Diapositivas del proyecto de investigación

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INTEGRACIÓN DE VARIABLES EDÁFICAS Y
FORESTALES MEDIANTE UN SISTEMA DE
INFORMACIÓN GEOGRÁFICO PARA ESTABLECER
ESTRATEGIAS DE PROTECCIÓN DEL SUELO
Presentan: Moisés Matías Ramos
Dr. Alejandro Monterroso Rivas
Dr. David Gómez Díaz
Mayo, 2015
Las modificaciones hechas en la presentación fue básicamente reacomodo de figuras y se
incluyó información como resultados y discusiones y por último algo de conclusiones.

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INTRODUCCIÓN

3. Diapositiva 3
Recurso
forestal
Recurso
suelo
Recurso
hidrológico
A nivel mundial la superficie total de tierras muy degradadas está en
aumento, pasando de un
15% en 1991 a un 25% en 2011 (CLD, 2013)
El proceso de degradación inicia con la pérdida de cubierta vegetal ocasionada por muy
diversos factores económicos y sociales, siguiendo con la degradación del recurso suelo que
aunado a las condiciones climáticas, el relieve y el tipo de manejo aplicado, pueden
contribuir a su degradación y afectar de manera importante la disponibilidad y la calidad
del agua.

4. Diapositiva 4
¿Degradación del suelo?
Foto: Melgoza A.
Cuando se habla de la degradación del suelo se hace referencia a los procesos inducidos por
las actividades humanas que provocan la disminución de su productividad biológica o de
su biodiversidad, así como de la capacidad actual y/o futura para sostener la vida humana
(Oldeman, 1998).
Grupo de procesos que ocasionan el deterioro del suelo, los cuales provocan una
disminución de su productividad biológica o de su biodiversidad (CONAFOR, 2014).
La degradación del suelo es el resultado de la interacción de factores ambientales y
humanos entre los que se encuentran el tipo de suelo, la topografía, el clima, la
deforestación, el sobrepastoreo, la densidad poblacional, la manera en la que se usan
los recursos naturales y el tipo y estado de la cobertura vegetal.

5. Diapositiva 5
PROCESO DE DEGRADACIÓN EROSIÓN HIDRICA
Foto: Melgoza A.
La erosión hídrica se define como la remoción laminar o en masa de los materiales del
suelo debido a la acción del agua de lluvia, la cual puede deformar el terreno y originar
pedestales, canalillos y cárcavas.
Erosión hídrica: Desprendimiento, arrastre y depósito, de particulas por
agenteserosivos, como las gotas de lluvia, el escurrimiento superficial o el viento
(Wishmeier y Smith, 1978)

6. Diapositiva 6
Superficie relativa afectada por procesos de degradación del suelo
en México, 2003.
De acuerdo con SEMARNAT y CP. 2003, el 44.9% de los suelos del país estaban afectados por
algún proceso de degradación. La degradación química ocupaba el primer lugar (34.04
millones de hectáreas, 17.8% del territorio nacional), seguida por la erosión hídrica (22.72
millones de hectáreas, 11.9%), eólica (18.12 millones de hectáreas, 9.5%) y, al final, la
degradación física (10.84 millones de hectáreas, 5.7%). Los suelos sin degradación aparente
se encontraban en 55.1% del país (105.2 millones de hectáreas). Aunado a esto la
estimación más reciente sobre la deforestación determinado por la Comisión Nacional
Forestal (CONAFOR) que abarca el periodo 2005-2010, alcanza las 155 mil hectáreas
deforestadas por año.

7. Diapositiva 7
En todos los tipos de vegetación se
pueden presentar degradación.
Áreas forestales
bajo
conservación
Las condiciones de la vegetación es uno de los factores clave relacionados con el impacto
del suelo y el agua. Debido a que nos enfocaremos a la erosión hídrica en zonas de
conservación, es importante realizar el estudio en las principales tipos de vegetación del
país ya que la erosión hídrica podría presentar diferente intensidad en los distintos tipos de
vegetación según los factores que intervienen en cada sitio, es por eso que se tratará de
cubrir los tipos de vegetación representativos tomando en cuenta que el área forestal bajo
estudio fuese de conservación por lo tanto se tratará de levantar información en
ecosistemas de zonas templadas, zonas tropicales y zonas semiáridas.
México cuenta con una amplia diversidad de tipos de vegetación.

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ANTECEDENTES

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 Aspectos relacionados con la erodablidad del suelo (SEMARNAT-UACH, 2002).
• Textura
• Densidad y forma
de los granos de suelo
• Estructura
• Humedad
• Cementantes orgánicos
• Procesos disgregantes
Factores clave relacionados con el impacto del suelo: las
condiciones de la vegetación y del suelo
La erosionabilidad de los granos individuales del suelo depende de: diámetro, densidad y
forma. El estado y la estabilidad de estas unidades estructurales determina en gran medida
la erosionabilidad del suelo. Si un suelo está bien estructurado, en número de partículas
pequeñas que puede ser removida es muy bajo y la abrasión o desgaste es mínimo debido
a que se desprenden poros gránulos de suelo. Por el contrario, los suelos que tienen
estructuras débiles y un amplio abastecimiento inicial de material erosionable pueden
desgastarse rápidamente.

10. Diapositiva 10
 Son varios los procesos que se llevan a cabo en presencia de
vegetación (SEMARNAT 2008).
a) Las gotas de lluvia se rompen antes de alcanzar el suelo.
b) Se reduce la velocidad final de las gotas de lluvia.
c) Aumenta la duración de la precipitación.
d) Se presenta combinación de gotas pequeñas en gotas más grandes
que caen a menor velocidad.
e) Se divide la precipitación en lluvia directa y la que escurre
lentamente por troncos y tallos.
Es indiscutible los beneficios de la cobertura vegetal en la erosión de suelos: como disipador
de la energía, obstáculo en la escorrentía, y precursor de la conservación del agua en el
suelo y subsuelo. La cobertura vegetal juega un papel muy importante en la intercepción de
las gotas de lluvia, evitando que la energía cinética de las mismas se disipe en el suelo.

11. Diapositiva 11
En la imagen podemos observar la importancia de la cobertura del suelo forestal sobre la
infiltración del agua y la pérdida del suelo. A menor cobertura del piso forestal en los sitios
mayor erosión del suelo y escurrimiento de agua superficial y de lo contrario a mayor
cobertura menor erosión del suelo y menor escurrimiento superficial de agua.

12. Diapositiva 12
OBJETIVOS

13. Diapositiva 13
GENERALES:
 Integrar en un sistema de información geográfica variables
edáficas y de cobertura forestal, para que mediante su análisis se
establezcan estrategias de protección del suelo en los sitios bajo
estudio.

14. Diapositiva 14
PARTICULARES:
• Identificar sitios según criterios ambientales para seleccionar las
parcelas de muestreo.
• Seleccionar variables edáficas y forestales que influyen en la
erosión hídrica del suelo.
• Medir en campo las variables edáficas y forestales seleccionadas.
• Integrar y analizar un Sistema de Información Geográfico (SIG)
con mapas climáticos, edáficos, fisiográficos y de vegetación
integrando las variables medidas en campo.
• Proponer estrategias de protección del suelo basándonos en los
resultados de las variables evaluadas.

15. Diapositiva 15
MATERIALES Y MÉTODOS

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o Sitios de muestreo
Puesto que las condiciones de la vegetación influye en el impacto del suelo y el agua, este
trabajo se realizará en seis sitios con diferentes tipos de vegetación del país en áreas
forestales conservados, ya que el 71% lo que equivale a 138 millones de hectáreas están
cubiertas con matorrales, selvas y bosques templados, el muestreo se realizará en estos
sitios.

17. Diapositiva 17
o Distribución de las parcelas de muestreo
Sistemático en rejilla polar
Submuestreo por transectos y líneas de puntos

18. Diapositiva 18
o Información general a obtener de los sitios de
muestreo
• Forma del relieve y pendiente
• Material parental
• Clima
• Vegetación
• Uso del suelo
Es necesario tener información general sobre el sitio de estudio acerca del medio ambiente,
relieve y el bosque para analizar sus funciones con relación al suelo. Esto incluye un mínimo
de información con relación a topoforma, material parental, clima y vegetación.

19. Diapositiva 19
o Variables forestales
La estructura del bosque es muy importante, principalmente la cobertura del piso forestal
(hojarasca y herbáceas) y del dosel por lo tanto es importante saber el porcentaje en que
se presentan en cada sitio y su relación con la erosión del suelo.

20. Diapositiva 20
Submuestreo por transectos y líneas de puntos
Medición
Las variable forestal de interés será la cobertura forestal, entendiéndose por este como la
cobertura del dosel, del estrato herbáceo y de la cubierta del piso forestal. Para su medición
se pretende utilizar un método conocido como: “sub-muestreo por transectos y línea de
puntos” y mediante cuadrantes.
• Toma de fotografía para determinar la cobertura de herbácea, hojarasca, roca, etc.
• Colecta de la cobertura
• Medición de la cobertura del dosel y piso forestal
• Medición de diámetro para calcular el área basal

21. Diapositiva 21
o Medición de la erosión
Tal como se ilustra en el diagrama de muestreo, se arán las observaciones y mediciones de
pedestales en los cuadrantes de 1m^2 para realizar la estimación rápida de la erosión del
suelo.
Además se cuantificarán y medirán los canalillos y cárcavas que intersectaran por las líneas
que dividían a la parcela central.

22. Diapositiva 22
o Medición de las variables edáficas
 Materia orgánica
 Textura
 Estructura
 Estabilidad de agregados
 Piso forestal (tipo de materiales)
 Compactación del suelo
 Infiltración (Infiltrometro de anillo)
Se realizará un perfil de suelo en cada sitio de muestreo para determinar las
variables; materia orgánica, textura, saturación de base y piso forestal en campo.
Afortunadamente he tenido el gusto de participar en unos talleres con expertos en
la conservación de suelos forestales de los cuales recomiendan realizar estudios de
compactación del suelo y la infiltración.

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Variablesforestales
Variablesedáficas
SIG
o Utilización de los SIG
Datos generales
Los SIG son herramientas excepcionales para la gestión de la información sobre los distintos
recursos naturales, y la explotación de la gran cantidad de datos de los que se dispone en
este campo (Olaya, 2012)

24. Diapositiva 24
o Análisis estadístico de la información
Algoritmo o árbol de clasificación
Los resultados obtenidos serán analizados mediante métodos estadísticos (En el software
libre “R”) que nos ayuden a determinar las diferencias que puedan existir entre las variables
evaluadas en los diferentes sitios (medidas de tendencia central y dispersión) por lo que
podríamos determinar los biomas en las que existe mayor problema de erosión y enfocar
los esfuerzos de manejo y recuperación hacia aquellos sitios.
Además se hará un algoritmo incluyendo todos los factores que influyen en la erosión del
suelo, detectando así el factor que tiene mayor influencia.

25. Diapositiva 25
RESULTADOS Y DISCUSIÓN

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Característica del sitio
Altitud msnm 180-220
Pendiente 1°-20°
P_ anual (mm) 892.2
Régimen de lluvias Octubre
T. Media °C 26.9°C
Estructura Arbóreo, arbustivo y herbáceo
Tipo de vegetación Selva mediana Caducifolia
Especies dominantes
Cordia elaeagnoides, Enterolobium
cyclocarpum
Cobertura del dosel 80-90
Área basal m^2/ha 193
Tipo de manejo Silvopastoril
Es importante tener los datos generales del sitio, en el cuadro que presentamos se enlistan
algunas de las características del lugar de muestreo, por ejemplo, para fines de nuestro
proyecto de investigación es muy importante saber la precipitación, la pendiente, el
manejo que se le da al sitio, etc. ya que estos datos podrían influir sobre la erosión o de
alguna forma explicar los resultados que se tienen.

27. Diapositiva 27
Mapas fisiográficos para representar de forma gráfica los
diferentes tipos de características del sitio.
La pendiente del sitio es muy importante ya que podría influir sobre la erosión del suelo.
En la figura muestra la distribución espacial de los rangos de pendientes del área de
estudio.
En la superficie de la zona de estudio, se delimitaron tres rangos de pendiente; el que
cubre mayor superficie es el de 2-8 % de pendiente descrito como moderadamente
inclinado con el 42% de la superficie total del área de estudio y casi en igual proporción los
terrenos casi planos y los inclinados con 30% y 28%, respectivamente.

28. Diapositiva 28
El rango altitudinal que se presenta en el sitio oscila entre 1000 y 1800 msnm, la parte más
alta se ubica al Este y la más baja al Oeste. En total se delimitaron cuatro geoformas
distintas en el terreno, donde podemos observar que la ladera moderadamente inclinada
es la más representativa ya que ocupa el 42% de la superficie de estudio; por último se
tiene a la cima de ladera con solamente el 9% de la superficie total del terreno.

29. Diapositiva 29
La erosión hídrica ocupa el 3er lugar de superficie afectada a nivel nacional, de ahí la
importancia de conocer la precipitación del sitio.
En el cuadro se muestra el valor estimado de precipitación media anual y mensual por
cada rango que se determinó para la zona de estudio y se presenta un mapa de
precipitación generado con los datos. En donde podemos observar que existe un marcado
periodo de lluvias y una de secas; la temporada de lluvias comienza en Mayo y finaliza en
Octubre con una precipitación mayor en el mes de Junio. La temporada de seca inicia en
Noviembre y termina en Abril.

30. Diapositiva 30
La erosión hídrica puede diferir dependiendo de los diferentes usos del suelo, de ahí la
importancia de realizar una caracterización de los usos de este.
En total fueron 11 tipos de uso de suelo y vegetación delimitados en la zona de estudio en
donde predomina claramente la Vegetación Secundaria de Selva Baja Caducifolia (SBC) de
densidad media que ocupa el 42 % de la superficie total, seguida de la Vegetación
Secundaria de Selva Baja Caducifolia de alta densidad con el 24 %. La superficie dedicada a
la agricultura y pastizal suma el 19% del total. Así mismo se tiene una pequeña zona de
Pastizal inducido con Bosque de Encino (BE) de moderada densidad que ocupa el 0.6% de
la superficie.

31. Diapositiva 31
De los datos de erosión obtenidos se analizó la relación dependiente entre la pérdida de
suelo con las coberturas arbórea, arbustiva, herbácea y por mantillo (esta última ajustada
por su espesor) mediante regresión, seleccionando los tipos de cobertura arbustiva,
herbácea y por mantillo los que explicaron mejor la pérdida de suelo.

32. Diapositiva 32
Los datos sobre las características del suelo, como lo comentábamos es indispensable
conocerlo ya que nos puede ayudar en las propuestas de manejo y prevención de la
erosión.

33. Diapositiva 33
CONCLUSIÓN

34. Diapositiva 34
Las coberturas arbustiva y por mantillo mostraron
relaciones exponenciales negativas aceptables y
congruentes con la tasa de pérdida de suelo por
erosión hídrica (R2 = 0.57 y 0.70, y R2 = 0.54 y
0.87), mostrando que estos dos estratos son los
más importantes para reducir la erosividad de la
lluvia y del escurrimiento superficial en el sitio
evaluado.
Con las características del suelo, del sitio en
general y los datos obtenidos mediante el análisis
de la información se pueden realizar propuestas
de prevención o mitigación de la erosión en los
sitios evaluados como a lugares similares.

35. Diapositiva 35
REFERENCIAS

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 Secretaria de la Convención de las Naciones Unidas de Lucha contra la Desertificación, 2013. Una
CLD fortalecida para un mundo neutro frente a la degradación de la tierra, Resumen Tematico.
Bonn, Alemania.
 INEGI. Carta de Uso del Suelo y Vegetación, Serie IV (2007), escala 1: 250 000. México. 2011.
 Oldeman, L.R. Guidelines for general assessment of the status of human-induced soil degradation,
1998, Working paper 88/4, International Soil Reference and Information Centre (ISRIC), Wageningen.
 SEMARNAT y CP. Evaluación de la degradación del suelo causada por el hombre en la República
Mexicana, escala 1: 250 000. Memoria Nacional 2001-2002. México. 2003.
 SEMARNAT-UACH. 2002. Evaluación de perdida de suelo por erosión hídrica y eólica en la República
Mexicana, ESC: 1: 1 000 000. Memoria.
 SEMARNAT. 2008. Evaluación de pérdida de suelo por erosión hídrica y eólica en la república
mexicana.