Evento Socialización de Resultados de Investigaciones en Crecimiento y Captura de Carbono de Especies Forestales Nativas de Colombia. Presentación: Modelos de crecimiento diamétrico y de tasas de acumulación de carbono en especies multipropósito de árboles nativos en 9 zonas de vida de Colombia” Esteban Álvarez – Jardín Botánico de Medellín

1. CONVENIO No. 003 DE 2013
SUSCRITO ENTRE FUNDACIÓN NATURA Y EL JARDÍN BOTÁNICO DE MEDELLÍN JOAQUIN ANTONIO
URIBE, PARA LA EJECUCION DEL SUBPROYECTO
Modelos de crecimiento diamétrico y de tasas de
acumulación de carbono en 200 especies multipropósito
de árboles nativos en 9 zonas de vida de Colombia
Esteban Álvarez Dávila – esalvarez3000@gmail.com
Wilmar López
Ismael Pineda
Juan Carlos Rodríguez
Sebastián Gonzáles
Zorayda Restrepo

2. La biomasa del árbol influye en los ciclos biogeoquímicos, el clima y la biodiversidad en
escalas locales a globales. Entender el control ambiental de la biomasa arbórea requiere
estudiar el crecimiento de los árboles individuales durante su ciclo de vida. Esto se
puede lograr mediante estudios de crecimiento de los árboles en parcelas permanentes
(estudios prospectivos) y análisis de anillos de árboles (estudios retrospectivos). Sin
embargo, la identificación de las tendencias de crecimiento y sus determinantes
requiere controlar el efecto del tamaño del árbol y de la edad, evitar sesgos de
muestreo. Se requiere de estudios bien diseñados que aborden las cuestiones que
hemos revisado.

3. • Se incrementa con la precipitación (Murphy y Lugo1986; Dauber, Fredericksen y
Peña-Claros 2005)
• Disminuye con la sequía (Nath et al 2006; Lola da Costa et al.2010).
• Incrementa con la Fertilidad del suelo (Lu, Moran y Mausel 2002; Malhi et al. 2004,
Russo et al. 2005).
• Además de factores ambientales, rasgos funcionales: la densidad de la madera
(peso seco en gramos por unidad de volumen) está fuertemente relacionado con
la historia de vida y con una gran variedad de aspectos funcionales de las especies
(King et al 2005, Muller-Landau 2004, Suzuki 1999, Keeling et al 2008).
• A pesar de que existen estudios sobre el efecto del clima (Bullock 1997; Clark et al.
2003; Feeley et al. 2007), el suelo (Vitousek & Standford 1986; Davies 2001; Russo
et al. 2005), la perturbación y los grupos funcionales (Keeling et al. 2007), existen
muy pocos estudios que consideren simultáneamente el efecto de los tres tipos de
factores (pero ver Baker, Burslem & Swaine 2003a).
EL CRECIMIENTO DE LOS ARBOLES

7. Nature, Julio de 2013
403 tropical and temperate tree
species, showing that for most
species mass growth rate increases
continuously with tree size. Thus,
rather than large, old trees
primarily acting as senescent
carbon reservoirs, they actively fix
tremendous amounts of carbon,
with a single big tree adding the
carbon equivalent of an entirely
new midsized tree to the forest
each year

8. Max = TC
máxima
TCabsoluta
K = Variación
ontogénica
en TC
Dopt = Tamaño
en la TC máxima
Tamaño del árbol
Modelo-Rasgos, los
parámetros del modelo de
crecimiento (Gmax, Dopt y
K) se incorporan en el
modelo como
combinaciones lineales de
las variables de rasgos
funcionales (TG, TD y TK),
de acuerdo con la
siguiente ecuación:

9. OBJETIVOS
• Identificar grupos funcionales de especies
arbóreas nativas en 9 zonas de vida de
Colombia
• Modelar las tasas de crecimiento

10. COLTREE – RED PARA EL MONITOREO DE LOS BOSQUES DE COLOMBIA

11. PLOT Zv Dpto Lat Long
Altitud
msnm
Temp oC
Prec
mm/año
Araracuara LAI bh-T Amazonas -0,6 -72,2 134 26,9 3031
Zaf Altura bh-T Amazonas -4 -69,9 118 25,8 3104
Zaf Rebalse bh-T Amazonas -4 -69,9 118 25,8 3104
Zaf Terraza bh-T Amazonas -4 -69,9 118 25,8 3104
Zaf Varillal bh-T Amazonas -4 -69,9 117 25,8 3113
Farallones_U bh-MB Antioquia 5,7 -76 1914 15,4 2880
Farallones_E bh-MB Antioquia 5,7 -76 1914 15,4 2880
Montevivo bh-MB Antioquia 6,3 -75,5 2507 15,9 1807
Palmas bh-MB Antioquia 6,2 -75,49 2133 19,8 2096
Porce bh-PM Antioquia 6,9 -75,18 1750 19,6 3308
Puerto Nare bh-T Antioquia 6,1 -74,7 217 27,3 2505
San Rafael bh-T Antioquia 6,3 -75,1 1221 22,0 3474
Sanguare bs-T Sucre 9,7 75,6 1100 27,9 1200
San Sebastian bh-MB Antioquia 6,1 -75,5 2590 15,3 2092
Santa Helena bh-MB Antioquia 6,3 -75,5 2507 15,9 1807
El Ceibal 1 bs-T Bolivar 10,7 -75,3 14 27,5 1030
El Ceibal 2 bs-T Bolivar 10,7 -75,3 14 27,5 1030
Isla Rosario bs-T Bolivar 10,2 -75,7 7 27,6 941
Kalashe bs-T Magdalena 11,2 74,1 35 27,8 900
Manizales bh-MB Caldas 5,1 -75,4 2965 11,7 2148
Rio Blanco bh-MB Caldas 5,1 -75,5 1862 14,9 2121
Rio Manso bh-T Caldas 5,6 -74,7 174 27,6 2239
Araracuara PST bh-T Caquetá -0,7 -72,1 164 26,6 3050
Besotes 1 bs-T Cesar 10,5 -73,3 433 25,2 1535
Besotes 2 bs-PM Cesar 10,5 -73,3 1200 23,4 1500
Amargal_G bp-T Chocó 5,6 -77,5 101 26,0 6277
Amargal_M bp-T Chocó 5,6 -77,5 101 26,0 6277
Salero_E bp-T Chocó 5,4 -76,6 55 26,8 7965
Salero_U bp-T Chocó 5,4 -76,6 55 26,8 7965
Morasurco bs-M Nariño 1,3 -77,3 2970 12,3 3002
Salento bh-MB Quindío 4,6 -75,6 1840 16,6 2728
Betulia 1 bh-PM Santander 6,9 -73,3 2118 16,2 1769
Betulia 2 bh-PM Santander 6,9 -73,3 2118 16,2 1769
Cimitarra bh-T Santander 6,4 -74,3 125 27,8 2580
Combeima bh-MB Tolima 4,5 -75,3 2112 12,5 1729
DATOS DE CRECIMIENTO: 30.000 arboles, 2000. especies 0-2800 msnm, 700-8000
mm/año

12. Figura 2. Variación en las tasas de crecimiento de árboles
en Colombia en relación con variables usadas
comúnmente para elaborar modelos predictivos.

13. Aproximación a los modelos de crecimiento de
especies nativas de Colombia. El crecimiento de
los Árboles fue descrito usado tres
aproximaciones:
• La primera es especie específica
• La segunda para distintos grupos funcionales
• La tercera para grupos funcionales por zona de
vida

14. METODOLOGIA
Variable Descripción
Región
Localización de las parcelas donde se encontró la especies: Am
(Amazonia), An (Andes), Ca (Caribe), Ch (Chocó), Or (Orinoquia)
ZV Zona de vida
DAPMax (cm) diámetro máximo de la especies observado en las parcelas
ALTMax (m) Altura máxima de la especies observada en las parcelas
Tipo de Hoja Se refiere a si la hoja Es simple o compuesta
DensMad (gr/cm3) Densidad de la madera
Psem (mg) Peso de la semilla
Sistema de Dispersión Sistema de dispersión de las semillas de la especie
Estrategia Tolerancia a la radiación directa en estados iniciales de desarrollo
Aridez
Valor de la correlación de Pearson entre la abundancia de la especie y un
índice de aridez. Valores cercanos a -1 indican que la especie es
resistente a la sequía.
PET
Valor de la correlación de Pearson entre la abundancia de la especie y la
Evapotranspiración potencial. Valores cercanos a 1 indican que la
especie requiere condiciones de alta humedad y temperatura para su
desarrollo
GF Grupo funcional al cual pertenece la especies
Usos Usos reportados en la literatura para la especies.

15. Figura 3. Diferencias entre las
tasas de crecimiento promedio
para el árbol individual en
diferentes categorías
diamétricas, grupos funcionales
y condiciones ambientales. Los
valores son el promedio con su
respectivo intervalo de
confianza.

16. Figura 3. Esquema donde se muestra la variación esperada y explicada en
respuesta de diferentes determinantes de la tasa de crecimiento de las
especies en función de diferentes escalas espaciales (Producido para este
estudio).

17. MODELACION DEL CRECIMIENTO
El modelo usado fue von Bertalanffy debido a
reportes que muestran su buen desempeño
para datos muy variables (Paine et al., 2012):
•
𝑑𝐷
𝑑𝑡
= 𝑎𝐷^𝑏 − 𝑐𝐷
Se modeló inicialmente el DAP y Biomasa.
DAP = mejores modelos

18. RESULTADOS – MODELOS/INDIVIDUALES

19. Es pe c ie fa m ilia A GB 1 A GB 2
As tro nium graveo lens Anacardiaceae 78,1 90,9
Viburnum anabaptis ta Ado xaceae 75,0 87,8
P s eudo mo no tes tro penbo s ii Diptero carpaceae 74,9 87,7
Clethra fagifo lia Clethraceae 73,3 86,1
Alcho rnea verticilata Eupho rbiaceae 70,5 83,4
Hura crepitans Eupho rbiaceae 69,6 82,5
Es chweilera andina Lecythidaceae 64,5 77,4
Swartzia racemo s a Fabaceae 64,1 76,9
Es chweilera neei Lecythidaceae 63,9 76,7
Oxandra panamens is Anno naceae 63,2 76,1
Cyno metra marginata Fabaceae 62,9 75,8
Billia co lumbiana Sapindaceae 62,7 75,5
Licania alba Chrys o balanaceae 62,6 75,4
Ephedranthus co lo mbianus Anno naceae 62,4 75,2
Zygia latifo lia Fabaceae 62,2 75,1
Billia ro s ea Sapindaceae 62,1 74,9
Slo anea zuliaens is Elaeo carpaceae 62,0 74,9
Gus tavia lo ngifuniculata Lecythidaceae 62,0 74,8
Sterculia aeris perma Malvaceae 61,6 74,5
RESULTADOS – 20 ESPECIES CON MAYOR POTENCIAL DE
FIJACION DE CARBONO
Promedio
67 Ton C/ha a los 10 años.
6.7 ton/ha/año
9,4 m3 /ha/año

20. RENDIMIENTO SPP FORESTALES EN COLOMBIA

21. RESULTADOS – FICHAS DATOS
Variable Descripción
Región
Localización de las parcelas donde se encontró la especies: Am
(Amazonia), An (Andes), Ca (Caribe), Ch (Chocó), Or (Orinoquia)
ZV Zona de vida
DAPMax (cm) diámetro máximo de la especies observado en las parcelas
ALTMax (m) Altura máxima de la especies observada en las parcelas
Tipo de Hoja Se refiere a si la hoja Es simple o compuesta
DensMad (gr/cm3) Densidad de la madera
Psem (mg) Peso de la semilla
Sistema de Dispersión Sistema de dispersión de las semillas de la especie
Estrategia Tolerancia a la radiación directa en estados iniciales de desarrollo
Aridez
Valor de la correlación de Pearson entre la abundancia de la especie y un
índice de aridez. Valores cercanos a -1 indican que la especie es
resistente a la sequía.
PET
Valor de la correlación de Pearson entre la abundancia de la especie y la
Evapotranspiración potencial. Valores cercanos a 1 indican que la
especie requiere condiciones de alta humedad y temperatura para su
desarrollo
GF Grupo funcional al cual pertenece la especies
Usos Usos reportados en la literatura para la especies.

22. GRUPOS FUNCIONALES

23. RESULTADOS – MODELOS/GF

24. GUIA PARA 200 ESPECIES

25. RESULTADOS
ARTICULO 1. Intraspecific individual’s aggregation of Andean Oak (Quercus humboltii)
in Colombian forests

26. RESULTADOS
ARTICULO 1. Grupos funcionales, clima y perturbación como determinantes de la
variación en las tasas de crecimiento de especies arbóreas en colombia.
Modelo AIC pseudo-R2
DAP inicial + log(PA) * log(DAPMax) * vFrag 1260,496 0,597
DAP inicial + log(PA) * log(DAPMax) * DM 1326,919 0,550
DAP inicial + log(PA) * log(DAPMax) * AS 1336,610 0,543
DAP inicial + log(PA) * log(DAPMax) * DM 1345,760 0,535
DAP inicial + log(DAPMax) * AS 1350,351 0,526
DAP inicial + log(PA) 1400,133 0,482
log(PA) * log(DAPMax) 1634,699 0,240

27. LIMITACIONES!!!
• Incertidumbre taxonómica
• Baja representatividad de los datos

28. CONVENIO No. 003 DE 2013
SUSCRITO ENTRE FUNDACIÓN NATURA Y EL JARDÍN BOTÁNICO DE MEDELLÍN JOAQUIN ANTONIO
URIBE, PARA LA EJECUCION DEL SUBPROYECTO
GRACIAS!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Esteban Álvarez Dávila – esalvarez3000@gmail.com
Laboratorio Servicios Ecosistémicos y Cambio Climático