Instituciones, fuentes de información y especies estudiadas

Instituciones y fuentes de información. Se encontraron 32 trabajos de investigación (Anexo 1) realizados en dos de las cinco Unidades de Manejo Forestal (UMAFOR) del estado de Hidalgo: 52 % en la UMAFOR 1302 Zacualtipán-Molango (Cuadro 3) y 43 % en la UMAFOR 1303 Pachuca-Tulancingo (Cuadro 4). El inventario forestal (^{Secretaría de Agricultura y Ganadería [SAG], 1976)} es el único trabajo realizado a escala estatal (Cuadro 5). La mayor cantidad de trabajos de investigación, 27 en total, se publicaron en los últimos ocho años (2007 a 2015). En 2013, el año con mayor número de publicaciones, se encontraron siete investigaciones.

Las instituciones que han generado el mayor número de tesis (licenciatura, maestría y doctorado) son el Colegio de Postgraduados (ColPos) y la Universidad Autónoma Chapingo (UACh), con seis y cuatro, respectivamente. En la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) se elaboraron dos tesis; en la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH) y la Universidad Agraria Autónoma Antonio Narro (UAAAN) se elaboró una tesis, respectivamente. El hecho de que el ColPos y la UACh hayan generado mayor cantidad de tesis, se debe en gran parte a la antigüedad de los programas académicos, pues la UACh inició con la licenciatura en 1933 y con su programa de maestría en 1986, mientras que el ColPos creó el programa de Posgrado Forestal en 1976 (^{Caballero, 2004}).

Todos los artículos analizados se publicaron en revistas mexicanas. Los folletos han sido generados por instituciones gubernamentales (Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias [INIFAP] y Gobierno del Estado), dirigidos a los prestadores de servicios forestales. Los informes técnicos, a su vez, han sido elaborados por despachos con el respaldo de algún investigador de trayectoria reconocida y bajo el financiamiento de la CONAFOR. Este escenario refleja que la información solo se genera y se difunde de manera local, en idioma español y hacia un sector reducido de la comunidad científica; por lo que es importante promover estrategias institucionales para que los trabajos futuros sean publicados en revistas, ya que tienen mayor espectro de difusión. Los resultados de la investigación deben encaminarse a la búsqueda de principios generales que rijan y describan los procesos que ocurren en las áreas forestales.

Especies estudiadas. Las especies más estudiadas son del género Pinus, cuya importancia con respecto al número de trabajos que la usaron como objeto de estudio son: P. patula Schltdl. & Cham. (17), P. teocote Schltdl. & Cham. (7), P. greggii Engelm. ex Parl. (5), P. montezumae Lamb. (5), P. cembroides Gordon (1), P. ayacahuite C. Ehrenb. ex Schltdl. (1), P. pseudostrobus Lindl. (1) y P. rudis Endl. (1). Otras especies como Abies religiosa (Kunth) Schltdl. & Cham. (3), Alnus sp. (4), Clethra sp. (3), Quercus sp. (3), Cedrela odorata L. (1), Inga spuria Humb. & Bonpl. ex Willd. (1), Cupania dentata Moc. et Sessé ex D.C. (1), Bursera simaruba (L.) Sarg. (1), Juniperus flaccida Schltdl. (1), Platanus sp. (1), Liquidambar styraciflua L. (1), Psidium guajava L. (1) y Dendropanax arboreus (L.) Decne. & Planch. (1) son menos frecuentes (Cuadros 3, 4 y 5). La especie P. patula, además de ser la más estudiada, se reporta desde 1976.

Estado actual de los modelos biométricos en el área de estudio

Distribución de modelos por especie. La Figura 2 esquematiza la importancia de las especies estudiadas y los tipos de modelos biométricos desarrollados en el estado de Hidalgo. En total se encontraron 289 modelos distribuidos entre los géneros Pinus, Abies, Quercus y otras latifoliadas. El género Pinus concentró 86 % de las ecuaciones ajustadas (249) distribuidas en las siguientes especies: 148 en P. patula, 58 en P. montezumae, 23 en P. teocote, 13 en P. greggii, cuatro en P. rudis y una en P. cembroides. Por su parte, A. religiosa concentró 5 % (16) y el género Quercus solo 1 % (3); el 8 % restante de las ecuaciones (22) en 18 especies.

Figura 2 Importancia de los modelos biométricos y de las especies forestales estudiadas en el estado de Hidalgo. Los géneros más importantes por el número de trabajos realizados son Pinus, Abies y Quercus. El resto de los trabajos (8 %) se distribuye en 18 especies. La mayoría de los modelos están enfocados en el aprovechamiento forestal (crecimiento: 116, volumen: 82, índice de sitio: 23, densidad: 7, mortalidad: 1) y en menor número los modelos de biomasa (44) y estimación del contenido de carbono (16). En el centro de la figura se representa el número de modelos reportados en los trabajos de investigación, siendo los modelos de volumen y crecimiento los que tienen mayor relevancia. 

La importancia económica de algunas especies del género Pinus y Abies en el área de estudio coincide con el número de trabajos realizados. Por el contrario, el género Quercus ha sido poco estudiado pese al volumen maderable aprovechado, quizá debido a la dificultad que representa su identificación taxonómica, alta variabilidad morfológica (^{Bárcenas, 2011}) y la capacidad de formar híbridos (^{Zúñiga, Sánchez-González, & Granados, 2009}). Asimismo, existen otras especies de Pinus, coníferas y latifoliadas que a pesar de ser aprovechadas no se reportan en los trabajos de investigación (Pinus leiophylla Schiede ex Schltdl. & Cham., P. michoacana Martínez, P. oocarpa Schiede ex Schltdl., Cupressus lindleyi Klotzsch ex Endl. y Arbutus xalapensis Kunth), por lo que se sugiere ampliar la base de modelos para estas especies forestales.

No se encontraron modelos desarrollados para los bosques mixtos de pino-encino o encino-pino que en conjunto ocupan 17 % del área arbolada estatal (^{INEGI, 2015}; Figura 1); sin embargo, el inventario forestal del estado de Hidalgo (^{SAG, 1976}) contiene ecuaciones de volumen para dos grupos de especies de pino: para el grupo de P. montezumae, P. patula y P. ayacahuite, y para el grupo de P. teocote, P. greggii y P. pseudostrobus. Dado que los modelos fueron ajustados para masas forestales mixtas, es necesario validar si efectúan buenas estimaciones para masas monoespecíficas de las especies correspondientes. Los modelos para bosque de pino-encino comienzan a desarrollarse para otros bosques mexicanos, utilizando la dinámica de crecimiento del diámetro (^{Návar, 2014}).

Con respecto a los modelos de incremento y rendimiento es recomendable que se desarrollen a nivel de árbol individual, clases diamétricas, grupos de especies o a nivel de rodal, para cumplir con diferentes finalidades como la obtención de madera en rollo o trocería para celulosa o postes; los modelos de árbol individual son importantes especialmente en procesos de validación de los modelos utilizados en un área (^{Návar-Chaidez & Domínguez-Calleros, 2013}).

Clasificación de los modelos. Del total de modelos, los estudios de manejo forestal son los que han recibido mayor atención: 116 modelos de crecimiento, 82 de volumen, 23 de índice de sitio, siete de densidad y uno de mortalidad. Los modelos de volumen fueron los más reportados en los trabajos de investigación. El enfoque de los estudios muestra dos grupos principales, por un lado el aprovechamiento forestal y por otro los servicios ambientales (estimación de biomasa y carbono) (Figura 2). A partir de 2007, los modelos de biomasa (44) y estimación de carbono (16) se han vuelto más frecuentes; asimismo, a partir del mismo año se incorporó el género Pinus a los estudios sobre servicios ambientales en el área de estudio. Bajo este enfoque, A. religiosa y las latifoliadas son las especies más recurrentes.

La mayor cantidad de modelos emplean, principalmente, el diámetro normal (d) y la altura total (h) como variables de entrada. Los modelos han sido ajustados con datos provenientes de sitios establecidos con fines silvícolas, por lo que se propone el uso de los sitios del inventario nacional forestal como parcelas permanentes de medición, para conocer el comportamiento de las masas forestales.

Modelos más utilizados. El Cuadro 6 muestra los modelos biométricos forestales más utilizados en el estado de Hidalgo. El modelo usado con mayor frecuencia es el de ^{Schumacher para curvas de crecimiento e índice de sitio (Schumacher, 1939}) y el de Schumacher y Hall para estimación de volumen (^{Schumacher & Hall, 1933}). Dada la gran cantidad de modelos ajustados hasta ahora, se sugiere la creación de simuladores de crecimiento (^{Santiago-García, de los Santos-Posadas, Ángeles-Pérez, Valdéz-Lazalde, & Ramírez-Valverde, 2013}), que reúnan los modelos matemáticos en un programa que permita predecir y calcular diferentes escenarios de crecimiento (^{Salas & Real, 2013}; ^{Santiago-García et al., 2013}). Es conveniente verificar, validar y actualizar los modelos existentes, para evaluar si siguen vigentes y pueden extenderse a otras áreas con condiciones similares.

Por otro lado, es altamente recomendable el uso de modelos para el manejo sustentable de las comunidades forestales de Hidalgo, especialmente aquéllos enfocados a la protección forestal. Algunas investigaciones con este enfoque se han desarrollado en Durango, el estado de mayor producción maderable en México (^{SEMARNAT, 2013}), donde se ha estudiado el comportamiento y magnitud de los incendios considerando el factor antropogénico, el papel ecológico de los incendios forestales, las variables climáticas y edafológicas, la condiciones socioeconómicas del lugar, la densidad de población y las vías de acceso (^{Návar-Chaidez, 2011}; ^{Pérez-Verdín, Márquez-Linares, Cortés-Ortiz, & Salmerón-Macías, 2013}; ^{Rodríguez-Trejo & Fulé, 2003}).

Validación y selección del modelo. Los diferentes autores emplearon criterios como el coeficiente de determinación (R²), raíz del cuadrado medio del error (RCME), coeficiente de variación, F calculada, número de parámetros de la ecuación, número de variables y desviación agregada para validar y seleccionar un modelo. El criterio de parsimonia se ha incluido en trabajos recientes (criterio de información de Akaike [AIC], criterio de información bayesiano [BIC] y criterio de selección de Schwarz). Como criterios de selección secundarios se han empleado el ajuste gráfico y la facilidad de aplicación del modelo. En muchos de los modelos ajustados en el área de estudio, no se reportaron los valores de R², RCME, rango de diámetro y rango de altura, información que facilitaría la verificación y validación posterior de los modelos.

Tamaños de muestra. Los tamaños de muestra usados en el ajuste de los modelos varían de acuerdo con la finalidad del estudio. En general, la modelación del aprovechamiento forestal se hizo con tamaños de muestra más grandes y de tipo destructivo comparados con la modelación de biomasa y contenido de carbono (Cuadros 3, 4 y 5).

Análisis de las referencias documentales

En los 32 trabajos revisados (Anexo 1) se encontraron 1,547 referencias citadas que correspondieron a 1,022 documentos. Esto significa que cerca de 34 % de las referencias se citó en dos o más trabajos.

Con respecto al origen de las referencias documentales, 19.2 % proviene de las principales revistas forestales con factor de impacto JCR (Journal Citation Report): Forest Ecology and Management (7.4 %), Forest Science (3.8 %), Agrociencia (2.7 %), Canadian Journal of Forest Research (2.7 %) y Madera y Bosques (2.6 %). Cerca de 10.2 % de las referencias proviene del conjunto UACh y ColPos (6.8 % y 3.4 %, respectivamente). Aproximadamente, 7.2 % de las fuentes proviene de libros de consulta. Otro 3.4 % procedió de memorias de congresos o reuniones gremiales. La información restante (60 %) deriva de artículos publicados en revistas de menor impacto, folletos, informes técnicos, tesis en otras instituciones y de trabajos inéditos. De acuerdo con el idioma de publicación, 56.7 % de los documentos se encuentran en español (580), 42.4 % en inglés (434 documentos) y menos de 1 % en alemán (5) y portugués (3).

Las 10 citas más frecuentes que fueron reportadas dentro de los 32 trabajos revisados son: ^{Clutter, Fortson, Pienaar, Brister, y Bailey (1983)} en 13 trabajos; ^{Romahn de la Vega, Ramírez, y Treviño (1994)} en nueve; ^{Spurr (1952)} y ^{Figueroa (2010)} en ocho; ^{Acosta, Vargas, Velázquez, y Etchevers (2002)}, ^{Aguirre et al. (2008)}, ^{Caballero (1972)}, ^{Díaz et al. (2007)}, ^{Perry (1991)} y ^{Torres y Magaña (2001)}, en siete trabajos cada uno. Las referencias provienen de un grupo reducido de instituciones y autores que se citaron mutuamente, por lo que debe buscarse la vinculación con grupos académicos a nivel nacional e internacional, así como con redes de científicos de área afines a las ciencias forestales. La interacción entre diferentes disciplinas relacionadas con el sector forestal favorecerá el aumento de información con enfoque inter y multidisciplinario, que es de vital importancia en la ciencia moderna (^{Borut, Levnajic, Povh, & Perc, 2014}).