La silvicultura es la práctica de controlar el crecimiento, la composición/estructura, así como la calidad de los bosques para satisfacer los valores y necesidades, específicamente la producción de madera .
El nombre proviene del latín silvi- ('bosque') y cultura ('creciente'). El estudio de los bosques y las selvas se denomina silvología . La silvicultura también se centra en garantizar que los tratamientos de las masas forestales se utilicen para conservar y mejorar su productividad. [1]
En general, la silvicultura es la ciencia y el arte de cultivar y cultivar [cultivos] forestales, basándose en el conocimiento de los silvícolas. El estudio de la historia de vida y las características generales de los árboles y masas forestales, con especial referencia a los factores locales/regionales. [2] El objetivo de la silvicultura es el control, establecimiento y gestión de masas forestales. La distinción entre silvicultura y silvicultura es que la silvicultura se aplica a nivel de rodal , mientras que la silvicultura es un concepto más amplio. La gestión adaptativa es común en la silvicultura, mientras que la silvicultura puede incluir tierras naturales/conservadas sin que se apliquen tratamientos ni gestión a nivel de rodal.
El origen de la silvicultura en la Europa de habla alemana ha definido los sistemas silvícolas en términos generales como bosque alto ( Hochwald ), monte bajo con estándares ( Mittelwald ) y monte bajo compuesto, monte bajo de rotación corta y monte bajo ( Niederwald ). También existen otros sistemas. Estos variados sistemas silvícolas incluyen varios métodos de recolección, que a menudo se denominan erróneamente sistemas silvícolas, pero también pueden denominarse métodos rejuvenecedores o regeneradores según el propósito.
El sistema de bosque alto se subdivide en alemán: [3]
Estos nombres dan la impresión de que se trata de sistemas claramente definidos, pero en la práctica existen variaciones dentro de estos métodos de recolección de acuerdo con la ecología local y las condiciones del lugar. Si bien se puede identificar la ubicación de una forma arquetípica de técnica de aprovechamiento (todas se originaron en algún lugar con un forestal en particular y se han descrito en la literatura científica) y se pueden hacer amplias generalizaciones, éstas son meras reglas generales y no planos estrictos sobre cómo se podrían aplicar las técnicas. [ cita requerida ] Este malentendido ha significado que muchos libros de texto ingleses más antiguos no captaran la verdadera complejidad de la silvicultura tal como se practica en su origen en Mitteleuropa . [ cita necesaria ]
Esta silvicultura se basaba culturalmente en la producción de madera en climas templados y boreales y no se ocupaba de la silvicultura tropical [ cita requerida ] . La mala aplicación de esta filosofía a esos bosques tropicales ha sido problemática [ ¿según quién? ] . También existe una tradición silvícola alternativa que se desarrolló en Japón y creó así un paisaje biocultural diferente llamado satoyama .
Después de la cosecha viene la regeneración, que puede dividirse en natural y artificial (ver más abajo), y el cuidado, que incluye tratamientos de liberación, podas , aclareos y tratamientos intermedios. [4] Es concebible que cualquiera de estas tres fases ( cosecha , regeneración y cuidado) pueda ocurrir al mismo tiempo dentro de un rodal, dependiendo del objetivo de ese rodal en particular.
La regeneración es básica para la continuación de las zonas boscosas, así como para la forestación de tierras sin árboles. La regeneración puede tener lugar mediante semillas autosembradas ("regeneración natural"), mediante semillas sembradas artificialmente o mediante plántulas plantadas . En cualquier caso, el desempeño de la regeneración depende de su potencial de crecimiento y del grado en que su entorno permite que se exprese el potencial. [5] La semilla, por supuesto, es necesaria para todos los modos de regeneración, tanto para la siembra natural o artificial como para el cultivo de material de plantación en un vivero .
El proceso de regeneración natural implica la renovación de los bosques mediante semillas propias, retoños de raíces o rebrotes. En los bosques naturales, las coníferas dependen casi exclusivamente de la regeneración a través de semillas. La mayoría de las hojas anchas , sin embargo, son capaces de regenerarse mediante la aparición de brotes de tocones (rebrotes) y tallos rotos. [6] [ se necesita cita completa ]
Cualquier semilla, ya sea de siembra propia o aplicada artificialmente, requiere de un semillero adecuado para asegurar su germinación .
Para poder germinar , una semilla requiere de condiciones adecuadas de temperatura, humedad y aireación . Para las semillas de muchas especies, la luz también es necesaria y facilita la germinación de semillas en otras especies, [7] pero las píceas no son exigentes con sus requisitos de luz y germinarán sin luz. La semilla de abeto blanco germinó a 35 °F (1,7 °C) y 40 °F (4,4 °C) después de una estratificación continua durante un año o más y desarrolló radículas de menos de 6 cm (2,4 pulgadas) de largo en la cámara fría. [8] Cuando se expusieron a la luz, esos germinantes desarrollaron clorofila y normalmente eran fototrópicos con un alargamiento continuo.
Para sobrevivir a corto y mediano plazo, un germinante necesita: un suministro continuo de humedad; ausencia de temperaturas letales; suficiente luz para generar suficiente fotosintato para sustentar la respiración y el crecimiento, pero no suficiente para generar estrés letal en la plántula; estar libre de navegadores , pisoteadores y patógenos ; y un sistema de raíces estable. La sombra es muy importante para la supervivencia de las plántulas jóvenes. [9] [10] A largo plazo, debe haber un suministro adecuado de nutrientes esenciales y ausencia de asfixia.
En los bosques intactos, los tallos descompuestos caídos por el viento proporcionan el semillero más favorable para la germinación y la supervivencia. Las plántulas que crecen en esos sitios tienen menos probabilidades de quedar enterradas por la acumulación de nieve y hojarasca, y menos probabilidades de sufrir inundaciones . Las ventajas que confieren esos micrositios incluyen: más luz, temperaturas más altas en la zona de raíces y mejor desarrollo de micorrizas . [11] [12] [13] Según un estudio realizado en 1940 en Porcupine Hills de Manitoba , aproximadamente el 90% de las plántulas de abeto germinaban en este sustrato. [13] [14]
Los semilleros de suelo mineral son más receptivos que el suelo del bosque no perturbado [15] y generalmente son más húmedos y se rehumedecen más fácilmente que el suelo del bosque orgánico. Sin embargo, el suelo mineral expuesto, mucho más que el suelo con superficie orgánica, está sujeto a las heladas y a la contracción durante la sequía . Las fuerzas generadas en el suelo por las heladas o la sequía son suficientes para romper las raíces. [dieciséis]
La variedad de micrositios que se encuentran en el suelo del bosque puede ampliarse, y su frecuencia y distribución pueden verse influenciadas por la preparación del sitio. Cada micrositio tiene su propio microclima . Los microclimas cercanos al suelo se caracterizan mejor por el déficit de presión de vapor y la radiación incidente neta, en lugar de las mediciones estándar de temperatura del aire , precipitación y patrón de viento. [10]
El aspecto es un componente importante del microclima, especialmente en relación con los regímenes de temperatura y humedad. La germinación y el establecimiento de las plántulas de abeto Engelmann fueron mucho mejores en los semilleros de la orientación norte que en los de la orientación sur en el Bosque Experimental Fraser , Colorado; las proporciones de semillas a plántulas de 5 años se determinaron como 32:1, 76:1 y 72:1 en semilleros con sombra de hojas, sin sombra de hojas y sin sombra del lado norte, respectivamente. [17] Se podría esperar que las aberturas taladas de 1,2 a 2,0 hectáreas (3,0 a 4,9 acres) adyacentes a una fuente de semillas adecuada, y de no más de 6 alturas de árboles de ancho, aseguraran una regeneración aceptable (4.900 árboles de 5 años por año). hectárea), mientras que en las zonas norte intactas y sin sombra, y en todos los tratamientos de semilleros probados en las zonas sur, las proporciones de semilla a plántula fueron tan altas que la repoblación de cualquier abertura talada sería cuestionable.
Al menos siete factores variables pueden influir en la germinación de las semillas: características de las semillas, luz, oxígeno, reacción del suelo ( pH ), temperatura, humedad y enemigos de las semillas. [18] La humedad y la temperatura son las más influyentes y ambas se ven afectadas por la exposición. La dificultad de asegurar la regeneración natural de la pícea y el pino silvestre en el norte de Europa llevó a la adopción de diversas formas de esquejes de reproducción que proporcionaban sombra parcial o protección a las plántulas del sol y el viento. [19] El objetivo principal de las franjas escalonadas o cortes fronterizos con exposición al noreste era proteger la regeneración del sobrecalentamiento, y se originó en Alemania y fue implementado con éxito por A. Alarik en 1925 y otros en Suecia. [20] En las exposiciones sur y oeste, la insolación directa y el calor reflejado por los troncos de los árboles a menudo resultan en temperaturas letales para las plántulas jóvenes, [21] así como la desecación de la superficie del suelo, lo que inhibe la germinación. El sol es menos dañino en las exposiciones del este debido a la temperatura más baja temprano en la mañana, relacionada con una mayor humedad y presencia de rocío .
En 1993, Henry Baldwin, después de observar que las temperaturas de verano en América del Norte suelen ser más altas que las de lugares donde se ha considerado útil cortar fronteras, informó los resultados de un estudio sobre la regeneración en un rodal de abetos rojos y abetos blancos dispersos que habían Ha sido aislado por tala rasa en todos los lados, proporcionando así una oportunidad para observar la regeneración en diferentes exposiciones en este viejo campo en Dummer, New Hampshire . [19] La regeneración incluyó una cantidad sorprendentemente grande de plántulas de abeto balsámico del 5% del componente del rodal de esa especie. La densidad máxima de regeneración de abetos, determinada a 4 varas (20 m) en el interior del borde del rodal en una exposición norte 20°E, fue de 600.000/ha, con casi 100.000 plántulas de abeto balsámico.
Un semillero preparado permanece receptivo durante un período relativamente corto, rara vez hasta cinco años, a veces tan solo tres años. La receptividad del semillero en sitios húmedos y fértiles disminuye con particular rapidez y, especialmente en dichos sitios, la preparación del semillero debe programarse para aprovechar los buenos años de siembra . En años con malas semillas, la preparación del sitio se puede llevar a cabo en sitios mésicos y más secos con más posibilidades de éxito, debido a la receptividad generalmente más prolongada de los semilleros que en los sitios más húmedos. [22] Aunque un año de semilla indiferente puede ser suficiente si la distribución de las semillas es buena y las condiciones ambientales son favorables para la germinación y supervivencia de las plántulas, [23] pequeñas cantidades de semillas son particularmente vulnerables a la depredación por parte de pequeños mamíferos. [24] Es posible una flexibilidad considerable en el momento de la preparación del sitio para que coincida con los cultivos de piñas. El tratamiento se puede aplicar antes de cualquier tala, entre cortes parciales o después de la tala. [25] En tiras cortadas y de hojas, la preparación del semillero se puede realizar como una sola operación, escarificando previamente las tiras de hojas, escarificando posteriormente las tiras cortadas. [25]
No se recomienda la quema al voleo como método para preparar sitios para la regeneración natural, ya que rara vez expone suficiente suelo mineral para ser suficientemente receptivo, y las superficies orgánicas carbonizadas son un pobre semillero para el abeto . [26] [27] [28] [29] Una superficie carbonizada puede calentarse demasiado para una buena germinación y puede retrasar la germinación hasta el otoño, con la consiguiente mortalidad durante el invierno de las plántulas no endurecidas. [30] Sin embargo, el amontonamiento y la quema de restos de tala pueden dejar exposiciones adecuadas de suelo mineral. [25]
Con miras a reducir el tiempo necesario para producir material de siembra, se llevaron a cabo experimentos con semillas de abeto blanco y otras tres especies de coníferas de Wisconsin durante la temporada de crecimiento más larga y sin heladas en Florida , 125 frente a 265 días en el centro de Wisconsin y el norte. Florida, respectivamente. [31] Como las especies estudiadas están adaptadas a fotoperíodos largos, en Florida se aplicaron fotoperíodos prolongados de 20 horas. Otras plántulas se cultivaron con luz solar extendida en Wisconsin y con luz solar natural en ambas áreas. Después de dos temporadas de crecimiento, los abetos blancos en días largos en Florida eran aproximadamente iguales a los de Wisconsin, pero dos veces más altos que las plantas en fotoperíodos naturales de Wisconsin. En días naturales en Florida, con el fotoperíodo local corto, la picea blanca quedaba muy eclipsada y tenía una baja tasa de supervivencia. El abeto negro respondió de manera similar. Después de dos temporadas de crecimiento, las plantas de día largo de las 4 especies en Florida estaban bien equilibradas, con buen desarrollo tanto de raíces como de brotes, igualando o superando los estándares mínimos para plantas de plantación 2+1 y 2+2 de las especies de Lake States. Su supervivencia cuando se levantaron en febrero y se trasplantaron en Wisconsin equivalió a la de 2+2 trasplantes cultivados en Wisconsin. La extensión artificial del fotoperíodo en los estados de los lagos del norte aumentó considerablemente el incremento de altura de los abetos blancos y negros en la segunda temporada de crecimiento.
Se han determinado las condiciones óptimas para el crecimiento de las plántulas para la producción de material de plantación en contenedores. [32] Se ha descubierto que la alternancia de temperaturas día/noche es más adecuada que una temperatura constante; con un régimen de luz de 400 lúmenes/m 2 , se han recomendado temperaturas día/noche de 28 °C/20 °C para el abeto blanco. [32] [33] Sin embargo, la temperatura óptima no es necesariamente la misma en diferentes edades y tamaños. [32] En 1984, R. Tinus investigó los efectos de las combinaciones de temperatura diurna y nocturna sobre la altura, el calibre y el peso seco de cuatro fuentes de semillas de abeto de Engelmann. Las cuatro fuentes de semillas parecían tener requisitos de temperatura muy similares, con óptimos nocturnos aproximadamente iguales o ligeramente más bajos que los óptimos diurnos. [34]
La procedencia de los árboles es importante en la regeneración artificial. Una buena procedencia tiene en cuenta la genética de los árboles adecuados y una buena adaptación ambiental para los árboles plantados/sembrados en una masa forestal. El genotipo incorrecto puede provocar una regeneración fallida o árboles pobres que son propensos a patógenos y resultados no deseados.
La regeneración artificial ha sido un método más común que implica la plantación porque es más confiable que la regeneración natural. La plantación puede implicar el uso de plántulas (de un vivero), esquejes (sin) enraizar o semillas. [35]
Cualquiera que sea el método elegido, puede ser asistido por técnicas de cuidado también conocidas como tratamientos de rodal intermedios.
La consideración genética fundamental en la regeneración artificial es que las semillas y el material de plantación deben adaptarse al entorno de plantación. Más comúnmente, el método de gestión del despliegue de semillas y existencias es a través de un sistema de zonas de semillas definidas, dentro de las cuales las semillas y las existencias pueden trasladarse sin riesgo de mala adaptación climática. [36] Ontario adoptó un sistema de zonas de semillas en la década de 1970 basado en las regiones de sitio de GA Hills de 1952 [37] y los límites de los distritos de recursos provinciales, pero las zonas de semillas de Ontario ahora se basan en regiones climáticas homogéneas desarrolladas con el Modelo Climático de Ontario. [38] [36] Las regulaciones estipulan que los lotes de semillas de origen identificado pueden ser una colección general, cuando solo se conoce la zona de origen de las semillas, o una colección de rodales de una latitud y longitud específicas. El movimiento de semillas y existencias de recolección general a través de los límites de la zona de semillas está prohibido, pero el uso de semillas y existencias de recolección general en otra zona de semillas es aceptable cuando el modelo climático de Ontario muestra que el sitio de plantación y el lugar de origen de las semillas son climáticamente similares. . Las 12 zonas de semillas de abeto blanco en Quebec se basan principalmente en regiones ecológicas, con algunas modificaciones por conveniencia administrativa. [39]
La calidad de la semilla varía según la fuente. Los huertos semilleros producen semillas de la más alta calidad; luego, en orden decreciente de calidad de las semillas producidas, le siguen las áreas de producción de semillas y las áreas de recolección de semillas, con colecciones generales controladas y colecciones generales no controladas que producen las semillas menos caracterizadas.
Cuando la semilla se separa por primera vez de los conos, se mezcla con materia extraña, a menudo de 2 a 5 veces el volumen de la semilla. Las alas membranosas más o menos firmemente adheridas a la semilla deben desprenderse antes de limpiarla de materias extrañas. [40] La testa no debe sufrir daños durante el proceso de eliminación de alas. Se han utilizado dos métodos, seco y húmedo. Las semillas secas se pueden frotar suavemente a través de un colador que tiene una malla a través de la cual sólo pueden pasar semillas sin alas. Se pueden procesar grandes cantidades de semillas en máquinas quitaalas, que utilizan cilindros de malla de alambre pesado y cepillos rígidos que giran rápidamente en su interior para quitar las alas. En el proceso húmedo, las semillas con alas se extienden de 10 a 15 cm de profundidad sobre un suelo apretado y se humedecen ligeramente por completo; Se utilizan mayales de cuero ligeros para liberar las semillas de las alas. B. Wang describió un procedimiento único de eliminación de alas en húmedo en 1973 utilizando una mezcladora de cemento , [41] utilizada en las instalaciones de procesamiento de semillas de árboles de Petawawa. Las alas de las semillas de abeto blanco y de Noruega se pueden quitar humedeciendo ligeramente la semilla antes de pasarla por un molino de abanico por última vez. [40] Cualquier semilla humedecida debe secarse antes de que comience la fermentación o el moldeo .
Una prueba de viabilidad bioquímica con diacetato de fluoresceína (FDA) para varias especies de semillas de coníferas , incluida la picea blanca, estima la proporción de semillas vivas (viabilidad) en un lote de semillas y, por tanto, el porcentaje de germinación de un lote de semillas. La precisión de predecir el porcentaje de germinación estuvo dentro de +/- 5 para la mayoría de los lotes de semillas. [42] Se puede probar la viabilidad de la semilla de abeto blanco mediante un método indirecto, como la prueba de diacetato de fluoresceína (FDA) [42] o el 'ultrasonido'; [25] o por el método de crecimiento directo de 'germinación'. Las muestras de semillas de abeto blanco inspeccionadas en 1928 variaron en viabilidad del 50% al 100%, pero un promedio del 93%. [43] Una inspección de 1915 informó una viabilidad del 97% para las semillas de abeto blanco. [40]
Los resultados de una prueba de germinación comúnmente se expresan como capacidad germinativa o porcentaje de germinación , que es el porcentaje de semillas que germinan durante un período de tiempo, finalizando cuando la germinación está prácticamente completa. Durante la extracción y el procesamiento, las semillas de abeto blanco perdieron gradualmente humedad y la germinación total aumentó. Mittal et al. (1987) [44] informaron que las semillas de abeto blanco de Algonquin Park, Ontario, obtuvieron la tasa máxima (94% en 6 días) y 99% de germinación total en 21 días después de 14 semanas de enfriamiento previo. El pretratamiento con hipoclorito de sodio al 1% aumentó la germinabilidad.
Alentado por el éxito ruso en el uso de ondas ultrasónicas para mejorar la energía germinativa y el porcentaje de germinación de semillas de cultivos agrícolas, Timonin (1966) [45] demostró beneficios para la germinación del abeto blanco después de la exposición de las semillas a 1, 2 o 4 minutos de ultrasonido generado. mediante un desintegrador ultrasónico MSE con un consumo de energía de 280 VA y una potencia de impacto de 1,35 amperios. [45] : Cuadros 3.18 y 3.19 Sin embargo, ninguna semilla germinó después de 6 minutos de exposición al ultrasonido.
La latencia de las semillas es un fenómeno complejo y no siempre es consistente dentro de las especies. [46] La estratificación en frío de las semillas de abeto blanco para romper la latencia se ha especificado como un requisito, [47] [48] [49] [50] pero Heit (1961) [51] y Hellum (1968) [52] consideraron la estratificación como un requisito. innecesario. Las condiciones de manipulación y almacenamiento de los conos afectan la latencia, ya que el almacenamiento frío y húmedo (5 °C, 75 % a 95 % de humedad relativa) de los conos antes de la extracción aparentemente eliminó la latencia al superar la necesidad de estratificar. [46] Los períodos de clima frío y húmedo durante el período de almacenamiento de los conos podrían proporcionar un tratamiento de frío natural (estratificación). Una vez que se eliminó la latencia en el almacenamiento de conos, el posterior secado en horno y almacenamiento de semillas no reactivaron la latencia.
Haddon y Winston (1982) [46] encontraron una reducción en la viabilidad de las semillas estratificadas después de 2 años de almacenamiento y sugirieron que el estrés podría haber sido causado por la estratificación, por ejemplo, por cambios en la bioquímica de la semilla, reducción del vigor del embrión, envejecimiento de la semilla o daño real. al embrión. Cuestionaron además la calidad de la semilla de 2 años a pesar de que se produjo una alta germinación en las muestras que no estaban estratificadas.
La estratificación en frío es el término que se aplica al almacenamiento de semillas en (y, estrictamente, en capas con) un medio húmedo, a menudo turba o arena, con miras a mantener la viabilidad y superar la latencia. La estratificación en frío es el término que se aplica al almacenamiento a temperaturas cercanas al punto de congelación, incluso si no se utiliza ningún medio. Un método común de estratificación en frío es remojar las semillas en agua del grifo durante hasta 24 h, secarlas superficialmente y luego almacenarlas húmedas durante algunas semanas o incluso meses a temperaturas justo por encima del punto de congelación. [53] [54] [55] Aunque Hellum (1968) [52] encontró que la estratificación fría de una fuente de semillas de Alberta conducía a una germinación irregular, con una germinación decreciente a medida que aumentaba la duración del período de estratificación, Hocking (1972) [56] comparó La prueba con semillas estratificadas y no estratificadas de Alberta de varias fuentes no reveló tendencias en respuesta a la estratificación. Hocking sugirió que era necesario controlar la madurez, el manejo y el almacenamiento de las semillas antes de poder determinar la necesidad de estratificación. Posteriormente, Winston y Haddon (1981) [57] encontraron que el almacenamiento de conos de abeto blanco durante 4 semanas a 5 °C antes de la extracción obviaba la necesidad de estratificación.
La madurez de la semilla no se puede predecir con precisión a partir de la flotación del cono, el contenido de humedad del cono y la gravedad específica del cono; pero la provincia de BC encontró que el embrión que ocupa más del 90% de la cavidad de corrosión y el megagametofito firme y de color blanquecino son los mejores predictores para la picea blanca en BC, [58] y Quebec puede pronosticar la madurez de las semillas con algunas semanas de anticipación monitoreando el desarrollo de las semillas. en relación con las sumas de calor y la progresión fenológica de la inflorescencia de fireweed ( Epilobium angustifolium L.), una especie vegetal asociada. [59] La recolección de conos antes de una semana antes de la madurez de la semilla reduciría la germinación y la viabilidad de la semilla durante el almacenamiento. [59] Se determinaron cuatro etapas de maduración mediante el seguimiento de los carbohidratos, polioles, ácidos orgánicos, respiración y actividad metabólica. Las semillas de abeto blanco requieren un período de maduración en los conos poscosecha de 6 semanas para obtener la máxima germinabilidad; [60] sin embargo, según los grados-día acumulados, las semillas de los mismos árboles y el mismo rodal mostraron que un almacenamiento de conos de 2 semanas fue suficiente. [61]
Las plantaciones pueden considerarse exitosas cuando el desempeño del trasplante satisface ciertos criterios. El término "crecimiento libre" se aplica en algunas jurisdicciones. El equivalente "Free-to-Grow" (FTG) de Ontario se refiere a una masa forestal que cumple con un estándar mínimo de población y un requisito de altura, y está esencialmente libre de competencia de la vegetación circundante que podría impedir el crecimiento. [62] El concepto FTG se introdujo con la llegada del programa Acuerdo de Manejo Forestal en Ontario en 1980 y pasó a ser aplicable a todas las unidades de manejo en 1986. Políticas, procedimientos y metodologías fácilmente aplicables por los administradores de unidades forestales para evaluar la efectividad de los programas de regeneración. todavía estaban en desarrollo durante las audiencias de Evaluación Ambiental de la Clase.
En Columbia Británica, el Código de Prácticas Forestales (1995) [63] rige los criterios de desempeño. Para minimizar la subjetividad de la evaluación de la competencia de hoja caduca en cuanto a si se establece o no una plantación, en Columbia Británica se han especificado especificaciones mínimas de número, salud, altura y competencia. Sin embargo, las especificaciones mínimas todavía se establecen subjetivamente y es posible que sea necesario ajustarlas para evitar retrasos injustificados en la concesión del estatus establecido a una plantación. Por ejemplo, un abeto blanco vigoroso con un fuerte brote principal de múltiples yemas y su copa completamente expuesta a la luz en tres lados no calificaría como de crecimiento libre en el Código actual de Columbia Británica, pero difícilmente justificaría una descripción como no establecida.
La competencia surge cuando los organismos individuales están lo suficientemente cerca unos de otros como para incurrir en restricciones de crecimiento a través de la modificación mutua del entorno local. [64] Las plantas pueden competir por la luz, la humedad y los nutrientes, pero rara vez por el espacio per se . El manejo de la vegetación dirige una mayor parte de los recursos del sitio hacia productos forestales utilizables, en lugar de simplemente eliminar todas las plantas competidoras. [65] Idealmente, la preparación del sitio mejora la competencia a niveles que alivian la planta exterior de restricciones lo suficientemente severas como para causar un control prolongado.
La diversidad de masas de especies de árboles mixtos de coníferas de hoja ancha y coníferas boreales y subboreales, comúnmente denominadas "maderas mixtas", impide en gran medida la utilidad de generalizaciones y exige el desarrollo de prácticas de gestión que incorporen la mayor complejidad inherente a las mezclas de coníferas de hoja ancha. en relación con los bosques de coníferas de una sola especie o de especies mixtas. [66] Después de la tala u otra perturbación, los rodales de madera mixta comúnmente entran en un período prolongado en el que las maderas duras superan al componente de coníferas, sometiéndolos a una intensa competencia en el sotobosque. Está bien establecido que el potencial de regeneración y crecimiento de las coníferas del sotobosque en rodales de madera mixta está correlacionado con la densidad de las maderas duras competidoras. [67] Para ayudar a aplicar regulaciones de "cultivo libre" en Columbia Británica y Alberta, se desarrollaron pautas de manejo basadas en relaciones dependientes de la distancia dentro de un radio limitado de árboles de cultivo, pero Liefffers et al. (2002) [68] encontraron que los estándares de población de crecimiento libre no caracterizaban adecuadamente la competencia ligera entre los componentes de hoja ancha y coníferas en rodales boreales de madera mixta, y observaron además que un muestreo adecuado utilizando los enfoques actuales sería operacionalmente prohibitivo.
Muchas plantaciones prometedoras han fracasado por falta de atención. Los árboles de cultivo jóvenes a menudo no están equipados para luchar contra la competencia que resurge después de la preparación inicial del sitio y la plantación.
Quizás la evaluación más directa del efecto de la competencia en el establecimiento de plantaciones la proporcione un tratamiento herbicida eficaz , siempre que se realice correctamente y sin contaminación de las aguas del estado. El hecho de que el tratamiento con herbicidas no siempre produzca resultados positivos no debería oscurecer el potencial demostrado de los herbicidas para promover significativamente el establecimiento de plantaciones. Los factores que pueden viciar la eficacia de un tratamiento herbicida incluyen: el clima, especialmente la temperatura, antes y durante la aplicación; clima, especialmente viento, durante la aplicación; clima, especialmente precipitación, en las 12 a 24 horas posteriores a la aplicación; características de la vegetación, incluidas especies, tamaño, forma, etapa fenológica, vigor y distribución de malezas; características del cultivo, incluidas especies, fenología y condición; los efectos de otros tratamientos, como el corte preliminar, la quema u otra preparación prescrita o accidental del lugar; y el herbicida utilizado, incluida la dosis, la formulación, el vehículo, el esparcidor y el modo de aplicación. Hay muchas cosas que pueden salir mal, pero un tratamiento con herbicidas puede ser tan bueno o mejor que cualquier otro método de preparación del sitio.
El estudio de la dinámica de la competencia requiere tanto una medida del nivel de competencia como una medida de la respuesta del cultivo. Se han desarrollado varios índices de competencia, por ejemplo, Bella (1971) [69] y Hegyi (1974) [70] basados en el diámetro del tallo, Arney (1972), [71] Ek y Monserud (1974), [72] y Howard y Newton (1984) [73] basados en el desarrollo del dosel, y Daniels (1976), [74] Wagner (1982), [75] y Weiner (1984) [76] con modelos basados en la proximidad. Los estudios generalmente consideraron la respuesta de los árboles a la competencia en términos de altura absoluta o área basal, pero Zedaker (1982) [77] y Brand (1986) [78] buscaron cuantificar el tamaño de los árboles de cultivo y las influencias ambientales mediante el uso de medidas de crecimiento relativo.
Cuidado es el término que se aplica al tratamiento silvícola previo a la cosecha de árboles de cultivos forestales en cualquier etapa después de la plantación o siembra inicial. El tratamiento puede ser del cultivo mismo (p. ej., espaciamiento, poda, raleo y corte de mejora) o de la vegetación competidora (p. ej., desmalezado, limpieza). [2]
Cuántos árboles por unidad de área (espaciado) se deben plantar no es una pregunta de fácil respuesta. Los objetivos de densidad de establecimiento o estándares de regeneración comúnmente se han basado en la práctica tradicional, con el objetivo implícito de llevar rápidamente el rodal a la etapa de libre crecimiento. [79] Se desperdicia dinero si se plantan más árboles de los necesarios para lograr las tasas de ocupación deseadas, y la posibilidad de establecer otras plantaciones disminuye proporcionalmente. El ingreso (regeneración natural) en un sitio es difícil de predecir y a menudo se hace sorprendentemente evidente sólo algunos años después de que se ha llevado a cabo la plantación. Sin duda, el desarrollo temprano del rodal después de la cosecha u otra perturbación varía mucho entre los sitios, cada uno de los cuales tiene sus propias características peculiares.
Para todos los efectos prácticos, el volumen total producido por un rodal en un sitio determinado es constante y óptimo para una amplia gama de densidades o densidades de población. Puede reducirse, pero no aumentarse, alterando la cantidad de existencias en crecimiento a niveles fuera de este rango. [80] La densidad inicial afecta el desarrollo del rodal en el sentido de que un espaciamiento reducido conduce a una utilización completa del sitio más rápidamente que un espaciamiento más amplio. [81] La operatividad económica puede mejorarse mediante un amplio espaciamiento incluso si la producción total es menor que en rodales muy espaciados.
Más allá de la etapa de establecimiento, la relación entre el tamaño promedio de los árboles y la densidad del rodal es muy importante. [79] Se han desarrollado varios diagramas de gestión de la densidad que conceptualizan la dinámica del rodal impulsada por la densidad. [82] [83] El diagrama de Smith y Brand (1988) [84] tiene el volumen medio de los árboles en el eje vertical y el número de árboles/ha en el eje horizontal: un rodal puede tener muchos árboles pequeños o unos pocos grandes. La línea de autoaclareo muestra el mayor número de árboles de un determinado tamaño/ha que se pueden transportar en un momento dado. Sin embargo, Willcocks y Bell (1995) [79] advierten contra el uso de tales diagramas a menos que se conozca un conocimiento específico de la trayectoria del rodal.
En los estados de los lagos, se han realizado plantaciones con espacios entre árboles que varían de 3 por 3 a 10 por 10 pies (0,9 m por 0,9 ma 3,0 m por 3,0 m). [85] Kittredge recomendó que no menos de 600 árboles establecidos por acre (1483/ha) estén presentes durante la vida temprana de una plantación. Para asegurar esto, se deben plantar al menos 800 árboles por acre (1077/ha) donde se pueda esperar un 85% de supervivencia, y al menos 1200/ac (2970/ha) si se puede esperar que viva sólo la mitad de ellos. [86] Esto se traduce en espacios recomendados de 5 por 5 a 8 por 8 pies (1,5 m por 1,5 m a 2,4 m por 2,4 m) para plantaciones de coníferas, incluido el abeto blanco en los estados de los lagos.
Una estrategia para mejorar el valor económico de los bosques naturales es aumentar su concentración de especies de árboles autóctonos económicamente importantes mediante la plantación de semillas o plántulas para cosechas futuras, lo que se puede lograr con plantación de enriquecimiento (EP). [87] [88]
La regeneración superpoblada tiende a estancarse. El problema se agrava en especies que tienen poca capacidad de autopoda, como el abeto blanco . El espaciamiento es un adelgazamiento (de regeneración natural), en el que se cortan todos los árboles distintos de los seleccionados para la retención a intervalos fijos. El término espaciamiento juvenil se utiliza cuando la mayoría o todos los árboles cortados no son comercializables. [90] El espaciamiento puede utilizarse para obtener cualquiera de una amplia gama de objetivos de gestión forestal, pero se emprende especialmente para reducir la densidad y controlar la población en rodales jóvenes y evitar el estancamiento, y para acortar la rotación, es decir, acelerar la producción de árboles de un tamaño determinado. Se incrementa el crecimiento volumétrico de los árboles individuales y el crecimiento comercial de los rodales. [91] La razón principal para el espaciamiento es que el raleo es la disminución proyectada en el corte máximo permitido. [92] Y dado que la madera se concentrará en menos tallos, más grandes y más uniformes, se minimizarán los costos operativos y de fresado.
Los métodos para espaciar pueden ser: manuales, utilizando diversas herramientas, incluidas sierras eléctricas, sierras de cepillo y cortadoras; mecánica, mediante picadoras y trituradoras; químico; o combinaciones de varios métodos. Un tratamiento ha tenido un éxito notable en espaciar la regeneración natural de abetos y piceas en Maine, con un exceso de población masiva (<100 000 tallos/ha). Instalado en un helicóptero, el brazo Thru-Valve emite gotas de herbicida de 1000 µm a 2000 µm de diámetro [93] a muy baja presión. Se obtuvieron franjas de 1,2 m de ancho y tiras de hojas de 2,4 m de ancho con precisión de "filo de navaja" cuando el herbicida se aplicó desde un helicóptero que volaba a una altura de 21 m a una velocidad de 40 a 48 km/h. Parece probable que ningún otro método pueda resultar tan rentable.
Veinte años después de espaciarlos a 2,5 × 2,5 m, rodales mixtos de abeto balsámico y abeto blanco de 30 años de antigüedad en la cuenca del río Green, New Brunswick, promediaron 156,9 m 3 /ha. [94]
Se realizó un estudio de espaciamiento de tres coníferas (abeto blanco, pino rojo y pino jack ) en Moodie, Manitoba, en suelos planos, arenosos, nutricionalmente pobres y con un régimen de humedad fresca. [95] Veinte años después de la siembra, el pino rojo tenía el dap promedio más grande, un 15% mayor que el pino jack , mientras que el dap del abeto blanco era menos de la mitad que el de los pinos. El ancho de la copa mostró un aumento gradual con el espaciamiento para las 3 coníferas. Los resultados hasta la fecha sugerían espaciamientos óptimos entre 1,8 my 2,4 m para ambos pinos; No se recomendó la plantación de abeto blanco en dichos sitios.
Se generan datos comparables mediante ensayos de espaciamiento, en los que se plantan árboles en una variedad de densidades. En la prueba de 1922 en Petawawa, Ontario, se utilizaron espaciamientos de 1,25 m, 1,50 m, 1,75 m, 2,00 m, 2,50 m y 3,00 m en 4 clases de sitio. En la primera de las 34 antiguas plantaciones de abeto blanco utilizadas para investigar el desarrollo del rodal en relación con el espaciamiento en Petawawa, Ontario, se plantaron hileras regulares con espaciamientos promedio de 4 × 4 a 7 × 7 pies (1,22 m × 1,22 m a 2,13 m). × 2,13 m). [96] Posteriormente se incluyeron en el estudio espacios de hasta 10 × 10 pies (3,05 m × 3,03 m). Las tablas de rendimiento basadas en 50 años de datos mostraron:
Una prueba de espaciamiento más pequeña, iniciada en 1951 cerca de Thunder Bay, Ontario, incluyó abeto blanco a espaciamientos de 1,8 m, 2,7 my 3,6 m. [97] En el espaciamiento más cercano, la mortalidad había comenzado a los 37 años, pero no en los espaciamientos más amplios.
La prueba de espaciado de abetos interiores más antigua de la Columbia Británica se estableció en 1959 cerca de Houston, en la región forestal de Prince Rupert. [98] Se utilizaron espaciamientos de 1,2 m, 2,7 m, 3,7 m y 4,9 m, y los árboles se midieron 6, 12, 16, 26 y 30 años después de la plantación. En espacios amplios, los árboles desarrollaron diámetros, copas y ramas más grandes, pero (a los 30 años) el área basal y el volumen total/ha fueron mayores en los espacios más cercanos (Tabla 6.38). En ensayos más recientes en la región de Prince George de la Columbia Británica (Cuadro 6.39) y en Manitoba, [99] la densidad de plantación de abeto blanco no tuvo ningún efecto sobre el crecimiento después de hasta 16 temporadas de crecimiento, incluso con espaciamientos tan bajos como 1,2 m. La lentitud del crecimiento juvenil y del cierre de copas retrasan la respuesta a la intracompetencia. Inicialmente, un espaciamiento reducido podría incluso proporcionar un efecto enfermero positivo para compensar cualquier respuesta negativa a la competencia.
Ver adelgazamiento
El aclareo es una operación que reduce artificialmente el número de árboles que crecen en un rodal con el objetivo de acelerar el desarrollo del resto. [100] El objetivo del aclareo es controlar la cantidad y distribución del espacio de cultivo disponible. Al alterar la densidad del rodal , los forestales pueden influir en el crecimiento, la calidad y la salud de los árboles residuales . También brinda la oportunidad de capturar la mortalidad y eliminar los árboles comercialmente menos deseables, generalmente más pequeños y con malformaciones. A diferencia de los tratamientos de regeneración, los aclareos no tienen como objetivo establecer un nuevo cultivo de árboles ni crear aberturas permanentes en el dosel.
El raleo influye en gran medida en la ecología y la micrometeorología del rodal, lo que reduce la competencia entre árboles por el agua. La eliminación de cualquier árbol de un rodal tiene repercusiones en los árboles restantes tanto en la superficie como en el suelo. El raleo silvícola es una poderosa herramienta que puede utilizarse para influir en el desarrollo y la estabilidad del rodal y en las características de los productos cosechables.
Los regímenes de cuidado y raleo y los daños causados por el viento y la nieve están íntimamente relacionados cuando se consideran plantaciones intensivas de coníferas diseñadas para una máxima producción. [101]
Estudios anteriores han demostrado que los raleos repetidos a lo largo de una rotación forestal aumentan las reservas de carbono en relación con los rodales que están talados claramente en rotaciones cortas y que los beneficios del carbono difieren según el método de raleo (por ejemplo, raleo desde arriba versus desde abajo). [102]
En el desarrollo temprano de la masa forestal, la densidad de árboles permanece alta y existe competencia entre los árboles por los nutrientes. Cuando la regeneración natural o la siembra artificial han dado lugar a rodales jóvenes densos y superpoblados, el raleo natural en la mayoría de los casos acabará reduciendo la densidad de población a niveles más deseables desde el punto de vista silvícola. Pero cuando algunos árboles alcancen un tamaño comercializable, otros estarán demasiado maduros y serán defectuosos, y otros seguirán siendo no comercializables. Para reducir este desequilibrio y obtener mayores retornos económicos, en una etapa temprana se realiza un tipo de limpieza que se conoce como raleo precomercial. Generalmente, se realiza una o dos raleos precomerciales para facilitar el crecimiento del árbol. El rendimiento de madera comercial puede aumentar considerablemente y acortar la rotación mediante el raleo precomercial. [103] Se han aplicado métodos mecánicos y químicos, pero su costo ha impedido su rápida adopción.
La poda , como práctica silvícola, se refiere a la eliminación de las ramas inferiores de los árboles jóvenes (que también dan forma al árbol) para que posteriormente pueda crecer madera clara y sin nudos sobre los tocones de las ramas. La madera clara y sin nudos tiene un valor más alto. La poda se ha realizado extensamente en las plantaciones de pino Radiata de Nueva Zelanda y Chile ; sin embargo, el desarrollo de la tecnología de uniones digitales en la producción de madera y molduras ha llevado a muchas empresas forestales a reconsiderar sus prácticas de poda. Brashing es un nombre alternativo para el mismo proceso. [104] La poda se puede realizar en todos los árboles o, de manera más rentable, en un número limitado de árboles. Existen dos tipos de podas: la natural o autopoda y la poda artificial. La mayoría de los casos de autopoda ocurren cuando las ramas no reciben suficiente luz solar y mueren. El viento también puede intervenir en la poda natural, pudiendo romper ramas. [105] La poda artificial es donde se paga a la gente para que venga y corte las ramas. O puede ser natural, donde los árboles se plantan lo suficientemente cerca como para que el efecto sea provocar la autopoda de las ramas bajas a medida que se dedica energía al crecimiento por razones de luz y no de ramificación.
El término conversión de rodales se refiere a un cambio de un sistema silvícola a otro e incluye la conversión de especies , es decir, un cambio de una especie (o conjunto de especies) a otra. [2] Dicho cambio puede efectuarse intencionalmente por diversos medios silvícolas, o incidentalmente por defecto, por ejemplo, cuando una clasificación alta ha eliminado el contenido de coníferas de un rodal de madera mixta , que luego se convierte exclusivamente en álamo temblón que se perpetúa a sí mismo . En general, sitios como estos son los que tienen más probabilidades de ser considerados para la conversión.
Al analizar los rendimientos que podrían esperarse de los bosques de abetos canadienses , Haddock (1961) [106] señaló que la cita de Wright (1959) [107] sobre rendimientos de abetos en las Islas Británicas de 220 pies cúbicos por acre (15,4 m 3 /ha) por año y en Alemania de 175 pies cúbicos por acre (12,25 m 3 /ha) por año era engañoso, al menos si se pretendía dar a entender que tales rendimientos podrían aproximarse en la región del bosque boreal de Canadá. Haddock pensó que la sugerencia de Wright de 20 a 40 (promedio 30) pies cúbicos por acre (1,4 m 3 /ha a 2,8 m 3 /ha (promedio 2,1 m 3 /ha) por año era más razonable, pero todavía algo optimista.
La principal forma en que los administradores de recursos forestales influyen en el crecimiento y el rendimiento es manipulando la mezcla de especies y el número (densidad) y distribución (población) de individuos que forman el dosel del rodal. [108] [109] La composición de especies de gran parte del bosque boreal de América del Norte ya difiere mucho de su estado previo a la explotación. Hay menos abetos y más maderas duras en el bosque secundario que en el bosque original; Hearnden et al. (1996) [110] calcularon que el tipo de cubierta de abeto había disminuido del 18% a sólo el 4% del área boscosa total en Ontario. La madera mixta ocupa una mayor proporción del bosque secundario de Ontario (41%) que en el original (36%), pero su componente de abeto blanco ciertamente ha disminuido mucho.
El desempeño del crecimiento ciertamente está influenciado por las condiciones del sitio y, por lo tanto, por el tipo y grado de preparación del sitio en relación con la naturaleza del sitio. Es importante evitar la suposición de que la preparación del sitio para una designación particular tendrá un resultado silvícola particular. La escarificación, por ejemplo, no sólo cubre una amplia gama de operaciones de escarificación, sino que también cualquier forma de escarificación puede tener resultados significativamente diferentes dependiendo de las condiciones del lugar en el momento del tratamiento. De hecho, el término suele ser mal aplicado. La escarificación se define [2] como "aflojar la capa superior del suelo de áreas abiertas, o romper el suelo del bosque, en preparación para la regeneración mediante siembra directa o caída natural de semillas", pero el término a menudo se aplica erróneamente a prácticas que incluyen arrancar el cuero cabelludo, escarbar y cuchillas, que cortan la vegetación baja y superficial, junto con la mayor parte de sus raíces para exponer una superficie libre de malezas, generalmente en preparación para la siembra o plantación en la misma.
Por lo tanto, no es sorprendente que se pueda utilizar la literatura para respaldar la opinión de que el crecimiento de plántulas en sitios escarificados es muy superior al crecimiento en sitios similares que no han sido escarificados, [111] [112] [113] mientras que otros La evidencia respalda la opinión contraria de que la escarificación puede reducir el crecimiento. [114] [115] [116] Se pueden esperar resultados perjudiciales de la escarificación que empobrece la zona de raíces o exacerba las limitaciones edáficas o climáticas.
La preparación del lugar de quema ha mejorado el crecimiento de las plántulas de abeto, [112] pero se debe suponer que la quema podría ser perjudicial si el capital de nutrientes se agota significativamente. Un factor obvio que influye mucho en la regeneración es la competencia de otra vegetación. En un rodal puro de picea común , por ejemplo, Roussel (1948) [117] encontró las siguientes relaciones:
Un factor de cierta importancia en las relaciones radiación solar-reproducción es el calentamiento excesivo de la superficie del suelo por radiación. [118] Esto es especialmente importante para las plántulas, como el abeto , cuyas primeras hojas no dan sombra a la base del tallo en la superficie del suelo. Las temperaturas superficiales en suelos arenosos alcanzan en ocasiones temperaturas letales de 50 °C a 60 °C.
Los métodos de regeneración silvícola combinan tanto la extracción de la madera en el rodal como el restablecimiento del bosque. La práctica adecuada de la silvicultura sostenible [119] debería mitigar los posibles impactos negativos, pero todos los métodos de cosecha tendrán algunos impactos en la tierra y el rodal residual. [120] La práctica de la silvicultura sostenible limita los impactos de manera que los valores del bosque se mantengan a perpetuidad. Las prescripciones silvícolas son soluciones específicas para un conjunto específico de circunstancias y objetivos de gestión. [121] A continuación se presentan algunos métodos comunes:
La tala convencional es relativamente simple: todos los árboles en un bloque cortado se talan y se agrupan con racimos alineados en la dirección del arrastre, y luego un arrastrador arrastra los racimos hasta la plataforma de troncos más cercana. [122] Los operadores de taladoras-agrupadoras se concentran en el ancho de la franja talada, el número de árboles en un grupo y la alineación del grupo. Siempre que el límite del perímetro se tale durante el día, las operaciones del turno de noche pueden continuar sin el peligro de traspasar el bloque. La productividad del equipo se maximiza porque las unidades pueden trabajar independientemente unas de otras.
Un método de regeneración de edades uniformes que puede emplear regeneración natural o artificial . Implica la eliminación completa de la masa forestal de una sola vez. [123] La tala rasa puede ser biológicamente apropiada con especies que típicamente se regeneran a partir de rodales que reemplazan los incendios u otras perturbaciones importantes , como el pino torcido ( Pinus contorta ). Alternativamente, la tala rasa puede cambiar las especies dominantes en un rodal con la introducción de especies no nativas e invasoras, como se demostró en la Estación de Investigación Forestal Blodgett cerca de Georgetown, California . Además, la tala rasa puede prolongar la descomposición de la tala , exponer el suelo a la erosión, afectar el atractivo visual de un paisaje y eliminar el hábitat esencial de la vida silvestre. Es particularmente útil en la regeneración de especies de árboles como el abeto de Douglas ( Pseudotsuga menziesii ), que es intolerante a la sombra . [ verificación necesaria ] . Además, es probable que el disgusto del público general por la silvicultura de edades desiguales, en particular la tala rasa, dé como resultado un papel más importante para la gestión de edades desiguales también en tierras públicas. [124] En toda Europa, y en algunas partes de América del Norte, las plantaciones de edad uniforme, orientadas a la producción y administradas intensivamente están comenzando a ser consideradas de la misma manera que viejos complejos industriales: algo que hay que abolir o convertir en otra cosa. [125]
La tala rasa afectará muchos factores importantes del sitio en su efecto sobre la regeneración, incluidas las temperaturas del aire y del suelo . Kubin y Kemppainen (1991), [126] por ejemplo, midieron las temperaturas en el norte de Finlandia desde 1974 hasta 1985 en tres áreas taladas y en tres masas forestales vecinas dominadas por abetos comunes . La tala rasa no tuvo una influencia significativa sobre la temperatura del aire a 2 m sobre la superficie del suelo, pero los máximos diarios de temperatura del aire a 10 cm fueron mayores en el área talada que en el bosque no talado, mientras que los mínimos diarios a 10 cm fueron más bajos. Las heladas nocturnas fueron más frecuentes en la zona talada. Las temperaturas diarias del suelo a 5 cm de profundidad fueron de 2 °C a 3 °C mayores en el área de tala rasa que en el bosque no talado, y las temperaturas a profundidades de 50 cm y 100 cm fueron de 3 °C a 5 °C mayores. Las diferencias entre las áreas taladas y no taladas no disminuyeron durante los 12 años posteriores a la tala.
Un método de regeneración que depende de la brotación de los árboles cortados. La mayoría de las maderas duras, la secuoya costera y ciertos pinos brotan naturalmente de tocones y se pueden manejar mediante rebrotes. El monte bajo se utiliza generalmente para producir leña, madera para pasta y otros productos que dependen de árboles pequeños. Un pariente cercano del rebrote es el trasmochado . [127] Generalmente se reconocen tres sistemas de gestión de bosques de monte bajo: monte bajo simple, monte bajo con normas y sistema de selección de monte bajo. [128]
Prochnau (1963), [129] cuatro años después de la siembra, encontró que el 14% de las semillas viables de abeto blanco sembradas en suelo mineral habían producido plántulas sobrevivientes, en una proporción semilla:plántula de 7,1:1. Con abeto Engelmann, Smith y Clark (1960) [130] obtuvieron proporciones promedio de semillas:plántulas de séptimo año de 21:1 en semilleros escarificados en sitios secos, 38:1 en sitios húmedos y 111:1 en semilleros de hojarasca.
El método de selección de grupos es un método de regeneración de edades desiguales que se puede utilizar cuando se desea la regeneración de especies de tolerancia media. El método de selección de grupo aún puede provocar daños residuales en rodales densos; sin embargo, la caída direccional puede minimizar el daño. Además, los forestales pueden seleccionar entre toda la gama de clases de diámetro en el rodal y mantener un mosaico de clases de edad y diámetro.
La silvicultura clásica europea logró resultados impresionantes con sistemas como el método de control de Henri Biolley en Suiza, en el que el número y el tamaño de los árboles talados se determinaban con referencia a los datos recopilados de cada árbol en cada rodal medidos cada siete años. [131]
Si bien no está diseñado para aplicarse a las maderas mixtas boreales, el método de control se describe brevemente aquí para ilustrar el grado de sofisticación aplicado por algunos silvicultores europeos a la ordenación de sus bosques. El desarrollo de técnicas de gestión que permitieron monitorear el desarrollo de rodales y orientarlos hacia caminos sostenibles fue en parte una respuesta a experiencias pasadas, particularmente en países de Europa Central, de los efectos negativos de rodales puros y uniformes con especies a menudo inadecuadas para el sitio, que aumentó considerablemente el riesgo de degradación del suelo y enfermedades bióticas. El aumento de la mortalidad y su disminución generaron una preocupación generalizada, especialmente después del refuerzo de otras tensiones ambientales.
Por otra parte, los bosques mixtos, de edades más o menos desiguales, compuestos predominantemente de especies nativas, tratados según criterios naturales, han demostrado ser más sanos y más resistentes a todo tipo de peligros externos; y a la larga tales rodales son más productivos y más fáciles de proteger.
Sin embargo, las masas irregulares de este tipo son definitivamente más difíciles de gestionar; hubo que buscar nuevos métodos y técnicas, especialmente para el establecimiento de inventarios, así como para el control de incrementos y la regulación del rendimiento. En Alemania, por ejemplo, desde principios del siglo XIX, bajo la influencia de GL Hartig (1764-1837), la regulación del rendimiento se ha efectuado casi exclusivamente mediante métodos de adjudicación o fórmulas basados en la concepción de un bosque normal uniforme con una sucesión regular. de áreas de corte.
En Francia, por otra parte, se hicieron esfuerzos para aplicar otro tipo de gestión forestal, cuyo objetivo era llevar todas las partes del bosque a un estado de máxima capacidad productiva a perpetuidad. En 1878, el ingeniero forestal francés A. Gurnaud (1825–1898) publicó una descripción de un método de control para determinar el incremento y el rendimiento. El método se basó en el hecho de que mediante una tala cuidadosa y selectiva se puede mejorar la productividad del rodal residual, ya que la extracción de madera se realiza como una operación cultural. En este método, el incremento de rodales se determina periódicamente con precisión con el objeto de convertir gradualmente el bosque, mediante una ordenación selectiva y una experimentación continua, a una condición de equilibrio a la máxima capacidad productiva.
Henri Biolley (1858-1939) fue el primero en aplicar las ideas inspiradas de Gurnaud a la silvicultura práctica. A partir de 1890, gestionó los bosques de su distrito suizo según estos principios, dedicándose durante casi 50 años al estudio del incremento y al tratamiento de las masas encaminadas a la máxima producción, y demostrando la viabilidad del método de control. En 1920 publicó este estudio dando una base teórica para la gestión de los bosques según el método de control, describiendo los procedimientos a aplicar en la práctica (que él mismo desarrolló y simplificó en parte) y evaluando los resultados.
El trabajo pionero de Biolley formó la base sobre la que se desarrollaron posteriormente la mayoría de las prácticas de gestión forestal suizas, y sus ideas han sido generalmente aceptadas. Hoy en día, con la tendencia a intensificar la ordenación forestal y la productividad en la mayoría de los países, las ideas y la aplicación de un tratamiento cuidadoso y continuo de las masas con ayuda del método de control de volumen suscitan un interés cada vez mayor. En Gran Bretaña e Irlanda, por ejemplo, se aplica cada vez más los principios de la silvicultura de cobertura continua para crear estructuras permanentemente irregulares en muchos bosques. [132]
Las sembradoras puntuales y en hileras utilizan menos semillas que se siembran al voleo o aéreas, pero que pueden inducir la formación de grumos. La siembra en hileras y en puntos confiere una mayor capacidad para controlar la colocación de las semillas que la siembra al voleo. Además, sólo es necesario tratar un pequeño porcentaje del área total.
En el tipo de álamo temblón de la región de los Grandes Lagos, la siembra directa de semillas de coníferas generalmente ha fracasado. [133] Sin embargo, Gardner (1980) [134] después de ensayos en Yukon, que incluyeron la siembra al voleo de semillas de abeto blanco a 2,24 kg/ha que aseguraron una densidad del 66,5% en el tratamiento al voleo de primavera escarificado tres años después de la siembra, concluyó que la técnica era "una promesa considerable".
Un método de regeneración de edades uniformes que retiene árboles residuales ampliamente espaciados para proporcionar una dispersión uniforme de semillas en un área cosechada. En el método de los árboles semilleros, se dejan en pie de 2 a 12 árboles semilleros por acre (5 a 30/ha) para regenerar el bosque. Se conservarán hasta que se haya establecido la regeneración, momento en el que podrán eliminarse. Puede que no siempre sea económicamente viable o biológicamente deseable volver a entrar al rodal para eliminar los árboles semilleros restantes. La tala de árboles semilleros también puede verse como una tala rasa con regeneración natural y también puede tener todos los problemas asociados con la tala rasa. Este método es más adecuado para especies de semillas livianas y aquellas que no son propensas a ser arrojadas por el viento .
Los sistemas de selección son apropiados cuando se desea una estructura de rodal desigual, particularmente cuando la necesidad de retener una cobertura forestal continua por razones estéticas o ambientales pesa más que otras consideraciones de manejo. Se ha sugerido que la tala de selección es de mayor utilidad que los sistemas de madera de protección para regenerar rodales antiguos de abeto subalpino Engelmann Spruce (ESSF) en el sur de Columbia Británica. [135] En la mayoría de las áreas, la tala de selección favorece la regeneración del abeto más que la del abeto, que exige más luz. [136] [25] [137] En algunas áreas, se puede esperar que la tala de selección favorezca a la picea sobre las especies de madera dura menos tolerantes (Zasada 1972) [138] o el pino torcido. [25]
El uso de refugios para mejorar la germinación y la supervivencia en siembras puntuales busca capturar los beneficios del cultivo en invernadero , aunque sea en miniatura. El refugio para semillas Hakmet, por ejemplo, es un cono de plástico semitransparente de 8 cm de alto, con aberturas de 7 cm de diámetro en la base de 7,5 cm de diámetro y de 17 mm de diámetro en la parte superior de 24 mm de diámetro. [139] Este invernadero en miniatura aumenta la humedad del aire, reduce la desecación del suelo y eleva la temperatura del aire y del suelo a niveles más favorables para la germinación y el crecimiento de las plántulas que los que ofrecen las condiciones sin protección. El refugio está diseñado para descomponerse después de algunos años de exposición a la radiación ultravioleta.
Los refugios para semillas y la siembra de primavera mejoraron significativamente la densidad de población en comparación con la siembra en lugares desnudos, pero los refugios no mejoraron significativamente el crecimiento. La existencia de semillas desnudas fue extremadamente baja, posiblemente debido a la asfixia de las plántulas por abundante hojarasca herbácea y de hoja ancha, particularmente de álamo temblón y frambuesa roja, y exacerbada por la fuerte competencia de graminoides y frambuesa.
Los refugios cónicos (Cerkon™) generalmente produjeron una mayor supervivencia que la siembra al aire libre en macetas escarificadas en ensayos de técnicas de siembra directa en el interior de Alaska, y los refugios en forma de embudo (Cerbel™) generalmente produjeron una mayor supervivencia que la siembra al aire libre en macetas no escarificadas. [140] Ambos tipos de refugios son fabricados por AB Cerbo en Trollhättan, Suecia. Ambos están hechos de plástico opaco, blanco y degradable a la luz y miden 8 cm de altura una vez instalados.
Se sembró semilla de abeto blanco en Alaska en un sitio quemado en el verano de 1984, y se protegió con conos de plástico blanco en pequeños puntos escarificados a mano, o con embudos blancos colocados directamente en las cenizas residuales y el material orgánico. [141] Un grupo de seis cuervos ( Corvus corax ) fue observado en el área aproximadamente una semana después de que se completó la siembra a mediados de junio. Los daños promediaron 68% con conos y 50% con embudos en un área de tierras altas, y 26% con embudos en un área de llanura aluvial. El daño causado por los cuervos fue solo del 0,13% en áreas no quemadas pero por lo demás similares.
En ensayos de siembra en Manitoba entre 1960 y 1966 destinados a convertir rodales de álamo temblón en maderas mixtas de abeto y álamo temblón, la escarificación de 1961 en el bosque provincial de Duck Mountain permaneció receptiva a la siembra natural durante muchos años. [142]
En términos generales, el sistema de madera protectora es una serie de cortes parciales que eliminan los árboles de un rodal existente durante varios años y finalmente culmina en un corte final que crea un nuevo rodal de la misma edad. [143] Es un método de regeneración de edades uniformes que elimina los árboles en una serie de tres cosechas: 1) corte preparatorio; 2) Recorte de establecimientos; y 3) Corte de remoción. El éxito de practicar un sistema de madera de protección está estrechamente relacionado con: 1. la duración del período de regeneración, es decir, el tiempo transcurrido desde la tala de la madera de protección hasta la fecha en que se ha establecido una nueva generación de árboles; 2.la calidad del nuevo rodal con respecto a su densidad y crecimiento; y 3.el incremento de valor de los árboles de refugio. Se necesita información sobre el establecimiento, la supervivencia y el crecimiento de las plántulas influenciadas por la cobertura de los árboles de protección, así como sobre el crecimiento de estos árboles, como base para modelar el retorno económico de la práctica de un sistema de protección de madera. [144] El objetivo del método es establecer nueva reproducción forestal al amparo de los árboles retenidos. A diferencia del método del árbol semillero, los árboles residuales alteran las condiciones ambientales del sotobosque (es decir, luz solar, temperatura y humedad) que influyen en el crecimiento de las plántulas de los árboles. Este método también puede encontrar un punto medio con el ambiente de iluminación al tener menos luz accesible para los competidores y al mismo tiempo ser capaz de proporcionar suficiente luz para la regeneración de los árboles. [145] Por lo tanto, los métodos de madera de protección se eligen con mayor frecuencia para tipos de sitios caracterizados por condiciones extremas, con el fin de crear una nueva generación de árboles dentro de un período de tiempo razonable. Estas condiciones son válidas sobre todo en terrenos llanos que son secos y pobres o húmedos y fértiles. [146]
Los sistemas Shelterwood implican dos, tres o excepcionalmente más cortes parciales. Se realiza un corte final una vez obtenida la adecuada regeneración natural. El sistema de madera de protección se aplica más comúnmente como una madera de protección uniforme de dos cortes, primero un corte de regeneración inicial (semilla) y el segundo un corte de cosecha final. En rodales de menos de 100 años, puede resultar útil un ligero corte preparatorio. [138] Se ha recomendado una serie de cortas intermedias a intervalos de 10 a 20 años para rodales gestionados intensivamente. [136]
Sin embargo, desde el punto de vista operativo o económico, el sistema de madera de abrigo tiene desventajas: los costos de aprovechamiento son más altos; los árboles que se dejen para tala diferida pueden sufrir daños durante la tala de regeneración u operaciones de extracción relacionadas; el mayor riesgo de purga amenaza la fuente de semillas; es probable que aumenten los daños causados por los escarabajos de la corteza; la regeneración puede dañarse durante el corte final y las operaciones de extracción relacionadas; la dificultad de cualquier preparación del sitio aumentaría; y cualquier operación de preparación del sitio podría causar daños incidentales a la regeneración. [17] [114] [138] [147] [148]
El método de selección de un solo árbol es un método de regeneración de edades desiguales, más adecuado cuando se desea la regeneración de especies tolerantes a la sombra . Es típico que se eliminen los árboles más viejos y enfermos, lo que adelgaza el rodal y permite que crezcan árboles más jóvenes y sanos. La selección de un solo árbol puede ser muy difícil de implementar en rodales densos o sensibles y pueden ocurrir daños residuales en los rodales. Este método también es el que menos perturba la capa del dosel de todos los demás métodos. [149]
Se descubrió que la siembra puntual es el método de siembra directa más económico y fiable para convertir álamos y abedules en abetos y pinos . [150] En el Bosque Nacional Chippewa (Estados de los Lagos), la siembra de 10 semillas de cada una de abeto blanco y pino blanco bajo álamo temblón de 40 años después de diferentes grados de corte dio resultados en la segunda temporada que indican claramente la necesidad de eliminar o perturbar el suelo del bosque para obtener la germinación de abeto blanco y pino blanco con semillas. [133]
La siembra puntual de semillas de coníferas , incluida la picea blanca, ha tenido éxito ocasional, pero varios factores limitantes comúnmente limitan el éxito de la germinación : la desecación del suelo del bosque antes de que las raíces de los germinantes alcancen las reservas de humedad subyacentes; y, particularmente bajo maderas duras, la asfixia de pequeñas plántulas por la hojarasca prensada por la nieve y la vegetación menor. Kittredge y Gervorkiantz (1929) [133] determinaron que la eliminación del suelo del bosque de álamos aumentaba el porcentaje de germinación después de la segunda temporada en manchas de semillas tanto de pino blanco como de abeto blanco, en cuatro parcelas, del 2,5% al 5%, del 8% al 22%, del 1% al 9,5% y del 0% al 15%.
La siembra puntual requiere menos semilla que la siembra al voleo y tiende a lograr un espaciamiento más uniforme, aunque a veces con aglomeraciones. Los dispositivos utilizados en Ontario para la siembra manual por puntos son la sembradora en forma de "lata de aceite", palos de siembra y agitadores. [151] La lata de aceite es un recipiente provisto de un pico largo a través del cual se libera un número predeterminado de semillas con cada movimiento de la sembradora.
La cosecha de bloques cortados en los que sólo se va a eliminar una parte de los árboles es muy diferente a la tala rasa. [122] En primer lugar, se deben ubicar senderos que proporcionen acceso al equipo de tala y arrastre/transporte. Estos senderos deben ubicarse cuidadosamente para garantizar que los árboles restantes cumplan con los criterios de calidad y densidad de población deseados. En segundo lugar, el equipo no debe dañar el soporte residual. Sauder (1995) esboza otros deseos. [122]
Se reconoció que la escasez de semillas y la deficiencia de semilleros receptivos eran las principales razones del fracaso de la tala rasa. Un remedio que se ha intentado en Columbia Británica y Alberta ha sido el corte en tiras alternativas. [152] Se podría esperar que la mayor fuente de semillas de árboles no talados entre las franjas cortadas y la alteración del suelo del bosque dentro de las franjas cortadas aumenten la cantidad de regeneración natural. Los árboles se cortaron hasta un límite de diámetro en las franjas cortadas, pero los árboles grandes en las franjas de hojas a menudo resultaron demasiado tentadores y también se cortaron [25] , eliminando así aquellos árboles que de otro modo habrían sido la principal fuente de semillas.
Una consecuencia desafortunada del adelgazamiento de las franjas fue la acumulación de poblaciones de escarabajos del abeto. La tala sombreada del corte inicial, junto con un aumento en el número de árboles derribados por el viento en las franjas de hojas, proporcionaron condiciones ideales para el escarabajo. [153]
DeLong et al. (1991) [154] sugirieron plantar rodales de álamo temblón de 30 a 40 años de edad , basándose en el éxito de las píceas naturales en la regeneración de rodales de tales rodales: "Al plantar, se puede controlar el espaciamiento permitiendo una protección más fácil de los abetos". durante la entrada al rodal para la cosecha del estrato superior de álamo temblón".
Un método de aprovechamiento y regeneración que es un sistema silvícola relativamente nuevo que retiene elementos estructurales del bosque (tocones, troncos, troncos, árboles, especies del sotobosque y capas no perturbadas del suelo del bosque) durante al menos una rotación con el fin de preservar los valores ambientales asociados con estructuras estructuralmente complejas. bosques. [155]
"Los métodos de edades desiguales y de edades uniformes difieren en la escala e intensidad de la perturbación. Los métodos de edades desiguales mantienen una combinación de tamaños o edades de árboles dentro de un parche de hábitat mediante la tala periódica de árboles individuales o pequeños grupos. Los métodos de edades uniformes cosechan la mayoría o todo el piso superior y crear un parche de hábitat bastante uniforme dominado por árboles de la misma edad". [156] Los sistemas de gestión de edades uniformes han sido los principales métodos a utilizar al estudiar los efectos en las aves. [157]
Un estudio realizado entre 1955 y 1956 para determinar la supervivencia, el desarrollo y las razones del éxito o el fracaso de las plantaciones de madera para pulpa de coníferas (principalmente de abeto blanco) en Ontario y Quebec de hasta 32 años encontró que la mayor parte de la mortalidad se produjo dentro de los primeros cuatro años. años de siembra, sitio y clima desfavorables siendo las principales causas del fracaso. [158]
Los árboles regenerados naturalmente en el sotobosque antes de la cosecha constituyen un caso clásico de buenas y malas noticias. El abeto blanco del sotobosque es de particular importancia en los bosques mixtos dominados por el álamo temblón , como en las secciones B15, B18a y B19a de Manitoba, [159] y en otros lugares. Hasta finales del siglo pasado, el sotobosque de abeto blanco se consideraba principalmente como dinero en el banco en un depósito a largo plazo y de bajo interés, cuyo rendimiento final se obtenía después de una lenta sucesión natural, [160] pero el recurso se vio cada vez más amenazado. con la intensificación de la recolección de álamo temblón. Las plantaciones de abeto blanco en sitios de madera mixta resultaron costosas, riesgosas y, en general, infructuosas. [160] Esto impulsó esfuerzos para ver qué se podría hacer con respecto al cultivo de álamo temblón y abeto blanco en la misma base terrestre protegiendo el crecimiento avanzado del abeto blanco existente, dejando una variedad de árboles de cultivo viables durante el primer corte y luego cosechando tanto maderas duras como abetos en el Corte final. La información sobre el componente del sotobosque es fundamental para la planificación del manejo del abeto. Brace y Bella cuestionaron la capacidad de la tecnología de recolección actual y de las cuadrillas empleadas para proporcionar una protección adecuada a los sotobosques de abeto blanco. Es posible que se necesite equipo especializado y capacitación, tal vez con incentivos financieros, para desarrollar procedimientos que confieran el grado de protección necesario para que el sistema sea viable. La planificación eficaz del manejo del sotobosque requiere más que un mejor inventario de maderas mixtas.
Siempre será deseable evitar daños al sotobosque. El artículo de Sauder (1990) [161] sobre el aprovechamiento mixto de madera describe estudios diseñados para evaluar métodos de reducción de daños no triviales a los residuos del sotobosque que comprometerían sus posibilidades de convertirse en un futuro árbol de cultivo. Sauder concluyó que: (1) las medidas operativas que protegieron los tallos residuales no pueden aumentar indebidamente los costos, (2) toda la tala, tanto de coníferas como de maderas duras, debe realizarse en una sola operación para minimizar la entrada del talador-acumulador al rodal residual, (3) varios procedimientos operativos pueden reducir los daños al sotobosque, algunos de ellos sin incurrir en costos adicionales, y (4) la cosecha exitosa de los bloques de tratamiento depende principalmente de la ubicación inteligente de las pistas de arrastre y los desembarques. En resumen, la clave para proteger el sotobosque de abeto blanco sin sacrificar la eficiencia de la tala es una combinación de buena planificación, buena supervisión, uso de equipo apropiado y operadores concienzudos y bien capacitados. Incluso el mejor plan no reducirá los daños al sotobosque a menos que se supervisa su implementación. [162]
Es necesario establecer nuevos rodales para garantizar el suministro futuro de abeto blanco comercial procedente de 150.000 ha de bosques mixtos boreales en cuatro de las secciones forestales regionales de Rowe (1972) [159] que se extienden a ambos lados de Alberta, Saskatchewan y Manitoba, aproximadamente desde Peace River AB hasta Brandon MB. . [163] En la década de 1980, con la cosecha utilizando equipos y procedimientos convencionales, un aumento dramático en la demanda de álamo temblón planteó un problema grave para el sotobosque de abeto asociado. Antiguamente, el abeto blanco del sotobosque había alcanzado un tamaño comercial mediante sucesión natural bajo la protección de las maderas duras. Brace articuló una preocupación generalizada: "La necesidad de proteger el abeto como componente de las maderas mixtas boreales va más allá de la preocupación por el futuro suministro comercial de madera blanda. Las preocupaciones también incluyen la pesca y el hábitat de la vida silvestre, la estética y la recreación, una insatisfacción general con la tala rasa de las maderas mixtas y un gran interés en la perpetuación de las maderas mixtas, como se expresó recientemente en 41 reuniones públicas sobre el desarrollo forestal en el norte de Alberta...". [163]
Sobre la base de pruebas de tres sistemas de explotación maderera en Alberta, Brace (1990) [164] afirmó que se pueden retener cantidades significativas de sotobosque utilizando cualquiera de esos sistemas, siempre que se dirija un esfuerzo suficiente hacia la protección. Los beneficios potenciales incluirían un mayor suministro de madera blanda a corto plazo, un mejor hábitat para la vida silvestre y una estética de los bloques cortados, así como una reducción de las críticas públicas a las prácticas de tala anteriores. Stewart y cols. (2001) [165] desarrollaron modelos estadísticos para predecir el establecimiento natural y el crecimiento en altura del abeto blanco del sotobosque en el bosque boreal mixto de Alberta utilizando datos de 148 parcelas de muestreo permanentes e información complementaria sobre el crecimiento en altura de la regeneración del abeto blanco y la cantidad y tipo. de sustrato disponible. Un modelo discriminante clasificó correctamente el 73% de los sitios en cuanto a la presencia o ausencia de un sotobosque de abeto blanco, basándose en la cantidad de área basal de abeto, madera podrida, régimen ecológico de nutrientes, fracción de arcilla del suelo y elevación, aunque solo explicó el 30%. de la variación de los datos. En sitios con sotobosque de abeto blanco, un modelo de regresión relacionó la abundancia de regeneración con la cubierta de madera podrida, el área basal de abeto, el área basal de pino, la fracción de arcilla del suelo y la cubierta de pasto (R² = 0,36). Aproximadamente la mitad de las plántulas encuestadas crecieron en madera podrida, y sólo el 3% en suelo mineral, y las plántulas tenían diez veces más probabilidades de haberse establecido en estos sustratos que en la hojarasca. El suelo mineral expuesto cubrió sólo el 0,3% del área del transecto observado.
La gestión avanzada del crecimiento , es decir, el uso de árboles del sotobosque suprimidos, puede reducir los costos de reforestación, acortar las rotaciones, evitar la desnudez del sitio de árboles y también reducir los impactos adversos sobre los valores estéticos, de vida silvestre y de las cuencas hidrográficas. [166] [167] Para ser valioso, el crecimiento avanzado debe tener una composición y distribución de especies aceptables, tener potencial de crecimiento después de la liberación y no ser vulnerable a daños excesivos causados por la tala.
La edad de crecimiento avanzado es difícil de estimar a partir de su tamaño, [168] ya que un blanco que parece tener entre dos y tres años bien puede tener más de veinte años. [169] Sin embargo, la edad no parece determinar la capacidad de crecimiento avanzado del abeto para responder a la liberación, [166] [167] [170] y los árboles de más de 100 años han mostrado rápidas tasas de crecimiento después de la liberación. Tampoco existe una relación clara entre el tamaño del crecimiento anticipado y su tasa de crecimiento cuando se publica.
Cuando el crecimiento avanzado consiste tanto en abeto como en abeto , este último tiende a responder a la liberación más rápidamente que el primero, mientras que el abeto sí responde. [171] [172] Sin embargo, si la proporción entre abeto y pícea es grande, la mayor capacidad de respuesta del abeto a la liberación puede someter a la pícea a una competencia lo suficientemente severa como para anular gran parte del efecto del tratamiento de liberación. Incluso el alivio temporal de la competencia de los arbustos ha aumentado las tasas de crecimiento en altura de la picea blanca en el noroeste de New Brunswick, lo que ha permitido que la picea supere a los arbustos. [173]
La preparación del sitio es cualquiera de los diversos tratamientos que se aplican a un sitio para prepararlo para sembrar o plantar. El objetivo es facilitar la regeneración de ese sitio mediante el método elegido. La preparación del sitio puede diseñarse para lograr, individualmente o en cualquier combinación: un mejor acceso, mediante la reducción o reorganización de la tala, y la mejora del suelo forestal, el suelo, la vegetación u otros factores bióticos adversos. La preparación del sitio se lleva a cabo para mejorar una o más limitaciones que de otro modo podrían frustrar los objetivos de la gestión. McKinnon et al. han preparado una valiosa bibliografía sobre los efectos de la temperatura del suelo y la preparación del sitio en especies de árboles subalpinos y boreales . (2002). [174]
La preparación del sitio es el trabajo que se realiza antes de que se regenere un área forestal. Algunos tipos de preparación del sitio se están quemando.
La quema al voleo se utiliza comúnmente para preparar sitios talados para la plantación, por ejemplo, en el centro de Columbia Británica [175] y en la región templada de América del Norte en general. [176]
La quema prescrita se lleva a cabo principalmente para reducir el riesgo de tala y mejorar las condiciones del sitio para la regeneración; Todos o algunos de los siguientes beneficios pueden acumularse:
En algunas ocasiones se intentó en Ontario la quema prescrita para preparar los sitios para la siembra directa, pero ninguna de las quemas fue lo suficientemente caliente como para producir un lecho de siembra adecuado sin una preparación mecánica suplementaria del sitio. [151]
Los cambios en las propiedades químicas del suelo asociados con la quema incluyen un aumento significativo del pH, que Macadam (1987) [175] en la zona subboreal de abetos del centro de Columbia Británica encontró que persistía más de un año después de la quema. El consumo promedio de combustible fue de 20 a 24 t/ha y la profundidad del suelo del bosque se redujo entre un 28% y un 36%. Los aumentos se correlacionaron bien con las cantidades de corte (tanto total como de ≥7 cm de diámetro) consumidas. El cambio de pH depende de la gravedad de la quemadura y de la cantidad consumida; el aumento puede ser de hasta dos unidades, un cambio de cien veces. [177] Las deficiencias de cobre y hierro en el follaje de la picea blanca en talas rasas quemadas en el centro de Columbia Británica podrían atribuirse a niveles elevados de pH. [178]
Incluso un fuego de corte al voleo en un claro no produce una quemadura uniforme en toda el área. Tarrant (1954), [179] por ejemplo, encontró que sólo el 4% de una quema de 140 ha se había quemado severamente, el 47% se había quemado levemente y el 49% no se había quemado. La quema después del amontonamiento obviamente acentúa la heterogeneidad posterior.
Los aumentos marcados en el calcio intercambiable también se correlacionaron con la cantidad de corte consumido de al menos 7 cm de diámetro. [175] La disponibilidad de fósforo también aumentó, tanto en el suelo del bosque como en la capa de suelo mineral de 0 cm a 15 cm, y el aumento aún era evidente, aunque algo disminuido, 21 meses después de la quema. Sin embargo, en otro estudio [180] en la misma zona subboreal de abetos se encontró que, aunque aumentó inmediatamente después de la quema, la disponibilidad de fósforo había caído por debajo de los niveles previos a la quema en nueve meses.
El nitrógeno se perderá del sitio debido a la quema, [175] [180] [181] aunque Macadam (1987) [175] encontró que las concentraciones en el suelo del bosque restante habían aumentado en dos de seis parcelas, mientras que las otras mostraron disminuciones. Las pérdidas de nutrientes pueden verse compensadas, al menos a corto plazo, por la mejora del microclima del suelo gracias a la reducción del espesor del suelo forestal, donde las bajas temperaturas del suelo son un factor limitante.
Los bosques de Picea/Abies de las estribaciones de Alberta se caracterizan a menudo por profundas acumulaciones de materia orgánica en la superficie del suelo y temperaturas frías del suelo, lo que dificulta la reforestación y da como resultado un deterioro general de la productividad del sitio; Endean y Johnstone (1974) [182] describen experimentos para probar la quema prescrita como medio de preparación de semilleros y mejora del sitio en áreas representativas de Picea/Abies taladas a ras de suelo. Los resultados mostraron que, en general, la quema prescrita no redujo satisfactoriamente las capas orgánicas ni aumentó la temperatura del suelo en los sitios analizados. Los aumentos en el establecimiento, supervivencia y crecimiento de las plántulas en los sitios quemados fueron probablemente el resultado de ligeras reducciones en la profundidad de la capa orgánica, aumentos menores en la temperatura del suelo y mejoras marcadas en la eficiencia de las cuadrillas de plantación. Los resultados también sugirieron que el proceso de deterioro del sitio no ha sido revertido por los tratamientos de quema aplicados.
El peso de la cortadura (el peso seco al horno de toda la copa y la porción del tallo < 4 pulgadas de diámetro) y la distribución del tamaño son factores importantes que influyen en el riesgo de incendio forestal en los sitios de cosecha. [183] Kiil (1968) mostró a los gestores forestales interesados en la aplicación de la quema prescrita para la reducción de peligros y la silvicultura un método para cuantificar la carga de tala. [184] En el centro-oeste de Alberta, taló, midió y pesó 60 abetos blancos, graficó (a) el peso de los cortes por unidad de volumen comercializable frente al diámetro a la altura del pecho (dap) y (b) el peso de los cortes finos (<1,27 cm) también contra el dap, y produjo una tabla de distribución de peso y tamaño de corte en un acre de un rodal hipotético de abeto blanco. Cuando se desconoce la distribución del diámetro de un rodal, se puede obtener una estimación del peso de la corta y la distribución del tamaño a partir del diámetro promedio del rodal, el número de árboles por unidad de área y el volumen en pies cúbicos comercializables. Los árboles de muestra en el estudio de Kiil tenían copas completamente simétricas. Probablemente se sobreestimarían los árboles de crecimiento denso con copas cortas y a menudo irregulares; Probablemente se subestimarían los árboles de crecimiento abierto con copas largas.
El Servicio Forestal de Estados Unidos destaca la necesidad de proporcionar sombra a los jóvenes plantones de abeto de Engelmann en las altas Montañas Rocosas . Los lugares aceptables para plantar se definen como micrositios en los lados norte y este de troncos, tocones o cortes, y que se encuentran a la sombra proyectada por dicho material. [185] Cuando los objetivos de gestión especifican un espaciamiento más uniforme o densidades más altas que las que se pueden obtener a partir de una distribución existente de material que proporciona sombra, se ha llevado a cabo la redistribución o importación de dicho material.
La preparación del sitio en algunos sitios podría realizarse simplemente para facilitar el acceso de los plantadores, o para mejorar el acceso y aumentar el número o la distribución de micrositios adecuados para plantar o sembrar.
Wang y cols. (2000) [186] determinaron el rendimiento en campo de las píceas blancas y negras ocho y nueve años después de su trasplantación en sitios boreales de madera mixta después de la preparación del sitio (zanjas con disco Donaren versus sin zanjas) en dos tipos de plantaciones (abiertas versus protegidas) en el sureste de Manitoba. La excavación de zanjas en Donaren redujo ligeramente la mortalidad de la picea negra, pero aumentó significativamente la mortalidad de la picea blanca. Se encontró una diferencia significativa en altura entre las plantaciones abiertas y protegidas para la picea negra pero no para la picea blanca, y el diámetro del cuello de la raíz en las plantaciones protegidas fue significativamente mayor que en las plantaciones abiertas para la picea negra pero no para la picea blanca. La plantación abierta de abeto negro tuvo un volumen significativamente menor (97 cm 3 ) en comparación con las plantaciones de abeto negro protegidas (210 cm 3 ), así como las plantaciones abiertas de abeto blanco (175 cm 3 ) y protegidas (229 cm 3 ). Las plantaciones abiertas de abeto blanco también tuvieron un volumen menor que las plantaciones protegidas de abeto blanco. Para el material de trasplante, las plantaciones en franjas tuvieron un volumen significativamente mayor (329 cm 3 ) que las plantaciones abiertas (204 cm 3 ). Wang y cols. (2000) [186] recomendaron que se utilizara la preparación del sitio de plantación protegido.
Hasta 1970, ningún equipo "sofisticado" de preparación del sitio había entrado en funcionamiento en Ontario, [187] pero se reconocía cada vez más la necesidad de equipos más eficaces y versátiles. En ese momento, se estaban realizando mejoras en los equipos desarrollados originalmente por el personal de campo y estaban aumentando las pruebas de campo de equipos de otras fuentes.
Según J. Hall (1970), [187] al menos en Ontario, la técnica de preparación del sitio más utilizada era la escarificación mecánica poscosecha mediante equipos montados en la parte frontal de una topadora (cuchilla, rastrillo, arado en V o dientes). , o arrastrado detrás de un tractor (escarificador Imsett o SFI, o picadora rodante). Las unidades de tipo arrastre diseñadas y construidas por el Departamento de Tierras y Bosques de Ontario utilizaban cadenas de ancla o plataformas de tractor por separado o en combinación, o eran tambores o barriles de acero con aletas de varios tamaños y se usaban en juegos solos o combinados con unidades de plataforma de tractor o cadena de ancla.
El informe de J. Hall (1970) [187] sobre el estado de la preparación del sitio en Ontario señaló que se encontró que las hojas y los rastrillos eran muy adecuados para la escarificación posterior al corte en rodales de madera dura tolerantes a la regeneración natural del abedul amarillo . Los arados fueron más eficaces para tratar la maleza densa antes de la siembra, a menudo junto con una máquina sembradora. A veces se utilizaban dientes escarificadores, por ejemplo, los dientes de Young, para preparar los sitios para la siembra, pero se descubrió que su uso más eficaz era preparar los sitios para la siembra, particularmente en áreas atrasadas con maleza ligera y crecimiento herbáceo denso. Las picadoras rodantes encontraron aplicación en el tratamiento de maleza espesa, pero solo podían usarse en suelos sin piedras. Los tambores con aletas se usaban comúnmente en cortes de pino y abeto en sitios con matorrales frescos con una capa profunda de mantillo y corte pesado, y debían combinarse con una unidad de plataforma tractora para asegurar una buena distribución del corte. El escarificador SFI, una vez reforzado, había tenido "bastante éxito" durante dos años, se estaban realizando pruebas prometedoras con el escarificador de cono y el escarificador de anillo y se había iniciado el desarrollo de un nuevo escarificador de mayales para su uso en sitios con suelos poco profundos y rocosos. El reconocimiento de la necesidad de ser más eficaz y eficiente en la preparación del sitio llevó al Departamento de Tierras y Bosques de Ontario a adoptar la política de buscar y obtener para pruebas de campo nuevos equipos de Escandinavia y otros lugares que parecían prometedores para las condiciones de Ontario, principalmente en el norte. Así comenzaron las pruebas del cultivador Brackek de Suecia y del surcador rotativo Vako-Visko de Finlandia.
Según J. Charton y A. Peterson, [188] la escarificación manual con motor es más adecuada para proyectos de restauración pequeños (menos de 25.000 árboles) o en áreas ecológicamente sensibles, como zonas ribereñas o áreas propensas a la erosión.
Según J. Charton, [189] la intensidad de la escarificación puede afectar la mortalidad y el crecimiento de las plántulas del primer año. La escarificación debe aplicarse adecuadamente en diversas condiciones del sitio para garantizar que funcione de manera positiva para las plántulas plantadas. Dado que se demostró que tanto el fireweed como el bluejoint son moderadores de la humedad del suelo, la reducción de la intensidad de la escarificación puede ser beneficiosa para las plántulas plantadas en las áreas más húmedas de la península de Kenai. Sin embargo, se deben considerar otros factores, como fomentar la regeneración natural para promover las composiciones de especies anteriores a los escarabajos. Los administradores de reforestación deben equilibrar la respuesta a la escarificación en áreas húmedas para lograr el equilibrio adecuado entre la supervivencia y el crecimiento de las plántulas plantadas y lograr el nivel deseado de regeneración natural.
Los tratamientos de preparación del sitio que crean lugares elevados para plantar comúnmente han mejorado el rendimiento de los trasplantes en sitios sujetos a baja temperatura del suelo y exceso de humedad del suelo. Sin duda, los montículos pueden tener una gran influencia en la temperatura del suelo. Draper y cols. (1985), [190] por ejemplo, documentaron esto así como el efecto que tuvo sobre el crecimiento de las raíces de plantas exteriores (Tabla 30).
Los montículos se calentaron más rápidamente, y a profundidades de suelo de 0,5 cm y 10 cm promediaron 10 y 7 °C más, respectivamente, que en el control. En los días soleados, la temperatura máxima diurna de la superficie en el montículo y la capa orgánica alcanzó entre 25 °C y 60 °C, dependiendo de la humedad del suelo y la sombra. Los montículos alcanzaron una temperatura media del suelo de 10 °C a 10 cm de profundidad cinco días después de la siembra, pero el control no alcanzó esa temperatura hasta cincuenta y ocho días después de la siembra. Durante la primera temporada de crecimiento, los montículos tuvieron tres veces más días con una temperatura media del suelo superior a 10 °C que los micrositios de control.
Los montículos de Draper et al. (1985) [190] recibieron cinco veces la cantidad de radiación fotosintéticamente activa (PAR) sumada en todos los micrositios muestreados durante la primera temporada de crecimiento; el tratamiento de control recibió consistentemente alrededor del 14% del PAR diario de base, mientras que los montículos recibieron más del 70%. En noviembre, las heladas de otoño habían reducido la sombra, eliminando el diferencial. Aparte de su efecto sobre la temperatura, la radiación incidente también es importante desde el punto de vista fotosintético. El micrositio de control promedio estuvo expuesto a niveles de luz por encima del punto de compensación durante sólo tres horas, es decir, una cuarta parte del período de luz diario, mientras que los montículos recibieron luz por encima del punto de compensación durante once horas, es decir, el 86% del mismo período de luz diario. período. Suponiendo que la luz incidente en el rango de intensidad de 100-600 µEm‾²s‾1 es la más importante para la fotosíntesis , los montículos recibieron más de cuatro veces la energía luminosa diaria total que llegó a los micrositios de control.
Con la preparación lineal del sitio, la orientación a veces viene dictada por la topografía u otras consideraciones, pero cuando se puede elegir la orientación, puede marcar una diferencia significativa. Un experimento de excavación de zanjas en disco en la zona subboreal de abetos en el interior de la Columbia Británica investigó el efecto sobre el crecimiento de plantas exteriores jóvenes ( pino torcido ) en 13 posiciones de plantación de micrositio: berma, bisagra y zanja; en las orientaciones norte, sur, este y oeste, así como en las zonas no tratadas entre surcos. [191] Los volúmenes de tallos de los árboles del décimo año en los micrositios orientados al sur, este y oeste fueron significativamente mayores que los de los árboles en los micrositios orientados al norte y no tratados. Sin embargo, se consideró que la selección del lugar de plantación era más importante en general que la orientación de la zanja.
En un estudio de Minnesota, las franjas N-S acumularon más nieve, pero la nieve se derritió más rápido que en las franjas E-W durante el primer año después de la tala. [192] El derretimiento de la nieve fue más rápido en las franjas cercanas al centro del área talada que en las franjas fronterizas contiguas al rodal intacto. Las tiras, de 50 pies (15,24 m) de ancho, alternadas con tiras sin cortar de 16 pies (4,88 m) de ancho, fueron taladas en un rodal de Pinus resinosa , de entre 90 y 100 años.
