análisis de la estructura arbórea del sistema agroforestal rusticano
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1. where S total number of species To determine significant differences for diversity of tree species between the traditional SAF of coffee and the semi evergreen tropical forest SMSP the Hutcheson method Magurran 1988 was used to calculate the modified value 1 H H VarH VarH where H value of the Shannon index of diversity for SAF H value of the Shannon index of diversity for SMSP Var H variance of the Shannon index of diversity in SAF Var H variance of Shannon index of diversity in SMSP and the degrees of freedom gl utilizing VILLAVICENCIO ENRIQUEZ y VALDEZ HERNANDEZ ESTRUCTURA ARBOREA RUSTICANO DE CAFE 417 VarH VarH y y Varm IN arira 11 gl La varianza de las H de cada sistema se determin mediante la ecuaci n pi ln pi Y piln pi S 1 Vara xq _ 5 N 2N Por ltimo y para conocer la similitud flor stica entre los sistemas estudiados se obtuvo el coeficiente de Jaccard C que se basa en la relaci n presencia ausencia entre el n mero de espe cies en cada sistema y el n mero total de especies Stiling 1999 C C A B C donde C n mero de especies comunes a ambos sistemas A n mero de especies encontradas en el sistema A B n mero de especies encontradas en el sistema B RESULTADOS Y DISCUSION Se registr un total de 81 especies arb reas pertene cientes a vegetaci n nativa secundarias y ex ticas2. de las cuales 62 estuvieron presentes en el SAF rusticano de caf y 66 en la selva mediana subperennifolia SMSP como se aprecia en la Figura 1 El coeficiente de Jaccard C para los dos sistemas es tudiados fue 0 58 es decir existe 58 de similitud flor stica y 42 de especies distintas entre ambos sistemas C C A 4B C 47 62 66 47 0 58 donde C n mero de especies comunes a ambos siste mas A n mero de especies encontradas en el SAF B n mero de especies encontradas en la SMSP Este valor de similitud es muy alto en comparaci n con lo registrado por Guiracocha et al 2001 en Talamanca Costa Rica para un bosque h medo tropical y un SAF tradicional de cacao con sombra que compartieron s lo 5 de especies arb reas Selva mediana subperennifolia Se compone principalmente de especies t picas de esta selva como Cedrela odorata L Brosimum alicastrum Bursera simaruba Roupala montana Aublet Trichilia hirta L y Juglans sp entre otras as como de aquellas consideradas parte de la vegetaci n secundaria como Trichilia havanensis Jacq Piper hispidum Sw i VarH VarH y gl gt 7 arrr y 19 Wark IN The variance of H for each system was determined with the equation pi ln pi Y piln pi Ss 1 Var H lt 5 N 2N Last in order to know the species similarity among the studied systems the Jaccard coefficient C was obtained which is based on the
3. using an importance value index IVI and the Shannon diversity index H Eight plots 20x50 m each were randomly established four in the traditional SAF of coffee and four in the SMSP recording forest variables such as the diameter at breast height DAP 1 3 m above soil level basal area and total height of those individuals greater than 2 5 cm DAP The structure of the SMSP was more diverse in tree species and more stable in the importance value obtained per species than that of the traditional SAF of coffee Although both systems showed relatively high values in terms of richness and equity of species there was a significant difference between them p lt 0 001 because of their floristic composition Shannon index semi Key words importance value index evergreen tropical forest agro forestry system INTRODUCTION he situation of woods and forests in the world is precarious and difficult since every year thousands of hectares are lost due to the growth of the agricultural borderland immoderate felling population growth uncontrolled cattle raising forest fires and floods According to calculations the world rate of wood and forest loss has reached more than 16 1 million ha of natural vegetation per year 15 2 million of which are located in tropical zones FAO 1999 In M xico there was an annual loss of 678 000 ha of woodlands from 1980 to 1990 FAO 1995 and 631 000 ha per year from 1990 to 2000 FAO 2002 alt
4. and values of equity E and variance V in the sampling units of semi evergreen tropical forest SMSP and traditional agro forestry system of coffee SAF Unidad de muestreo H E y SMSP 1 3 56 0 73 0 0029 2 3 58 0 77 0 0021 3 3 47 0 73 0 0041 4 3 40 0 73 0 0032 Promedio 3 50 0 74 0 0031 Unidad de muestreo H E y SAF 5 3 36 0 65 0 0046 6 3 36 0 67 0 0036 7 3 44 0 66 0 0026 8 2 51 0 57 0 0089 Promedio 3 17 0 64 0 0049 L Osbeck Citrus reticulata Blanco and Mangifera indica L The species that reached the highest importance values IVI in the system were Bursera simaruba Cordia alliodora Dipholis minutiflora and Vatairea lundellii Standl Killip ex Record Table 2 were outstanding Though the presence of typical species of the tropical forest was evident with trees like Ficus tecolutensis Alchornea latifolia Sw and Vatairea lundellii the IVI was greater for trees representative of secondary vegetation like Bursera simaruba Cordia alliodora Cupania dentata and Bauhinia divaricata They may be an indicator of the structural change that coffee plantations of the traditional type are undergoing These changes occur at substituting trees of timber yielding use by the softwood The IVI of Bursera simaruba reached a value close to 60 in sampling unit 8 possibly due to the fact that timber yielding trees like Dipholis minutiflora have been utilized to a greater extent than in the other sampling unit
5. sobre todo en las unidades de muestreo 6 y 7 Aunque todas las unidades de muestreo presentan desbalance en su estructura arb rea aqu llas con los valores m s dispares en IVI son las muestreadas en el SAF dado que han experimentado un mayor grado de disturbio por el hombre mediante la introducci n de es pecies ex ticas p ej Mangifera indica y Citrus spp y la utilizaci n de especies maderables componentes de la selva p ej Cedrela odorata y Juglans sp Diversidad de especies Los valores del ndice de diversidad H y equidad E fueron mayores por unidad de muestreo y en prome dio para el sistema selva mediana subperennifolia en comparaci n con los obtenidos en el SAF rusticano de caf Cuadro 3 Esto indica una mayor riqueza de espe cies y una distribuci n m s equitativa de las mismas en las unidades muestreadas del primer sistema Estos valo res son comunes para las selvas como ha sido demostra do por Phatak et al 1993 Sai y Manesh 1986 y Kumar 1990 en la India y por God nez Ibarra y L pez Mata 2002 en el centro del Estado de Veracruz M xico Se realiz la prueba de homogeneidad de varianzas de Hartley Steel y Torrie 1986 para los sistemas estu diados y se encontr homocedasticidad Cuadro 3 ndice de Shannon H y valores de equidad E y varianza V en las unidades de muestreo de selva mediana subperennifolia SMSP y del SAF rusticano de caf SAF Table 3 Shannon index H
6. son las identificadas como ve getaci n secundaria con una composici n flor stica en cierta medida protegida por los productores locales ya que dichas especies poseen un mayor valor maderable p ej Cordia alliodora La diversidad de especies arb reas en una muestra de selva mediana subperennifolia del centro de Veracruz con escasa intervenci n humana God nez Ibarra y L pez Mata 2002 fue similar H 3 15 al SAF rusticano de caf del presente estudio H 3 16 Por tanto este sistema donde la nica labor es el control de la maleza ocasionalmente tambi n la poda y el cultivo se esta bleci hace unos 30 a os ser a una etapa avanzada de la sucesi n secundaria de la selva en el rea de estudio Para conocer la contribuci n del SAF rusticano de caf en el mantenimiento de esta etapa sucesional de la vegetaci n as como un posible avance o retroceso a otras etapas es necesario evaluar la abundancia creci miento y supervivencia de pl ntulas y juveniles de las which showed differences up to 42 of the total of species between systems The value of t was calculated as follows t H H Var H Var H 3 1652 3 5021 0 004954 0 003110 3 75 where A value of the Shannon diversity index for SAF H value of the Shannon diversity index for SMSP Var H variance for the Shannon diversity index in SAF VarH variance for the Shannon diversity index in SMSP and the degrees of freedom utilizi
7. the systems are different p lt 0 001 in their diversity values of tree species This supports the result obtained with the Jaccard similarity coefficient VILLAVICENCIO ENRIQUEZ y VALDEZ HERNANDEZ ESTRUCTURA ARBOREA RUSTICANO DE CAFE 421 De acuerdo con el valor calculado en la prueba de t t 3 75 gl 1035 4 los sistemas son diferentes p lt 0 001 en sus valores de diversidad de especies arb reas Esto apoya el resultado obtenido con el coeficiente de simili tud de Jaccard que mostr diferencias hasta de 42 del total de especies entre sistemas El valor de se calcul como sigue t H H Var H Var c 3 1652 3 5021 0 004954 0 0031 10 3 75 donde H valor del indice de diversidad de Shannon para SAF H valor del indice de diversidad de Shannon para SMSP Var H varianza para el indice de diversi dad de Shannon en SAF Var H varianza para el indice de diversidad de Shannon en SMSP y los grados de libertad se calcularon con la ecuaci n 7E VarH VarH a Varr IN Vartt Na 0 004954 0 003110 1035 4 0 004954 590 0 003110 456 donde N numero total de individuos en SAF N n mero total de individuos en SMSP No obstante poseer una menor diversidad de espe cies arb reas que la selva mediana subperennifolia en estudio el SAF rusticano de caf conserva un gran n mero de especies propias de la vegetaci n nativa Pero las de mayor importancia
8. tropical forest and a traditional SAF of cacao under shade which shared only 5 of tree species Semi evergreen tropical forest This consists mainly of typical species of this forest such as Cedrela odorata L Brosimum alicastrum Bursera simaruba Roupala montana Aublet Trichilia hirta L and Juglans sp among others as well as of those considered part of the secondary vegetation like Trichilia havanensis Jacq Piper hispidum Sw Bauhinia divaricata L and Cupania dentata Moc amp Sess ex DC The typical species of tropical forest which reached an outstanding importance within this system were Dipholis minutiflora Pittier being the most important species with respect to presence in the four sampling units studied followed by Robinsonella mirandae Ficus tecolutensis Liebm Miq and Croton aff niveus Jacq Three species representative of secondary vegetation obtained high importance values Cordia alliodora Cuadro 1 Especies arb reas con los mayores valores de importancia IVI obtenidos en las unidades de muestreo 1 4 de selva mediana subperennifolia SMSP Table 1 Tree species with the highest importance values IVI obtained in sampling units 1 4 of the semi evergreen tropical forest SMSP Unidad de muestreo 1 IVI Unidad de muestreo 2 IVI Dipholis minutiflora Pittier 23 77 Ficus tecolutensis 20 08 Cordia alliodora Ruiz amp Pav Oken 19 33 Dipholis minutiflora 18 11 Robinsonella mirandae GP
9. unidades de muestreo estudiadas seguida por Robinsonella mirandae Ficus tecolutensis Liebm Miq y Croton aff niveus Jacq Tres especies representativas de vegetaci n secundaria tu vieron altos valores de importancia Cordia alliodora Ruiz amp Pav Oken Bursera simaruba y Piper hispidum Cuadro 1 La presencia de Bursera simaruba puede ser un buen indicador de la magnitud de intervenci n en este siste ma ya que Piper hispidum al igual que Bauhinia divaricata o Cupania dentata forman parte de los estra tos bajo e intermedio de la vegetaci n secundaria De acuerdo con los datos la presencia de vegetaci n secundaria representa un peso importante en la estructu ra del dosel de los dos sistemas En cuanto a las especies maderables de importancia Cedrela odorata Mastichodendron capiri A DC Cron Juglans sp y Roupala montana mostraron una baja presencia e im portancia en los sistemas a diferencia de Dipholis minutiflora y Cordia alliodora las cuales son conser vadas debido a su valor comercial El resto de las espe cies parece que han tenido un uso excesivo y sin planes de manejo que promuevan su regeneraci n C C A B C 47 62 66 47 0 58 where C number of species found in both systems A number of species found in the SAF B number of species found in the SMSP This value of similarity is very high compared to that registered by Guiracocha et al 2001 in Talamanca Costa Rica for a humid
10. 14 71 Cordia alliodora 17 70 Bursera simaruba L Sarg 13 71 Croton aff niveus 15 57 Piper hispidum Sw 13 23 Robinsonella mirandae 14 51 Croton aff niveus Jacq 12 35 Bellucia grossularioides L Triana 12 94 Ficus tecolutensis Liebm Miq 12 35 Heliocarpus appendiculatus Turcz 12 84 Trichilia hirta L 12 20 Cupania dentata Moc amp Sess ex DC 11 50 Zopilote 11 88 Prunus brachybotrya Zucc 10 30 Coccoloba hirtella Lund 11 01 Coccoloba hirtella 9 78 Unidad de muestreo 3 IVI Unidad de muestreo 4 IVI Piper hispidum 20 07 Bursera simaruba 28 30 Robinsonella mirandae 14 55 Piper hispidum 20 36 Dipholis minutiflora 13 90 Dipholis minutiflora 18 84 Inga vera Willd 13 58 Bauhinia divaricata L 15 67 Cupania dentata 13 54 Cordia alliodora 14 32 Cordia alliodora 12 34 Mastichodendron capiri A DC Cron 13 09 Croton aff niveus 11 78 Lonchocarpus rugosus Benth 12 03 Inga paterna Harms 11 72 Zuelania guidonia Sw Britt amp Millsp 11 35 Lippia umbellata Cav 9 66 Bernoullia flammea Oliv 9 98 Trichilia havanensis Jacq 8 74 Lucuma campechiana H B K 9 73 VILLAVICENCIO ENRIQUEZ y VALDEZ HERNANDEZ ESTRUCTURA ARBOREA RUSTICANO DE CAFE 419 SAF rusticano de caf La composici n flor stica del dosel en el sistema pre sent especies t picas de selva mediana subperennifolia como Robinsonella mirandae Bursera simaruba Bernoullia flammea Lucuma campechiana H B K y Astroniums graveolens especies representativas de ve
11. ANALISIS DE LA ESTRUCTURA ARBOREA DEL SISTEMA AGROFORESTAL RUSTICANO DE CAFE EN SAN MIGUEL VERACRUZ MEXICO ANALYSIS OF TREE STRUCTURE IN THE TRADITIONAL COFFEE AGROFORESTRY SYSTEM IN SAN MIGUEL VERACRUZ MEXICO Luis Villavicencio Enriquez y Juan I Valdez Hern ndez Universidad del Mar Campus Puerto Escondido Carretera Puerto Escondido Sola de Vega 71980 Puerto Escondido Mixtepec Oaxaca Tel y Fax 01958 5 48 33 65 luvienz yahoo com Progra ma Forestal Instituto de Recursos Naturales Colegio de Postgraduados 56230 Montecillo Estado de M xico Tel 01595 952 02 46 Fax 01595 952 02 56 ignaciov colpos mx RESUMEN Para conocer la riqueza equidad e importancia de especies arb reas se analiz la estructura de la vegetaci n del sistema agroforestal SAF rusticano de caf en la comunidad de San Miguel Veracruz y se la compar con la de la selva mediana subperennifolia SMSP en la misma comunidad mediante un ndice de valor de importancia IVI y del ndice de diversidad de Shannon 41 Se establecieron al azar ocho unidades de muestreo de 20X50 m cada una cuatro para el SAF rusticano de caf y cuatro para la SMSP registr ndose variables dasom tricas como el di metro a la altura del pecho DAP 1 3 m sobre el nivel del suelo rea basal y altura total de los indivi duos mayores a 2 5 cm DAP La estructura de la SMSP result m s diversa en especies arb reas y m s estable en los valores de im
12. ONS The tree structure in the sampling units consisting of semi evergreen tropical forest turned out to be richer in diversity of species and more stable in importance values of its components than that found in the sampling units of traditional SAF of coffee The diversity indices showed that in spite of their values being relatively high with respect to richness and equity of species for both systems there was a significant difference between traditional SAF of coffee less value and semi evergreen tropical forest greater value due to their characteristic tree flora End of the English version H G mez Pompa A 1978 Ecolog a de la Vegetaci n del Estado de Veracruz Editorial Continental M xico 75 p G mez Pompa A y L Nevling Jr 1970 La flora de Veracruz Instituto de Biolog a de la UNAM M xico 4 1 1 2 Greig Smith P 1983 Quantitative Plant Ecology 3 edition University of California Press Berkeley CA 347 p Guiracocha G C Harvey E Somarriba U Krauss y E Carrillo 2001 Conservaci n de la biodiversidad en sistemas agrofo restales con cacao y banano en Talamanca Costa Rica Agroforester a en las Am ricas 8 30 7 11 Jha L K 1994 Advances in Agroforestry APH Publishing Corporation New Delhi India 670 p Jha L K 1996 Forestry for Rural Development APH Publishing Corporation New Delhi India 283 p Krishnamurthy L y M vila 1999 Agroforest
13. RA CITADA Beer J 1984 Normas para la investigaci n silvicultural de espe cies para le a Serie T cnica Manual T cnico No 1 CATIE Turrialba Costa Rica pp 18 33 Cox W G 1981 Laboratory manual of general ecology William C Brown Co Publishers lowa USA 230 p Curtis J T and R P McIntosh 1951 An upland forest continuum in the prairie forest border region of Wisconsin Ecology 32 476 496 Dhameja S K 2000 Environmental engineering and management S K Catar a and Sons Publishers New Delhi India 385 p Escamilla P E A L Licona S D az y H Santoyo 1994 Los sistemas de producci n de caf en el centro de Veracruz M xico Un an lisis tecnol gico CIESTAAM DCR CRUO Universidad Aut noma Chapingo M xico 75 p FAO 1995 Forest resources assessment 1990 Tropical countries FAO Forestry Paper 112 Rome Italy 112 p FAO 1999 La situaci n de los bosques y selvas en el mundo Roma Italia 176 p FAO 2002 Global forest resources assessment 2000 Main report FAO Forestry Paper 140 Rome Italy 512 p Garc a E 1987 Modificaciones al Sistema Clim tico de K ppen 4 Edici n INEGI M xico 217 p God nez Ibarra O y L L pez Mata 2002 Estructura compo sici n riqueza y diversidad de rboles en tres muestras de selva mediana subperennifolia Anales del Instituto de Biolo g a Universidad Nacional Aut noma de M xico Serie Bot nica 73 2 283 314 CONCLUSI
14. RNANDEZ ESTRUCTURA ARBOREA RUSTICANO DE CAFE 423 Steel R y J H Torrie 1986 Bioestadistica Principios y Proce dimientos 2 Edici n Mc Graw Hill M xico 613 p Stiling P 1999 Ecology Theories and Applications 3 edition Prentice Hall New Jersey USA 840 p Uma Shankar K S Murali R Uma Shaanker K N Ganeshaiah and K S Bawa 1998 Extraction of non timber forest products in the forests of Biligiri Rangan Hills India 4 Impact on floristic diversity and population structure in a thorn scrub forest Economic Botany 52 3 302 315 Vel squez Runk J 1998 Productivity and sustainability of a vegetable ivory palm Phytelephas aequatorialis Arecaceae under three management regimes in northwestern Ecuador Economic Botany 52 2 168 182
15. de cada especie en la poblaci n La equidad E se calcul con la siguiente ecuaci n H E piln pi Sins a donde S n mero total de especies Para determinar diferencias significativas en la diversidad de especies arb reas entre el SAF rusticano de caf y la selva media na subperennifolia SMSP se utiliz el m todo de Hutcheson Magurran 1988 para calcular el valor de t modificado t H H VarH VarH donde H valor del indice de diversidad de Shannon para SAF H valor del ndice de diversidad de Shannon para SMSP Var H varianza del ndice de diversidad de Shannon en SAF Var H varianza del ndice de diversidad de Shannon en SMSP y los grados de libertad gl utilizando Density per species Relative density x100 Density of all species Total of basal area Dominance Sampled area Dominance per specie Relative dominance x100 Dominance of all species Sampling units in which the species is present Frecuency Total number of sampling units Frecuency per specie Relative frecuency x100 Frecuency of all species Importance value Relative density Relative dominance Relative frequency The Shannon diversity index H was calculated with the following equation where p proportion or relative abundance of each species in the population Equity E was calculated with the following equation H E piln pi Sins
16. er a B sica PNUMA FAO Red de Informaci n Ambiental M xico 340 p Kumar S R 1990 Comparison of four diversity indices J Tro pical Forestry 6 13 222 232 Magurran A E 1988 Ecological Diversity and its Measurement Croom Helm London 179 p Masera O 1996 Deforestaci n y degradaci n forestal en M xi co Documento de trabajo N 19 SEMARNAP Poder Eje cutivo Federal Programa Forestal y de Suelo 1995 2000 M xico Pennington T D y J Sarukh n 1998 Arboles Tropicales de M xico Fondo de Cultura Econ mica ONU FAO UNAM M xico 521 p Phatak N 1997 Agroforestry and environmental protection A short critique Indian J Forestry 20 1 49 53 Phatak N S Bargali and S Rawat 1993 Analysis of woody vegetation in high elevation oak forest of central Himalaya The Indian Forester 119 9 723 731 Raintree J B 1990 Theory and practice of agroforestry diagno sis and design Jn Agroforestry Classification and Management MacDicken K G and N T Vergara eds John Wiley amp Sons New York USA pp 58 97 Rzedowski J 1978 Vegetaci n de M xico Limusa M xico 432 p Sai V S and M Manesh 1986 Comparison of some indices of species diversity in the estimation of the actual diversity in a tropical forest A case study Tropical Ecology 27 2 195 201 Somarriba E 1999 Diversidad Shannon Agroforester a en las Am ricas 6 23 72 74 VILLAVICENCIO ENRIQUEZ y VALDEZ HE
17. erre ex A Froehner en San Miguel Estado de Veracruz y compararla con la de la vegetaci n nativa mediante la determinaci n de ndices de valor de importancia y de diversidad de especies MATERIALES Y M TODOS rea de estudio La comunidad de San Miguel perteneciente al municipio de Amatl n de los Reyes Estado de Veracruz se localiza en el km 17 de la carretera C rdoba Mirador a una altitud de 727 m y presenta una precipitaci n media anual de 2500 mm temperatura media anual de 22 5 C y un clima tipo A C m w o Garc a 1987 La vegetaci n de la zona se clasifica como selva mediana subperennifolia y se caracteriza porque un porcentaje importante de los rboles 25 a 50 pierden sus hojas en lo m s acentuado de la poca seca Rzedowski 1978 Las especies de rboles do minantes son Brosimum alicastrum Sw Bursera simaruba L Sarg Bernoullia flammea Oliv Robinsonella mirandae GP y Astronium graveolens Jacq Chiang 19707 Muestreo Mediante recorridos preliminares en campo y con la ayuda de pobladores locales se defini un universo de 34 unidades de muestreo para el SAF rusticano de caf y de 30 para la selva mediana subperennifolia con poco disturbio SMSP De ellas se seleccionaron por sorteo y de acuerdo con Cox 1981 y Somarriba 1999 ocho unidades Cuatro para el SAF rusticano de caf y cuatro para la SMSP Las unidades de muestreo tuvieron una superficie de 1000 m 20x50 m y en ellas se re
18. getaci n secundaria como Cecropia obtusifolia Bertol Spondias mombin L Trichilia havanensis y Guazuma ulmifolia Lam y especies ex ticas como Citrus sinensis L Osbeck Citrus reticulata Blanco y Mangifera indi caL Las especies que alcanzaron los mayores valores de importancia IVI en el sistema fueron Bursera simaruba Cordia alliodora Dipholis minutiflora y Vatairea lundellii Standl Killip ex Record Cuadro 2 Aunque la presencia de especies t picas de la selva fue evidente con rboles como Ficus tecolutensis Alchornea latifolia Sw y Vatairea lundellii el IVI fue mayor para rboles representativos de vegetaci n secundaria como Bursera simaruba Cordia alliodora Cupania dentata y Bauhinia divaricata Esta presencia puede ser un indi cador del cambio que los cafetales de tipo rusticano tie nen en su estructura Estos cambios se producen me diante la sustituci n de componentes arb reos con uso maderable por las maderas blandas El IVI de Bursera simaruba alcanz un valor cerca no a 60 en la unidad de muestreo 8 debido posiblemen te a que la utilizaci n de rboles maderables como Ruiz amp Pav Oken Bursera simaruba and Piper hispidum Table 1 The presence of Bursera simaruba may be a good indicator of the magnitude of intervention in this system since Piper hispidum as well as Bauhinia divaricata or Cupania dentata form part of the low and intermediate layer of secondary vegetation According to
19. ght measured with a Haga type altimeter Besides a curve Of species area was drawn which is the graphical expression of the number of plant species found for one sampling surface Greig Smith 1983 The values of density dominance and frequency as well as the importance value per species were determined as below Stiling 1999 Number of individuals Density dl Sampled area 3 Chiang F 1970 La vegetaci n de C rdoba Veracruz Tesis Profesional Facultad de Ciencias UNAM M xico 37 p 4 Acevedo R R 1988 La vegetaci n en la Sierra de Atoyac Veracruz M xico Tesis de Licenciatura Universidad Veracruzana Xalapa Veracruz M xico 105 p 416 AGROCIENCIA VOLUMEN 37 NUMERO 4 JULIO AGOSTO 2003 N mero de individuos Densidad Area muestreada Densidad por especie Densidad relativa x100 Densidad de todas las especies Total del rea basal Dominancia Area muestreada Dominancia por especie Dominancia relativa x100 Dominancia de todas las especies Unidades de muestreo en que est presente la especie Frecuencia N mero total de unidades de muestreo Frecuencia por especie Frecuencia relativa x100 Frecuencia de todas las especies Valor de importancia Densidad relativa Dominancia relativa Fre cuencia relativa El ndice de diversidad de Shannon H se calcul con la siguiente ecuaci n H piln p donde p proporci n o abundancia relativa
20. gistr e identific taxon micamente todo el componente arb reo con ayuda de los trabajos realizados sobre la flora de la Sierra de Atoyac Veracruz por Acevedo 1988 G mez Pompa y Nevling 1970 G mez Pompa 1978 y Pennington y Sarukh n 1998 al igual que con el apoyo de la poblaci n local para la recolecta identificaci n y usos de las especies Se consideraron las siguientes variables bajo los criterios uti lizados en el Centro Agron mico Tropical de Investigaci n y Ense anza Beer 1984 Di metro medido a la altura del pecho DAP 1 3 m sobre el nivel del suelo rea basal calculada a partir de la variable anterior altura total medida utilizando un alt metro tipo Haga Adem s se elabor una curva de especies rea que consiste en graficar el n mero de especies vegetales encontradas para una superficie de muestreo Greig Smith 1983 Los valores de densidad dominancia y frecuencia as como los de valor de importancia por especie se determinaron como sigue Stiling 1999 MATERIALS AND METHODS Study area The community of San Miguel belonging to the municipality of Amatl n de los Reyes State of Veracruz is located at km 17 of the road C rdoba Mirador at an altitude of 727 m and has annual mean rainfall of 2500 mm annual mean temperature of 22 5 C and a climate type A C m w o Garc a 1987 The vegetation of the zone is classified as semi evergreen tropical forest and it is characterized b
21. hough Masera 1996 indicate an annual loss of 615 000 ha of which around 470 000 ha are tropical forests Hence it is importante to know available resources in orden to create 414 AGROCIENCIA VOLUMEN 37 NUMERO 4 JULIO AGOSTO 2003 631 000 ha por afio para 1990 a 2000 FAO 2002 aun que Masera 1996 sefiala una p rdida anual de 615 000 ha de las cuales alrededor de 470 000 son de selva tropical De aqui se deriva la importancia de cuantificar los recur sos disponibles y crear estrategias de producci n para un desarrollo sostenible considerando la situaci n de deterioro ambiental y sus efectos en el mundo Dhameja 2000 La agroforester a debe ser considerada como parte de estas estrategias o como sistema de uso sostenible de la tierra Krishnamurthy y vila 1999 porque abarca condiciones naturales ecol gicas productivas y socia les que mejoran el bienestar de la poblaci n rural al con seguir un mejor nivel de vida mediante la diversifica ci n de sus cultivos y la conservaci n de los recursos naturales Adem s contribuye a reducir la tasa de deforestaci n conservar la biodiversidad mantener la integridad de las cuencas hidrogr ficas y la estabilidad del clima Jha 1996 En la mayor a de las regiones tropicales donde se cultiva caf de forma tradicional como en frica y Latinoam rica se le considera como un sistema multiestrato en el cual una diversidad de rboles con prop sitos m ltiples proporcio
22. ies arb reas el presente trabajo tuvo como objetivo analizar la estructura de la vegetaci n del sistema agroforestal SAF rusticano production strategies for a sustainable development talking into account the generalized situation of environmental deterioration and its effect on the world Dhameja 2000 Agro forestry must be considered as part of these strategies or as a system of sustainable land use Krishnamurthy and Avila 1999 because it covers natural ecological productive and social conditions which improve the welfare of the rural population achieving a better standard of living through crop diversification and the preservation of the natural resources Besides it contributes to reduce deforestation rate to conserve biodiversity to maintain the integrity of watersheds and climatic stability Jha 1996 In most of the tropical regions where coffee is cultivated in a traditional way as in Africa and Latin America it is considered a multi stratum system in which a diversity of trees with multiple purposes provide shade to the crop Raintree 1990 In M xico these traditional systems in the coffee producing regions are carried out with a great diversity of species and in the same way as in agro forestry systems including timber yielding and fruit trees and those of multiple purpose such as of medicinal social or ornamental use Escamilla et al 1994 With respect to vegetation structure Curtis and McInto
23. ms This has been done in the northwest of Ecuador by Velasquez Runk 1998 and in the south of India by Uma Shankar et al 1998 422 AGROCIENCIA VOLUMEN 37 NUMERO 4 JULIO AGOSTO 2003 especies arb reas en los sistemas estudiados Esto se ha hecho en el noroeste de Ecuador por Velasquez Runk 1998 y en el sur de la India por Uma Shankar et al 1998 CONCLUSIONES La estructura arb rea en las unidades de muestreo compuestas por selva mediana subperennifolia result m s rica en diversidad de especies y m s estable en los valores de importancia de sus componentes que aquella encontrada en las unidades de muestreo del SAF rusticano de caf Los ndices de diversidad mostraron que aunque los valores fueron relativamente altos en riqueza y equidad de especies para ambos sistemas existi una diferencia significativa entre el SAF rusticano de caf menor va lor y la selva mediana subperennifolia mayor valor debida a la flora arb rea que los caracteriz AGRADECIMIENTOS Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolog a CONACYT por la beca otorgada al primer autor para realizar estudios de Maestr a en el Colegio de Postgraduados CP al Dr Lauro Bucio del Campus C rdoba del CP por su apoyo en el trabajo de campo al Dr Humberto Vaquera del Programa de Estad stica del CP por su ayuda en el an lisis estad stico y a los revisores y al editor de Agrociencia por sus comentarios y sugerencias al documento LITERATU
24. nan sombra para el culti vo Raintree 1990 En M xico dichos sistemas tradicionales en las zo nas productoras de caf se llevan a cabo con una gran diversidad de especies y al igual que en los sistemas agroforestales incluyen rboles frutales maderables y de prop sito m ltiple como los de usos medicinales sociales u ornamentales Escamilla et al 1994 Respecto a la estructura de la vegetaci n Curtis y McIntosh 1951 desarrollaron un ndice de valor de importancia que es el producto de la suma de los valores relativos de frecuencia densidad y dominancia asigna do a cada especie y aunque discutible al igual que los ndices de diversidad por las medidas utilizadas Phatak 1997 puede ser til en la caracterizaci n de comunida des vegetales Se ha buscado un indicador de la salud de los siste mas y se han desarrollado ndices midiendo elementos de diversidad Magurran 1988 Estas medidas de di versidad incluyen dos factores primordiales a La ri queza o el n mero de especies frecuentes o abundan cia b la equidad E que indica la igualdad de abun dancia de las especies Estos conceptos y herramientas se han utilizado para estudiar policultivos y sistemas agroforestales como huertos familiares cultivos con som bra agrobosques y barbechos enriquecidos con espe cies frutales y maderables Jha 1994 Somarriba 1999 Por tanto y con el prop sito de conocer la riqueza equidad e importancia de espec
25. ng VarH VarH 8 Varm IN VarH Y N2 0 004954 0 003110 0G o 004954 590 0 003110 1456 where N total number of individuals in SAF N total number of individuals in SMSP Although the traditional SAF of coffee has less diversity of tree species than the semi evergreen tropical forest it conserves a great many species characteristic for native vegetation Nevertheless the most important species are those identified as secondary vegetation with a floristic composition protected to a certain extent by the local producers since these species possess a higher timber yielding value e g Cordia alliodora The diversity of tree species in a sample of semi evergreen tropical forest in the center of Veracruz with limited human intervention God nez Ibarra and L pez Mata 2002 was similar H 3 15 to the traditional SAF of coffee of the present study H 3 16 Therefore this system where the only labor is weed control occasionally also pruning and the crop was established about 30 years ago would be an advanced phase of secondary succession of tropical forest in the study area To know the contribution of the traditional SAF of coffee in the maintenance of this successional phase of vegetation as well as of a possible advance or retrogression to other phases it is necessary to evaluate abundance growth and survival of seedlings and saplings of the tree species in the studied syste
26. portancia obtenidos por especie que el SAF rusticano de caf Aunque ambos sistemas mostraron valores relativamente altos en t rminos de riqueza y equidad de especies existi una diferencia significativa entre ellos p lt 0 001 debido a su com posici n flor stica Palabras clave ndice de Shannon ndice de valor de importan cia selva mediana subperennifolia sistemas agroforestales INTRODUCCI N a situaci n de los bosques y selvas en el mundo es precaria y dif cil ya que cada a o se pierden miles de hect reas por factores tales como el cre cimiento de la frontera agr cola la tala inmoderada el crecimiento de la poblaci n la ganader a no controla da los incendios forestales y las inundaciones Se calcu la que la tasa mundial de p rdida de bosques y selvas asciende a m s de 16 1 millones ha por a o de vegeta ci n natural de las cuales 15 2 millones se encuentran en zonas tropicales FAO 1999 En M xico hubo una p rdida anual de 678 000 ha de cobertura forestal de 1980 a 1990 FAO 1995 y de Recibido Enero 2003 Aprobado Julio 2003 Publicado como ENSAYO en Agrociencia 37 413 423 2003 413 ABSTRACT In order to know the richness equity and importance of tree species the vegetation structure of the traditional agro forestry system of coffee SAF in the community of San Miguel Veracruz was analyzed and compared to that of the semi evergreen tropical forest in the same community SMSP
27. presence absence relationship between the number of species in each system and the total number of species Stiling 1999 C C A B C where C number of species found in both systems A number of species found in system A B number of species found in system B RESULTS AND DISCUSSION A total of 81 native secondary and exotic tree species were registered 62 of which were present in the traditional SAF of coffee and 66 in the semi evergreen tropical forest SMSP as can be seen in Figure 1 The Jaccard coefficient C for the two studied systems was 0 58 in other words there is 58 of species similarity and 42 of different species between both systems 70 60 50 y 40 30 4 Numero de especies 20 4 10 4 0 T T T T T T T T 1 4 5 6 7 8 9 Area X 100 m jul to uy al Curva especies rea del SAF rusticano de caf SAF y de la selva mediana subperennifolia SMSP en San Miguel Veracruz Figure 1 Species area curve of the traditional agro forestry system of coffee SAF and of the semi evergreen tropical forest SMSP at San Miguel Veracruz Figura 418 AGROCIENCIA VOLUMEN 37 NUMERO 4 JULIO AGOSTO 2003 Bauhinia divaricata L y Cupania dentata Moc amp Sess ex DC Las especies tipicas de selva que tuvieron un valor de importancia relevante dentro de este sistema fueron Dipholis minutiflora Pittier que fue la especie mas im portante en presencia en las cuatro
28. s Table 2 This sampling unit shows greater contrast in its structure since it has the highest and the lowest values calculated for the system The rest presents a more homogeneous distribution of species especially in sampling units 6 and 7 Though all the sampling units show a disequilibrium in their tree structure those with the most uneven values in IVI are the ones sampled in the SAF as they have suffered a higher degree of disturbance by man through the introduction of exotic species e g Mangifera indica and Citrus spp and the utilization of timber yielding species components of the tropical forest e g Cedrela odorata and Juglans sp Diversity of species The values of the index of diversity H and equity E were greater per sampling unit and on average for the system of semi evergreen tropical forest than the ones obtained in the traditional SAF of coffee Table 3 This indicates greater richness of species and a more equitable distribution of them in the sampled units of the first system These values are common for tropical forests as it has been shown by Phatak et al 1993 Sai and Manesh 1986 and Kumar 1990 in India and by God nez Ibarra and L pez Mata 2002 in the center of Veracruz M xico The Hartley homogeneity test of variances Steel and Torrie 1986 was carried out for the studied systems and homoscedasticity was found According to the value calculated in the t test t 3 75 gl 1035 4
29. sh 1951 developed an importance value index which is the product of the sum of the relative values of frequency density and dominance assigned to each species and though debatable the same as the indices of diversity due to the measures utilized Phatak 1997 may be useful for describing vegetal communities A health indicator of the systems has been sought and indices have been developed by measuring elements of diversity Magurran 1988 These diversity measurements include two fundamental factors a Richness or the number of frequent species or abundance b Equity E which indicates how equally abundant the species occur These concepts and tools have been utilized for studying mixed farming and agro forestry systems such as home gardens shade crops agro forests and improved fallow with fruit and timber yielding species Jha 1994 Somarriba 1999 Therefore and with the purpose of knowing the richness equity and importance of tree species the present work had the objective of analyzing the vegetation structure of the traditional agro forestry system SAF of coffee coffea arabica L Coffea canephora Pierre ex A Froehner at San Miguel State of Veracruz and to compare it to that of native vegetation by determining the indices of importance value and diversity of species VILLAVICENCIO ENRIQUEZ y VALDEZ HERNANDEZ ESTRUCTURA ARBOREA RUSTICANO DE CAFE 415 de caf Coffea arabica L Coffea canephora Pi
30. the data the presence of secondary vegetation is an important factor in the canopy structure of the two systems As for the timber yielding species of importance Cedrela odorata Mastichodendron capiri A DC Cron Juglans sp and Roupala montana had low presence and importance in the systems unlike Dipholis minutiflora and Cordia alliodora which are preserved because of their commercial value For the rest of the species it seems that they have been exploited too much and without management plans to promote their regeneration The traditional SAF of coffee The floristic composition of the canopy in the system showed typical species of the semi evergreen tropical forest such as Robinsonella mirandae Bursera simaruba Bernoullia flammea Lucuma campechiana H B K and Astronium graveolens species representative of secondary vegetation as Cecropia obtusifolia Bertol Spondias mombin L Trichilia havanensis and Guazuma ulmifolia Lam and exotic species like Citrus sinensis Cuadro 2 Especies arb reas con los mayores valores de importancia IVI obtenidos en las unidades de muestreo 5 8 del SAF rusticano de caf Table 2 Tree species with the highest importance values IVI obtained in sampling units 5 8 of the traditional SAF of coffee Unidad de muestreo 5 IVI Unidad de muestreo 6 IVI Bursera simaruba L Sarg 28 48 Cordia alliodora Ruiz amp Pav Oken 33 62 Dipholis minutiflora Pittier 26 44 Dipholis minu
31. tiflora 21 63 Bellucia grossularioides L Triana 22 57 Bursera simaruba 21 42 Vatairea lundellii Standl Killip ex Rec 20 42 Coralillo 18 42 Cupania dentata Moc amp Sess ex DC 15 60 Robinsonella mirandae GP 15 91 Bauhinia divaricata L 13 33 Vatairea lundellii 13 64 Montecillo 11 98 Cedrela odorata L 13 14 Mastichodendron capiri A DC Cron 10 72 Cupania dentata 12 70 Bernoullia flamea Oliv 8 93 Bauhinia divaricata 11 63 Lonchocarpus rugosus Benth 8 56 Zuelania guidonia Sw Britt amp Millsp 10 65 Unidad de muestreo 7 IVI Unidad de muestreo 8 IVI Dipholis minutiflora 33 27 Bursera simaruba 59 67 Bursera simaruba 27 74 Cordia alliodora 48 10 Bauhinia divaricata 15 59 Cupania dentata 38 26 Cordia alliodora 15 38 Vatairea lundellii 18 64 Mastichodendron capiri 13 67 Bauhinia divaricata 16 93 Bellucia grossularioides 12 92 Coralillo 14 88 Piper hispidum Sw 12 74 Robinsonella mirandae 14 63 Lonchocarpus rugosus 12 07 Lonchocarpus rugosus 13 58 Astronium graveolens Jacq 10 60 Bernoullia flammea 11 66 Robinsonella mirandae 10 38 Dipholis minutiflora 7 69 420 AGROCIENCIA VOLUMEN 37 NUMERO 4 JULIO AGOSTO 2003 Dipholis minutiflora ha sido mayor que en el resto de las unidades de muestreo Cuadro 2 Esta unidad de muestreo presenta un mayor contraste en su estructura ya que tiene los valores m s altos y m s bajos calcula dos para el sistema El resto presenta una distribuci n m s homog nea de especies
32. y the fact that an important proportion of the trees 25 to 50 shedd their leaves at the peak of the dry season Rzedowski 1978 The dominant tree species are Brosimum alicastrum Sw Bursera simaruba L Sarg Bernoullia flammea Oliv Robinsonella mirandae GP and Astronium graveolens Jacq Chiang 1970 Sampling By preliminary field examination and assisted by local inhabitants a universe of 34 sampling units for the traditional SAF of coffee and 30 for the semi evergreen tropical forest SMSP with little disturbance was defined From them and according to Cox 1981 and Somarriba 1999 eight of them were selected by drawing four for the traditional SAF of coffee and four for the SMSP The sampling units had a surface of 1000 m 20x50m and within them all the trees were registered and taxonomically identified based on the studies about the flora of the Sierra de Atoyac Veracruz carried out by Acevedo 1988 G mez Pompa and Nevling 1970 G mez Pompa 1978 and Pennington and Sarukh n 1998 and supported by the local population for harvesting identification and utilization of the species The following variables under the criteria utilized at the Centro Agron mico Tropical de Investigaci n y Ense anza Tropical Agronomic Center of Research and Teaching were considered Beer 1984 diameter measured at breast height DAP 1 3 m above soil level basal area calculated from the previous variable total hei
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