Ubicación del área de estudio y los sitios

El área de estudio se ubica en el paraje “La Manga Vieja”, en el Parque Recreativo El Porvenir, al norte de la comunidad con el mismo nombre en Santiago de Anaya, Hidalgo, entre las coordenadas geográficas 20^o 25’ 18.4’’ y 20^o 30’ 2.4” de latitud Norte y 98^o 57’ 07’’ y 98^o 53’ 04” de longitud Oeste.

El clima es (BS1kw(w)) templado semiseco con verano cálido y lluvias en esta estación, según la clasificación de Köppen, modificada por ^{García (1988)}, la temperatura media anual es de 17.23 °C. La precipitación promedio anual es de 259.42 mm (^{Varela, 2006}).

El tipo de suelo predominante es la Rendzina, caracterizado por su poca profundidad, de consistencia pegajosa y textura arcillosa, que se desarrolla sobre rocas calizas. Su susceptibilidad a la erosión es moderada, sobre todo en laderas pronunciadas (^{Varela, 2006}).

Se establecieron nueve sitios circulares de 1000 m², en tres bloques (tres por cada bloque), lo que representó un muestreo de 42.5% de la superficie plantada originalmente (Fig. 1). En la elección de la forma y tamaño de los sitios se siguió la metodología propuesta por ^{Murillo y Camacho (1997)}.

Figura 1 Área de estudio. 

Caracterización del suelo. Para esta actividad se realizaron perfiles de suelo en las partes alta, media y baja del sitio dentro de la plantación y un testigo fuera de ella. Se tomaron muestras de suelo en cada bloque y testigo, a tres profundidades (0 cm - 5 cm, 6 cm - 10 cm y 11 cm -15 cm) con tres repeticiones. Por falta de recursos no fue posible tomar la humedad del suelo ni en los sitios ni en los bloques en diferentes etapas durante el año. A estas muestras de suelo se realizaron análisis físicos y químicos con el procedimiento descrito en la NOM-021-SEMARNAT-2000 (^{Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales [Semarnat], 2002}).

Variables evaluadas. Para el registro de la supervivencia se tomó en cuenta el espaciamiento original de plantación que fue de 4 m × 4 m, lo que origina 225 árboles/ha. La altura (m) fue tomada con un VERTEX® y el diámetro (cm) con una cinta diamétrica. Para estimar el volumen se utilizó la formula señalada por ^{Muñoz et al. (2012)}, la cual es: V = 0.000137940 (D)^1.671395792 (H)^0.916603698, donde: V = Volumen (m³), D = Diámetro (cm) y H = Altura (m). La cobertura del suelo (%) se calculó con una cuerda (17.84 m), la cual fue compensada para cada sitio según la pendiente de estos y marcada con siete nudos (2.5 m) y “tirada” en cuatro direcciones (N, S, E y O) al azar. De tal manera que en cada sitio se tomaron en cuenta 28 puntos que tocaron la superficie del suelo. Se midió la profundidad de la hojarasca con un clavo graduado en centímetros. La regeneración natural en los sitios se registró en una superficie de 125 m² dentro de cada sitio de muestreo; para esto se consideraron todas las especies vegetales presentes menores a 1.5 m de altura. La carga de combustible se contabilizó en una superficie de 250 m² elegida al azar en cada sitio, separando material grueso (≥ 5cm), delgado (≤ 5 cm) y conos encontrados en la superficie del suelo.

Los datos fueron manejados en Excel® y evaluados mediante análisis de varianza y comparación de medias, con el procedimiento GLM de SAS®

Caracterización edáfica del sitio

Los resultados encontrados en la caracterización física y química del suelo de acuerdo con el gradiente de pendiente del sitio se muestran en las tablas 1 y 2. Se observa que la pendiente tiene un papel muy importante en la acumulación nutrimental (^{Ramos, Castro y Sánchez, 2015}); la parte alta presenta los menores valores con diferencia estadística de MO, C, P, K, Ca y Mg respecto a la parte baja; esto debido principalmente al escurrimiento del agua que arrastra partículas de suelo que llevan nutrimentos (^{Foth, 1990}). Para el caso del N y del pH esa tendencia desaparece, ya que la parte alta, media, baja y el testigo presentan similitud en valores (Tabla 1).

Tabla 1 Caracterización química del suelo en el área de estudio, Santiago de Anaya, Hidalgo. 

Letras diferentes en cada columna indican diferencia significativa entre tratamientos, Tukey (P ≤0.05).

Tabla 2 Caracterización física del suelo en el área de estudio, Santiago de Anaya, Hidalgo. 

F-A-A = franco arcillo arenoso; A-A = Arcilla arenosa; Dap= densidad aparente. Las letras en los valores de Dap indican que no existen diferencias significativas entre tratamientos, Tukey (P ≤ 0.05).

Los valores más contrastantes y con diferencia estadística se observan cuando el análisis es en función de la profundidad. Se detecta en todas las variables evaluadas, que en la capa superficial (0 cm - 5 cm) presenta los mayores contenidos y a mayor profundidad (11 cm - 15 cm) estos decrecen. Esto se explica porque en la capa superficial tanto de los sitios como del testigo, se lleva a cabo la acumulación de los restos orgánicos y su posterior descomposición (^{Chavez, Merino, Vázquez y García, 2014}), lo que propicia la liberación de nutrimentos que incrementan su contenido y disponibilidad para las plantas (^{Gallardo, Coverlo, Morillas y Delgado, 2009}), logrando un mayor crecimiento. La NOM-021-SEMARNAT-2000 indica los criterios de clasificación de los parámetros del suelo, muestra que el pH no tiene diferencias según el gradiente y la profundidad y se clasifica de neutro a ligeramente alcalino; la MO y el C tienen un contenido en la parte alta de bajo a medio, en la media y alta contenido muy alto y en el testigo alto; el N tiene un contenido de medio a alto a lo largo del gradiente; el P presenta en todos los casos contenido de medio a alto en la capa superficial y a mayor profundidad contenidos de medio a bajo; el K en la parte alta muestra contenido medio, en partes media, baja y testigo de medio a alto; El contenido de Ca en todo el gradiente y profundidad muestra contenido alto; finalmente el Mg tiene contenido bajo en la parte alta y testigo, y de bajo a medio en la parte media y baja.

Las características físicas del suelo en el área de estudio muestran pocos cambios (Tabla 2). Se observaron diferencias en el contenido de partículas, sin llegar a modificar la clase textural, a excepción de la parte media en profundidad de 6 cm - 10 cm que mostró mayor contenido de arcilla. La densidad aparente (Dap) fue menor en las partes media y baja de la plantación, aunque la prueba de Tukey (P ≤ 0.05) no indica diferencias estadísticas en los valores promedio. Esto se explica por la acumulación de materia orgánica que propicia un aumento de volumen en el suelo y una microporosidad (^{Mora y Lázaro, 2014}). El color va de gris claro hasta café sin cambios bruscos. Esta ligera variación se debe a que los cambios físicos y químicos en el suelo son muy lentos por la baja meteorización de la roca, aunado a que en el área de estudio existe poca precipitación (^{Brady y Weil, 2016}; ^{Chaplot, Vliet, Walter, Curmi y Cooper, 2003}; ^{Muñoz Iniestra, Chávez Mosqueda, Godínez Álvarez y Cuéllar Arellano, 2017}).

Supervivencia

Debido al número de árboles en los sitios no fue posible realizar comparaciones estadísticas, por lo que este parámetro solamente se refiere en valores porcentuales. Los valores de supervivencia de los sitios ubicados en la parte inferior de la parcela fueron mayores, 100% y 85.7% en el bloque 3 y 2 respectivamente, que los ubicados en los sitios de la parte alta, 85% en el bloque 1. En la parte inferior del terreno, la escorrentía es mayor ya que en forma natural el agua fluye hacia las partes bajas, reflejado esto en mayor supervivencia y crecimiento de las plantas (^{Lasanta y Ortigosa, 1984}; ^{Foth 1990}). Las investigaciones realizadas por ^{Rodríguez, Meza, Vargas y Jiménez (2009)} y ^{López et al. (2004)} no señalan las condiciones de la calidad de la planta, técnicas de plantación y procedencias utilizadas, a pesar de que estos factores influyen positivamente en el rendimiento de la plantación (^{Domínguez et al., 2001}). Por lo anterior, no es posible realizar una comparación de los resultados de los autores antes mencionados con los de esta investigación. En El Porvenir, se utilizaron arbolitos cultivados durante 12 meses en bolsas de polietileno de 400 cm³ llenadas con tierra de monte y se establecieron en cepas elaboradas seis meses antes de la época de plantación (^{Varela, 2016}). Después de 13 años, el porcentaje de supervivencia puede considerarse excelente (91%) para todo el rodal.

Altura

El análisis de varianza para este parámetro arrojó diferencias significativas entre los sitios (P ≤ 0.0001). En la figura 2 se muestran la altura promedio de los árboles por sitio y sus desviaciones estándar. La prueba de Duncan formó tres grupos, en el primero se encuentran los árboles del sitio 6, sus promedios de altura fueron los mayores. En el segundo grupo se encuentran los sitios 4, 5, 7, 8 y 9, destacando entre estos, los árboles del sitio 7 ya que ocuparon el segundo lugar y su desviación estándar fue la más estrecha; en este grupo los árboles del sitio 5 ocuparon la tercera posición con la desviación estándar más amplia. La altura de los árboles de los sitios superiores (1, 2 y 3) formó el tercer grupo, su altura promedio fue la más baja, coincidiendo con menor contenido de nutrimentos en el terreno y sus desviaciones estándar fueron similares.

Figura 2 Altura y desviación estándar de los árboles en los sitios. 

El análisis de varianza entre los bloques arrojó diferencias significativas (P ≤ 0.0001), siendo mayores en la parte media y baja de la pendiente. La altura promedio de toda la plantación fue de 9.4 m. Aunque los valores registrados en este trabajo son muy distintos a los señalados por ^{Domínguez Calleros et al. (2001)}; ^{López et al. (2004)}; ^{Aguilar (2009)}; ^{Muñoz et al. (2011)} y ^{López Santiago (2013)}, puede presumirse una excelente adaptabilidad de Pinus greggii a sitios de baja fertilidad como los del área de estudio.

Diámetro

En la evaluación de este parámetro, el análisis de varianza indica que existen diferencias significativas entre los sitios (P ≤ 0.0001). El promedio y sus errores estándar se muestran en la figura 3. El diámetro promedio de toda la plantación es de 14.4 cm. La prueba de Duncan forma 4 grupos, destacando los arboles del sitio 8 con el diámetro mayor y los del sitio 2 con el diámetro menor.

Figura 3 Diámetro y desviación estándar de los árboles en los sitios 

Existen diferencias significativas del diámetro entre los bloques (P ≤ 0.0001), teniendo los mayores valores los bloques ubicados en la parte media y baja del terreno.

Las diferentes procedencias de P. greggii, la calidad de planta, las técnicas de plantación, las condiciones edáficas y climáticas de los sitios plantados con esta especie señaladas en las investigaciones de ^{López et al. (2004)}, ^{Aguilar (2009)} y ^{Muñoz et al., (2011)} impiden comparar los resultados con los observados en este trabajo. Sin embargo, los diámetros registrados reflejan la excelente adaptabilidad de la especie a sitios degradados.

En las plantaciones de El Porvenir se recomienda la aplicación de preaclareos y podas a fin de reducir la competencia por nutrientes y con esto la aparición de plagas forestales, como aconteció en una plantación de P. greggii en el Ejido Fontezuelas, municipio de Meztitlan, Hgo. (^{Varela, 2016}).

Volumen

A los 13 años de establecida la plantación, el volumen promedio registrado fue de 60.2 m³ r.t.a. ha^-1. El análisis de varianza señala que existen diferencias significativas entre los sitios (P ≤ 0.0001). La figura 4 muestra los valores promedio y las desviaciones estándar de este parámetro. En la prueba de Duncan se destacan los valores registrados en los sitios 5 y 2 con los volúmenes máximo y mínimo respectivamente. El análisis de varianza para este parámetro también detecta diferencias significativas (P ≤ 0.0001) entre los bloques, registrándose los mayores valores en las partes media y baja de la pendiente. El volumen fue menor en los árboles de los sitios superiores. Sin embargo, dadas las condiciones del sitio en El Porvenir, el volumen registrado se considera aceptable.

Figura 4 Volumen y desviación estándar de los árboles en los sitios. 

En la tabla 3 se muestra cómo la producción de hojarasca fue menor en los sitos ubicados en la parte alta del terreno (1, 2 y 3); también aquí la profundidad promedio de la capa fue la más baja; por el contrario, se observó un mayor porcentaje de suelo desnudo o roca que en los demás sitios.

Tabla 3 Cobertura del suelo (%), regeneración natural y material combustible en los sitios. 

En la misma tabla 3 se presenta la regeneración natural registrada. Excepto en el sitio 2, se observaron elementos vegetales (magueyes y enebros) propios de sitios con intensa luminosidad y suelos delgados o someros, producto de su lenta intemperización o formación reciente (^{Porta, López y Roquero, 2008}). De acuerdo con los parámetros evaluados de la tabla 1, el contenido nutrimental de la parte alta y testigo es de bajo a medio; mientras que en la parte media y baja el contenido es de medio a alto (^{NOM-021-SEMARNAT-2000}; ^{Semarnat, 2002}).

Aunque también en los sitios intermedios y bajos se observaron pinos, enebros y magueyes, estos fueron menores a 50 cm de alto, individuos jóvenes cuya permanencia en el bosque presumiblemente se verá afectada por las condiciones edáficas y silvícolas, sobre todo por el grosor o profundidad de la hojarasca de los sitios. La presunción anterior se basa en estudios realizados por ^{Eckelmann (1990)} y ^{Domínguez (2000)}, quienes señalan que las raíces de las plántulas permanecen en la hojarasca y al no alcanzar mayores profundidades en el suelo para abastecerse de agua, la planta se seca una vez que la hojarasca pierde humedad.

Carga de combustibles. El conocimiento de los combustibles que existen en el bosque es una necesidad imperiosa para los encargados de la protección contra incendios forestales (^{Jardel P. et al., 2010}), sobre todo aceptando que estos son un fenómeno ampliamente extendido en los ecosistemas terrestres del mundo. Los combustibles son cualquier sustancia o compuesto susceptible de encenderse y mantener un proceso de combustión (^{Morfín, Jardel, Alvarado y Michel, 2012}), estos investigadores proponen diferentes métodos de muestreo según la estructura del bosque. Por tratarse de un rodal joven y de pequeña extensión, en El Porvenir se registró únicamente el material depositado en la superficie del suelo, los resultados se muestran en la tabla 3. Solo en la parte media e inferior de la parcela se registró material leñoso, la mayoría de él ≥ 5 cm; hubo mayor cantidad en la parte inferior. ^{Morfín et al. (2012)} indican que estos restos vegetales intervienen en los incendios superficiales, subterráneos y en la combustión residual y son los que convencionalmente se han utilizado para cuantificar el comportamiento del fuego. Las cantidades registradas de material combustible en El Porvenir no ponen en riesgo de incendios al rodal. Sin embargo, se recomienda el manejo del material leñoso para evitar la incidencia del fuego en los próximos años y acelerar la descomposición de este material para la incorporación de nutrientes al sitio.