El documento describe un estudio sobre la implementación de sistemas silvopastorales en la región de Aysén en Chile. El objetivo general fue cuantificar y caracterizar el efecto del arbolado sobre la estructura y productividad de los pastizales. Se establecieron parcelas experimentales con diferentes niveles de cobertura arbolada y en zonas de contacto entre bosques y praderas. Los resultados mostraron que el arbolado promueve un incremento en la producción de biomasa y calidad de los pastizales, mejorando la producción ganadera y conservación

1. Bases ecológicas para
B ló i
implementar un sistema de uso
silvopastoral en la región
patagónica de Aysén, Chile
TESIS DOCTORAL
Laura Sánchez Jardón
18 septiembre 2012

2. C a p . 1 : Introducción general
Objetivo general
Cuantificar y caracterizar el efecto del arbolado
sobre la estructura y productividad de los
pastizales, en un contexto d uso ganadero y d
ti l t t de d de
conservación de valores naturalísticos.
El arbolado promueve el incremento de algunos
p
parámetros ecológicos y agronómicos de los
g g
pastizales, mejorando la producción ganadera y el
mantenimiento de los valores naturalísticos.

3. C a p . 1 : Introducción general
Sistemas de uso silvopastoral
Gestión integrada de los recursos naturales
Sinergias que resultan de la interacción
árbol/herbáceas/ganado
Beneficios para la producción y la conservación

4. C a p . 1 : Introducción general
Patagonia norte de Chile
• Colonización reciente
• Nothofagus spp.
• 1930-40: grandes incendios
• Amplias explotaciones ganaderas y
fragmentos dispersos de bosques nativos

5. C a p . 1 : Introducción general
Región de Aysén
Lenga
Nothofagus pumilio [Poepp. & Endl.] Krasser
Bosque siempreverde
Bosque caducifolio
vv Estepa patagónica

6. C a p . 1 : Introducción general
Región de Aysén
Antagonismo ganadero/forestal
Erosión d l
E ió del suelol
Pérdida de especies nativas

7. C a p . 1 : Introducción general
OBJETIVOS CONCRETOS
5 capítulos principales:
Cuantificar el efecto de la cobertura arbolada en ◦ Capítulo 3
la capacidad productiva y calidad bromatológica ◦ Capítulo 4
p
de los
d l pastizales;
i l
Caracterizar el efecto de la cobertura arbolada ◦ Capítulo 5
p
en la composición florística y la diversidad
biológica;
Identificar los patrones de variación espacio
espacio- ◦ Capítulo 6
temporal de la composición florística y la
diversidad biológica en zonas de contacto entre
bosques y praderas abiertas;
b d bi
Caracterizar la respuesta de la estructura de los ◦ Capítulo 7
pastizales al abandono reciente del pastoreo.

8. C a p . 2 : Metodología general
ÁREA DE ESTUDIO
Valle Simpson (C h i
V ll Si (Coyhaique)
)
Zona bioclimática de transición
• Altitud: 590 m
Temperatura media: 8º C
Precipitación anual: 994 mm
Finca experimental INIA Tamel Aike
Temporada de crecimiento
T d d i i t
45º77 S, 72º06 W (octubre a marzo-abril)
8

9. Finca experimental INIA Tamel Aike (septiembre de 2007)

10. C a p . 2 : Metodología general
DISEÑO EXPERIMENTAL
Paisaje mosaicista
Dos enfoques:
◦ Gradiente de cobertura arbolada
◦ Zonas de contacto espacial entre bosque denso y pradera abierta
p q p
Dos temporadas de crecimiento: 2006-07 y 2007-08

11. C a p . 2 : Metodología general
250
2006-07
ción (mm)
200
1060 mm
150
7,7º C
Precipitac 100 2007-08
757 mm
50 8,4
8,4º C
0
20
ºC)
ra media (º
Mes
15
Temperatur
10
5
T
0
Mes

12. C a p . 2 : Metodología general
Gradiente de cobertura arbolada
5 parcelas con distinta cobertura arbórea
x 3 repeticiones (N = 15)
2 facies bajo y alejadas de las copas (N = 24)
20 m
20 m
… … … …
(b)

13. Pradera abierta sin arbolado
Bosque denso

14. C a p . 2 : Metodología general
Contacto bosque/pradera
4 parcelas en zonas de contacto entre
bosque denso y pradera sin arbolado
(
(FRONTERAS) )
-40 40 m
-30
40 m -20
-10
0
10 40 m
40 m 20
No cercado Cercado
30
40
20 m
2 x 10 m
9 pasillos paralelos a
la línea de contacto
14

15. C a p . 2 : Metodología general
Vegetación y variables físicas
Época de máximo crecimiento vegetativo
(diciembre-enero) • Abundancia (%) de herbáceas
10 cuadrados 50 x 50cm
20 m
20 m
• Radiación fotosintéticamente activa
…
(b)
… … …
(PAR)
• Recubrimientos (%):
leñoso, herbáceo, hojarasca, suelo
desnudo, troncos caídos y excrementos
10 círculos 2,5m
3x Praderas 3x Bosques
abiertas densos
9x Coberturas
intermedias

16. C a p . 2 : Metodología general
Vegetación y variables físicas
Época de máximo crecimiento vegetativo
(diciembre-enero) • Abundancia (%) de herbáceas
-40
-30
4 cuadrados 50 x 50cm
40 m -20
-10 • Radiación fotosintéticamente activa
0 (PAR) y otras ~dosel
dosel
10
40 m 20 • Recubrimientos (%):
30 leñoso, herbáceo, hojarasca, suelo
40 desnudo, troncos caídos y excrementos
20 m 4 círculos 2,5m
10m
• Propiedades fisicoquímicas del suelo:
10m
30 pH, MO, N-total, N-disponible, S-total,
S disponible, P disponible K.
S-disponible P-disponible y K
10m
40

17. C a p . 2 : Metodología general
Estimación de cobertura arbolada
1 PAR
1. transmitida (%) Altura media
2. Fotografías Número de adultos
hemisféricas Área basal total
1. 2.
Ceptómetro AccuPAR PAR-80,
C tó t A PAR PAR 80 Gap Light Analyzer (GLA)
G Li ht A l (GLA),
Decagon Devices Inc., EE.UU. Version 2.0 (Frazer et al. 1999)
17

18. C a p . 2 : Metodología general
Variables de producción herbácea
Mensuales durante la temporada de crecimiento
(octubre a marzo-abril)
134 jaulas de exclusión (móviles) 70 x 100 x 50cm
Cortadora eléctrica Separación en grupos
Jaula móvil para la
taxonómicos
exclusión temporal del pastoreo

19. C a p . 2 : Metodología general
Variables de producción herbácea
Mensuales durante la temporada de crecimiento
(octubre a marzo-abril)
• C lid d b
Calidad bromatológica:
t ló i
proteína cruda,
20 m
20 m
… … … …
fibras FDA,
(b) carbohidratos solubles
3x Praderas 3x Bosques
abiertas densos
9x Coberturas
intermedias

20. C a p . 2 : Metodología general
Variables de producción herbácea
Mensuales durante la temporada de crecimiento
(octubre a marzo-abril)
-40
-30
40 m -20
-10
0
10
40 m 20
30
40
20 m
10m
10m
30
10m
40

21. C a p . 2 : Metodología general
Variables de producción herbácea
Jaulas móviles: cálculos de PPN y consumo
PPN0 =1 Dt0 t= Ft0
MS = D 1 PPN1 = D t21––FF1t0
MS2 = D
t
t PPNi== Dt––FFn-1
MSn D tn t
t-1
D = MS (g m-2) dentro, F = MS (g m-2) fuera de la jaula
CONSUMO ANIMALi = Dt – Ft

22. C a p . 2 : Metodología general
Introducción del hato de ganado
Dos sectores 20 ha
◦ Cercado eléctrico
20 vacas / 20 ha
4 meses: diciembre – abril
Rotaciones cada 15 días

23. RESULTADOS
Capítulo 3.
RESPUESTA PRODUCTIVA DE LOS
PASTIZALES A UN GRADIENTE DE
COBERTURA ARBOLADA

24. C a p . 3 : Respuesta productiva a un gradiente de cobertura arbolada
Curvas de acumulación de biomasa
Pradera abierta
750 2006-07
2006 07 750 2007-08
2007 08 Arbolado disperso
500 g m-2 256 g m-2 Arbolado poco denso
masa (g m-2)
Arbolado medio-denso
500 500 Bosque denso
B d
250 250
Biom
0 0
0 50 100 150 200 0 50 100 150 200
Días desde el inicio de la temporada de crecimiento
septiembre
enero

25. C a p . 3 : Respuesta productiva a un gradiente de cobertura arbolada
Producción primaria neta
1000 2006-07
2006 07 2006-2007
2006 2007
y = -0,12x2 + 12,4x + 316,4 (R2=0.55*) 7,7º C
1060 mm
800 2007-08
PPN (g m-2)
y= -0,05x2 + 7,3x + 88,1 (R2=0.58**) 2007-2008
600 8,4º C
757 mm
400
200
0
0 20 40 60 80 100
PAR transmitida (%)
Bosques Praderas
densos
d abiertas
25

26. C a p . 3 : Respuesta productiva a un gradiente de cobertura arbolada
Consumo por herbívoros
2006-07
2006 07 2006-2007
2006 2007
400 y = -0,07x2 + 6,5x + 84,6 (R2=0.56*) 7,7º C
1060 mm
onsumo (g m-2)
300 2007-2008
8,4º C
757 mm
200
Co
100
0
0 20 40 60 80 100
PAR transmitida (%)
Bosques Praderas
densos
d abiertas

27. C a p . 3 : Respuesta productiva a un gradiente de cobertura arbolada
Calidad bromatológica
Muestra completa Dactylis glomerata Trifolium repens
oteína (%) 20 R2 = 0.390*
20 20
R2 = 0.789**
10 10 10
Pro
0 0 0
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
atos
R2 = 0.825***
%)
20 20 20
solubles (%
R2 = 0.530
0 530**
Carbohidra
R2 = 0.387*
10 10 10
0 0 0
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
40 40 40
Fibra (%)
R2 = 0.730***
R2 = 0.493** R2 = 0.720***
as
20 20 20
0 0 0
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
PAR transmitida (%)
27

28. RESULTADOS
Capítulo 4.
HETEROGENEIDAD ESPACIO-
ESPACIO-
TEMPORAL DE LA PRODUCCIÓN
HERBÁCEA EN ZONAS DE
CONTACTO BOSQUE/PRADERA

29. C a p . 4 : Producción herbácea en zonas de contacto bosque/pradera
Heterogeneidad espacio-temporal
espacio-
a. b. 2006-07
2007-08
600 600
400 400
200 200
PPN (g m-2 año-1)
0 0
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
Bosque Pradera
c. d.
600 600
400 400
200 200
0 0
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
Distancia al contacto (m)

30. C a p . 4 : Producción herbácea en zonas de contacto bosque/pradera
Heterogeneidad espacio-temporal
espacio-
Am plitud de nic de PPN
1
cho
0,8
2006-07
2007-08
0,6
1 2 4 8 16 32
Número de agrupaciones
Par Trío Sector
-40
Amplitud de nicho -30
osque
-20
Bo
como medida de la
-10
0
10
heterogeneidad 20
Pradera
30
espacial d l PPN
i l de la … … …
10 m
40
Parcela
Bloque

31. C a p . 4 : Producción herbácea en zonas de contacto bosque/pradera
Heterogeneidad espacio-temporal
espacio-
Bosques Praderas
1 1
mplitud de nic de PPn
mplitud de nic ho de PPN
cho
0,8
, 0,8
,
0,6 0,6
2006-07
Am
Am
2007-08
0,4 0,4
1 2 4 8 16 1 2 4 8 16
Número de agrupaciones Número de agrupaciones
Dos tipos de BOSQUES según su valor de PPN
PPN uniforme en PRADERAS
if

32. C a p . 4 : Producción herbácea en zonas de contacto bosque/pradera
Caracterización ecológica de la PPN
Bosque permeable a la luz:
log (PPN) = 0.821·log (PAR) + 0.231·log (Ndisp)
Bosques: log (PPN) = 0,169·log (PAR) + 2 176·log (C/N)
0 169·log 2,176·log
PAR
Praderas: log (PPN) = 0,561·log (Ndisp)
Excrementos PPn Leguminosas
PPn = 274 ± 41 g·m-2 (n = 16)
NO3-

33. C a p . 4 : Producción herbácea en zonas de contacto bosque/pradera
Caracterización ecológica de la PPN
Bosque sombrío:
PAR
Excrementos PPn Leguminosas
PPn = 54 ± 9 g·m-2 (n = 16)
NO3-

34. RESULTADOS
Capítulo 5.
VARIACIÓN DE LA COMPOSICIÓN
FLORÍSTICA DE LOS PASTIZALES
EN UN GRADIENTE DE
COBERTURA ARBOLADA

35. C a p . 5 : Variación florística en un gradiente de cobertura de arbolado
Hábito forestal
Hábi f l
Amplitud de nicho espacial
(abundancia en el gradiente)
Forestales Nicho generalista
No forestales Nicho especialista
Indiferentes Nicho intermedio
al ambiente forestal
ó ó
Caracterización ecológica de las
especies herbáceas

36. C a p . 5 : Variación florística en un gradiente de cobertura de arbolado
Especies nativas y no nativas
14
10
12
8
cies
10
Número de espec
6
8
6 Nativas
4
No
N nativas
i
4
2
2
0
Generalista
Forestal Indiferente
Intermedio Especialista
No forestal
Nicho espacial
Hábito forestal

37. C a p . 5 : Variación florística en un gradiente de cobertura de arbolado
Nativas con hábito forestal
Blechnum
penna-marina
(Poir.) Kuhn
Adenocaulon chilense
Acaena ovalifolia Ruiz et Pav. Less.
Viola maculata
Cav.
Osmorhiza chilensis Codonorchis
Leucheria spp.
H. et A. lessoni (Brongn) 37
Lindl

38. C a p . 5 : Variación florística en un gradiente de cobertura de arbolado
Nativas con hábito no forestal
Acaena pinnatifida Fragaria hil
F g i chiloensis
i
Anemone
Ruiz et Pav. (L.) Duch.
multifida Poir.
Geranium Botrychium dusenii
Elymus spp. Luzula racemosa Desv. magellanicum Hook. (Christ.) Alston.
38

39. C a p . 5 : Variación florística en un gradiente de cobertura de arbolado
No nativas
Trifolium repens L
L.
Galium aparine L
L.
Veronica Cerastium
Dactylis glomerata L. serpyllifolia L. arvense L.
Stellaria media Holcus
H l
Crepis capillaris
(L.) Vill. Taraxacum officinale Weber. lanatus (L.) Wallr.
L.

40. C a p . 5 : Variación florística en un gradiente de cobertura de arbolado
Composición florística:
p
tendencias principales de variación
Bajo copa (2007)
↓ Matorral Bajo copa (2008)
120 Lejos de copa (2007)
Lejos de copa (
j p (2008)
)
Eje II (7,9%)
)
80
40
0
0 100 200 300
Eje I (33,3%)
↓ PAR , ↑ cobertura de arbolado
↑ Altura de los árboles
↑ biomasa forestal
↑ troncos muertos
↑ hojarasca

41. C a p . 5 : Variación florística en un gradiente de cobertura de arbolado
Composición florística:
p
diversidad y variables productivas
Bajo copa (2007)
↓ Matorral Bajo copa (2008)
120 Lejos de copa (2007)
↓ Nativas Lejos de copa (
j p (2008)
)
Eje II (7,9%)
)
↑ Gramíneas
80
↑ Consumo
↓ Proteína
40
0
0 100 200 300
Eje I (33,3%)
↓ PAR , ↑ cobertura de arbolado
↓ Diversidad biológica, ↓ No nativas, ↑ Forestales
↓ Consumo, ↑ Fibra, ↑ Proteína, ↓ Carbohidratos solubles

42. RESULTADOS
Capítulo 6.
VARIACIÓN ESPACIO-TEMPORAL
ESPACIO-
DE LA ESTRUCTURA DE LOS
PASTIZALES EN ZONAS DE
CONTACTO BOSQUE/PRADERA

43. C a p . 6 : Estructura de los pastizales en zonas de contacto bosque/pradera
Composición florística:
p
tendencias principales de variación
250
Bosque 2007
200 Pradera
2007
Bosque 2008
Eje II (9%)
150
100
50
0
0 100 200 300 400
Eje I (28%)

44. C a p . 6 : Estructura de los pastizales en zonas de contacto bosque/pradera
Factores de variación florística
↓ PAR, ↓ Herbáceas, ↓ PPn, ↓ Consumo
↓ PAR ↓ H bá ↓ PP ↓ C
↑ Hojarasca, ↑ Matorral, ↑ Troncos caídos, ↑ P, ↑ K Estructurales:
Cobertura arbórea,
arbustiva
ble, ↑ K, ↑ MO
O
Alta
a
oductiva
Dinámicos:
↑ Consumo
sques
capacidad
áceas, ↑ PPn, ↑
Capacidad pro
productiva,
al, ↑ N disponib
de los bos
Eje II
comportamiento
del ganado
d
↑ Herbá
↑ N tota
Baja
Eje I
Baja Alta
Cobertura de leñosas

45. C a p . 6 : Estructura de los pastizales en zonas de contacto bosque/pradera
Variabilidad florística
en bosques y en praderas
BOSQUES: PRADERAS:
↓ PAR, ↓ Herbáceas, ↓ PPn, ↓ Consumo ↑ Hojarasca, ↑ Matorral
↑ Hojarasca, ↑ Musgos, ↑ Matorral, ↑ P ↓ Excrementos del ganado, ↓ P
3
Alta
6 6
uctiva
10
8 9
cidad produ
9 8
entos del ganado
9 7 107
6
10
Eje II
4 24 1 10 7 8
nible
3 2 1 1
Capac
↑ Excreme
↑ N dispon
1 5 6
5 4 4 3 9 8
3 2 7
5 2
Baja
5
Eje I Eje I
Baja Alta Baja Alta
Cobertura arbórea Cobertura arbustiva
↓ PAR , ↓ posición en el transecto
i ió lt t

46. C a p . 6 : Estructura de los pastizales en zonas de contacto bosque/pradera
Vegetación arbustiva
15 60
2007 2007:
e nativas (%)
2008 log(y+1) = 0.12 + 0.06*log(x+1);
p =0,0003; R² = 0,523
e nativas
10 40
Riqueza de
Cobertura de
5 20
2008:
log(y+1) = 0.10 + 0.04*log(x+1);
p = 0,0207; R² = 0,263
0 0
0 10 20 30 40 0 10 20 30 40
600 600
2007 2008
2008 2007
Consumo (g ‐2)
PPn (g m‐2)
g m
400 400
m
200 200
0 0
0 10 20 30 40 0 10 20 30 40
Cobertura de matorral en la pradera (%)

47. RESULTADOS
Capítulo 7.
RESPUESTA DE LOS PASTIZALES
AL ABANDONO GANADERO
RECIENTE

48. C a p . 7 : Respuesta de los pastizales al abandono ganadero reciente
Δ neta (x) = (xcercado – xnocercado)2008 - (xcercado – xnocercado)2007

49. C a p . 7 : Respuesta de los pastizales al abandono ganadero reciente
Caracterización ecológica
de la variación florística
H1
Δ neta (x) = (xcercado – xnocercado)2008 - (xcercado – xnocercado)2007
a. b. c. d.
H1
H1
H1
H1
H1: Convergencia bosques y praderas abandonadas
H2: Divergencia bosque abandonado vs pradera pastoreada

50. C a p . 7 : Respuesta de los pastizales al abandono ganadero reciente
Respuesta de la riqueza
al abandono ganadero
8 8 8 8 8 8 8 8
Bosques: a. b. c. d.
Δ riqueza (S)
Δ riqueza (S)
Δ riqueza (S)
Δ riqueza (S)
( )
Δ riqueza (S)
0 0 0 0 0 0 0 0
q
‐8 ‐8 ‐8 ‐8 ‐8 ‐8 ‐8 ‐8
07 08 Δ neta 07 08 Δ neta 07 08 Δ neta 07 08 Δ neta
Praderas:
8 8 8 8 8 8 8 8
a. b. c. d.
Δ riqueza (S)
Δ riqueza (S)
Δ riqueza (S)
Δ riqueza (S)
Δ riqueza (S)
0 0 0 0 0 0 0 0
‐8 ‐8 ‐8 ‐8 ‐8 ‐8 ‐8 ‐8
07 08 Δ neta 07 08 Δ neta 07 08 Δ neta 07 08 Δ neta

51. C a p . 7 : Respuesta de los pastizales al abandono ganadero reciente
Respuesta de la riqueza
al abandono ganadero
Cambio en el número de
PASTOREADO ABANDONADO
especies (reemplazo)
BOSQUES Apariciones 13 5
Desapariciones
p 14 11
PRADERAS Apariciones 5 7
Desapariciones 11 4
BOSQUES ABANDONADOS: menos se incorporan
PRADERAS ABANDONADAS: más permanecen

52. C a p . 7 : Respuesta de los pastizales al abandono ganadero reciente
Respuesta de nativas y de no
nativas al abandono ganadero
Cambio en el número de
PASTOREADO ABANDONADO
especies (reemplazo)
Nativas No nativas Nativas No nativas
BOSQUES Apariciones 5 8 3(+) 2(-)
Desapariciones 5 9 3( )
3(-) 8(+)
Δ abundancia = +1.7 (ns)
PRADERAS Apariciones 5(++) 0(---) 4(++) 3
Desapariciones 8(++)
( ) 3(-)
() 4(++)
( ) 0(---)
( )
Δ abundancia = -0.8 (**)

53. C a p . 7 : Respuesta de los pastizales al abandono ganadero reciente
Respuesta morfo-funcional
morfo-
al pastoreo: área foliar específica (SLA)
pastoreo:
Cambio en el número de
PASTOREADO ABANDONADO
especies (reemplazo)
SLA: Bajo Medio Alto Bajo Medio Alto
BOSQUES Apariciones 3(++) 7 3 0(---) 4(+) 1(-)
Desapariciones 3(+) 8 3 1(-) 8(+) 2(-)
PRADERAS Apariciones
A i i 0(---)
0( ) 2 3(++)
3( ) 0(---)
0( ) 3 4(++)
4( )
Desapariciones 2 8(+) 1(--) 1(+) 2 1

54. C a p . 7 : Respuesta de los pastizales al abandono ganadero reciente
Respuesta morfo-funcional
morfo-
al abandono ganadero: altura
ganadero:
Cambio en el número de
PASTOREADO ABANDONADO
especies (reemplazo)
Altura: Bajo Medio Alto Bajo Medio Alto
BOSQUES Apariciones 4(+) 6 3(-) 1 1(--) 3(++)
Desapariciones 4(+) 5 5 4(+) 4 3
PRADERAS A i i
Apariciones 3( )
3(++) 1( )
1(--) 1 3( )
3(+) 3 1( )
1(-)
Desapariciones 1(--) 5 5 (+) 0(---) 4(+++) 1

55. Conclusiones
C l i
generales

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