Colombia Forestal

Patterns of distribution of orchids in a high andean forest relict, Cundinamarca-Colombia

Resumen Colombia es uno de los países con mayor diversidad de orquídeas, cuenta con un estimado de 4270 especies nativas, de las cuales 199 presentan algún tipo de amenaza. Conocer las características que determinan su distribución es crucial para generar programas que propendan por su conservación. Este estudio buscó conocer la influencia de factores bióticos y abióticos sobre la distribución de orquídeas en un relicto de bosque altoandino en la región de Cundinamarca, Colombia, para tal fin se colectó información de las orquídeas encontradas en nueve transectos de 50 m x 4 m. Los factores ambientales que mayor influencia tuvieron sobre la abundancia y distribución de orquídeas fueron la altitud y el porcentaje de cobertura de musgos, así como las características inherentes a las comunidades de forófitos para el caso de las especies epífitas. Establecer patrones de distribución de orquídeas permitirá, en el futuro, diseñar programas de conservación de esta flora en particular y del bosque altoandino en general.

Abstract Colombia is one of the countries with greatest diversity of orchids, with 4270 native estimated species, of which 199 present some kind threat. Knowing the characteristics that determine their distribution is necessary to design conservation programs. This study aims to know the influence of biotic and abiotic factors on the distribution of orchids in a relict of high Andean forest in the region, of Cundinamarca, Colombia, for this purpose information was collected on the orchids found in nine transects of 50 m x 4 m. The environmental factors that had the greatest influence on the distribution of orchids were the altitude and the percentage of moss cover, as well as the characteristics inherent to the communities of forophytes, in the case of epiphytic species. Establishing orchid distribution patterns will allow, in the future, to design conservation programs for this particular flora and the high Andean forest in general.

Effects of water stress on growing and physiological development of Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp

Resumen El estrés hídrico es una reacción fisiológica de las plantas ante la disponibilidad limitada de agua. Este estudio valoró el efecto del estrés en plántulas de Gliricidia sepium cultivadas en condiciones de invernadero, utilizando plantas testigo y dos tipos de estrés (lineal y cíclico). El estrés generó reducciones en el crecimiento en altura del 30 % y de la lámina foliar del 40 %. Las plantas con estrés lineal mostraron a los 98 días un estrés severo con valores fisiológicos mínimos (fotosíntesis 4.51 µmol m-2.s-1, transpiración 6.56 µmol m-2.s-1, conductancia 48.6 µmol m-2.s-1); en cambio, las plantas con estrés cíclico si bien se expusieron a un estrés moderado, mostraron recuperación con valores fisiológicos finales estables (fotosíntesis 12.96 µmol m-2.s-1, transpiración 6.22 µmol m-2.s-1, conductancia 196.05 µmol m-.2s-1), con un retardo del crecimiento del 30 % con respecto a las plantas testigo, encontrando que en 42 días de estrés la condición es grave.

Abstract Water stress is a physiological reaction of plants to the limited availability of water. The study assessed the effect of stress on seedlings of Gliricidia sepium grown in greenhouse conditions, using control plants and two types of stress (linear and cyclic). Stress generated reductions in height growth of 30 % and foliar leaf 40 %. Plants with linear stress showed severe stress with minimal physiological values at 98 days (photosynthesis 4.51 µmol m-2.s-1, transpiration 6.56 µmol m-2.s-1, conductance 48.6 µmol m-2.s-1), on the other hand, plants with cyclic stress, although they were exposed to moderate stress, showed recovery with stable final physiological values (photosynthesis 12.96 µmo m-2..s-1, perspiration 6.22 µmol m-2.s-1, conductance 196.05 µmol m-2s-1), with a 30 % growth delay with respect to the control plants, finding that 42 days of stress the condition is severe.

Evaluation of soil quality in agroecosystems of Colombia through the selection of a minimum data set

Resumen El objetivo de esta investigación fue evaluar la calidad de suelos mediante índices de calidad constituidos por tres conjuntos mínimos de datos (tres, cinco y seis indicadores), en cinco agroecosistemas con cultivo de café (Coffea arabica) orgánico, guatila o chayote (Sechium edule), policultivo (Anthurium andraeanum, Manihot esculenta, Musa balbisiana o Zea mays), pastizal convencional (Pennisetum clandestinum y Cynodon dactylon) y Guaduales (Guadua angustifolia), en el municipio de Cachipay (Cundinamarca). Durante el muestreo se seleccionaron aleatoriamente dos áreas representativas para cada agroecosistema y se delimitaron dos cuadrantes (2.5 × 2.5 m) de los que se tomaron dos muestras compuestas de suelo (20 submuestras; profundidad de 0-15 cm). Se evidenció que independiente del conjunto mínimo de datos empleado, los menores índices de calidad de suelos lo presentaron el pastizal convencional y el cultivo de guatila. Los valores mayores del índice de calidad correspondieron al policultivo, guaduales y cultivo de café. Se concluye que el uso de variables como la densidad aparente, el índice de estabilidad, el pH, la actividad deshidrogenasa, el recuento de heterótrofos y las bacterias solubilizadoras de fosfato son indicadores relevantes que permiten evaluar adecuadamente la calidad edáfica en agroecosistemas.

Abstract This study aimed to evaluate the soil quality through quality indexes consisting of three minimum data sets (3, 5 and 6 indicators) in five agroecosystems with organic coffee (Coffea arabica), guatila or chayote (Sechium edule), polyculture (Anthurium andraeanum, Manihot esculenta, Musa balbisiana o Zea mays), conventional pasture (Pennisetum clandestinum y Cynodon dactylon) and Guadua (Guadua angustifolia), in the municipality of Cachipay (Cundinamarca). During the sampling, two representative areas were randomly selected for each agroecosystem and two quadrants (2.5 x 2.5 m) were delimited, from which two composite samples of soil were taken (20 subsamples, depth of 0-15 cm). It was evidenced that independent of the minimum set of data used, the lowest soil quality indexes were presented by the conventional pasture and the guatila culture. The highest values of the quality index corresponded to polyculture, forest and organic coffee cultivation. In conclusion, the use of variables such as bulk density, stability index, pH, dehydrogenase activity, heterotrophic density and solubilized phosphate bacteria are important indicators to measure the soil quality in agroecosystems.

Modeling ecological niches of threatened flora for climate change scenarios in Tacna department - Peru

Resumen A pesar de la numerosa información científica sobre cambio climático mundial, no existen estudios que demuestren los efectos sobre la biodiversidad a menor escala. Por ello, utilizando 19 variables bioclimáticas, cinco de radiación solar, altitud, software especializado (MaxEnt) y coordenadas geográficas de presencia de cinco especies de flora categorizada verificadas en campo se modelaron sus nichos ecológicos actuales y proyectados a los cuatro escenarios futuros de emisiones (2050 y 2070). Se demostró que el de Buddleja coriacea disminuirá en más del 80 % por las variaciones futuras de precipitación y temperatura consecuencia del cambio climático, mientras que Carica candicans, Haplorhus peruviana, Kageneckia lanceolata y Weberbauerella brongniartioides se mantendrán e incrementarán, deduciéndose que sus categorías de amenaza derivan principalmente por actividad antropogénica. Estos modelos mejoran significativamente la comprensión del funcionamiento ecosistémico, otorgando información útil para diseñar políticas y acciones de conservación que orienten la gestión territorial hacia la estrategia de adaptación basada en ecosistemas.

Abstract Despite the numerous scientific information on global climate change, there are no studies that show effects on biodiversity on a smaller scale. Therefore, using 19 bioclimatic variables, five solar radiation, altitude, specialized software (MaxEnt) and geographical coordinates of the presence of five species of categorized flora verified in the field, their current ecological niches were modeled and projected to the four future emission scenarios (2050 and 2070) showing that Buddleja coriacea will decrease by more than 80 % due to future variations in precipitation and temperature due to climate change, while Carica candicans, Haplorhus peruviana, Kageneckia lanceolata and Weberbauerella brongniartioides will remain and increase, deducing that Its threat categories derive mainly from anthropogenic activity. These models significantly improve the understanding of ecosystem functioning, providing useful information to design conservation policies and actions that guide territorial management towards the Ecosystem-based Adaptation strategy.

Gmelina arborea Roxb. genome-size determination using flow cytometry

Resumen La melina es una especie forestal con una alta calidad maderable y de importancia económica para diferentes países tropicales como Colombia. No obstante, existe poca información acerca de su genética, lo cual es pertinente en programas de mejoramiento. Con el fin de determinar el tamaño del genoma de Gmelina arborea (valor C), se obtuvieron suspensiones nucleares a partir de hojas, las cuales se analizaron mediante citometría de flujo. Para la obtención de suspensiones acuosas de núcleos, se evaluaron cuatro buffers de extracción, de los cuales, el buffer LB01 produjo poblaciones nucleares intactas y con mayor homogeneidad. Se analizaron tres especies vegetales como posibles estándares para la determinación del valor C; utilizando tomate como estándar referente, se obtuvo un valor C para melina de 467 Mpb. Este es el primer reporte relacionado con la estimación del valor C en melina, por lo que se genera así información importante para incrementar el conocimiento relacionado con esta especie.

Abstract Melina, also known as white teak, is a species of high timber quality and economic importance for different tropical countries like Colombia. However, information about its genetics is scarce, which is relevant for breeding programs. In order to determine the genome size of Gmelina arborea (C value), nuclei suspensions were obtained from leaves, and analyzed using flow cytometry. To obtain aqueous nuclei suspensions, four extraction buffers were evaluated, LB01 buffer produced intact populations with greater homogeneity. Three species were analyzed as possible reference standards for the determination of the C value; using tomato as a reference species, a C value for melina of 467 Mpb was obtained. This is the first report related to the estimation of the C value in Gmelina arborea, generating important information to increase knowledge related to this species

Estimating aboveground biomass of Eucalyptus grandis and Pinus spp using Sentinel-1A and Sentinel-2A images in Colombia

Resumen La estimación de la biomasa aérea usando sistemas de aprendizaje automático es útil para conocer de forma rápida y sistemática la productividad en bosques y plantaciones. En este estudio la biomasa aérea (AGB) se estimó para las plantaciones forestales de Eucalyptus grandis y Pinus spp. ubicadas en el sector centro-oriental del departamento del Cauca (Colombia), combinando datos de radar de apertura sintética (SAR) de Sentinel-1A, datos ópticos de Sentinel-2A y datos de inventarios forestales y el uso del algoritmo Random Forest. Las variables de mayor incidencia en AGB para E. grandis fueron las bandas SWIR y las texturas de la polarización VV; mientras que para P. spp fueron CorrelaciónVV, GNDVI y B2. Los modelos obtenidos combinando datos ópticos y SAR muestran mejores resultados con un coeficiente de determinación R2 = 0.27 y un error cuadrado promedio EMC = 42.75 t.ha-1 en E. grandis, y R2 = 0.36 y EMC = 141.71 t.ha-1 en Pinus spp. El estudio demostró el potencial de combinar datos Sentinel para estimar la AGB en plantaciones comerciales y el uso de Randon forest para la construcción de los modelos, pero aún se requiere el estudio del acoplamiento espacial de los datos de campo y su incidencia en las estimaciones de los modelos, así como la pertinencia de adelantar estudios a nivel de especies para evaluar su incertidumbre.

Abstract Aboveground biomass estimation, using machine-learning systems, is useful for rapid and systematic knowledge of productivity in forests and plantations. In this study, forest aboveground biomass (AGB) was estimated for plantations of Eucalyptus grandis and Pinus spp located in the central-eastern sector of the department of Cauca (Colombia), combining synthetic aperture radar (SAR) data of Sentinel-1A, Sentinel-2A optical data and forest inventory data and the use of the Random Forest algorithm. The variables with the highest incidence in AGB for E. grandis were the SWIR bands and the VV polarization textures, while for Pinus spp. were Correlationvv, GNDVI and B2. The models obtained by combining optical data and SAR show better results with a determination coefficient R2 = 0.27 and an average square error EMC = 42.75 t.ha-1 in E. grandis, and R2 = 0.36 and EMC = 141.71 t.ha-1 in Pinus spp. The study demonstrated the potential of combining Sentinel data to estimate AGB in commercial plantations and the use of Randon forest for model construction.

Agronomic evaluation of natural rubber associated with three natural coverages in the altillanura

Resumen Se evaluó el efecto de las coberturas Mucuna bracteata, Desmodium sp. y Pueraria phaseoloides en el crecimiento y su influencia en el estado fitosanitario de un cultivo de caucho natural de dos años de edad en la altillanura colombiana. En condiciones de libre exposición se establecieron tratamientos por cobertura con tres repeticiones y tres réplicas con un control. Las variables respuestas fueron perímetro y la altura total del árbol; se realizaron muestreos del follaje de las coberturas para identificar y cuantificar hongos presentes. Adicionalmente, se hicieron inoculaciones de Colletotrichum gloesporioides en las tres coberturas en condiciones semicontroladas. Se encontró que las tres coberturas generan un leve aumento en la materia orgánica del suelo y favorecen el desarrollo de los árboles. Los hongos más frecuentemente aislados correspondieron a Cladosporium sp., E. sorgui y Fusarium sp. Las inoculaciones mostraron que las tres coberturas son susceptibles a C. gloesporiodes.

Abstract The purpose of this research is evaluating the results of the effect of M. bracteata, Desmodium sp y P. phaseoloides cover crops in growth, and their influence in the phytosanitary conditions of a two years old natural rubber crop in the “Altillanura Colombiana”. We established treatments by cover crop with three repeats and a control crop. The development of the trees was evaluated through the measurement of perimeter and total height. Additionally, inoculations of C. gloesporioides were carried out in the three cover crops under semi-controlled conditions. It was found that the three cover crops generated a slight increase in the organic matter of the soil and have a favorable effect on the development of the trees. Also, that the most frequently isolated fungi corresponded to Cladosporium sp., E. sorgui and Fusarium sp., and that the inoculations showed that the three coverages are susceptible to C. gloesporioides.