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INTRODUCCIÓN
En varias regiones a nivel mundial, los cultivos y los proyectos de reforestación con especies no nativas están reemplazando a un ritmo impresionante a los bosques de especies nativas, ocasionando impactos significativos nefastos en los ecosistemas, biodiversidad y la distribución geográfica de las especies nativas (Cornejo et al., 2020; Rodrigues et al., 2024), convirtiéndose en un problema menudo para conservar el ambiente y restaurar los ecosistemas, afectando el rendimiento de agua, belleza paisajística, secuestro de carbono, protección y estabilidad edáfica y la provisión de hábitat (Zerbe, 2023; Sharafatmandrad y Khosravi, 2023). En consecuencia, la pérdida de especies impacta negativamente en la provisión de muchos servicios ecosistémicos, afectando la capacidad de resistencia de los ecosistemas y su resiliencia (Micaela et al., 2021).
Las plantaciones forestales, inclusive en las regiones semiáridas, proponen la priorización y/o conservación de las especies forestales nativas, debido a que conservan o incrementan la cantidad de nutrientes y la actividad biológica edáfica, moderando las condiciones del ambiente, aumentando la diversidad de la meso y macrofauna edáfica y proporcionando diferentes servicios ecosistémicos (Karamian et al., 2023a; Karamian et al., 2023b; Yadav et al., 2024). En consecuencia, las especies nativas, mejoran los ecosistemas proporcionando servicios ecosistémicos de provisión, apoyo, regulación y culturales (Zulperi et al., 2023), los cuales están en función a las estructuras de los ecosistemas, así como a las relaciones energéticas y materiales, por lo que, es importante utilizar datos cuantitativos de monitorización y modelización ambiental (Jenssen et al., 2021a; Jenssen et al., 2021b).
En los ecosistemas altoandinos, los servicios ecosistémicos como regulación hídrica, suministro de agua, y control de la erosión son esencialmente importantes para el bienestar de la población; por lo tanto, las plantaciones forestales o proyectos de reforestación son importantes para mejorar los servicios hídricos (Locatelli et al., 2015). Sin embargo, en aquellos ecosistemas ubicados por encima de los 3 000 m s.n.m, como es el caso del distrito Pampas reportan altas inestabilidades climáticas por las continuas heladas, sequías y granizadas (Calicho y Escalera, 2019), que dañan las plantaciones forestales y los cultivos; traduciéndose en importantes pérdidas económicas (Masanet y Klenzi, 2024), especialmente ocasionados por las heladas primaverales que son una importante amenaza para la productividad forestal y agrícola (Drepper et al., 2021). Por consecuencia, el distrito reporta escasez del recurso hídrico, por lo que resulta importante el uso de especies nativas.
Una de las especies nativas más utilizada en plantaciones forestales o proyectos de reforestación es el Alnus glutinosa (L.) Gaertn (aliso); que también predomina en bosques templados de llanuras aluviales (Hrivnák et al., 2024). Esta especie resulta importante para el funcionamiento del ecosistema, por los servicios que proporciona (Akther, 2019); entre los que resaltan la fijación de nitrógeno, mejora la estructura edáfica, previene la erosión, protege las cuencas hidrográficas, mejora la calidad del agua y controla las inundaciones (Grier y Logan, 1989; Binkley et al., 1997; Wall y Willard, 2001; López et al., 2005; Scherer et al., 2011; Zhao et al., 2014).
Finalmente, la investigación consideró como objetivo, determinar el porcentaje de supervivencia y el crecimiento dasométrico de las plantas durante dos evaluaciones, en el paraje Ñaño Huaycco, Pampas - Tayacaja, Huancavelica, Perú.
MATERIALES Y MÉTODOS
Ubicación de la zona de estudio
La investigación se realizó en el paraje Ñaño Huaycco, centro poblado Viñas, distrito Pampas, provincia Tayacaja, región Huancavelica (Perú), ubicada en las siguientes coordenadas UTM: 12° 37' 49.8'' latitud Sur y 75° 13' 34'' longitud Oeste, a 3 787 m s.n.m. En la Figura 1 se observa la ubicación geográfica de la plantación de aliso.
Metodología
Población, muestra y muestreo
Para efectuar el monitoreo forestal, se requiere realizar la determinación de la muestra de la plantación, con el propósito de recopilar datos representativos con un margen de error reducido y a costos bajos (Campo, 2008). La plantación de 1 año y 1 mes de edad está constituida por una población (N) de 1 300 individuos de aliso, establecidos en el paraje Ñaño Huaycco.
Con el porcentaje de fracaso de 0.5 (q), confianza del 95 % (Z = 1.96), 5 % de error aceptable (d), y la aplicación de la siguiente Ecuación 1, para población conocida, se determinó que la muestra fue de 297 individuos de aliso; sin embargo, se evaluaron 312 individuos.
Se aplicó un muestreo aleatorio, con el establecimiento de parcelas transitorias de 20 x 20 m (Silva et al., 2023), en las cuales se efectuaron dos evaluaciones, codificando correctamente cada planta. Las evaluaciones se realizaron al inicio de la caída de helada (mayo) y al final de la caída de helada (noviembre).
Colecta botánica
Se efectuó la colecta botánica de dos plantas, que se enviaron para ser identificados en el Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos.
Registro de información
La evaluación de la supervivencia de las plantas en campo definitivo se realizó en las dos evaluaciones, a través de la observación y conteo directo, considerando como individuos muertos aquellos individuos que no reporten yema apical, ni rebrotes. Para determinar el porcentaje de supervivencia se utilizó la Ecuación 2:
Dónde: S (%) = porcentaje de supervivencia; IV = cantidad de individuos vivos; IP = cantidad de individuos plantados.
La evaluación del crecimiento de las pantas en campo definitivo se efectuó a través del registro del diámetro basal de cada planta, para lo cual se utilizó un vernier mecánico, el cual se colocó a 10 cm de altura desde el suelo. También se realizó el registro de la altura total de cada planta, para lo cual, se utilizó un flexómetro de 5 m, midiendo el individuo desde la base del tallo hasta el extremo más alto.
Las evaluaciones de plantaciones a través del monitoreo es una herramienta que genera información actualizada sobre la salud de las plantas, por lo que incluye datos de crecimiento y aumento en el tamaño de los individuos (FAO, 2017).
Análisis estadístico
Las variables de diámetro basal, altura total y supervivencia se analizaron en función de los valores promedios y la dispersión. Los resultados fueron analizados mediante estadísticos descriptivos con el programa SPSS V.20 y se complementó con la revisión de literatura especializada sobre el tema de interés (Mostacero et al., 2020).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Supervivencia promedio de plantas de aliso por evaluación
En la evaluación realizada al inicio de caída de helada, se reportó 88.23 ± 17.85 % de supervivencia, con 20.23 % de coeficiente de variación; mientras que en la segunda evaluación realizada al final de caída de helada se registró 48.76 ± 17.40 % de supervivencia, con 35.68 % de coeficiente de variación (Figura 2). Al comparar las dos evaluaciones se reportó que el porcentaje de supervivencia se redujo en 44.7 %. Los resultados muestran una mayor variabilidad en la respuesta de las plantas al estrés por el frío, reflejando que las plantas experimentaron un daño progresivo debido a la exposición continua a las bajas temperaturas, y que la resistencia a las heladas varía considerablemente entre las plantas; sin embargo, por el aumento del coeficiente de variación se establece que algunas plantas podrían resultar más vulnerables que otras (Figura 3).
En la primera evaluación, del 100 % de plantas vivas, el 55.9 % mostró indicios de daños producidos por la caída de helada, de los cuales, el 80.6 % efectivamente se reportó como muertos en la segunda evaluación; mientras que el 19.4 % restante se mantiene vivo y registran rebrotes basales.
De las 10 parcelas evaluadas, en la segunda evaluación, se reportaron tres parcelas con mayor porcentaje de supervivencia, los cuales fueron la parcela 4, 6 y 8, con valores de 70.6, 63.0 y 64.5 %, respectivamente. En estas parcelas se confirma lo establecido por Muñoz y Cobos (1986), aseverando que es una especie edafohigrófilo, porque se distribuye y crece en riberas de arroyos, ríos y lugares muy frescos cercanos a los cauces permanente de agua, desarrollándose en climas continentales, soportando adecuadamente el frío, resultando no sensible a las heladas fuera de periodo vegetativo, resistiendo heladas primaverales (Cisneros y Martínez, 2005). No obstante, en el paraje Ñaño Huaycco, las plantas de aliso no solo se enfrentaron a las heladas, sino también a la sequía, y en comparación con otras especies del género Alnus, no es muy resistente a la sequía (Borghetti et al., 1989).
Figura 2 Porcentaje de supervivencia de plantas de aliso por evaluación, al inicio y final de caída de helada.
Crecimiento en diámetro basal y altura total de plantas de aliso
Diámetro basal promedio de plantas de aliso por evaluación
En la evaluación realizada al inicio de caída de helada se reportó 1.08 ± 0.09 cm de diámetro basal, con 8.42 % de coeficiente de variación; mientras que en la segunda evaluación se registró 1.12 ± 0.09 cm de diámetro basal, con 7.65% de coeficiente de variación (Figura 4). Los resultados sugieren que, a pesar de las condiciones de caída de helada, algunas plantas pudieron continuar con su crecimiento, aunque moderadamente. Asimismo, por la disminución ligera del coeficiente de variación se establece que existe una mayor uniformidad en el crecimiento del diámetro basal en la segunda evaluación en comparación con la primera.
En Lithuania, Pliûra (2004) reportó diámetro del tallo de 20.20 y 21.39 mm en plantas de cinco años. Dichos valores serían superiores a lo registrado en la evaluación, puesto que, considerando el crecimiento mensual de 0.05 mm, en cuatro años más, las plantas tendrían cinco años, y con un crecimiento total 2.4 mm, con el registro de la segunda evaluación, las plantas alcanzarían 13.6 mm.
Crecimiento y tasa de crecimiento mensual promedio en diámetro basal de plantas de aliso
Al término de las evaluaciones realizadas, se determinó que el incremento mínimo del diámetro basal fue 0.15 mm, mientras que el incremento máximo fue 0.46 mm. Asimismo, se reportó que en promedio el incremento del diámetro basal fue 0.31 ± 0.11 mm, con 35.89 % de variabilidad (Tabla 1). De acuerdo con el coeficiente de variación, se plantea que no todas las plantas reaccionaron uniformemente al entorno o a las condiciones de crecimiento, que podría ser causado por las condiciones de plantación o la exposición al estrés ambiental. Asimismo, se determinó que la tasa de incremento mensual promedio mínimo del diámetro basal fue 0.03 mm mes-1, mientras que la tasa de incremento mensual promedio máximo fue 0.08 mm mes-1. Asimismo, se reportó que en promedio la tasa de incremento mensual promedio del diámetro basal fue 0.05 ± 0.02 mm, con 35.89 % de variabilidad (Tabla 1). De acuerdo con el coeficiente de variación, se plantea que en promedio las plantas experimentaron un crecimiento moderado; no obstante, algunas mostraron un crecimiento significativamente mayor o menor, lo que podría estar relacionado con las condiciones ambientales.
Tabla 1 Crecimiento del diámetro basal de plantas de aliso.
C.V: Coeficiente de variación. D.E: Desviación estándar.
En Irán, Abkenar et al., (2004) reportó crecimiento medio anual de diámetro de 1.04 cm en una plantación de aliso, valor superior a lo registrado en las evaluaciones, debido a que, al inferir el promedio de la tasa de crecimiento mensual a un año, el valor sería de 0.06 cm.
Altura total promedio de plantas de aliso por evaluación
En la evaluación realizada al inicio de caída de helada se reportó 57.24 ± 7.47 cm de altura total, con 13.05 % de coeficiente de variación; mientras que en la segunda evaluación se registró 61.07 ± 5.64 cm de altura total, con 9.23 % de coeficiente de variación (Figura 5). Los resultados sugieren que, a pesar de las condiciones de caída de helada, algunas plantas continuaron su crecimiento, lo que sugiere que pudieron adaptarse o recuperarse del estrés ocasionado por el frío. Considerando el coeficiente de variación, se establece que existió una mayor uniformidad en el crecimiento en la segunda evaluación, lo que indicaría una respuesta más homogénea entre las plantas al entorno.
En Lithuania, Pliûra (2004) reportó alturas totales de 90.91, 96.53 y 104.21 cm en plantas de cinco años. Dichos valores serían superiores a lo registrado en la evaluación, puesto que, considerando el crecimiento mensual de 0.35 cm, en cuatro años más, las plantas tendrían cinco años, y con un crecimiento total de 16.8 cm, con el registro de la segunda evaluación, las plantas alcanzarían 77.9 cm.
Crecimiento y tasa de crecimiento mensual promedio de la altura total de plantas de aliso
Al término de las evaluaciones realizadas, se determinó que el incremento mínimo de la altura total fue 0.74 cm, mientras que el incremento máximo fue 3.70 cm. Asimismo, se reportó que en promedio el incremento de la altura total fue 2.12 ± 0.91 cm, con 42.83 % de variabilidad (Tabla 2). El alto coeficiente de variación plantea que existe una considerable diferencia en la respuesta de las plantas al entorno o las condiciones de crecimiento, lo cual podría estar relacionado con las condiciones del suelo, la disponibilidad de agua o nutrientes, o incluso la tolerancia individual al estrés ambiental. Del mismo modo, se determinó que la tasa de incremento mensual promedio mínimo de la altura total fue 0.12 cm mes-1, mientras que la tasa de incremento mensual máximo fue 0.62 cm mes-1. Asimismo, se reportó que en promedio la tasa de incremento mensual promedio de la altura total fue 0.35 ± 0.15 cm, con 42.83 % de variabilidad (Tabla 2). El alto valor del coeficiente de variación establece que hubo una gran diferencia en las tasas de crecimiento entre las plantas evaluadas, que podría deberse a las condiciones del ambiente.
Tabla 2 Crecimiento de la altura total de plantas de aliso.
C.V: Coeficiente de variación. D.E: Desviación estándar.
En Irán, Abkenar et al., (2004) reportó crecimiento medio anual de altura de 0.69 m en una plantación de aliso, valor superior a lo registrado en las evaluaciones, debido a que, al inferir el promedio de la tasa de crecimiento mensual a un año, el valor sería de 0.042 m.
El crecimiento del aliso, ya sea en diámetro basal o en altura total no fue el esperado, ya que las plantas se vieron afectados por la helada; sin embargo, a pesar que dicha especie puede soportar temperaturas mínimas de hasta -40 °C (Muñoz y Cobos, 1986), requiere como mínimo 130 días sin heladas para que pueda reportar un crecimiento adecuado (Cisneros y Martínez, 2005); o caso contrario, para que las plantas de aliso puedan tener más resistencia a la helada y a la sequía, Ramírez-Cuevas y Rodríguez-Trejo (2010) indican que, deberían contener potasio; esto debido a que incrementa el grado de endurecimiento de plantas (Christersson, 1976).
El crecimiento reportado en la investigación coincide con lo mencionado por Akther (2019), quién en Portugal, reportó que el crecimiento de aliso se reduce generalmente producto de las restricciones hídricas; sin embargo, no reportó estrés severo en las plantas; motivo por el cual, refuerza lo establecido por Borghetti et al. (1989), quién señaló que, en comparación con otras especies del género Alnus, el A. glutinosa no es muy resistente a la sequía; resultando ser una especie que requiere lugares húmedos, bajos y ribereños, con precipitaciones que superan los 1 500 mm anuales (Claessens et al., 2010).
Las heladas dañan los cloroplastos y las estructuras de las células fotosintéticas, reduciendo la capacidad de la planta para realizar la fotosíntesis, afectando directamente el crecimiento de las plantas, ya que la producción de energía a través de dicho proceso es esencial para el desarrollo (Li et al., 2019). Además, las heladas pueden inducir la senescencia prematura en las plantas, envejeciendo más rápido las células, lo que conlleva a la caída temprana de hojas y en la detención del crecimiento vegetativo, afectando el crecimiento de la planta (Kang et al., 2021). Asimismo, las plantas expuestas a las heladas severas registran deformaciones morfológicas, como la reducción en el tamaño de las hojas y una menor formación de nuevas ramas, lo que resulta en una planta menos vigorosa (Zhao et al., 2022).
Asimismo, las sequías también reducen la tasa de fotosíntesis, por la reducción de la cantidad de dióxido de carbono a causa de que las plantas cierran sus estomas parcialmente para reducir la pérdida de agua por transpiración (Flexas et al., 2014). También, las plantas alteran su morfología por la reducción de pérdida de agua, lo que ocasiona un crecimiento más lento en general (Duan et al., 2020).
En la Figura 6, se muestra la clusterización bidireccional sobre la biometría de las plantaciones al inicio y final de la helada en plantas de aliso; donde, la mayor altura promedio de las plantas se registró al final de la helada en P8 con 72.2 cm y la mayor altura promedio al inicio de la helada fue en la P10 con 70.1cm; también, se observa que el mayor diámetro promedio se reportó al final de la helada en P3 con 1.26 cm y el mayor diámetro promedio fue al inicio de la helada con 1.19 cm. Además, respecto al número de plantas muertas, al inicio y al final de las heladas se registró en mayor cantidad en el P7 con 25 plantas y 17 plantas, respectivamente; además, el mayor número de plantas vivas se reportó al inicio de la helada en P3, P4, P5, P9 y P10 con 32 plantas cada uno; mientras que la mayor cantidad de plantas vivas al final de la helada se reportó en la P4 con 24 plantas. Dichas investigaciones sobre clusterización bidireccional nos permite relacionar con mejor claridad las relaciones entre la variables biométricas y las parcelas de estudio (Araújo y Marjotta- Maistro, 2023).
CONCLUSIONES
Las plantas de aliso resultaron ser no muy resistentes a la caída de heladas, por lo que al término de la segunda evaluación reportaron 51.24 % de mortalidad, y reducido crecimiento en diámetro basal y altura total. Sin embargo, ciertas plantas, gracias a las lluvias que son características en los meses de noviembre y diciembre, están reportando rebrotes basales, lo que provocó incremento del porcentaje de supervivencia de plantas de aliso.
