La ecología forestal es el estudio científico de los patrones, procesos, flora , fauna y ecosistemas interrelacionados en los bosques . [1] El manejo de los bosques se conoce como silvicultura , silvicultura y manejo forestal . Un ecosistema forestal es una unidad boscosa natural que consta de todas las plantas, animales y microorganismos ( componentes bióticos ) de esa área que funcionan junto con todos los factores físicos no vivos ( abióticos ) del medio ambiente. [2]
Los bosques tienen un papel enormemente importante que desempeñar en el ecosistema global . Los bosques producen aproximadamente el 28% del oxígeno de la Tierra (la gran mayoría es creado por el plancton oceánico), [3] también sirven como hogar para millones de personas, y miles de millones dependen de los bosques de alguna manera. Asimismo, una gran proporción de las especies animales del mundo viven en los bosques. Los bosques también se utilizan con fines económicos, como combustible y productos madereros. Por lo tanto, la ecología forestal tiene un gran impacto sobre toda la biosfera y las actividades humanas que se sustentan en ella. [4]
Los bosques se estudian en varios niveles organizativos, desde el organismo individual hasta el ecosistema. Sin embargo, como el término bosque connota un área habitada por más de un organismo , la ecología forestal se concentra con mayor frecuencia en el nivel de la población , comunidad o ecosistema. Lógicamente, los árboles son un componente importante de la investigación forestal, pero la amplia variedad de otras formas de vida y componentes abióticos en la mayoría de los bosques significa que otros elementos, como la vida silvestre o los nutrientes del suelo , también son componentes cruciales. [5]
La ecología forestal comparte características y enfoques metodológicos con otras áreas de la ecología vegetal terrestre ; sin embargo, la presencia de árboles hace que los ecosistemas forestales y su estudio sean únicos en numerosos aspectos debido al potencial para una amplia variedad de estructuras forestales creadas por su tamaño y altura excepcionalmente grandes. de árboles en comparación con otras plantas terrestres. [ cita necesaria ]
La patología forestal es la investigación de enfermedades tanto bióticas como abióticas que afectan la salud de un ecosistema forestal , principalmente hongos patógenos y sus insectos vectores . [6] [7] Es un subcampo de la silvicultura y la fitopatología .
La patología forestal es parte de un enfoque más amplio de protección forestal .
Los insectos, las enfermedades y los fenómenos meteorológicos severos dañaron alrededor de 40 millones de hectáreas de bosques en 2015, principalmente en las zonas templadas y boreales. [8],_1970%E2%80%932014.svg/1280px-Overall_decline_in_a_forest-specialist_index_for_268_forest_vertebrate_species_(455_populations),_1970%E2%80%932014.svg.png)
Dado que los árboles pueden crecer más que otras formas de vida vegetal, existe la posibilidad de que exista una amplia variedad de estructuras (o fisonomías) forestales. El número infinito de posibles disposiciones espaciales de árboles de diferentes tamaños y especies crea un microambiente muy complejo y diverso en el que variables ambientales como la radiación solar , la temperatura, la humedad relativa y la velocidad del viento pueden variar considerablemente en distancias grandes y pequeñas. Además, una proporción importante de la biomasa de un ecosistema forestal suele estar bajo tierra, donde la estructura del suelo, la calidad y cantidad del agua y los niveles de diversos nutrientes del suelo pueden variar mucho. [10] Por lo tanto, los bosques son a menudo entornos muy heterogéneos en comparación con otras comunidades de plantas terrestres . Esta heterogeneidad, a su vez, puede permitir una gran biodiversidad de especies tanto de plantas como de animales. Algunas estructuras, como los helechos arbóreos, pueden ser especies clave para una amplia gama de otras especies. [11]
Varios factores dentro del bosque afectan la biodiversidad; Los principales factores que mejoraron la abundancia de vida silvestre y la biodiversidad fueron la presencia de diversas especies de árboles dentro del bosque y la ausencia de manejo de madera incluso envejecida . [12] Por ejemplo, el pavo salvaje prospera cuando existen alturas desiguales y variaciones en el dosel y su número disminuye incluso con un manejo de la madera envejecida.
Las técnicas de manejo forestal que imitan eventos de perturbación natural (silvicultura de retención variable [13] ) pueden permitir que la diversidad de la comunidad se recupere rápidamente para una variedad de grupos, incluidos los escarabajos. [14]
Los bosques tropicales son algunos de los ecosistemas más diversos del mundo. [15] Aunque hay muchas especies de árboles diferentes presentes por acre de bosque, muchas comparten apariencias similares debido a presiones ambientales similares. [15] [16] Algunos de estos rasgos compartidos, que poseen muchos árboles tropicales, incluyen hojas gruesas y coriáceas que son alargadas y ovulares con nervaduras medias y puntas de goteo . [15] [16] Estas adaptaciones ayudan a drenar rápidamente el agua de las hojas, lo que probablemente ayude a prevenir el crecimiento de algas o líquenes [15] y evite que el agua refleje la luz del sol o restrinja la transpiración . [16] Comúnmente, los árboles tropicales tienen grandes raíces de refuerzo en los árboles más grandes y raíces zancos en los árboles de tamaño mediano que ayudan a sostener sus estructuras altas y verticales en el suelo poco profundo y húmedo. [15] [16] Los bosques tropicales crecen muy densamente debido a las fuertes lluvias y a la temporada de crecimiento durante todo el año. Esto crea competencia por la luz, lo que hace que muchos árboles crezcan muy altos, impidiendo que la mayor parte o la totalidad de la luz llegue al suelo del bosque . [15] Debido a esto, el dosel exhibe distintas capas estratificadas desde los árboles más altos hasta los árboles de mitad de piso muy compactos que se encuentran debajo. [15] Debido a la poca luz en el suelo del bosque, existe una población diversa de epífitas , un tipo de planta que crece en las copas de los árboles, en lugar de en el suelo, para acceder a una mejor luz. Muchas enredaderas utilizan una táctica similar, sin embargo, echan raíces en el suelo y hacen crecer los árboles para alcanzar la luz. [15] La fauna de los bosques tropicales también muestra muchas adaptaciones únicas para llenar varios nichos . Estas adaptaciones las poseen diferentes especies dependiendo de dónde se encuentren. [15] Por ejemplo, hay animales de apariencia similar en las selvas tropicales de América del Sur y África que comparten nichos ecológicos; sin embargo, los mamíferos de América del Sur son roedores mientras que los africanos son ungulados . Esto demuestra claramente la evolución convergente entre especies que se encuentran en ambientes de bosques tropicales. [15]
Las coníferas tienen rasgos únicos que las hacen especialmente adaptadas a condiciones duras, como el frío, la sequía, el viento y la nieve. [16] Sus hojas tienen una capa de cera y están llenas de resina para ayudar a prevenir la pérdida de humedad, lo que las hace desagradables para los animales y de lenta descomposición . Esta hojarasca crea un suelo forestal ácido que es distinto de los bosques de coníferas. [16] Debido a los tipos de hojas que poseen las coníferas, enfrentan el problema de la pérdida de nutrientes del suelo; este problema se soluciona mediante simbiosis micorrízica con hongos que ayudan a transportar los nutrientes limitados a los árboles a cambio de azúcares . [16] Algunas coníferas son incapaces de sobrevivir sin hongos micorrízicos. [16] La mayoría de las coníferas también son de hoja perenne , lo que les permite aprovechar las cortas temporadas de crecimiento de sus respectivos entornos. [16] Su delgada estructura cónica les ayuda a resistir fuertes vientos sin ser derribados. [16] La forma estereotípicamente cónica de las coníferas ayuda a evitar que grandes cantidades de nieve se acumulen en sus ramas y las rompan. [15] Debido a los duros entornos en los que se encuentran comúnmente los bosques de coníferas, la diversidad es limitada tanto en especies de plantas como de animales. Los climas más fríos limitan la cantidad de especies de reptiles y anfibios que pueden sobrevivir. [16] Las especies que se encuentran más comúnmente en los bosques de coníferas son los mamíferos , incluidos grandes herbívoros como alces y alces , depredadores como osos y lobos , junto con algunas especies más pequeñas como conejos , zorros y visones . También hay una gran variedad de especies de aves migratorias y algunas aves rapaces como búhos y halcones . [16] Los bosques de coníferas contienen una variedad de valiosos árboles para pulpa y madera , lo que los convierte en algunos de los ecosistemas económicamente más importantes. [16] También han sido históricamente buscados para el comercio de pieles debido a las especies de animales que las habitan. [dieciséis]
En los bosques, los árboles y arbustos suelen servir como plantas nodrizas que facilitan el establecimiento y el crecimiento de las plántulas del sotobosque. El dosel del bosque protege a las plantas jóvenes del sotobosque de temperaturas extremas y condiciones secas. [17]
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Una interacción importante en los ecosistemas forestales es la red de micorrizas , que está formada por hongos y plantas que comparten relaciones simbióticas . [18] Se ha demostrado que las redes de micorrizas aumentan la absorción de nutrientes importantes, especialmente aquellos que se dispersan lentamente en el suelo como el fósforo . [19] La fina hifa del micelio puede penetrar más profundamente en el suelo que las raíces de la planta, lo que le permite acceder mejor al fósforo y al agua. [19] La red de micorrizas también puede transportar agua y nutrientes entre plantas. [20] Estas interacciones pueden ayudar a proporcionar resistencia a la sequía a sus plantas simbióticas, ayudando a protegerlas durante la progresión del cambio climático . [19] Sin embargo, se ha demostrado que el beneficio de las redes de micorrizas varía mucho dependiendo de la especie de planta y la disponibilidad de nutrientes. El beneficio que las plantas obtienen de los hongos micorrízicos disminuye a medida que aumenta la densidad de nutrientes, porque la pérdida de azúcares de las plantas cuesta más que el beneficio que reciben. [18] Si bien muchas plantas dependen de la simbiosis de micorrizas, no todas poseen esta capacidad, y se ha demostrado que aquellas que no la tienen se ven afectadas negativamente por la presencia de hongos micorrízicos. [18]
El potencial ecológico de una especie en particular es una medida de su capacidad para competir efectivamente en un área geográfica determinada, por delante de otras especies, ya que todas ellas intentan ocupar un espacio natural. Para algunas zonas se ha cuantificado, como por ejemplo Hans-Jürgen Otto para Europa Central. [21] Toma tres grupos de parámetros:
Cada parámetro se puntúa entre 0 y 5 para cada especie considerada y luego se calcula un valor medio global. Un valor superior a 3,5 se considera alto, un valor inferior a 3,0 se considera bajo y un valor intermedio para los que se encuentran en el medio. En este estudio Fagus sylvatica tiene una puntuación de 3.82, Fraxinus excelsior 3.08 y Juglans regia 2.92; y son ejemplos de las tres categorías.
Los bosques acumulan grandes cantidades de biomasa en pie, y muchos son capaces de acumularla a tasas elevadas, es decir, son muy productivos. Niveles tan altos de biomasa y estructuras verticales altas representan grandes reservas de energía potencial que pueden convertirse en energía cinética en las circunstancias adecuadas. [ cita necesaria ]
Los bosques del mundo contienen alrededor de 606 gigatoneladas de biomasa viva (sobre y bajo tierra) y 59 gigatoneladas de madera muerta. [22]
Dos de estas conversiones de gran importancia son los incendios y la caída de árboles , los cuales alteran radicalmente la biota y el entorno físico donde ocurren. Además, en los bosques de alta productividad, el rápido crecimiento de los propios árboles induce cambios bióticos y ambientales, aunque a un ritmo más lento y de menor intensidad que perturbaciones relativamente instantáneas como los incendios.
Los árboles forestales almacenan grandes cantidades de agua debido a su gran tamaño y características anatómicas/fisiológicas. Por lo tanto, son importantes reguladores de los procesos hidrológicos, especialmente aquellos que involucran la hidrología de las aguas subterráneas y los patrones locales de evaporación y lluvia/nieve . [23]
Se estima que 399 millones de hectáreas de bosque están destinadas principalmente a la protección del suelo y el agua, un aumento de 119 millones de hectáreas desde 1990. [22]
Por lo tanto, los estudios ecológicos forestales a veces están estrechamente alineados con los estudios meteorológicos e hidrológicos en los estudios de planificación de recursos o ecosistemas regionales. Quizás lo más importante es que la hojarasca o la hojarasca pueden constituir un importante depósito de almacenamiento de agua. Cuando esta basura se retira o se compacta (mediante el pastoreo o el uso excesivo por parte del hombre), se exacerban la erosión y las inundaciones, así como la privación de agua de la estación seca para los organismos forestales.
El material leñoso, a menudo denominado desechos leñosos gruesos , se descompone relativamente lentamente en muchos bosques en comparación con la mayoría de los demás materiales orgánicos , debido a una combinación de factores ambientales y la química de la madera (ver lignina ). [24] Los árboles que crecen en ambientes áridos y/o fríos lo hacen especialmente lentamente. Por lo tanto, los troncos y ramas de los árboles pueden permanecer en el suelo del bosque durante largos períodos, afectando aspectos como el hábitat de la vida silvestre , el comportamiento del fuego y los procesos de regeneración de los árboles .
Algunos árboles dejan esqueletos espeluznantes después de la muerte. En realidad, estas muertes son muy pocas en comparación con la cantidad de muertes de árboles que pasan desapercibidas. Se pueden producir miles de plántulas a partir de un solo árbol, pero sólo unas pocas pueden llegar a madurar. [25] La mayoría de esas muertes son causadas por la competencia por la luz, el agua o los nutrientes del suelo, esto se llama adelgazamiento natural. Algunas muertes singulares causadas por el raleo natural pasan desapercibidas, pero muchas muertes pueden ayudar a formar ecosistemas forestales. [25] Hay cuatro etapas para el rebrote del bosque después de una perturbación: la fase de establecimiento, que es el rápido aumento de plántulas, la fase de adelgazamiento, que ocurre después de que se forma una cubierta y las plántulas cubiertas por ella mueren, la fase de transición que ocurre cuando un árbol del dosel muere y crea una bolsa de luz que da a nuevas plántulas la oportunidad de crecer y, por último, la fase de estado estacionario que ocurre cuando el bosque tiene diferentes tamaños y edades de árboles. [25]
Este artículo incorpora texto de un trabajo de contenido gratuito . Licenciado bajo CC BY-SA 3.0 (declaración/permiso de licencia). Texto tomado de Evaluación de los recursos forestales mundiales 2020 Hallazgos clave, FAO, FAO.
