Descripción del área de estudio

La investigación se realizó en la comunidad de Xaltepuxtla, perteneciente al municipio de Tlaola, Puebla. Posee una extensión de 40 ha que forman parte de la Cuenca Hidrográfica del Río Necaxa. Dicha zona se localiza entre las coordenadas extremas 97° 58’ 5.303” longitud oeste y 20° 11’ 23.06” latitud norte, 97° 57’ 30.836” longitud oeste y 20° 10’ 57.124” latitud norte, a una altitud de 1 280 m. El clima es semicálido, con poca oscilación anual de las temperaturas medias mensuales. La precipitación media anual es de 1 992.4 mm y la temperatura media anual es de 17.5 °C. (SMN, 2016). El tipo de suelo predominante es Andosol mólico y pendientes ligeras hasta muy pronunciadas que van de 2% hasta más de 45%. Las condiciones bajo estudio son: sistema ornamental (SO) con 37.3 ha, sistema silvopastoril (SS) con 0.43 ha y remanente de bosque mesófilo de montaña (RBMM) con 2.27 ha.

Diseño de muestreo

Las poligonales y superficies de cada condición se delimitó mediante la digitalización del área de estudio con la herramienta COGO de Arc map 10.1; a partir, de azimut y distancia de los linderos del predio, rectificado en campo con transectos con un Geoposicionador global (GPS) modelo Garmin (Ruíz, 2016). El diseño de muestreo utilizado fue el muestreo sistemático con distancias predeterminadas y en arreglos a manera de cuadricula (^{Ralph et al., 1996}), obteniendo 22 unidades de elección o sitios con distancias entre ellos de 141.4 m. La vegetación se muestreó utilizando los métodos de cuadrantes con punto central para vegetación arbórea (^{Cottam y Curtis, 1956}) y cuadros empotrados para vegetación arbustiva y herbácea (^{Oosting, 1956}).

Variables evaluadas

En cada uno de los sitios se registró las coordenadas cartesianas con un GPS, así como variables del hábitat como exposición, pendiente y grosor de mantillo y las variables dasométricas como altura total (H), altura del fuste limpio (HFL) y diámetro a 1:30 m. del suelo (DN). Para el caso de las arbustivas se midió para cada individuo el diámetro de copa (DC), número de ramas para aquellas especies con aprovechamiento de follaje, altura (H) y número de individuos, para las herbáceas se midió únicamente el porcentaje de suelo cubierto por ellas.

En cada sitio se colectaron ejemplares de las diferentes especies encontradas para su posterior identificación en el herbario de la División de Ciencias Forestales de Universidad Autónoma Chapingo (UACH).

Análisis de datos

Frecuencia de observación. Para conocer la frecuencia porcentual de la riqueza de especies por condición y por sitio, se empleó el índice de frecuencia de observación (FO) (^{Salas y Orduña,1993}), con el número total de individuos leñosos registrados por especie entre el número total de individuos por 100.

Riqueza de especies. Se utilizó el estimador no paramétrico Jacknife de primer orden, empleando datos presencia-ausencia o de abundancia por especie (^{Colwell, 2004}) que representa uno de los índices de su tipo más preciso y menos sesgado (^{Palmer, 1990}), empleando el programa computacional ‘EstimateS 6b1a’.

Abundancia relativa. Para estimar la abundancia relativa de las especies presentes en los diferentes sitios y condiciones, se calculó el índice de abundancia definido por ^{Carrillo y Cuarón (2000)}; ^{Aranda (2000)}, modificado para este estudio.

Diversidad de especies. Con base a una revisión de las características y supuestos de varios índices de diversidad de especies (diversidad lpha), se eligió el índice no paramétrico conocido como índice de diversidad de Shannon-Wiener, empleando el programa computacional ‘EstimateS’ versión 6b1a (^{Colwell, 2000}). Para determinar diferencias significativas en la riqueza, abundancia relativa y diversidad de especies registrada por condición y por sitio, se realizó una prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis (^{Zar, 1999}), con el software estadístico JMP IN versión 4.

Para determinar si se habían considerado todas las especies en riqueza, abundancia relativa y diversidad de especies registrada por condición y por sitio se realizó un análisis ‘Chi cuadrada de Pearson’, (^{Molinero, 2003b}): con una significancia de α= 0.05, dicho análisis se utilizó para evaluar si las diferencias entre las frecuencias observadas y las esperadas son atribuidas al azar, bajo la hipótesis de independencia. Este análisis se llevó a cabo empleando el software JMP IN versión 4.

Análisis de regresión Poisson (ARP)

Se realizó un análisis con la finalidad de establecer posibles asociaciones entre las variables dasométricas y del hábitat sobre la abundancia de las especies leñosas con mayor valor ecológico registradas en las tres condiciones evaluadas. Primeramente, se analizó el efecto entre las variables de hábitat y dasométricas y las abundancias de las diferentes especies leñosas con mayor valor ecológico, empleando un modelo de regresión de Poisson (^{González-Oreja, 2003}).

Después se determinó las variables que explican mayor variabilidad para seleccionar el modelo (^{Rotenberry y Wiens, 1980}). Así, se modeló la abundancia de las especies leñosas (y) ante las variables dasométricas y del hábitat (x), realizando un ajuste de la variable ‘y’ a las variables ‘x’, mediante un modelo lineal generalizado (^{McCullagh y Nelder, 1989}) que explicará la relación entre una variable respuesta ‘y’ y un conjunto de variables explicatorias ‘x’ mediante una relación lineal.

En dicho análisis se consideraron como coeficientes estadísticamente significativos aquellos en los que p< 0.05 (^{McCullagh y Nelder, 1989}; ^{González-Oreja, 2003}). De esta manera se obtuvieron las especies leñosas que tenían un efecto sobre las variables independientes (dasométricas y hábitat). Dicho análisis se realizó empleando el procedimiento GLM del software estadístico R-versión 2.6.1. (^{Dalgaard, 2006}).

Riqueza de especies

Se registraron 19 especies herbáceas, 9 arbustivas, 9 arbóreas y una arborescente; todas ellas repartidas en 15 familias y 18 géneros (Cuadro 1).

Se encontraron 20 especies por lo que, hasta ahora con el esfuerzo de muestreo realizado, se conoce 19% de las especies teóricamente presentes en los sitios considerados (Figura 2).

Figura 2 Rarefacción de la diversidad de especies leñosas en los 22 sitios de estudio. 

En la riqueza de especies por condición se indica un estimado de 15 especies, por lo que hasta ahora con el esfuerzo de muestreo realizado se conoce 100% de las especies teóricamente presentes en esta condición, para el sistema silvopastoril se registraron 2 especies, lo que muestra un esfuerzo de muestreo de 10% y para el RBMM se observaron 9 especies, indicando un esfuerzo de muestreo de 29% (Figura 3).

Figura 3 Rarefacción de la diversidad de especies leñosas en las tres condiciones de estudio. 

El presente trabajo utiliza por primera vez curvas de rarefacción con el estimador Jackniffe 1 para sistemas silvopastoriles, por lo que se obtienen registros a nivel beta en este tipo de bosque. Las tendencias en la riqueza registrada coinciden con lo reportado por ^{Chiarucci et al. (2003)} quienes señalan que datos procedentes de muestras grandes analizadas mediante Jacknife 1 presentan valores más precisos de la riqueza.

Índice de abundancia relativa (IAR) por sitios

Los resultados del IAR para los datos de las frecuencias registradas por especie en todos los sitios por condición, sugieren que las especies de mayor abundancia relativa fueron: Chamaecyparis. lawsoniana (IAR= 0.96), Rhododendron simssi (IAR= 0.46), Chamaecyparis thyoides (0.25), los valores del resto de las especies muestran valores más bajos (Figura 4a). Por condición Chamaecyparis lawsoniana presentó mayor abundancia (IAR= 0.96) en el sistema ornamental, (IAR= 1.86) para silvopastoril y (IAR= 1.09) para RBMM, el valor del resto de las especies exhibió una tendencia diferencial en cada condición (Figura 4b).

Figura 4 a y b Abundancia relativa de las especies registradas en los sitios y condiciones de estudio. 

Diversidad de especies

Los resultados de Shannon-Wiener para los datos de las diferentes condiciones bajo estudio, sugieren que el de mayor diversidad fue: el RBMM (H’= 2.92), seguido por el sistema silvopastoril (H’= 2.61) y por último el sistema ornamental (H’= 2) (Figura 5).

Figura 5 Diversidad de especies leñosas encada una de las condiciones. 

Análisis estadístico

Los resultados de Kruskal Wallis para los datos de la riqueza, abundancia y diversidad de especies leñosas por sitio en las condiciones bajo estudio sugieren que no existen diferencias significativas, por lo tanto, la riqueza, abundancia y diversidad de especies encontradas en los 22 sitios se encuentran sujetas a los mismos niveles de perturbación (Cuadro 2).

Prueba de X² cuadrada para los sitios

Los resultados de X² cuadrada para los datos de la riqueza, abundancia y diversidad de especies leñosas por sitio, en las condiciones bajo estudio, sugieren que no se registraron todas las especies que potencialmente existen en el área de estudio (Cuadro 3).

X² cuadrada para las condiciones

Los resultados de X² cuadrada para las condiciones evaluadas sugieren que no se registraron todas las especies que potencialmente existen en el área de estudio con R cuadrado de 1 y un valor de Pearson de 0.19 para cada una de las condiciones.

Especies de mayor valor ecológico

La selección de las especies de mayor valor ecológico se realizó con los índices de riqueza, abundancia y diversidad, a través del análisis e interpretación de dichos índices, la riqueza permitió saber las especies existentes en cada condición de estudio, la abundancia relativa el número de individuos por especie y la diversidad la condición de cada comunidad vegetal (Cuadro 4).

Cuatro variables dasométricas y de hábitat presentaron un grado de asociación con la abundancia de las especies leñosas registradas, con un AIC= 174.94 (Cuadro 5).