosque Del total de radiación incidente sobre el dosel superior, una proporción es reflejada de nuevo hacia arriba: esta proporción se conoce como ALBEDO La radiación solar y los gremios de regeneración En el plano vertical La tasa exacta de disminución de la intensidad de la radiación dentro del bosque depende de las características del mismo Características como: La disposición vertical de las masas foliares el área foliar La radiación solar y los gremios de regeneración EN el plano horizontal Depende de la apertura del dosel Estas aperturas dependen de disturbios y otros procesos de cambios dinámicos La cantidad de RAFA aumenta dependiendo del tamaño del Claro La radiación solar y los gremios de regeneración Los criterios para asignar especies forestales a gremios es con respecto a su comportamiento en los gradientes ambientales. Si lo vemos a nivel de regeneración de Bosque, se puede clasificar los gradientes a nivel de sitios FAVORABLES HOSTILES La radiación solar y los gremios de regeneración En los sitios favorables la limitante más importante es la LUZ En los sitios hostiles las condiciones de luz pueden ser optimas pero la escasez de agua, suelo poco fértiles, el fuego etc no permite la regeneración. SITIOS HOSTILES SITIOS FAVORABLES PIONERAS DE SITIOS HOSTILES ESCIÓFITAS HELIÓFITAS EFÍMERAS DURABLES La radiación solar y los gremios de regeneración Terminología y definiciones para especies Favorables HELIÓFITAS: intolerantes a la sombra Heliófitas efímeras Heliófitas durables ESCIÓFITAS: tolerantes a la sombra (son de vida larga) CARACT Ejemplos Capacidad Fotosintética Asignación proporcional de recursos Tasa anual de crecimiento diamétrico Edad de madurez reproductiva Duración de vida Altura máxima Estructura de población Modo de diseminación de semilla o fruto Tamaño de semilla o fruto Fructificación 26 Presente en banco de semillas Densidad de la madera HELIOFITAS EFIMERAS HELIOFITAS DURABLES ESCIÓFITAS Cecropia, Heliocarpus, Ochroma, Trema Muy alta, PCL alto Más a hojas, flores y frutos Apeiba, Ceiba, Simarouba, Vochysia Alta PCL alta Virola, Carapa, Pentacletra Intermedio Más a madera Hasta 6 cm 2-3 cm 0.5-2 cm 2-4 años 2-15 años 25 años Baja, PCL baja 10- 15 años 50 – 150 años 150 – 450 años 20 a 25 m (hasta 40 30 – 40 m (hasta 60 30 a 45 metros metros a veces en Cecropia insignis.) m en Ceiba) (hasta 60 metros) Cotáneo Cotáneo Aves, murciélagos (viento Ochroma) Pequeño Viento, aves, murciélagos Todas clases de edad Murciélagos, y otros mamíferos, aves, gravedad Continua (anual Ochroma) sí Muy liviana Pequeño a mediano Anual en épocas bien definidas Algunas especies Mediano a grande Épocas bien definidas. No Liviana moderada Moderada a pesada HELIÓFITAS EFÍMERAS 27 Heliocarpus appendiculatus (burío) Cecropia peltata (Guarumo) Ochroma lagopus (balsa) HELIÓFITAS DURABLES 28 Qualea gradiflora (areno) Cedrela odorata (cedro) Swietenia macrophylla (Caoba) ESCIÓFITAS 29 Pentaclethra macroloba Carapa guianensis Virola sp Estructura poblacionales: Distribuciones diamétricas 30 La estructura de la población se determina clasificando los árboles por su tamaño Se utiliza el Diámetro a la altura del pecho (dap) Estructura poblacionales: Distribuciones diamétricas 31 Las distribuciones diamétricas se dividen en 3: Brinzales: árboles con dap< 5 cm Latizales: árboles con 5cm ≤ dap < 10 cm Fustales: árboles con un dap ≥ 10 cm Para los Bosques húmedos tropicales las distribuciones difieren según los gremios heliófitas y esciófitas Estructura poblacionales: Distribuciones diamétricas 32 Las esciófitas presentan una distribución de J invertida; el número de árboles disminuye conforme aumenta el diámetro Las helíofitas presentan una aproximación a una recta; el número de árboles se mantiene aproximadamente constante hasta alcanzar las clases diamétricas mayores donde disminuye. Estructura poblacionales: Distribuciones diamétricas 33 Estructura poblacionales: Distribuciones diamétricas 34 Representación de los gremios en otros bosques 35 Los bosques montanos Hay muy pocas heliófitas efímeras Esto tal vez se deba a la nubosidad del hábitat, donde la RAFA disponible no es suficiente para permitir la presencia de rápido crecimiento Crecen algunas especies de Heliófitas durables como Schefflera pittieri Especies pionera de sitios hostiles como Alnus acuminata Hay dominancia del gremio de las esciófitas como los robles (Quercus) y Podocarpus. Representación de los gremios en otros bosques 36 Los pinares de Centroamérica Los pinos son heliófitas y toleran sitios hostiles Pero no se les considera Heliófitas por la importancia del fuego en su regeneración Estudios (Agudelo 1990) con P. caribea, P. oocarpa y P. maximinoi, demuestra que los bosques puros de estas especies solo se regeneran por el fuego Los pinares de Centroamérica 37 P. maximinoi Pinus caribea Representación de los gremios en otros bosques 38 Los pinares de Centroamérica Estas especies toleran el fuego que no sea muy intenso y frecuente El fuego crea micrositios abiertos donde el suelo mineral queda expuesto Si un pinar es protegido del fuego, el sotobosque estará ocupado por la regeneración natural por especies latifoliadas como robles Estas especies de Quercus pueden reemplazar a los pinos pues estos NO son capaces de regenerarse bajo su propia sombra Representación de los gremios en otros bosques 39 Los Bosques secos Tropicales El factor más importante para el establecimiento de Bosque Seco es la duración de la estación seca Los Bosques secos comparten especies con los húmedos como el cedro (Cedrela odorata) y el guanacaste (Enterolobium ciclocarpum) Representación de los gremios en otros bosques 40 Los Bosques secos Tropicales Hay muy pocos representantes de heliófitas efímeras Hay gran presencia de especies pioneras de sitios Hostiles, ejemplo Lysiloma Solo hay dos especies de Heliófitas efímeras reportadas en Guanacaste Ochroma lagopus (balsa) y Cecropia peltata (Guarumo) Los Bosques secos Tropicales 41 Lysiloma