Introducción
La biogeografía de México ha permitido generar diversos procesos evolutivos de taxones en el país con una diversificación importante de organismos vivos y un alto porcentaje de endemismo de plantas (Rzedowski, 2006; Sarukhán et al., 2009; Villaseñor, 2016). Desde hace 30 años se calcula la existencia de 18 000 especies nativas conocidas (Rzedowski, 2006). Villaseñor (2016) estima un total de 23 314 especies de plantas vasculares. En el país, las coníferas representan 16% (94) del total de especies que existe en el mundo (Martínez-Meyer, Sosa y Álvarez, 2014). México es considerado un centro secundario de diversificación del género de Pinus, ya que existen alrededor de medio centenar de especies registradas, de las cuales 26 son endémicas (50%), sin considerar diferentes subespecies y variedades (Gernandt y Pérez-de la Rosa, 2014; Martínez-Meyer et al., 2014).
Los bosques de pinos se encuentran preferentemente en las zonas montañosas, serranías y cordilleras aisladas en el Altiplano y entremezclados en las planicies tropicales (Challenger y Soberón, 2008; Gernandt y Pérez-de la Rosa, 2014). Se encuentran clasificados en dos tipos de comunidades vegetales: bosques primarios de pino y bosques mixtos (pino-encino y encino-pino); y crecen a diferentes elevaciones, cercanos a 0 hasta 4000 m, climas y exposiciones (Rzedowski, 2006). La superficie de bosques de pinos puros y mixtos, en México, es de 205 343.50 km2, de los cuales el 64% son bosques primarios y el 36% son bosques secundarios arbustivos (INEGI, 2016).
La desaparición de especies es causada por la deforestación, fragmentación de la vegetación, recolección excesiva, agricultura, cambio de uso de suelo, ganadería, incendios forestales y sequías, entre otros factores. En los últimos años en México se han reportado 26 taxones de plantas extintas (Baena y Halffter, 2008), 987 especies se encuentran en las categorías de riesgo que a continuación se indican: probablemente extintas en el medio silvestre, en peligro de extinción, amenazadas y sujetas a protección especial (NOM-059-SEMARNAT-2010, 2010). Es importante hacer hincapié que, dentro de este universo, 10 especies de pinos pertenecen a la categoría “peligro de extinción” y 10 a “sujetas a protección especial” (NOM-059-SEMARNAT-2010, 2010).
En México, una parte importante de selvas y bosques conservadas se encuentra en tierras con población indígena. En la actualidad, las principales concentraciones de diversidad biológica están amenazadas o en peligro por diversos factores externos, principalmente de origen antrópico como la tala clandestina, las actividades extractivas y el cambio climático, entre otros (Toledo, Barrera y Boege, 2019). Por otra parte, los estudios sobre la ubicación precisa y actualizada de las especies de pinos consideradas en riesgo son incipientes; de tal manera que resulta interesante investigar a detalle su distribución espacial y conocer como pueden ser afectada por las condiciones sociales y ambientales. Los objetivos del presente estudio fueron: 1) conocer la distribución natural de las especies de Pinus consideradas en las categorías riesgo de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM‑059-Semarnat-2010 (2010 y 2019) y 2) identificar la posible asociación entre estas categorías de riesgo y los factores socio-ambientales predominantes en los lugares de ubicación de tales especies.
Materiales y Métodos
Este estudio se dividió en dos etapas. Primero, se obtuvieron los datos de localización y características de las especies de interés por medio de consultas a herbarios, bases de datos científicas y búsquedas específicas en el proyecto del Inventario Nacional Forestal y de Suelos (coordinado por la Comisión Nacional Forestal de México). Posteriormente se recuperó información espacial sobre marginación socioeconómica, degradación de suelos y zonificación forestal de las localidades donde, los pinos en alguna categoría de riesgo, se distribuyen de manera natural para realizar un análisis estadístico de la información denominado “análisis de contingencia”. Ambas etapas se describen a continuación.
Debido a la amplitud y alcance del trabajo, el área de estudio comprendió todo el territorio mexicano, los bosques de pino y sus diferentes asociaciones (incluyendo vegetación secundaria), áreas con diferentes tipos de matorrales y asociaciones de pastizal; y selva de la Península de Yucatán, región donde crece el Pinus caribaea (Figura 1).
Figura 1: Localización de bosques templados de México. Fuente: INEGI (2016).
Registros de presencia de los pinos en riesgo
Los pinos bajo estudio fueron 20 especies en riesgo consideradas en las Norma Oficial Mexicana NOM-059-Semarnat-2010 (2010 y 2019), las cuales se enlistan a continuación: Pinus attenuata Lemmon, P. caribaea Morelet var. hondurensis (Senecl.) W. H. Barrett et. Golfari, P. contorta Douglas ex Loudon var. murrayana (Balf.) Engelm, P. coulteri D. Don, P. culminicola Andresen et Beaman, P. jaliscana Pérez de la Rosa, P. jeffreyi Greville & Balf., P. johannis M. F. Rob. -Pass., P. lagunae (Rob.-Pass.) Passini., P. martinezii E. Larsen, P. maximartinezii Rzed., P. monophylla Torr. & Frém., P. muricata D. Don., P. nelsonii Shaw., P. pinceana Gordon, P. quadrifolia Parl. ex Sudw., P. remota (E. Little) D. K. Bailey et Hawksw., P. rzedowskii Madrigal et M. Caball., P. strobiformis Engelm. y P. strobus var. chiapensis Martínez.
Conforme a la metodología que usaron Ruiz-Jiménez, de los Santos, Parraguirre y Saavedra (2018) se obtuvieron registros botánico-geográficos de diferentes herbarios, tanto en físico como virtuales, nacionales e internacionales (Cuadro 1). Además, se consultaron las bases de datos del Inventario Nacional Forestal y Suelos (SNIGF, 2014), y se consultaron fuentes bibliográficas especializadas sobre fitogeografía de los pinos bajo estudio.
Table 1: Herbariums consulted.
No. |
Institución (nombre del herbario) |
Dirección de consulta |
1 |
Universidad Autónoma Chapingo (CHAP) |
Texcoco, México, México |
2 |
Colegio de Postgraduados (CHAPA) |
Montecillo, México, México |
3 |
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del IPN (ENCB) |
Miguel Hidalgo, Ciudad de México, México |
4 |
Universidad Autónoma Metropolitana (UAMIZ) |
Iztapalapa, Ciudad de México, México |
5 |
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIF) |
Coyoacán, Ciudad de México, México |
6 |
Facultad de Biología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (EBUM) |
Morelia, Michoacán, México |
7 |
Instituto Nacional de Ecología A.C. (XAL) |
Xalapa, Veracruz, México |
8 |
Instituto de Biología de la Universidad Nacional Autónoma de México (MEXU) |
|
9 |
Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (HVC) |
|
10 |
Universidad Autónoma de San Luis Potosí (SLPM) |
|
11 |
Red Mundial de Información sobre la Biodiversidad (REMIB) |
|
12 |
Red de Herbarios del Noreste de México (Herbanwmex) |
|
13 |
The Global Biodiversity Information Facility (GBIF) |
|
14 |
The Consortium of Midwest Herbaria |
|
15 |
The Gymnosperm Database |
|
16 |
The Flora of Baja California |
|
17 |
The SouthEast Regional Network of Expertise and Collections (SERNEC) |
|
18 |
Ciencias Forestales de Nuevo León |
Linares, Nuevo León, México |
19 |
Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional, Unidad Durango del IPN (CIIDIR) |
Durango, Durango, México |
20 |
Red de Herbarios del Noroeste de México (RHNM) |
|
21 |
Herbario del Rancho Santa Ana Botanic Garden (RSA) |
|
22 |
Herbario de la Universidad de Sonora (UNISON-USON) |
https://herbanwmex.net/portal/collections/misc/collprofiles.php?collid=7 |
23 |
Inventario Nacional Forestal y de Suelos (CONAFOR) |
Geo-procesamientos de los datos geográficos
Se integró una base de datos geográficos de los registros consultados en ExcelTM, se realizó un revisión y depuración preliminar para eliminar duplicidades y registros falso positivos localizados en pinetum, arboretum, jardines, ciudades. Se evaluó que las coordenadas de los sitios de colectas correspondieran con la información geográfica contenida en las etiquetas de cada colecta de los pinos consultados, después todas se homogenizaron utilizando el sistema de coordenadas geográficas en grados decimales. Para su manejo espacial se importó al sistema de información geográfica ArcMapTM 10.2.1 con el módulo “Add XY data”, y obtener una capa (archivo Shapefile). Posteriormente, la validación se realizó con el apoyo de coberturas cartográficas como fueron de estados y municipios del país, de las series de uso de suelo y vegetación de INEGI y del inventario nacional forestal y suelos de la CONAFOR. Se efectuaron geo-procesamientos, en el módulo “Intersect” con las coberturas: grado de marginación (bajo, medio, alto y muy alto; CONAPO, 2016), tipos de degradación de suelos (ligero, moderado, fuerte y extremo) -en términos de la reducción de la productividad biológica de los terrenos- (SEMARNAT, 2004) y zonas de conservación, producción y restauración (SNIGF, 2012); escalas 1:250.000.
Análisis de contingencia
A partir de la base de datos geográficos de los registros de los pinos en riesgo, que incluyeron coberturas temáticas, la información de marginación socioeconómica, degradación de suelos y zonificación forestal de las especies bajo estudio se integró en tres matrices: las filas fueron las dos grandes categorías de riesgo: protección especial y peligro de extinción, y las columnas los factores sociales y ambientales: grados de marginación, grados de degradación de suelos y zonificación forestal. Dada la naturaleza categórica de los datos, el análisis de la información se realizó mediante el método estadístico denominado “análisis de contingencia” (Agresti, 2007), que se basa en la comparación entre las frecuencias observadas y esperadas mediante la estadística de prueba indicada en la Ecuación (1), la cual se distribuye como una chi-cuadrada, cuyos grados de libertad corresponden al producto (r-1)(c-1), donde r es el número de filas y c el número de columnas de la tabla de contingencia (Wackerly, Mendenhall y Scheaffer, 2008).
donde:
n ij es la frecuencia observada en la fila i y columna j
^E(nij)=ni.n.jn es la frecuencia esperada en la fila i y columna j
ni.=∑cj=1nij es el número de observaciones en la fila i
n.j=∑ri=1nij es el número de observaciones en la columna j
n=∑ri=1∑cj=1nij es el número total de observaciones
Los residuales de celdas, también llamadas desviaciones-chi o desviaciones escaladas, fueron expresadas mediante la siguiente Ecuación (2):
Los valores de chi-cuadrada por celda, fueron obtenidos de la siguiente manera:
En todos los casos, las hipótesis nulas evaluadas consideraron la independencia entre factores ambientales y sociales y las categorías de riesgo de las veinte especies forestales estudiadas. De esta manera, tales conjeturas quedaron de la siguiente manera:
Grado de marginación:
Ha: El grado de marginación y las categorías de riesgo son independientes.
Ho: El grado de marginación y las categorías de riesgo no son independientes.
Grado de degradación del suelo:
Ha: El grado de degradación del suelo y las categorías de riesgo son independientes.
Ho: El grado de degradación del suelo y las categorías de riesgo no son independientes.
Tipo de zonificación forestal:
Ha: El tipo de zonificación forestal y las categorías de riesgo son independientes.
Ho: El tipo de zonificación forestal y las categorías de riesgo no son independientes.
Estas hipótesis se rechazaron cuando el p-value correspondiente a la estadística de prueba (Ecuación 1) fue menor a un α = 0.05 (Wackerly et al., 2008).
Los análisis estadísticos y las gráficas de mosaico se llevaron a cabo usando la función “chisq.test” y el paquete “vcd”, respectivamente, del programa estadístico R, conforme a lo establecido en Heiberger y Holland (2015).
Resultados y Discusión
Número de ejemplares de Pinus en riesgo consultados en colecciones
La base de datos final quedó integrada para todo el país con un total de 2480 registros de las 20 especies de pinos bajo estudio. P. strobiformis fue la especie que presentó el mayor número de registros con una frecuencia relativa cercana al 30%; mientras que P. martinezii, P. culminicola, P. quadrifolia, P. nelsonii y P. pinceana oscilaron entre el 5 y 10%; para el resto de las especies, los porcentajes resultaron menores al 5% (Cuadro 2).
Table 2: Percentage of records of pine specimens consulted in botanical collections.
No. |
Especie |
% |
No. |
Especie |
% |
1 |
0.4 |
11 |
2.82 |
||
2 |
0.89 |
12 |
3.51 |
||
3 |
2.3 |
13 |
1.37 |
||
4 |
4.07 |
14 |
8.22 |
||
5 |
P. culminicola[1, 2, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 18, 19] |
5.76 |
15 |
P. pinceana[1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 18, 19, 23] |
9.27 |
6 |
1.21 |
16 |
7.82 |
||
7 |
4.23 |
17 |
1.37 |
||
8 |
2.62 |
18 |
2.38 |
||
9 |
1.45 |
19 |
30.19 |
||
10 |
5.44 |
20 |
4.68 |
[ ] Números de superíndices hacen referencia a los herbarios consultados del Cuadro 1.
[ ] Superscript numbers refer to the herbaria consulted in Table 1
A continuación, se enuncian los resultados por zonas, la distribución de los registros quedó de la siguiente manera: Península de Baja California (25.24%), Norte (61.37%), Centro (9.60%) y Sureste (3.83%).
Los registros más representativos, de acuerdo a su mayor porcentaje, que se encontraron para la Península de Baja California fueron P. quadrifolia (7.91%), P. Jeffreyi (4.23%), P. coulteri (4.07%), P. monophylla (3.51%) y P. contorta (2.30%) (Cuadro 3).
Cuadro 3: Porcentaje de distribución de pinos en riesgo en la Península de Baja California de registros consultados en las colecciones botánicas.
Table 3: Percentage of distribution of pines at risk in the Baja California Peninsula of records consulted in botanical collections.
Estados |
||||||||
Baja California |
0.4 |
2.3 |
4.07 |
4.23 |
0.04 |
3.51 |
7.83 |
1.37 |
Baja California Sur |
0 |
0 |
0 |
0 |
1.41 |
0 |
0.08 |
0 |
Patt = P. attenuate; Pcon = P. contorta; Pcoul = P. coulteri; Pjef = P. jeffreyi; Plag = P. lagunae; Pmon = P. monophyla; Pqua = P. quadrifolia; Pmur = P. muricata.
Los pinos ubicados en los estados norte de México, en orden de importancia por su distribución, fueron los siguientes: P. strobiformis (29.77%), P. nelsonii (8.24%), P. pinceana (4.45%), P. culminicola (5.77 %), P. martinezii (4.31%), P. maximartinezii (2.82%), P. johannis (2.64%) y P. remota (1.37%) (Cuadro 4).
Cuadro 4: Distribución de los pinos en la zona Norte de México y porcentaje con respecto al total consultados en las colecciones.
Table 4: Distribution of pines in the North of Mexico and percentage with respect to the total consulted in the collections.
Estados |
||||||||
Sonora |
0.00 |
0.00 |
0.36 |
0.00 |
0.73 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
Chihuahua |
0.04 |
0.00 |
1.53 |
0.00 |
3.67 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
Coahuila |
2.50 |
0.85 |
0.04 |
3.71 |
2.30 |
1.13 |
0.00 |
0.00 |
Tamaulipas |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.12 |
0.04 |
0.00 |
0.00 |
5.85 |
Nuevo León |
3.15 |
0.81 |
0.00 |
0.32 |
1.57 |
0.20 |
0.00 |
1.50 |
Durango |
0.00 |
0.00 |
2.22 |
0.60 |
21.06 |
0.00 |
0.16 |
0.00 |
Sinaloa |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.28 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
San Luis Potosí |
0.08 |
0.28 |
0.00 |
1.10 |
0.04 |
0.04 |
0.00 |
0.89 |
Zacatecas |
0.00 |
0.70 |
0.12 |
0.60 |
0.08 |
0.00 |
2.66 |
0.00 |
Aguascalientes |
0.00 |
0.00 |
0.04 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
Pcul = P. culminicola; Pjoh = P. johannis; Pmar = P. martinezii; Ppin = P. pincena; Pstf = P. strobiformis; Prem = P. remota; Pmax = P. maximartinezii; Pnel = P. nelsonii.
Los pinos registrados en los estados Centro del país fueron P. pinceana (2.82%), P. rzedowski (2.36), P. strobus (1.72%), P. martinezii (1.09%) y P. strobiformis (0.40%) (Cuadro 5).
Cuadro 5: Distribución de los pinos en la zona Centro de México y porcentajes de los registros consultados en las colecciones.
Table 5: Distribution of pines in Central Mexico and percentages of the records consulted in the collections.
Estado |
||||||
Jalisco |
1.21 |
0.24 |
0.00 |
0.00 |
0.36 |
0.00 |
Guanajuato |
0.00 |
0.08 |
0.04 |
0.00 |
0.04 |
0.00 |
Querétaro |
0.00 |
0.04 |
1.57 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
Hidalgo |
0.00 |
0.00 |
1.13 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
Estado de México |
0.00 |
0.00 |
0.04 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
Michoacán |
0.00 |
0.73 |
0.04 |
2.36 |
0.00 |
0.00 |
Puebla |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.52 |
Guerrero |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.60 |
Veracruz |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.60 |
Pjal = P. jaliscana; Pmar = P. martinezii; Ppin = P. pincena; Prze = P. rzedowski; Pstf = P. strobiformis; Pstb = P. strobus.
Los pinos de los estados Sureste de México únicamente fueron P. strobus y P. caribaea con porcentajes respectivos de 2.94% y 0.89% (Cuadro 6).
Situación socioambiental
Respecto a la categorización de los pinos en riesgo de acuerdo con los grados de marginación destacan el P. strobiformis y P. nelsoni en el grado de marginación alto con porcentajes que superan el 12 y 6%, respectivamente. Asimismo, P. strobiformis (10.1%) y P. quadrifolia (7.8%) sobresalen en la categoría de grado de marginación bajo (Figura 2).
Del total de ejemplares de pinos consultados, la distribución fue de la siguiente manera: 4.48% se encuentra en zonas de muy alta marginación, el 26.21% en alta, 18.47% en media y 50.85% en baja. Los pinos más amenazados, por ser localizados en lugares de muy alta y alta marginación, fueron P. strobiformis, P. strobus, P. martinezii, P. maximartinezii, P. pinceana, P. nelsonii, P. martinezii, P. johannis y P. culminicola. Por otra parte, P. strobiformis, P. strobus y P. martinezii se encontraron en las cuatro categorías de grados de marginación en diferentes tipos de vegetación de la república mexicana.
Las entidades federativas donde los pinos en riesgo estuvieron distribuidos en los cuatro grados de marginación fueron Durango (en forma global representan 23.07%), Nuevo León (7.54%), Chihuahua (5.24%), Michoacán (3.15%) y Jalisco (1.81%); mientras que aquellas en tres categorías (bajo, medio, alto o muy alto) fueron Coahuila (10.52%), Zacatecas (4.15%), San Luis Potosí (2.42%), Chiapas (1.77%), Oaxaca (1.13%), Sonora (1.09%), Sinaloa (0.28%) y Guanajuato (0.16%).
Situación de suelos degradados de pinos en riesgo
Solo 18.79% del total de la base de datos, se ubicaron en suelos degradados, esto quiere decir que los sitios de colecta de las especies de pino en riesgo, se le suma problemas por degradación edafológica, lo que ocasiona mayor amenaza. Los resultados en porcentaje se distribuyen de la siguiente manera: 55.79% en suelos con degradación moderada, 37.76% en ligera, 6.24% en fuerte y 0.21% en extremo (Cuadro 7).
Table 7: Level of soil degradation of the sites of the pines at risk by state.
Grado de degradación (%) Estados (% de contribución) |
|||||||||||||
Extremo (total 0.21) | |||||||||||||
- |
- |
- |
SLP (0.21) |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Fuerte (total 6.24) | |||||||||||||
- |
- |
- |
- |
- |
Tam (0.43) |
- |
- |
- |
- |
||||
Moderado (total 55.79) | |||||||||||||
- |
- |
Zac (0.21) |
BC (0.64) |
Coah (0.43) |
Mich (0.64) |
||||||||
Ligero (total 37.76) | |||||||||||||
Qroo (0.64) |
- |
Jal (0.21) |
- |
- |
Coah (0.21) |
Mich (0.21) |
Especies: Pcar = P. caribaea; Pcul = P. culminicola; Pjal = P. jaliscana; Pjoh = P. johannis; Pmax = P. maximartinezii; Pmar = P. martinezii; Pnel = P. nelsonii; Ppin = P. pinceana; Pqua = P. quadrifolia; Prem = P. remota; Prze = P. rzedowskii; Pstf = P. strobiformis; Pstb = P. strobus. Estados: Ags = Aguascaliente; BC = Baja California; Coa = Coahuila; Chis = Chiapas; Chih = Chihuahua; Dgo = Durango; Gto = Guanajuato; Gro = Guerrero; Hgo = Hidalgo; Jal = Jalisco; Mich = Michoacán; NL = Nuevo León; Oax = Oaxaca; Pue = Puebla; Qro = Querétaro; Qroo = Quintana Roo; Sin = Sinaloa; Tam = Tamaulipas; Ver = Veracruz; Zac = Zacatecas.
Las entidades federativas con algún grado de degradación de suelo, por orden de importancia, resultaron ser las siguientes: Durango 235 (50.42%); Chihuahua 47 (10.08%); Zacatecas 45 (9.59%); Coahuila 39 (8.36%); Nuevo León 19 (4.07%); Chiapas 11 (2.36%); San Luis Potosí 9 (1.93%); Michoacán, Oaxaca y Tamaulipas 8 (1.71%); y Sinaloa, Querétaro, Guerrero, Hidalgo, Veracruz, Baja California, Jalisco, Quintana Roo, Puebla, Guanajuato y Aguascalientes, en conjunto, 37 (7.94%).
Análisis de zonificación forestal
De acuerdo a la zonificación forestal, los sitios de los registros de pinos en riesgo se ubican de la siguiente manera: 65.89% (2480 registros) se encontraron en áreas de Producción, 30.81% en Conservación y 3.31% en Restauración. Esto significa que un poco más de dos terceras partes se localizan bajo manejo forestal con incrementando su nivel de riesgo.
Los pinos localizados en zonas de producción fueron los siguientes: P. strobiformis (se distribuyeron principalmente en Durango, Chihuahua, Sonora, Coahuila) con casi 35%; P. quadrifolia (en Baja California), P. nelsoni (Tamaulipas, Nuevo León), P. pinceana (Coahuila, Hidalgo, Querétaro), P. martinezii (Durango, Chihuahua, Michoacán) y P. jeffrey (Baja California) entre 5 y 10%; otras especies como P. strobus (Chiapas, Oaxaca, Puebla, Veracruz), P. monophylla (Baja California), P. coultier (Baja California) y P. rzedowski (Michoacán) no superaron 5% (Figura 3).
Respecto a la distribución de los pinos en áreas de conservación, por orden de importancia, resultaron los siguientes: P. strobiformis (Durango, Chihuahua, Coahuila, Nuevo León) con más de 20%; P. culminicola (Nuevo León, Coahuila) con casi 15%; P. pinceana (San Luis Potosí, Querétaro, Coahuila), P. maximartinezii (Zacatecas), P. coultier (Baja California), P. strobus (Chiapas, Oaxaca, Veracruz), P. contorta (Baja California) y P. quadrifolia (Baja California) entre 5 y 10%; otras especies, tales como P. nelsonii (San Luis Potosí, Tamaulipas, Nuevo León) y P. martinezii (Durango, Chihuahua, Jalisco) fueron menores al 5% (Figura 3)
Los pinos más importantes desde el punto de vista de áreas de restauración fueron los siguientes: P. nelsonii (Tamaulipas) con cerca del 30%; P. strobiformis (Durango) y P. pinceana (Hidalgo, Durango) con casi el 16%; P. martinezii (Durango) y P. strobus (Guerrero y Chiapas) entre 5 y 10%; el resto de las especies, incluyendo a P. jaliscana (Jalisco) y P. rzedowski (Michoacán), no superaron 5% (Figura 3).
Análisis de contingencia de especies de pino en riesgo
Las frecuencias observadas y esperadas (en paréntesis) correspondientes a las variables grado de marginación, grado de degradación del suelo y tipo de zonificación forestal cruzadas con las categorías de riesgo constituyeron la base para el análisis de contingencia (Cuadros 8, 9 y 10).
Cuadro 8: Frecuencias observadas y esperadas del grado de marginación y categorías de riesgo de las especies forestales estudiadas.
Table 8: Observed and expected frequencies of the degree of marginalization and risk categories of the forest species studied.
Categoría de riesgo |
Grado de marginación |
|||
Bajo |
Medio |
Alto |
Muy alto |
|
En peligro de extinción |
992 (1068.90) |
409 (387.70) |
611 (553.37) |
93 (95.03) |
Sujetas a protección especial |
279 (202.11) |
52 (73.30) |
47 (104.63) |
20 (17.97) |
Cuadro 9: Frecuencias observadas del grado de degradación del suelo y categorías de riesgo de las especies forestales estudiadas.
Table 9: Observed frequencies of the degree of soil degradation and risk categories of the forest species studied.
Categoría de riesgo |
Grado de degradación del suelo |
||
Ligero |
Moderado |
Fuerte |
|
En peligro de extinción |
165 (154.85) |
229 (226.18) |
14 (26.97) |
Sujetas a protección especial |
13 (23.15) |
31 (33.82) |
17 (4.03) |
Cuadro 10: Frecuencias observadas del tipo de zonificación forestal y categorías de riesgo de las especies forestales estudiadas.
Table 10: Observed frequencies of the type of forest zoning and risk categories of the forest species studied.
Categoría de riesgo |
Tipo de zonificación forestal |
||
Producción |
Conservación |
Restauración |
|
En peligro de extinción |
1.413 (1384.27) |
619 (651.77) |
73 (68.96) |
Sujetas a protección especial |
233 (261.73) |
156 (123.23) |
9 (13.04) |
El análisis de contingencia para evaluar la asociación entre el grado de marginación y categorías de riesgo de las especies forestales estudiadas proporcionó un valor de P < 0.05 ─correspondiente a una estadística de prueba de 80.17─ (Cuadro 11), por lo tanto, existen evidencias suficientes para sugerir una asociación contundente entre ambas variables categóricas. Esto es, la proporción de especies en peligro de extinción ─y en protección especial─ no es la misma en los distintos grados de marginación, lo cual fue congruente con el área de los rectángulos mostrados en la Figura 4, que como puede apreciarse es proporcional a la frecuencia observada de cada clasificación cruzada. De hecho, la frecuencia observada para la celda “peligro de extinción y grado de marginación muy alto” fue significativamente menor que la celda “peligro de extinción y grado de marginación bajo”.
A partir de los residuales de Pearson se identificó que las celdas con mayor contribución a la estadística de prueba fueron “protección especial y grado de marginación alto” y “protección especial y grado de marginación bajo”, con porcentajes que ascendieron respectivamente a 39.59 y 36.50%. En la Figura 4, estas celdas se representan por los colores extremos de la barra vertical derecha.
La asociación entre el grado de degradación del suelo y las categorías de riesgo de las especies de pino evaluadas en la investigación condujo a una estadística de prueba de 53.33 con un valor de P< 0.05 (Cuadro 11), luego entonces, la hipótesis de independencia se rechaza con un alfa de 0.05 y se concluye que la proporción de especies en peligro de extinción ─y en protección especial─ no es idéntica en los distintos grados de degradación del suelo. La Figura 5 refleja este hecho al mostrar rectángulos de diferentes áreas, particularmente la celda “peligro de extinción y degradación fuerte” presenta una frecuencia observada notablemente menor que la celda “peligro de extinción y degradación moderado”.
El análisis de los residuales de Pearson indicó que la celda “protección especial y degradación fuerte” contribuyó con un 78% a la estadística de prueba. La Figura 5 pone de manifiesto este hecho con un residual alrededor del 6.5 (color azul intenso).
La relación entre la zonificación forestal y las categorías de riesgo de las especies de pino fue de 15.60 con un valor de P < 0.05 (Cuadro 11), lo cual revela que la hipótesis de independencia entre ambos factores se rechaza con un alfa de 0.05; de esta manera, se infiere que la proporción de especies en peligro de extinción ─y en protección especial─ no es igual en los diferentes tipos de zonificación forestal. En este sentido, la frecuencia observada correspondiente a la celda “peligro de extinción y producción” supera por mucho a las celdas restantes definidas por la misma categoría de riesgo (Figura 6).
La celda que aportó con más del 55% a la estadística de prueba corresponde a la clasificación cruzada “protección especial y conservación”, representada por color azul tenue en la Figura 6.
Las proporciones de las especies de pino en peligro de extinción ─y en protección especial─ no son iguales en los diferentes tipos de zonificación forestal, así como en los distintos grados de marginación y de degradación del suelo. Esta declaración se puede confirmar mediante la magnitud de las áreas de los rectángulos de las gráficas de mosaico que representan las frecuencias esperadas correspondientes a las clasificaciones cruzadas resultantes de los diversos factores estudiados. En los tres casos se observó que pocas celdas contribuyen de manera notable a la estadística de prueba, incluso en la degradación del suelo tan solo una celda aportó cerca del 80%.
De acuerdo a los resultados, las distribuciones de los pinos bajo estudio concuerdan con lo indicado por Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN, 2013) todas las especies son nativas de Norteamérica, excepto P. caribaea, la cual se encuentra en el sureste de México y Centroamérica. De manera particular, los taxa P. attenuata, P. contorta, P. coulteri, P. jeffreyi, P. lagunae, P. monophylla, P. quadrifolia y P. muricata tienen dispersión natural en el norte de México, localizadas particularmente en la Península de Baja California, y se extienden hasta los Estados Unidos de América (Farjon, 2013a ,c,d,e,f,g,h). Inclusive P. contorta se extiende hasta Canadá (Farjon, 2013b).
Las especies de Pinus en riesgo, declaradas por la norma NOM-059-SEMARNAT-2010 (2010, 2019), representan 21.27% con respecto a los 94 taxa de coníferas existentes en México (Martínez-Meyer et al., 2014). Al considerar que México es un centro secundario de diversificación de pinos, puesto que posee alrededor de 50 especies registradas, de las cuales 26 son endémicas (Gernandt y Pérez-de la Rosa, 2014, Martínez-Meyer et al., 2014), se estima con base a la norma NOM-059-SEMARNAT-2010 (2010) que 38.5% de los taxa endémicas de México están en riesgo, en contraste, de acuerdo con reportes de la IUCN (2013) únicamente son 11.53%.
La región Norte destaca por las proporciones de los registros entre las cuatro zonas definidas en este estudio, donde según Challenger y Soberón (2008) y González-Elizondo, González, Tena, Ruacho y López (2012) se encuentra la mayor superficie forestal en México, particularmente en las Sierras Madres Occidental y Oriental y otras sierras y montañas de menor magnitud. El estado con mayor número de registros de especies en riesgo de la zona, es Durango en ella se encuentran P. martinezii, P. pinceana, P. strobiformis y P. maximartinezii, los cuales coinciden con lo reportado para este estado por Farjon (2013j ,k,l) y Favela y Thomas (2013); no obstante, Farjon (2013i) indican que también P. johannis se distribuye dentro de este límite estatal. Cabe destacar que, aunque P. strobiformis su distribución en el extremo sur en el país se encuentra en Jalisco y San Luis Potosí, a principios de la década de 2010, se reportó una pequeña población al este de Guanajuato (Villagómez, Bello y Isarain, 2014).
Aparte de la región Norte que tiene ocho especies de pino en riesgo, la Península de Baja California es otra con el mismo número, está última se concentran un mayor número de registros y de especies de pinos en riesgo con respecto a su superficie total. Sánchez (2008) señala que para la Península existen 19 taxa y tres variedades, de los cuales un poco más del 40% de especies de la zona que se encuentran en un estado de riesgo. Por otra parte, en la zona Centro, las especies dominantes por el número de registros son únicamente P. pinceana y P. rzedowski, el primero se encontró en los estados del límite extremo sur de su distribución natural: Hidalgo y Querétaro (Favela y Thomas, 2013), no obstante, también se tuvo registros en Guanajuato y Michoacán. Por otra parte, Michoacán es el estado que tiene más especies con registros, además de las mencionadas también está P. martinezii. Esta entidad estatal posee áreas localizadas de esta especie, ubicadas en el extremo sur de la distribución natural a nivel nacional (Leal-Nares et al., 2012; Farjon, 2013j). Así también, el sureste es la zona menos diversa en cuanto al género Pinus, pues solo se encontraron dos especies: P. strobus y P. caribaea, Oaxaca destaca por su alta frecuencia de la primera especie. La distribución del P. strobus coincide con la mencionada por Thomas y Farjón (2013), que se localizan en Chiapas, Guerrero, Puebla, Veracruz, Oaxaca; excepto Tabasco, que es el reportado en los resultados en este trabajo. P. caribea también lo reporta Farjon (2013m) en el estado de Quintana Roo; no obstante, también existe en Campeche muy próximo a la frontera con Quintana Roo.
En relación con las colectas consultadas y el grado de marginación, todo indica que 30.68% de los registros de pinos se encuentran en municipios de marginación alta y muy alta, presentes en los siguientes 19 estados de la república mexicana: Campeche, Chihuahua, Chiapas, Durango, Guanajuato, Jalisco, Hidalgo, Guerrero, Michoacán, Nuevo León, Oaxaca, Puebla, Querétaro, Quintana Roo, San Luis Potosí, Sinaloa, Tamaulipas, Veracruz y Zacatecas. Los taxa P. strobiformis, P. nelsonii, P. strobus, P. pinceana, P. martinezii, P. johannis, P. culminicola, P. caribaea y P. maximartinezii son los que se encuentran en las dos categorías antes mencionadas. Cabe mencionar que, de acuerdo a la CONAPO (2016) Durango, Tamaulipas, Chihuahua, Nuevo León, San Luis Potosí, Chiapas son las entidades que tienen más municipios con alta y muy alta marginación. El conocimiento de la situación socioeconómica de las localidades es primordial en los programas de conservación de los pinos en riesgo; la marginación social es una amenaza para los recursos forestales, por ello es relevante considerar el bienestar de las poblaciones humanas que viven de los bosques y selvas, a fin de llevar a cabo un manejo forestal sustentable a largo plazo (SEMARNAT, 2013a).
Con respecto a la degradación de suelos, el territorio nacional presenta 42% con erosión hídrica y 89% con erosión eólica (SEMARNAT, 2013b). En este sentido, las localidades de las colectas de los pinos en riesgo se ubican en 21 estados de la república mexicana, de las que se incluyen por su número a Durango, Chihuahua, Coahuila, Nuevo León y Zacatecas, mismos que SEMARNAT (2013b) señala como las entidades más afectadas por la pérdida del suelo a causa del aire y agua. Los taxa más numerosas, que se encuentran en lugares en suelos degradados, son P. strobiformis, P. pincenan, P. martinezii, P. maximartinezii y P. johannis.
En relación con la zonificación forestal, los resultados indican que 100% de las especies bajo estudio se encuentra en menor o mayor porcentaje en áreas de producción, 85% se ubican en espacios de conservación y 65% zonas asignadas a la restauración. Las especies ubicadas en las áreas de producción, por mencionar algunas por su importancia porcentual, se encuentran P. strobiformis, P. quadrifolia, P. nelsonii, P. pinceana y P. martinezii; en áreas de conservación están P. strobiformis, P. culminicola, P. pinceana, P. maximartinezii, P. coulteri y P. attenuata y en zonas de restauración son P. nelsonii, P. strobiformis, P. pinceana, P. martinezii, P. strobus y P. jaliscana. Los taxa que se ubican en las tres zonas y por importancia proporcional son P. nelsonii, P. strobiformis, P. pinceana y P. martinezii.
En México, la principal estrategia de conservación in situ es el establecimiento de áreas naturales protegidas (ANP). En este sentido, las especies estudiadas pueden ser conservadas en las ANP existentes y, en el caso de P. pinceana, P. culminicola y P. nelsonii, también en ANP propuestas (Salinas-Rodríguez, Sajama, Gutiérrez, Ortega y Estrada, 2018). En el presente estudio, se determina el porcentaje del área de distribución correspondiente a las ANP’s; por lo que se determinó que la red de ANPs en México no protege adecuadamente a las especies de Pinus distribuidas a lo largo y ancho del país (Aguirre y Duivenvoorden, 2010), por lo que son necesarias actividades de conservación in situ para cada especie, así como una estrategia principal de conservación ex situ. Se debe prestar especial atención a las estrategias relacionadas con el uso de semillas para el consumo humano; el establecimiento de unidades de manejo para la conservación de la vida silvestre (UMAs) podría proponerse como una opción porque los propietarios pueden hacer un uso sostenible del hábitat, y al mismo tiempo trabajar por la conservación de la especie (Pisanty, Urquiza y Vargas, 2016). Aunque la conservación in situ es esencial para renovar la diversidad genética y hacer frente a futuros cambios ambientales, la conservación ex situ es operativamente conveniente para obtener resultados a corto plazo (Rong-Cai y Yeh, 1995; FAO, 2014).
Es importante señalar, que debido a los problemas genéticos que presentan varias de las especies bajo estudio, la colecta de germoplasma para su conservación ex situ debe realizarse en todas las localidades o poblaciones de cada una (FAO, 2014). Aunque en México se ha avanzado mucho en la regulación del uso de las especies vegetales (Pisanty et al., 2016), es necesario revisar y adecuar la legislación para favorecer las actividades de conservación in situ y ex situ con las 20 especies estudiadas en este trabajo, así como con otras que están en riesgo, para conseguir como meta que las plantas mexicanas que se encuentren conservadas de manera efectiva (Caballero y Cortés, 2012).
El análisis por regiones y el análisis de contingencia incluyendo las variables socioambientales, así como otros factores, son de suma importancia para determinar la vulnerabilidad de los bosques mexicanos (Moreno-Sanchez et al., 2012) y de todo el mundo. Por lo tanto, es importante destacar que, como futuros esfuerzos de investigación, la inclusión de los efectos de las perturbaciones (sequías, inundaciones, incendios, entre otros), la fragmentación del paisaje y la dinámica del uso de la tierra, así como el cambio climático en la modelización de la distribución de las especies son necesarios para proporcionar resultados más completos y precisos para la aplicación de estrategias de conservación y manejo de las áreas forestales representantes de los altos valores naturales y culturales de México (Jardel, 2015).
Conclusiones
El 80% de las especies de pinos en categorías de riesgo bajo estudio, tienen distribución en las zonas de Baja California y Norte de la república mexicana; el resto, en las zonas centro y sureste. P. strobiformis fue la especie con el mayor número de observaciones botánico-geográficas, su frecuencia relativa fue alrededor del 30%, por el contrario, P. attenuata y P. contorta no superan el 3.0%; debido de la primera su distribución amplia en el Norte de México (en 11 estados) y las segundas son restringidas a un estado. Estos pinos considerados bajo riesgo presentan además amenazas por grados de marginación socioeconómica de la población humana donde se encuentran, en menor proporción por suelos degradados y por ubicarse en bosques con producción forestal.
En análisis de contingencia permitió identificar una asociación contundente entre las categorías de riesgo ─peligro de extinción y en protección especial─ y los tipos de zonificación forestal, así como con los grados de marginación y de degradación del suelo. Las frecuencias observadas, tanto en peligro de extinción y protección especial, tienden a decrecer conforme el grado de marginación se hace más crítico. Las frecuencias observadas, en las dos categorías de riesgo, disminuyen a medida que la zonificación forestal pasa de producción a restauración. En el caso de la degradación, en la categoría moderada se observó la mayor frecuencia observada. Entonces, las proporciones de registros de las especies de pino en las dos categorías de riesgo difieren a medida que los niveles de los factores sociales, productivos y ambientales analizados cambian.
Conflicto de Intereses
Los autores declaran que no tienen intereses en competencia, en esta sección.
Contribución de los Autores
Conceptualización: R.P.M. y E.V.B. Metodología y manejo de software: M.E.R.S. y J.R.H. Validación y revisión de datos: E.V.B. y M.E.R.S. Análisis formal: R.P.M., E.V.B. y J.R.H. Investigación: R.P.M. y J.R.H. Escritura: R.P.M. y J.R.H. Escritura: R.P.M., E.V.B. y M.E.R.S. Revisión y edición: R.P.M., E.V.B. y M.E.R.S. Supervisión: M.E.R.S. y E.V.B. Administración del proyecto: R.P.M.