INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 UNIDAD I INTRODUCCIÓN A LOS INVENTARIOS FORESTALES OBJETIVOS DE LA UNIDAD Al finalizar la unidad, los estudiantes estarán en capacidad de: Definir qué es un inventario forestal. Describir qué información básica se recolecta en un inventario forestal. Conocer las clasificaciones sobre inventarios forestales. 1 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 1.1. DEFINICIONES DE INVENTARIOS FORESTALES El termino inventariar significa cuantificar el recurso forestal desde los puntos de vista cualitativos y cuantitativos. Por lo que un inventario forestal es la operación tendiente a obtener datos relativos a los diversos parámetros del bosque y las manifestaciones del crecimiento, de acuerdo con la calidad de estación. (Padilla, 1987) El inventario forestal tiene como objetivo conocer la magnitud del recurso forestal, su superficie, su distribución, composición y existencias maderables. También, es la cuantificación y calificación de las especies forestales arbóreas y sus características ecológico– silvícolas. (Raymond, 1991) Un inventario forestal es el método usado para medir y registrar los datos del bosque, procesar estos datos de campo para obtener así información de la cantidad y calidad de los árboles y características del área boscosa, con un grado de detalle y precisión de acuerdo al objetivo previsto y la exactitud requerida. (Ferreira, 1994). 1.2. INFORMACIÓN BÁSICA QUE RECOLECTAN LOS INVENTARIOS FORESTALES Un inventario forestal es un procedimiento útil para obtener información necesaria para la toma de decisiones sobre el manejo y aprovechamiento forestal. En el manejo de bosques naturales y plantaciones, un administrador forestal normalmente debe tener a mano información confiable que le permita manejar su bosque, para que este produzca en forma sostenible la máxima cantidad de productos, de la mejor calidad, en el menor tiempo y al costo mas bajo posible. Todo inventario de recursos forestales debe recabar cinco tipos de información: área de bosques, localización y distribución por tipos de bosque, cantidad de recursos existentes, calidad de los recursos y cómo cambian éstos en el tiempo. Estos aspectos se discuten a continuación. 1.2.1. ÁREAS DE BOSQUE En el manejo forestal, hay dos momentos durante los cuales es importante medir y calcular las áreas de bosque. El primer momento es antes de empezar la planificación del manejo y el inventario en general. En ese momento, hay que conocer la extensión y las características principales de los recursos con los que se va a trabajar. El proceso de planificación difiere para bosques extensos, con 2 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 varios tipos de vegetación, cada uno de tamaño diferente, y para bosques pequeños con básicamente un solo tipo de vegetación. El segundo momento para medir y calcular áreas de bosque es antes de la planificación del aprovechamiento, cuando ya se ha decidido cuánto y dónde se va a aprovechar cada año. En ese momento, hay que medir y marcar el área de corta anual como unidad productiva y administrativa. El área y forma del bosque se presentan en un mapa general, a una escala conveniente. En el mapa se incluyen los perímetros del bosque con indicación de los puntos de referencia (esquineros, cruces, árboles límites), las características naturales del bosque (ríos, mesetas, planicies, vertientes), carreteras, caminos, construcciones, entre otros. Asimismo, al mapa se le debe añadir los nombres de los propietarios vecinos. Se recomienda un error inferior al 1/100 ó 1% en la determinación de los perímetros. (Catie, 2002; Fundap, 1993) 1.2.2. LOCALIZACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE TIPOS DE BOSQUE Para la planificación de un inventario forestal, además de conocer la extensión del área de bosque se debe clasificar esa área según los tipos de bosque presentes. Con este fin se acostumbra dividir el área en rodales de bosque. Un rodal se define como la unidad mínima geográficamente continua de bosque, que tiene características homogéneas en cuanto a tipo de bosque, especie dominante, densidad, clase de edad, clase de altura, clase de pendiente y calidad de sitio. La rodalización es un trabajo de gran importancia que sirve de base al manejo para determinar de manera exacta y detallada los recursos del bosque, facilitar la localización y la organización de las cortas. Cualquier trabajo de manejo se refiere al área de los rodales. Se recomienda un error inferior al 1/10 ó 10% en la medición de las divisiones del bosque. (Fundap, 1993) 1.2.3. VOLUMEN MADERABLE La medición del volumen es obviamente el resultado más importante del inventario, sin embargo es la variable dasométrica que esta sujeta a mayores errores de medición. Por esta razón el inventario debe ser ejecutado cuidadosamente. Los resultados de volumen sirven para decidir sobre el orden cronológico de áreas de aprovechamiento anual y para dar una idea del volumen aprovechable en el presente. El volumen se puede calcular con la ayuda de tablas de volumen o empleando factores de forma, necesitando en ambos casos la determinación del diámetro y la altura de los árboles inventariados. (Catie, 2002; Fundap, 1993) 3 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 1.2.4. CALIDAD DEL VOLUMEN MADERABLE Los inventarios forestales deben medir la calidad de los fustes, es decir, la calidad de madera que existe en el bosque. La calidad de los fustes se mide solamente en los árboles tipo o en todos los árboles medidos, según las características de la vegetación que se este muestreando. Esta información se utiliza para determinar la estrategia de intervención en las operaciones silviculturales a aplicar, especialmente en los raleos. (Fundap, 1993) 1.2.5. DINÁMICA DE CRECIMIENTO El conocimiento de la dinámica de crecimiento ayudará a determinar el ciclo de corta del rodal y a sugerir la manera de controlar su evolución en el transcurso del tiempo. La dinámica de crecimiento de los árboles y del bosque se puede obtener analizando los datos de parcelas permanentes de medición (PPM), análisis fustales y a través de tarugos de incremento. Asimismo, en tablas de crecimiento previamente elaboradas. (Fundap, 1993) 1.3. CRITERIOS PARA CLASIFICAR LOS INVENTARIOS FORESTALES Dentro del concepto clásico se han definido varios tipos de inventarios clasificados según el método estadístico y según su objetivo. Esta clasificación se presenta a continuación. 1.3.1. SEGÚN EL MÉTODO ESTADÍSTICO La clasificación de inventarios por método estadístico puede resumirse en el siguiente esquema: Inventario al 100% Estratificado Muestreo al azar Sin estratificar Muestreo sistemático Es decir, el tipo de inventario elegido debe considerar la medición total o una muestra con distribución al azar o sistemática. También, de acuerdo con las características del recurso, se debe considerar o no la división en estratos. (Catie, 2002) 4 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 1.3.2. SEGÚN EL OBJETIVO El tipo de información que se requiere, o el énfasis que debe ponerse en un determinado tipo de información depende de los objetivos del inventario. La clasificación de inventarios según objetivo considera los siguientes tipos: 1.3.2.1. INVENTARIO EXPLORATORIO Estos inventarios tienen como objetivo recolectar información básica para la evaluación y monitoreo de bosques a gran escala y de interés gubernamental principalmente, o bien para estudios de factibilidad de empresas forestales. Estos inventarios son de baja a mediana intensidad de muestreo (0.1% a 2% del área). Tanto en el caso de bosques naturales como de plantaciones forestales, la información por recolectar se centra en el área de bosques, su localización y distribución por tipos y la cantidad y calidad de productos que contiene. (Catie, 2002) 1.3.2.2. INVENTARIO PARA MANEJO DE BOSQUES NATURALES El manejo del bosque natural implica cuatro fases: planificación, aprovechamiento de bajo impacto, tratamientos silviculturales de post-cosecha y monitoreo. En cada etapa del manejo se requiere información confiable; por ello se practica un inventario específico antes de cada etapa, lo cual se detalla a continuación: INVENTARIOS PRE-COSECHA Inventario general. Este tipo de inventario se realiza por muestreo sistemático o aleatorio, y se diseña para obtener entre 15 y 20% de error de muestreo al 95% de confiabilidad, para los estimados de área basal o del volumen por hectárea. Este inventario constituye la herramienta técnica principal con el contenido forestal para elaborar el plan general de manejo (PGM). Censo comercial. Este inventario es muy útil para la planificación y ejecución del aprovechamiento, ya que todas las directrices quedan plasmadas en un documento que se conoce como plan operativo anual de aprovechamiento (POA). INVENTARIOS POST-COSECHA Inventarios complementarios Muestreo diagnóstico. El objetivo principal es evaluar la capacidad productiva del bosque remanente, la cual se mide en función de la cosecha futura del bosque. 5 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Muestreo de remanencia. Su objetivo es determinar las existencias, la causa de remanencia y calcular si por su tamaño, esos árboles podrían significar un obstáculo para el desarrollo de la “vegetación deseable”. Muestreo silvicultural. Tiene como objetivo conocer la composición y estructura de la regeneración natural establecida (mayor de 10 cms de diámetro). Inventarios de seguimiento Muestreo de regeneración natural no establecida. Tiene como objetivo contribuir a la determinación de la sostenibilidad a largo plazo de la producción maderera con base en la regeneración natural. Parcelas permanentes de muestreo. Son instrumentos de investigación a largo plazo, permanentemente demarcados y periódicamente medidos. (Catie, 2002) 1.3.2.3. INVENTARIO PARA APROVECHAMIENTO FORESTAL Estos inventarios deben generar información sobre la topografía del terreno, localización de rutas de transporte, la ubicación en el terreno de todos los árboles con diámetro superior al diámetro mínimo de corta, especies, diámetros, volumen de los árboles a aprovechar, etc. Estos inventarios, tanto en bosques naturales como en plantaciones, se hacen sobre áreas definidas de corta. Muchos de ellos son inventarios al 100%, o censos, donde se recorre el área de aprovechamiento en su totalidad. A este tipo de inventarios se le da el nombre de inventario de existencias, censo comercial, inventario pie a pie, inventario total o inventario de planificación. (Catie, 2002) 1.3.2.4. INVENTARIO PARA MANEJO DE PLANTACIONES Un inventario para manejo de plantaciones debe concentrarse en recopilar información del área por tipos de bosque (rodales), calidad del sitio, densidad de la plantación, edad, especies y distribución díamétrica de los árboles, clasificados según estado sanitario, calidad y tipos de productos que se espera obtener. La información requerida se dirige principalmente a identificar la necesidad de podas y raleos. Una de las variables más importantes para el manejo de plantaciones es la densidad del rodal, la cual mide el grado de competencia a que están sometidos los árboles. La densidad del rodal se puede evaluar utilizando varios criterios, entre ellos están: el índice de espaciamiento relativo (%S), el índice de densidad del rodal (IDR) y el área basal. (Catie, 2002) 6 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 UNIDAD II ESTADISTICA BÁSICA PARA INVENTARIOS FORESTALES OBJETIVOS DE LA UNIDAD Al finalizar la unidad, los estudiantes estarán en capacidad de: Conocer los términos estadísticos que tienen relación con los inventarios forestales. Aplicar un análisis de varianza a los datos provenientes de un inventario forestal. Diferenciar los estadísticos y los parámetros que se obtienen de un inventario forestal. 7 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 2.1. CONCEPTOS ESTADÍSTICOS 2.1.1. ESTADISTICA La estadística es una rama de la matemática que proporciona un conjunto de métodos y procedimientos que permiten reunir, organizar y analizar datos numéricos en forma adecuada para la toma de decisiones. La estadística puede dividirse de la manera siguiente: Estadística descriptiva. Su finalidad es procesar la información para que pueda ser interpretada fácil y rápidamente. Incluye la presentación de datos en gráficos y cuadros, así como el cálculo de resúmenes numéricos, tales como frecuencias, promedios y porcentajes. Estadística inferencial. Esta estadística proporciona una metodología para tomar decisiones sobre una población, siguiendo un razonamiento derivado de la evidencia de datos numéricos observados en una muestra en esa misma población. (Padilla, 1987) 2.1.2. POBLACION Una población se define como el conjunto de individuos con características comunes, cuyo conocimiento es objeto de interés desde un punto de vista estadístico. Se puede distinguir entre población de individuos y población de observaciones. Una población de individuos esta formada por todo el conjunto de individuos que poseen una característica previamente establecida; a partir de esta población de individuos se pueden generar una o varias poblaciones de observaciones. (Catie, 2002; Padilla, 1987) 2.1.3. MUESTRA La muestra es una parte o subconjunto de la población, la cual normalmente se escoge con el fin de recoger datos para generar información acerca de la población. La muestra debe ser representativa de la población para la cual deseamos generar información. Para obtener una muestra representativa de una población debemos estar seguros de que todos los elementos de la población posean igual probabilidad de ser seleccionados como parte de la muestra. (Catie, 2002) 2.1.4. UNIDAD DE MUESTREO 8 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Se define como la unidad más simple elegida para componer o medir una muestra, puede ser un individuo, un número dado de individuos, una unidad de superficie, etc. Es la unidad de muestra empleada para inferir las características de una población. (Padilla, 1987) 2.1.5. MUESTREO El muestreo es un procedimiento por medio del cual se seleccionan, miden o registran las características previamente determinadas, de la muestra de una población, con el objetivo de conocer esa población a través del estudio de tales muestras. (Padilla, 1987) 2.1.6. VARIABLE Característica o atributo que distingue o identifica a un objeto, individuo o unidad de muestreo. Se distinguen las siguientes variables. Variable cualitativa: es aquella en que no es posible hacer una medición numérica para describir el atributo, es decir, estas variables describen cualidades. Por ejemplo, color de follaje, forma de hojas, apariencia de un fruto, etc. Variable cuantitativa: es aquella en que las observaciones son numéricas y son el resultado de una medición o un contero. Por ejemplo, la altura de un árbol, el peso de madera aserrada, la edad de una plantación, etc. Variable continua: es aquella en la cual pueden ocurrir todos los valores posibles, existentes dentro de una amplitud de variación dada. Por ejemplo, entre dos posibles valores de biomasa (300 y 3001 kg), existe un número alto de posibles observaciones (300.001, 300.002, 300.003 ….. 300.999 kg). Variable discreta: es aquella en la cual no ocurren todos los valores posibles que contiene una amplitud de variación dada. Es común encontrar variables discretas dentro del conjunto de los números enteros, ya que se generan a partir de conteos. Por ejemplo, el número de plantas por parcela, el número de insectos capturados en una trampa, el número de frutos de un árbol, etc. (Catie, 2002; Padilla, 1987) 2.1.7. ESTADISTICO Un estadístico es un número que resume información contenida en una muestra. Los estadísticos no son valores fijos, sino que varían de muestra en muestra de una misma población, y por lo tanto solo pueden ser utilizados para generar inferencias inciertas acerca del verdadero valor del parámetro poblacional. (Catie, 2002) 2.1.8. PARÁMETRO 9 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Un parámetro es una cantidad numérica que define a una población con respecto a alguna característica. Aun en poblaciones finitas el parámetro rara vez llega a conocerse, por lo que comúnmente se estima a partir de muestras. (Padilla, 1987) 2.2. ANÁLISIS DE DATOS Los datos obtenidos con la evaluación y medición de todas las unidades de muestreo en la población (censo), o con la evaluación de una parte de las unidades de muestreo en la población (muestreo), se deben analizar para generar información utilizable. Comúnmente se utilizan técnicas estadísticas para analizar estos datos, y en inventarios forestales, las más utilizadas son las siguientes. 2.2.1. DISTRIBUCION DE FRECUENCIAS Una de las formas más sencillas de generar información a partir de datos de un gran número de observaciones de una variable es por medio de cuadros de distribución de frecuencias. Las distribuciones de frecuencias permiten observar tendencias o rasgos sobresalientes de las observaciones. Un cuadro de distribución de frecuencias es una agrupación de datos en clases exclusivas y exhaustivas. Para cada clase se registra el número de observaciones que pertenece a esa clase o categoría. Las clases deben ser exclusivas para que cada observación sea asignada a una única clase o grupo, y exhaustivas, para que todas las observaciones sean asignadas a alguna clase. Una vez que los datos están agrupados es posible observar las tendencias de las observaciones, tales como valores más frecuentes, dispersión de los valores, etc. Los valores del cuadro de distribución de frecuencias se pueden utilizar para construir histogramas o polígonos de frecuencia. (Catie, 2002) 2.2.2. VALORES ESTADÍSTICOS Son valores calculados que representan cierta característica, y que se llaman parámetros cuando se calculan de una población de observaciones, y estadísticos, cuando se calculan de una muestra. Los estadísticos más utilizados para inventarios con muestreo aleatorio y sistemático son los siguientes. _ MEDIA ARITMÉTICA (X) Es el índice de tendencia central más usado para describir una característica de la población; en una muestra proveniente de un inventario forestal se estima así: X (X ) (2-1) n 10 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Donde: X = Volumen por parcela (m³/ha) n = Número de parcelas levantadas DESVIACIÓN ESTÁNDAR (S) Es el índice de dispersión más usado para medir la desviación de los valores individuales con respecto a la media. Un valor bajo indica que la población es homogénea, y un valor alto indica que la población es heterogénea. A partir de una muestra se puede estimar por: ( X ²) n ( X )² (2-2) S n 1 Donde: X² = Volumen por parcela al cuadrado COEFICIENTE DE VARIACIÓN (CV) Es un índice usado para medir la dispersión en términos relativos y equivale a expresar la desviación estándar como porcentaje de la media. El coeficiente de variación permite comparar la variabilidad de poblaciones que tienen diferentes medias, y se calcula así: S CV 100 (2-3) X ERROR ESTÁNDAR (Sx) Así como la desviación estándar mide el promedio de las desviaciones de las observaciones individuales con respecto a la media muestral, el error estándar mide el desvió de las medias muéstrales respecto de la media poblacional, y se calcula por la fórmula: S n Sx 1 (2-4) n N Donde: N = Área del bosque en has / Área de la parcela en has 11 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 En la práctica, cuando n/N es igual o menor que 0.05, se puede considerar la población como infinita; también se puede considerar como población infinita un bosque con un área mayor de 400 hectáreas. Cuando la población es infinita, para el cálculo del error estándar se emplea la fórmula siguiente: S Sx (2-5) n ERROR DE MUESTREO (Em) El error de muestreo es diferente para cada parámetro forestal (densidad, área basal y volumen) y también difiere de especie a especie. En general, el error de muestreo para una especie es mayor, para un grupo de especies se reduce el error y más todavía si se trata del total de especies. Se calcula por la expresión: Em ( Sx) (t ) (2-6) Donde: t = Valor t de Student (depende del nivel de confianza requerido y de los grados de libertad) ERROR DE MUESTREO RELATIVO (Em%) El error de muestreo relativo es el error de muestreo expresado en porcentaje, y se calcula a través de la fórmula siguiente: Em Em% 100 (2-7) X LIMITES DE CONFIANZA La media obtenida a partir de una muestra difiere de la verdadera media poblacional. La media poblacional está comprendida entre un límite inferior y un límite superior. Es decir, se puede estimar a través de las relaciones siguientes: LS X Em (2-8) LI X Em (2-9) Donde: LS = Límite superior 12 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 LI = Límite inferior 13 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 UNIDAD III MÉTODOS PARA LA ELABORACIÓN DE MAPAS GENERALES OBJETIVOS DE LA UNIDAD Al finalizar la unidad, los estudiantes estarán en capacidad de: Conocer los elementos esenciales que debe contener un mapa general. Elaborar mapas generales empleando procedimientos fotogramétricos y cartográficos. Manejar los programas de Map maker y Arcview para la elaboración de mapas generales. 14 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 3.1. INTRODUCCIÓN Un inventario forestal no se realiza sin un mapa del bosque a estudiar. Un mapa general debe contener tres elementos esenciales: Escala Indicador del norte Leyenda Por convención, los mapas se designan para que se lea el norte hacia arriba. La escala del mapa puede presentarse con números o mediante una escala grafica. La leyenda debe ser suficientemente clara y amplia para que cualquier persona pueda interpretar los símbolos que se dibujaron: tipos de bosque, veredas, caminos, ríos, etc. Existen varios procedimientos para elaborar mapas, tales como levantamiento del área con brújula y cinta, levantamiento con teodolito y estadía, levantamiento con unidades de GPS, utilizando sensores remotos como fotografías aéreas e imágenes de satélite. Estos procedimientos se describen a continuación. 3.2. SENSORES REMOTOS Dos ejemplos de sensores remotos son las cámaras que se utilizan para tomar las fotografías aéreas y las imágenes de satélite. Ambas técnicas permiten al profesional forestal clasificar los bosques según tipos, calcular sus respectivas áreas y elaborar mapas para facilitar la planificación y ejecución de inventarios forestales y planes de manejo forestal. A continuación se discute brevemente sobre los aspectos más sobresalientes de los sensores remotos. 3.2.1. FOTOGRAFÍAS AÉREAS Las fotografías aéreas han sido utilizadas durante largo tiempo en los inventarios de recursos forestales. El uso de fotografías aéreas, no obstante, es preferible en áreas donde se necesita determinar tipos de bosque, o donde las fotografías ya existen y son relativamente recientes, o donde el bosque no ha estado sujeto a intervenciones humanas desde el momento en que se tomaron las fotos. También, donde los recursos para la interpretación son escasos, y el nivel de conocimiento de los bosques es bajo, la interpretación manual de fotos ofrece información de calidad aceptable para la planificación del inventario y el manejo. En América Central, todavía se usan fotografías aéreas para la estratificación de los bosques y para la determinación del tamaño de áreas de cada tipo de bosque. El procedimiento para trabajar con fotografías aéreas puede resumirse en el siguiente: Se arreglan las fotografías aéreas para tener visión estereoscópica. Se fijan acetatos sobre las fotografías aéreas. 15 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Mediante la observación detenida de las fotografías aéreas se van delineando sobre los acetatos los límites del bosque. La fijación de estos límites requiere de un conocimiento previo del área a trabajar, por lo tanto, la exactitud del mapa está en función del conocimiento que se tenga del sitio. Habiendo delimitado el bosque, se procede a calcular el área del mismo, para lo cual se puede utilizar la técnica de la rejilla de puntos. 3.2.2. IMÁGENES DE SATÉLITE Para la planificación en gran escala, las fotografías aéreas han venido perdiendo terreno, a favor de las imágenes de satélite, ya que el costo de estas últimas se ha reducido notablemente. Así, el precio de las imágenes Landsat pasaron en el año 2001 de US$ 4000 por imagen a US$ 800 las imágenes georeferenciadas. Las fotografías aéreas, también han perdido terreno debido a que las imágenes de satélite son distribuidas en formato digital, lo cual facilita su almacenamiento, interpretación, calculo de áreas y producción de mapas de cobertura forestal. En el mercado existen programas de computación para mostrar, interpretar y editar imágenes de satélite, en Internet se pueden adquirir gratuitamente el Spring y Multispect; también se pueden adquirir programas de bajo costo como IDRISI, o programas sofisticados como el ERDAS. La clasificación de imágenes satelares generalmente llega a tipo de cobertura (bosque, pasto, agricultura, etc.); sin embargo, para la planificación de inventarios forestales, además se requiere conocer los tipos de bosque presentes. La resolución de las imágenes Landsat no es suficiente para este fin, y las imágenes SPOT aún son relativamente caras. Por esta razón, en América Central se ha utilizado una combinación de datos de campo (con GPS), mapas temáticos existentes e imágenes de satélite para la clasificación de bosques a escala de paisaje. 3.3. MEDICIÓN Y CÁLCULO DE ÁREAS EN HOJAS CARTOGRÁFICAS Las hojas cartográficas se pueden emplear para delimitar áreas de bosque. La precisión de este método depende básicamente de la habilidad que se tenga para interpretar y manejar las hojas cartográficas, y generalmente, se utiliza en la delimitación de áreas extensas cuando no existen los recursos para una delimitación más precisa. Utilizando hojas cartográficas, la delimitación de áreas boscosas puede realizarse a través del procedimiento siguiente: Colocarse en el terreno en un lugar donde se puedan observar los límites del bosque, para lo cual se recomienda buscar “PARTES ALTAS”. Ubicar en la hoja cartográfica el lugar donde se está haciendo la observación. Luego de haberse ubicado en la hoja cartográfica, se empieza a observar las características del terreno donde pasan los límites del bosque (lomo de colina, ladera alta, ladera media, pie de 16 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 monte, valle, depresión, etc.), esta información se busca en la hoja cartográfica y se van trazando los límites del bosque en ésta. Para hacer la delimitación más precisa, frecuentemente es necesario trasladarse a varios puntos para poder observar todos los límites del bosque. Teniendo delimitado el bosque en la hoja cartográfica, se procede a calcular el área del mismo, para lo cual se puede utilizar la técnica de la rejilla de puntos. 3.4. GEOPOSICIONADORES La delimitación de áreas forestales con GPS (sistema de posicionamiento global) es uno de los métodos más modernos que se utilizan en la planificación de inventarios forestales. La exactitud del método depende básicamente de la precisión del GPS, existiendo aparatos con distintas precisiones, y por lo general los más precisos son los más caros. Este método tiene la desventaja de que en áreas pequeñas (menores a 2 hectáreas) si el GPS no es muy preciso, el error del levantamiento puede ser bastante alto. El levantamiento de datos con este aparato es muy fácil y se puede resumir en los aspectos siguientes: Se efectúan caminamientos por los límites del bosque, y con el Geoposicionador (GPS) se registran las coordenadas de estos límites. El registro de los datos se puede hacer directamente en la memoria del GPS o utilizando una boleta de registro. Los datos del GPS se pueden vaciar en un computador utilizando programas como el MapSource. La información del GPS se puede procesar en programas como ArcView, MapMaker y Autocad, en los cuales se elabora el mapa en forma rápida y confiable. 3.5. LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS Para inventarios forestales de áreas pequeñas (menores de 50 hectáreas), es común emplear los levantamientos topográficos con brújula para la delimitación del bosque. Esta técnica es sencilla y da resultados bastante precisos cuando se tiene la habilidad para manejar brújula. Los levantamientos topográficos con teodolito en bosques son raros, debido a su alto costo. En un levantamiento topográfico con brújula se miden básicamente acimuts, pendientes y distancias, utilizando los instrumentos siguientes: brújula, clinómetro, cinta métrica de 50 metros y un formulario en donde se apuntan las mediciones y las observaciones. 17 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 El levantamiento topográfico puede hacerse con cinco personas: el anotador de datos, el medidor de ángulos y pendientes, el jalador de cinta, el chapeador y el guía. Aunque el chapeador y el guía abren el camino, es a veces necesario tener uno o dos chapeadores más. El método de levantamiento topográfico que más se utiliza es el del POLÍGONO CERRADO, el cual consiste en empezar la medición desde un punto cualquiera, luego se van midiendo todos los límites del bosque hasta terminar en el punto de inicio. El caminamiento del perímetro del bosque debe hacerse con una persona que conozca bien sus límites, empezando por cualquier punto, aunque es preferible empezar desde un punto identificado con certeza sobre las hojas cartográficas, lo que permitirá después georeferenciar el bosque. Otra forma de georeferenciar el área consiste en tomar con GPS la coordenada del punto de inicio del levantamiento, la cual se utilizará para la georeferenciación del bosque. Habiendo recolectado los datos, el paso siguiente es la elaboración del mapa y el cálculo del área y el perímetro, lo cual puede hacerse a través de programas como Map Maker y Autocad. 18 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 UNIDAD IV PLANIFICACIÓN DE INVENTARIOS FORESTALES OBJETIVOS DE LA UNIDAD Al finalizar la unidad, los estudiantes estarán en capacidad de: Emplear criterios técnicos para determinar la forma y el tamaño más “adecuado” de las unidades de muestreo en un inventario forestal. Aplicar métodos estadísticos para determinar el tamaño de la muestra en los inventarios forestales. Emplear criterios técnicos para determinar el método de muestreo más “adecuado” según las características del bosque a inventariar. Planificar un inventario forestal tomando en consideración las características del área a inventariar. 19 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 4.1. DEFINICIÓN DE OBJETIVOS Un inventario forestal debe tener objetivos específicos, que indiquen en forma clara el tipo, cantidad y calidad de la información a tomar. La fijación de objetivos debe hacerse en conjunto con la persona interesada. La fijación de los objetivos deben determinar qué información de los árboles y del terreno se requiere y con qué grado de detalle y precisión. Si los objetivos del inventario no están bien claros, lo más probable es que al final la información obtenida sea mala debido ya sea a la ausencia o insuficiente descripción de algunas características de los árboles (o del terreno) o bien falta de precisión del muestreo. La solución no es tomar toda la información del bosque que es posible imaginar y con un alto nivel de precisión para cubrir cualquier solicitud de información, debido a que la toma de datos y el procesamiento de ellos es muy caro. La solución y lo que debe hacerse es determinar con anticipación en forma bien clara y precisa los objetivos del inventario. (Ferreira, 1994) 4.2. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN BASE Antes de iniciar un inventario forestal es necesario recopilar cierta información base, la cual permitirá hacer una mejor planificación del inventario. Entre los datos más importantes que se deben obtener se encuentran los siguientes: Tiempo y fondos disponibles para el inventario Apoyo logístico y organizaciones que participan en el inventario Accesibilidad, vías de comunicación y servicios existentes Inventarios previos, informes y mapas existentes (de suelos, vegetación, etc.) Lista de especies de árboles esperadas (comerciales, no comerciales, protegidas, etc.) Hojas cartográficas, fotografías aéreas o imágenes de satélite Estado legal de la propiedad Área total y colindancias Topografía general. (Catie, 2002) 4.3. DEFINICIÓN DEL MARCO DE MUESTREO No existe una receta fija para diseñar un inventario forestal. El diseño final depende del tipo de bosque, la información requerida, tiempo y fondos disponibles, entre otros. El tiempo y los fondos disponibles son los factores principales que afectan el diseño de un inventario. El mejor diseño de inventario es aquel que reporta resultados más precisos a un costo más bajo. En los inventarios forestales la unidad de muestreo es la parcela. Es muy importante definir su 20 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 tamaño, forma y número, puesto que tienen mucha influencia sobre la calidad de los resultados y los costos del inventario. Estos aspectos se discuten a continuación. 4.3.1. TAMAÑO DE LAS UNIDADES DE MUESTREO La unidad de muestreo tradicional usada en los inventarios forestales, es la parcela que es una superficie fija de tamaño pequeño, de forma circular, cuadrada o rectangular. En general, para bosques jóvenes y densos, es más conveniente usar parcelas pequeñas; y para bosques más viejos y ralos, se utilizan parcelas grandes. Para elegir el tamaño de la parcela hay que considerar dos factores: La representatividad El tiempo de medición La representatividad se refiere a que la variación del bosque éste representada en la parcela (en las parcelas más grandes, la variabilidad es menor que en parcelas pequeñas). La guía principal para elegir el tamaño de la parcela es que ésta sea tan grande para incluir un número representativo de árboles, pero que sea lo suficientemente pequeña para que el tiempo de medición requerido no sea excesivo. Se recomienda como regla práctica, que el tamaño sea tal que incluya de 20 a 30 árboles medibles. El CONAP recomienda para los bosques de Guatemala, los tamaños de parcelas siguientes: En bosques latifoliados cuya superficie es mayor a 10000 hectáreas, parcelas de 1 hectárea En bosques latifoliados cuya superficie es menor a 1000 hectáreas, parcelas de 2500 m2 En bosques de coníferas, parcelas de 500 m2 En bosques mixtos, parcelas de 1000 m2 Cualquiera que sea el tamaño de la unidad de muestreo escogida, este no debe variar en el mismo inventario. Hay que tener presente que el tamaño de las unidades de muestreo siempre se refieren al plano horizontal, es decir, en terrenos inclinados hay que hacer la corrección de pendiente. (Catie, 2002; Ferreira, 1994) 4.3.2. FORMA DE LAS UNIDADES DE MUESTREO La consideración más importante para definir la forma de la parcela es el “efecto de borde”. Es más conveniente seleccionar formas con menor relación perímetro/superficie. La forma que mejor llena esta condición es la forma circular; con rectángulos largos y delgados o cuadrados //muy pequeños el error de borde es considerable. A continuación se presentan algunas consideraciones sobre las parcelas de uso más común en inventarios forestales. PARCELA CIRCULAR 21 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 La parcela circular se utiliza solamente en bosques con buena visibilidad, y no se recomienda en terrenos con pendiente fuerte. Una de las ventajas de esta parcela es que su trazo es fácil, ya que únicamente se necesita una cinta métrica. Para calcular el radio de la parcela se emplea la fórmula siguiente: _________________________ Radio (m) = Tamaño de la parcela en m2 / π (4-1) PARCELA CUADRADA La parcela cuadrada se emplea comúnmente en parcelas permanentes de medición (PPM), y en bosques con poca visibilidad. Para establecer la parcela cuadrada se necesita además de la cinta métrica, una brújula para medir los ángulos de 900 del cuadrado. Para calcular el lado de la parcela se utiliza la fórmula siguiente: _______________________ Lado de la parcela (m) = Tamaño de la parcela en m2 (4-2) PARCELA RECTANGULAR Las parcelas rectangulares se recomiendan en bosques con poca visibilidad y en terrenos con pendiente fuerte. En áreas donde existan pendientes, se recomienda ubicar el lado más largo de la parcela en forma paralela a la pendiente, esto con el objetivo de captar la mayor variabilidad posible (gradiente de crecimiento). Para establecer la parcela rectangular, se necesita una cinta métrica y una brújula para medir los ángulos del rectángulo. Los lados para parcelas rectangulares, podrían ser por ejemplo: Parcelas de 1000 m2 (25m x 40m) Parcelas 800 m2 (25m x 32m) Parcelas de 600 m² (20m x 30m) Parcelas de 500 m2 (20m x 25m) Parcelas de 300 m2 (15m x 20m). (Ferreira, 1994; Matteucci et al., 1982) 4.3.3. TAMAÑO DE LA MUESTRA Una vez determinado el tamaño de la parcela, la etapa siguiente es determinar el tamaño de la muestra, es decir, el número de parcelas a medir en el terreno. El tamaño de la muestra se refiere al área total por inventariar, expresado en número de parcelas de un tamaño definido. 22 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Para determinar el tamaño de la muestra, existen dos modalidades: método de la intensidad de muestreo y método del error de muestreo. Estos métodos se discuten a continuación: MÉTODO DE LA INTENSIDAD DE MUESTREO En este método el tamaño de la muestra se estima aplicando un porcentaje de intensidad del área total, para lo cual se requiere bastante experiencia y habilidad para fijar el porcentaje; el método no deja de ser subjetivo y arbitrario. Por ejemplo, para un área grande o cuando no se requiere una exactitud alta, se puede fijar una intensidad del 2% al 5%. Para calcular el número de parcelas se utilizan las fórmulas siguientes: Am Np (4-3) Tp Im Am At (4-4) 100 Donde: Np = número de parcelas a levantar Am = área muestreada (has) Tp = tamaño de la parcela (has) Im = intensidad de muestreo (%) At = área total del bosque (has) La experiencia en Petén (Guatemala), señala que en este tipo de bosques es más práctico inventariar con base en intensidades de muestreo, ya que permite simplificar el proceso de diseño y planificación del inventario forestal. Las intensidades propuestas están basadas en el mínimo necesario para alcanzar un error del 15%, respecto del volumen comercial para todas las especies en conjunto. En todo caso, después de realizar el inventario este debe incluir el error obtenido cualquiera que sea su valor. Si existiera un caso en que este sea mayor al 15% este debe ser aceptado. A continuación se presenta una propuesta de intensidades mínimas de muestreo aplicable a los bosques peteneros de la Reserva de la Biosfera Maya. Superficie a inventariar Intensidad mínima Número de parcelas a levantar (has) de muestreo (%) (de 1 hectárea cada una) 5,000 0.80 40 10,000 0.50 50 15,000 0.40 60 20,000 0.35 70 30,000 0.27 80 40,000 0.23 90 50,000 0.20 100 23 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 100,000 0.15 150 Fuente: Carrera, 1996. En el Altiplano Occidental de Guatemala, cuando no se hace un pre-muestreo, se recomienda referirse al cuadro siguiente para determinar la intensidad de muestreo a aplicar en función del área y tipo de bosque, y del error máximo de muestreo permitido. Intensidad de muestreo (%) Superficie a inventariar Bosques de coníferas Bosques mixtos y latifoliados (has) 15% de error 20% de error 15% de error 20% de error de muestreo de muestreo de muestreo de muestreo 5 20.4 12.5 30.3 18.1 10 10.2 6.2 15.2 9.0 15 6.8 4.2 10.1 6.0 20 5.1 3.1 7.6 4.5 30 3.4 2.1 5.1 3.0 40 2.5 1.6 3.8 2.3 50 2.0 1.2 3.0 1.8 100 1.0 0.6 1.5 0.9 Fuente: Fundap, 1993. El CONAP recomienda que para bosques de coníferas el error de muestreo permitido no debe ser mayor del 15%; mientras que para bosques mixtos se considera un máximo de error de muestreo permisible del 20%. Ejemplo 4.1. En un área boscosa de 500 hectáreas se decidió realizar un inventario forestal con una intensidad de muestreo del 2%. Si las unidades de muestreo serán parcelas circulares de 1000 m2 cada una, ¿qué número de parcelas se deben evaluar en el campo? Utilizando la fórmula 4-4, el área a muestrear es igual a: 2 Am 500has 100 Am = 10 has Finalmente, utilizando la fórmula 4-3, el número de parcelas a levantar es igual a: 10has Np 0.10has Np = 100 parcelas (con una intensidad de muestreo del 2%) 24 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 MÉTODO DEL ERROR DE MUESTREO Este método consiste en determinar el número de parcelas de muestreo tomando como base la variabilidad del bosque, y para medir esta variabilidad se usa el coeficiente de variación. En base solamente a la variabilidad de la población, un bosque heterogéneo necesita mayor número de parcelas que un bosque homogéneo, para obtener la misma precisión en el muestreo. Para calcular el número de parcelas se utiliza la fórmula siguiente: CV ² t ² n (4-5) E² Donde: n = número de parcelas a levantar CV = coeficiente de variación (%) t = valor t de Student (depende del nivel de confiabilidad requerido y de los grados de libertad) E = error de muestreo máximo requerido (generalmente se utiliza un 15%) De la fórmula anterior, se deduce que el tamaño de la muestra está en función de la variabilidad del bosque (CV) y de la precisión requerida (E), y no del tamaño de la superficie del bosque a inventariar. El problema normalmente es que de antemano no se conoce el valor del coeficiente de variación. Este valor depende de la homogeneidad del bosque y del tamaño de las parcelas. En general, el coeficiente de variación del volumen, puede ir desde 35% para bosques homogéneos hasta 250% para bosques muy heterogéneos. En el Altiplano Occidental de Guatemala, el coeficiente de variación del volumen varía en general entre 22 y 32% en el caso de bosques de coníferas y entre 26 y 46% en el caso de bosques mixtos y latifoliados. La estimación del coeficiente de variación puede hacerse mediante un pre-muestreo (muestreo piloto) o por información de otros inventarios cercanos al área. Realizar un pre-muestreo tiene algunos inconvenientes de orden práctico. Entre los principales inconvenientes se reconocen los siguientes: Regresar al bosque en dos ocasiones para recolectar información, tiene repercusión en los costos del inventario. Se necesitan por lo menos diez parcelas por estrato para tener un coeficiente de variación confiable. Utilizar un menor número de muestras puede llevarnos a serios errores de estimación. Si bien se argumenta que se puede hacer el muestreo piloto y después complementar el número de parcelas faltantes, esto no permite hacer una buena distribución sistemática de las parcelas. (Carrera, 1996; Ferreira, 1994) 25 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Ejemplo 4.2. En un bosque de 152 hectáreas se hizo un pre-muestreo con 10 parcelas de 500 m2 cada una, obteniendo un coeficiente de variación de 33.7%. Si el error de muestreo debe ser inferior al 15%, con un nivel de confiabilidad del 95%, determinar ¿qué número de parcelas se deben evaluar en el campo para obtener la precisión requerida? Utilizando la fórmula 4-5, tenemos que el número de parcelas es igual a: (33.7)² (2.262)² n (15)² n = 25.8 26 parcelas Como el valor “t de Student” varía de acuerdo al número de parcelas, y el cálculo anterior se basó en 10 parcelas, se debe calcular nuevamente el valor de “n” usando ahora un valor de “t de Student” para 26 parcelas. Entonces, tenemos que el número de parcelas es igual a: (33.7)² ( 2.060)² n (15)² n = 21.4 21 parcelas Se repite el cálculo ahora con un valor “t de Student” para 21 parcelas. Entonces, tenemos que el número de parcelas es igual a: (33.7)² ( 2.086)² n (15)² n = 22.0 22 parcelas Ahora empleamos un valor “t de Student” para 22 parcelas. Entonces, tenemos que el número de parcelas es igual a: (33.7)² ( 2.080)² n (15)² n = 21.8 22 parcelas Hasta aquí termina el cálculo, debido a que ya se dio la estabilización de “n”. Por lo tanto, se concluye que para obtener la precisión requerida se deben establecer 22 parcelas; como ya se levantaron 10 parcelas en el pre-muestreo solamente nos hacen falta 12 parcelas. 26 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 4.4. DEFINICIÓN DEL MÉTODO DE MUESTREO Una vez determinado el número de parcelas a medir, el paso siguiente es distribuir la muestra de parcelas en el bosque. Las parcelas se pueden distribuir en forma aleatoria, en forma sistemática, en forma estratificada y por conglomerados. En este paso se requiere analizar las diferentes opciones de muestreo y definir cuál es la que permite minimizar los costos del inventario y maximizar la precisión de las estimaciones. Los costos de un inventario están determinados principalmente por los tiempos de desplazamiento en el campo y los tiempos efectivos de medición. En este sentido, se debe dar preferencia a diseños de muestreo con una buena distribución de la muestra, de tal forma que se reduzcan el tiempo de desplazamiento y el de ubicación de las unidades de muestreo en el campo, ya que estos son, en realidad, tiempos no efectivos. 4.4.1. MUESTREO ALEATORIO En este diseño las unidades muestrales son seleccionadas aleatoriamente, sin que la elección de una influya en las otras. El muestreo aleatorio es muy útil cuando el parámetro que se quiere estimar se manifiesta de manera homogénea en la población. El análisis estadístico del inventario forestal se realiza utilizando las fórmulas que se presentan en las páginas 10, 11 y 12 de este documento. Entre las desventajas de este diseño está la inseguridad para establecer la ubicación exacta de las muestras en el bosque, los altos costos por accesibilidad, genera poca representatividad de la muestra cuando se evalúan poblaciones heterogéneas, y el hecho de no proporcionar datos confiables acerca de la configuración y topografía del bosque. (Catie, 2002; Ferreira, 1994) El procedimiento para distribuir las parcelas en gabinete se resume así: Elaborar mapa base Definir forma y tamaño de la parcela de muestreo Delimitar el área de cada unidad de muestreo (utilizando MapMaker o ArcView) Enumerar parcelas de muestreo (sólo parcelas completas) Seleccionar aleatoriamente las parcelas de muestreo (selección sin reemplazo) Ejemplo 4.3. En un bosque de coníferas se hizo un inventario forestal, distribuyendo al azar 10 parcelas en un área de 52.3 hectáreas. Las parcelas establecidas fueron de forma circular y de 1000 m². La distribución de las parcelas se observa en la figura. 27 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 En la figura, nótese que cada cuadrito corresponde al área de una posible parcela. Se numeraron aquellas parcelas que entraban completamente en los límites del polígono, por lo tanto, sólo estas parcelas entraron al sorteo. 4.4.2. MUESTREO SISTEMÁTICO El muestreo sistemático es el más utilizado en inventarios forestales de bosques naturales tropicales, a pesar de que en teoría este tipo de muestreo no está basado en las leyes de la probabilidad, lo que no permite calcular con precisión el error de muestreo. Sin embargo, se pueden introducir procedimientos especiales que validan el cómputo del error de muestreo, como por ejemplo, la selección al azar de la primera muestra, parcela o transecto. En la práctica casi todos los inventarios realizados con muestreo sistemático son analizados utilizando las fórmulas del muestreo al azar (ver páginas 10, 11 y 12). Entre las ventajas del muestreo sistemático están la ubicación fácil de las parcelas, el costo del trabajo de campo es menor en comparación del método aleatorio, existe una distribución regular de las parcelas sobre toda la población inventariada, y se tiene la posibilidad de dibujar las características del terreno. El modelo sistemático de uso más común es por líneas, que consiste en definir líneas de muestreo equidistantes sobre las cuales se ubican las parcelas también equidistantes. Si la separación entre líneas es igual a la separación entre parcelas se llama distribución cuadrada y si la separación entre líneas es diferente a la separación entre parcelas, la distribución es rectangular. Generalmente en la distribución rectangular la separación entre líneas es mayor que la separación entre parcelas sobre la línea. (Catie, 2002; Carrera, 1996; Ferreira, 1994) El espaciamiento entre líneas de muestreo y entre parcelas, se determina con las fórmulas: Tp L (4-6) BI Tp S (4-7) I Am Im (4-8) At Tp Np Am (4-9) 10000 Donde: L = distancia entre líneas de muestreo en una distribución rectangular (m) S = distancia entre líneas de muestreo y parcelas en una distribución cuadrada (m) Tp = tamaño de la parcela (m²) B = distancia entre parcelas en metros (valor que debe fijarse previamente, mínimo 50 m) I = intensidad de muestreo (fracción) 28 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Am = área a muestrear (has) Np = número de parcelas At = área total del bosque (hectáreas) El procedimiento para distribuir las parcelas en el mapa se resume así: Elaborar mapa base Definir forma y tamaño de la parcela de muestreo Definir la orientación de las líneas de muestreo Determinar la separación entre líneas de muestreo y entre parcelas Elegir al azar la primer parcela (a partir de ésta todas serán ubicadas sistemáticamente) Dibujar en el mapa las líneas de muestreo y las parcelas Ejemplo 4.4. En un inventario forestal de un bosque de coníferas se distribuirán en forma sistemática 10 parcelas de 1000 m2 sobre un área de 52.3 hectáreas. Si la distancia entre parcelas es de 100 metros, ¿determinar el espaciamiento entre líneas de muestreo en una distribución rectangular? Utilizando la fórmula 4-9, el área a muestrear es igual a: 1000m² 10 Am 10000 Am = 1.0 has Luego, utilizando la fórmula 4-8, la intensidad de muestreo es igual a: 1.0has Im 52.3has Im = 0.01912 Finalmente, utilizando la fórmula 4-6, el distanciamiento entre líneas de muestreo es igual a: 1000m² L 100m 0.01912 L = 523 m Es importante mencionar que la fórmula 4-6 proporciona un dato aproximado, el cual podemos modificar a conveniencia; sin embargo, en la medida de lo posible el valor final que decidamos utilizar debe acercarse al valor obtenido por la fórmula. En la figura se presenta la distribución de parcelas de nuestro ejemplo. Nótese que todas las parcelas están ubicadas a la misma distancia, es decir, a cada 100 metros. Asimismo, se decidió que la distancia entre líneas de muestreo sería de 500 metros. Es importante mencionar que entre más líneas de muestreo establezcamos, mayor cobertura del área tendremos; sin embargo, esto ocasiona mayores costos del inventario, ya que necesariamente se debe incrementar la distancia entre parcelas de muestreo. 29 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 4.4.3. MUESTREO ESTRATIFICADO Consiste en dividir el bosque en subunidades más homogéneas denominadas “estratos” y efectuar un muestreo independiente en cada estrato. El muestreo puede ser aleatorio o sistemático, y se emplean los mismos procedimientos para distribuir las parcelas en el mapa. La estratificación se refiere a la división por estratos del bosque. El propósito inicial de la división es la planificación del inventario. Los criterios de estratificación son numerosos, por ejemplo: tipo de bosque, especie, densidad, altura, edad, topografía, etc. La estratificación es eficiente si la variación dentro de los estratos es pequeña y entre los estratos es grande. Para aplicar el muestreo estratificado se requiere de un conocimiento del bosque a evaluar, referente a su variabilidad. La estratificación puede hacerse a priori o a posteriori, si se hace antes o después de la realización del inventario. Los diferentes estratos pueden ser de forma y de superficie variable, y se constituyen únicamente de unidades homogéneas en cuanto al criterio de estratificación elegido y no necesariamente geográficamente continuas. El número de unidades de muestreo en cada estrato puede ser proporcional a la superficie o a la variabilidad del mismo. En el primer caso, la intensidad de muestreo es igual en cada estrato, y en el segundo, se trabaja con base en la variabilidad del bosque. Si la intensidad de muestreo no es igual para todos los estratos, la distancia entre líneas de muestreo y parcelas debe ser ajustada de acuerdo con la intensidad de muestreo en cada estrato. De preferencia, las líneas de muestreo deben tener la misma orientación, aunque existen casos en donde por la forma y topografía que tiene el bosque, es necesario darles diferente orientación a las líneas de muestreo. Entre las ventajas del muestreo estratificado están: Mejora la representatividad, debido a que agrupa a individuos o poblaciones similares. Aplicable a grandes extensiones y a agrupaciones de trozos separados de bosque. Permite evaluar las masas forestales tropicales con alto grado de variabilidad. Una desventaja de este método se da en poblaciones con gran variabilidad, donde los estratos muchas veces resultan muy pequeños en extensión, por lo que no se puede hacer un muestreo de pequeña densidad dentro de cada estrato. (Ferreira, 1994; Godínez, 1998a) Para realizar el análisis estadístico del inventario forestal se utilizan las fórmulas siguientes: 30 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 MEDIA ESTRATIFICADA Xe ( Nj Xj ) (4-10) Nj Atj Nj (4-11) Tpj Donde: Xe = Volumen estratificado (m³/ha) Nj = tamaño del estrato j, expresado en número de parcelas Xj = promedio de volumen del estrato j (m³/ha) Atj = área total del estrato j (hectáreas) Tpj = tamaño de la parcela por estrato j (hectáreas) ERROR ESTÁNDAR ESTRATIFICADO Sxe ( Nj )² ( Sxj )² (4-12) ( Nj )² Donde: Sxe = error estándar estratificado (m³/ha) Sxj = error estándar del estrato j (m³/ha) TAMAÑO DE LA MUESTRA t ² ( Pj ) ( Sj )² ne t ² ( Pj ) ( Sj )² (4-13) ( Ea )² Nj Nj Pj (4-14) Nj Ea Xe E (4-15) Donde: ne = número de parcelas a levantar en todo el bosque t = valor T de Student (depende del nivel de confianza requerido y de los grados de libertad) Sj = desviación estándar del estrato j (m³/ha) Pj = proporción de cada estrato Ea = precisión o error en unidades del valor (m³/ha) E = error de muestreo máximo requerido (fracción) 31 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 DISTRIBUCION DE PARCELAS POR ESTRATO (Npe) Npe Pj ne (4-16) Ejemplo 4.5. Se hizo un inventario forestal en un bosque de coníferas, en un área de 52.3 hectáreas. El método de muestreo utilizado fue el estratificado sistemático. Se utilizo la densidad del arbolado como criterio de estratificación. En el estrato ralo se ubicaron 9 parcelas en un área de 15.2 hectáreas, y distanciadas a cada 50 metros. En el estrato denso se ubicaron 8 parcelas sobre un área de 37.1 hectáreas, y distanciadas a cada 75 metros. En ambos estratos, las parcelas fueron de forma circular y de 1000 m2. Observe que por la forma del bosque, la orientación de las líneas de muestreo no fue la misma. 4.4.4. MUESTREO POR CONGLOMERADOS Debido a las fracciones de muestreo tan bajas que se utilizan en inventarios forestales, la cantidad de tiempo requerida para movilizarse de una unidad de muestreo a otra es considerable, cuando es comparado contra el tiempo real de medición. Por esta razón, la medición de parcelas en conglomerados es mucho más eficiente, dado que se reducen los tiempos de traslados entre unidades de muestreo. El diseño por conglomerados es muy utilizado cuando no es posible o es demasiado costoso construir una lista o mapa con todas las posibles parcelas en el bosque. También, se emplea en bosques donde las condiciones del terreno dificultan el caminamiento para establecer las unidades de muestreo. En un muestreo por conglomerados, la población se divide en conglomerados o unidades primarias, cada conglomerado está dividido en unidades más pequeñas o unidades secundarias. En un muestreo por conglomerados en dos etapas, se toma una muestra de unidades primarias y, luego, dentro de cada unidad primaria seleccionada, se toma una submuestra de unidades secundarias. Los conglomerados pueden seleccionarse aleatoriamente, o pueden estar en una población estratificada. La ventaja de un muestreo por conglomerados es que las mediciones se concentran en los conglomerados o unidades primarias. Para obtener estimaciones del promedio y error estándar 32 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 no sesgado, se deben seleccionar las unidades primarias aleatoriamente. Sin embargo, es común en los inventarios forestales que las unidades primarias se seleccionen aleatoriamente y que el muestreo de las unidades secundarias se haga sistemáticamente dentro del conglomerado. El muestreo en conglomerados más frecuentemente utilizado en estudios biológicos y forestales es el muestreo en dos etapas o muestreo bietápico. En este diseño de “M” conglomerados, se escogen aleatoria o sistemáticamente “m” conglomerados. Luego, en cada conglomerado seleccionado en la primera etapa, se escogen aleatoria o sistemáticamente “n” unidades secundarias de “N” existentes en el conglomerado, en donde la suma de las “N” es igual al número total de unidades secundarias en la población. (Catie, 2002) El procedimiento para distribuir las parcelas en el mapa se resume así: Elaborar mapa base Definir forma y tamaño de las unidades primarias de muestreo Definir forma y tamaño de las unidades secundarias de muestreo Elaborar mapa con unidades primarias de muestreo Seleccionar aleatoria o sistemáticamente las unidades primarias de muestreo Elaborar mapa con unidades secundarias de muestreo (sólo de las unidades primarias seleccionadas) Seleccionar aleatoria o sistemáticamente las unidades secundarias de muestreo Ejemplo 4.6. Un bosque de coníferas de 52.3 hectáreas, fue dividido en 34 bloques o unidades primarias (M) de 1 hectárea cada una. Los bloques o unidades primarias, están conformados por 20 parcelas cuadradas (N) de 500 m2 cada una. Aleatoriamente, se seleccionaron 2 unidades primarias (m); y en cada unidad primaria, se seleccionaron aleatoriamente 5 unidades secundarias (n). En la figura se presenta la distribución de unidades primarias y secundarias. En la figura, nótese que únicamente se tomaron en cuenta las unidades primarias de muestreo que entraban completamente en los límites del polígono, por lo tanto, sólo estas unidades entraron al sorteo. Asimismo, se observa que las unidades secundarias tienen una distribución aleatoria en cada unidad primaria seleccionada. 4.5. DEFINICIÓN DE LAS VARIABLES A MEDIR 33 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 En esta etapa se deben identificar las variables a medir en campo para generar la información necesaria para cumplir con los objetivos del inventario forestal. Básicamente se deben identificar las variables que se medirán en el terreno y las variables que se medirán en los árboles, lo cual dependerá del tipo de inventario a realizar (Catie, 2002). Lo relacionado a la medición de estas variables se discute en la unidad 5 de este documento. 4.6. DISEÑO Y ELABORACIÓN DE FORMULARIOS DE CAMPO Una vez que se han definido las variables a evaluar, se deben diseñar los formularios de campo para la recopilación de información. El registro de las mediciones del inventario se hace en formularios que deben estar preparados antes del inicio del trabajo de campo. La elaboración de los formularios debe considerarse como una de las fases de planificación, que ha de ser precedida por algunas decisiones fundamentales, especialmente lo relativo a la información que ha de contener el inventario. El tipo de formulario depende de la información a obtenerse, la que estará definida por los objetivos del inventario. El formulario debe ser simple, pero con espacio suficiente para recoger toda la información que se necesita (es preferible un tamaño pequeño). No existe un formulario u hoja de registro único para anotar las observaciones o mediciones que se toman en el campo. La forma de registrar la información cambia según si el bosque es de una especie ó de varias especies. Para una sola especie es muy común registrar las mediciones agrupándolas en clases diamétricas. Para varias especies, existen distintas formas de registrar la información. Cuando el procesamiento de la información será electrónico, toda o la mayor parte de la información a registrar en la boleta deberá hacerse en forma de códigos numéricos o alfabéticos, para lo cual será necesario elaborar una clave de dichos códigos. (Ferreira, 1994) 4.7. ELABORACIÓN DE MANUAL DE PROCEDIMIENTOS Para facilitar la recopilación de información, es conveniente que antes de iniciar el trabajo de campo se tenga elaborado un manual de procedimientos que incluya por ejemplo: Descripción del diseño de muestreo Llenado de formularios de campo Medición de distancias Localización y delimitación de unidades de muestreo Medición de variables y utilización de instrumentos Identificación de especies y recolección de muestras Procedimiento general para procesar la información. (Catie, 2002) 4.8. ORGANIZACIÓN Y CAPACITACIÓN DEL EQUIPO DE TRABAJO 34 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 La toma de los datos de campo es una de las etapas más importantes de un inventario forestal, pues proporciona la información básica para hacer cálculos y sacar conclusiones. La calidad de la información es dependiente de la calidad del personal de campo. La capacitación y organización del personal de campo es una actividad que debe hacerse siempre antes de iniciar el trabajo de terreno, y es la única manera de asegurarse que el personal sabe lo que está haciendo, y si lo sabe aumenta la posibilidad de hacerlo bien. Cada equipo de trabajo como mínimo puede estar integrado por: Un jefe de equipo, quien deberá ser un técnico forestal con experiencia en inventarios, y cuyas funciones son: registrar las mediciones, controlar directamente las mediciones (especialmente la altura), indicar al ayudante la dirección de la línea que da la brújula. Un medidor, quien será el responsable de medir distancias, el DAP y altura de los árboles, contabilizar la regeneración natural, y otras mediciones. Un ayudante, quien deberá conocer el bosque y cuyas funciones son: brechar, ayudar en el trazo de la parcela y en la medición de distancias. (Ferreira, 1990) En esta etapa, se deben definir los procedimientos para realizar una evaluación de la calidad del trabajo de campo. Esto deberá ser realizado por la persona responsable del inventario. 4.9. PROBLEMAS COMUNES POR UNA PLANIFICACIÓN DEFICIENTE En la planeación y ejecución del inventario forestal se encuentran algunos problemas comunes, como por ejemplo: mapas, hojas cartográficas y fotografías aéreas desactualizadas; equipo en mal estado, o falta de equipo; logística inadecuada (campamento con deficiencias de alojamiento, alimentación y ubicación); salarios, garantías y trato inadecuado. Los problemas que podemos encontrar en un inventario forestal, dan lugar a dos tipos de errores: errores no muestrales (sesgos) y errores muestrales (aleatorios). La optimización de un inventario consiste en minimizar los errores no muestrales y maximizar la eficiencia muestral. Para ello, es necesario individualizar y cuantificar las fuentes de error y desarrollar los procedimientos adecuados para minimizarlos. Esto se discute a continuación. ERRORES NO MUESTRALES Errores de diseño: Distribución subjetiva de las unidades de la muestra Muestra no representativa por localización o concentración de unidades Los mapas y los sistemas de información geográfica (SIG) ayudan a diseñar muestras más representativas y a minimizar este tipo de errores. 35 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Errores operacionales: Localización viciada de las unidades de muestreo Delimitación imperfecta de las unidades de muestreo Errores de medición de los árboles La minimización de este tipo de errores se logra mediante la capacitación del personal operativo y con un adecuado control de las operaciones. Errores originados por el modelo dendrométrico: Los modelos dendrométricos simples, como el requerido para estimar la densidad o altura media de un rodal, no generan errores de importancia. En cambio, los modelos desarrollados para estimar un variado número de productos rollizos de diferentes calidades, sanidades y dimensiones, basados en modelos fustales y simuladores de trozado, pueden producir estimaciones altamente sesgadas. Errores de procesamiento de datos: Errores de codificación y registro de datos Errores de transferencia de datos Errores de procesamiento y análisis El chequeo de archivos electrónicos y el control de la consistencia de resultados del análisis disminuyen los errores de procedimiento. Errores en la determinación de la superficie: Cartografía defectuosa Límites inadecuados que provocan la exclusión de superficies Apreciación sesgada de la superficie de bosque ERRORES MUESTRALES Errores de diseño: Elección de diseños muestrales no apropiados para el tipo de inventario forestal. Errores originados en modelos de simulación del muestreo: Los modelos de simulación mal planteados, con deficiencias e información incorrecta generan errores de importancia. 36 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 UNIDAD V EJECUCIÓN DE INVENTARIOS FORESTALES OBJETIVOS DE LA UNIDAD Al finalizar la unidad, los estudiantes estarán en capacidad de: Decidir en qué situaciones se debe cambiar la ubicación original de una parcela en un inventario forestal. Recopilar los datos de identificación, del terreno, dendrométricos y silvícolas en un inventario forestal. 37 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 5.1. UBICACIÓN Y DELIMITACIÓN DE PARCELAS Después de haber planificado todos los aspectos relacionados a la ejecución del inventario forestal, se procede a la toma de datos de campo, que constituye la segunda operación importante de un inventario forestal. En un inventario forestal las mediciones se inician con la ubicación y delimitación de la parcela. UBICACIÓN La ubicación inicial del centro o vértice de la parcela se hace con la ayuda de instrumentos como la brújula, el clinómetro, la cinta métrica, el GPS, etc. El centro o vértice de la parcela se sitúa en el terreno en una ubicación previamente determinada en la planificación del inventario y nunca se desplazará, excepto cuando el perímetro de la parcela incluye o se limita a zonas forestales no productivas, como por ejemplo: Carreteras principales o secundarias Áreas agrícolas y residenciales Ríos principales Barrancos abruptos, etc. Entre las condiciones que no influyen en el desplazamiento del centro o vértice de la parcela podemos mencionar los taludes, rondas corta fuego, pequeños claros de bosque, árboles tumbados por el viento, pequeños ríos, entre otros. Cuando el centro o vértice de la parcela se sitúa fuera de los límites del bosque se elimina la parcela en ese sitio, pudiéndola ubicar en otra parte del bosque. Es preferible no medir que registrar medidas falsas, imaginadas o imprecisas. A. DELIMITACIÓN El centro o vértice de la parcela deberá marcarse con una estaca “grande” y desde este punto se procede a trazar los límites de la parcela, de acuerdo a la forma y tamaño que se han definido previamente. (Fundap, 1993) En el trazo de la parcela se deben compensar aquellas distancias donde existan pendientes mayores de 5º. La compensación de distancias puede hacerse con la fórmula siguiente: DH DC (5-1) Cos Donde: DC = distancia compensada DH = distancia horizontal Cos α = coseno de los grados de pendiente del terreno 38 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 5.2. RECOLECCIÓN DE DATOS DE IDENTIFICACIÓN Los datos de identificación se anotan en una boleta de campo previamente elaborada. El olvido de uno de estos datos puede obligar a no tomar en cuenta la parcela en los cálculos, por lo que la anotación de la información debe hacerse con cuidado. Los datos de identificación pueden incluir los siguientes: Estrato. Numero de identificación del estrato, dado por el plan de inventario. Rodal. Numero de identificación del rodal, dado por el plan de inventario. Parcela. Número de identificación de la parcela, dado por el plan de inventario. Fecha. Deberá anotarse el día, mes y año de la medición; estos datos permitirán verificar si no hay mala numeración de las parcelas y saber también cuántos días tomó la fase de campo del inventario. Inicio y final de las operaciones. Tiempo necesario entre la llegada del caminamiento al centro o vértice de la parcela y el final de las operaciones en la parcela (separar estos dos tiempos). Esta información servirá para evaluar el rendimiento de los equipos de trabajo. Operadores. Se debe anotar el número de personas que tomaron los datos en la parcela, y principalmente el nombre del o las personas que anotaron la información en los formularios. (Ferreira, 1994; Fundap, 1993) 5.3. RECOLECCIÓN DE DATOS DEL TERRENO La recopilación de información del terreno permitirá tener información auxiliar para planificar de mejor manera el manejo del bosque. Las variables que se recopilan del terreno pueden ser las siguientes. Pendiente. Se refiere al grado de inclinación de los terrenos expresado en grados o porcentaje. El conocimiento de la pendiente es indispensable para la delimitación de la parcela. Cuando la pendiente es uniforme, basta con una sola medición; en aquellos sitios donde hay diferentes pendientes, se aconseja tomar las medidas de pendiente necesarias y calcular un promedio. Textura del suelo. En el terreno, se puede apreciar la textura del suelo por el tacto, con un poco de experiencia. Las arenas empiezan a raspar entre los dedos a partir de 0.1 mm. La arcilla se distingue del limo por amasamiento: un poco de tierra húmeda que se frota entre los dedos se desmorona cuando es limo, no cuando es arcilla. La textura se puede clasificar en los siguientes grupos: franco limoso, arcilloso, areno-arcilloso, arenoso, grava y rocoso. El conocimiento de la textura del suelo puede ser de suma utilidad para planificar las actividades de aprovechamiento del bosque. Exposición. Es la dirección respecto al norte de la pendiente de la parcela. Se distinguen las exposiciones siguientes: terreno plano, norte, noreste, noroeste, sur, sureste, suroeste, este y 39 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 oeste. Esta información puede ser útil en la comparación de crecimientos de acuerdo a las distintas exposiciones que existan en el bosque. Altitud. Puede tomarse con un altímetro o con un GPS. Esta información puede ser útil para la elaboración de curvas a nivel, especialmente cuando se esta utilizando el método de muestreo sistemático. Fisiografía. Es la situación en el centro de la parcela respecto al relieve general (± 100 m a la redonda) y no al microrelieve de la parcela. Se distinguen las características fisiográficas siguientes: lomo de colina, ladera alta, ladera media, pie de monte, valle, terraza, depresión. Erosión. La erosión es la acción de varios agentes climáticos y tiene como efecto la desaparición progresiva de la capa superficial del suelo. Se indica la presencia y el tipo de erosión presente en la parcela y alrededores (± 100 m a la redonda). En el campo se pueden encontrar los tipos de erosión siguientes: sin erosión, erosión laminar, erosión en surcos y erosión en cárcavas. (Ferreira, 1994; Fundap, 1993) 5.4. RECOLECCIÓN DE DATOS DENDROMÉTRICOS La recolección de los datos dendrométricos constituye lo esencial del trabajo a realizar en una parcela. En una parcela se miden los árboles que están presentes en la misma, sin embargo, existen casos en donde no se sabe exactamente si un árbol entra o no en la parcela. En esta situación, se recomienda utilizar los criterios que se presentan en la figura siguiente: Figura 1. Esquema para determinar si un árbol está adentro o no de la parcela. Las mediciones dendrométricas más comunes que se realizan en una parcela son el diámetro, la altura, incrementos y el estado físico del arbolado. Estos aspectos se discuten a continuación: 5.4.1. Medición del diámetro La medición del diámetro está normalizado a una altura de 1.3 metros sobre el nivel del suelo, el cual se conoce como DAP (diámetro a la altura del pecho) o diámetro normal. En la parcela se mide el DAP con corteza de todos los árboles. Generalmente, el diámetro de referencia mínimo a medir es 10 cms, pero puede ser diferente según el objetivo del inventario, por ejemplo en inventarios con fines de carbono se empieza las mediciones a partir de 5 cms. 40 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 La medición se hace con cinta díamétrica, forcípula u otro instrumento adecuado al diámetro de los árboles. (Ferreira, 1994; Fundap, 1993) 5.4.2. Medición del grosor de corteza La medición del grosor de la corteza sirve para establecer una relación (lineal) entre el diámetro con corteza y diámetro sin corteza. Si la ecuación de volumen a emplear en el inventario usa el DAP sin corteza (lo más común es usar el DAP con corteza), necesariamente debemos conocer el espesor de corteza. La medición de corteza en árboles en pie se hace a la altura del DAP, y generalmente se utilizan los árboles a los que se les mide la altura (árboles tipo). Se requiere mucho cuidado y práctica para medir la corteza, se recomienda hacer 4 mediciones en cruz con el “medidor de corteza” y sacar un promedio. (Ferreira, 1994; Fundap, 1993) 5.4.3. Medición de alturas La altura es importante para el uso de tablas de volumen y en algunas ocasiones, puede servir para indicar la productividad de un sitio. Las mediciones de DAP y su correspondiente altura, se usan para establecer una relación local de DAP y altura. La medición de la altura se puede hacer con hipsómetro o clinómetro y se recomienda, siempre que las condiciones de visibilidad lo permitan, medirla con exactitud y no estimarla. Para las especies coníferas se mide la altura total del árbol, desde la base hasta el extremo de la copa. Para las especies latifoliadas de preferencia se mide la altura del fuste, desde la base hasta el punto de copa (inicio de las ramas más gruesas). La altura también se puede medir también en número de trozas (generalmente de 5 m) que pueden salir de un árbol. En los bosques de coníferas de Guatemala, usualmente se miden las alturas de los 2 ó 3 árboles más cercanos al centro de la parcela (árboles tipo). Cuando el rodal es muy heterogéneo, se obtienen por lo menos dos alturas por especie importante. Otro criterio que se emplea, consiste en medir un árbol por cada 100 m2 de parcela. En los bosques latifoliados de Petén se mide la altura comercial, la que esta dada por el largo de fuste aprovechable sin defectos, estimada en metros. Si bien, el uso de instrumentos para su medición da resultados más precisos, implica un mayor tiempo por lo que es poco práctico. No obstante, a veces se utiliza hipsómetro para hacer algunas comprobaciones y así calibrar mejor la estimación ocular. (Carrera, 1996; Ferreira, 1994; Fundap, 1993) 41 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 5.4.4. Medición del incremento diametral y edad En un inventario forestal la medición del incremento diametral y edad, generalmente sólo es posible en las especies coníferas, para lo cual se emplean los mismos árboles de la parcela a los que se les midió la altura (árboles tipo). Para la medición del incremento diametral y la edad del árbol se utiliza el Barreno de Pressler, que es una barra metálica hueca con uno de sus extremos afilado que se penetra en el árbol para extraer una muestra cilíndrica de madera (tarugo). Aunque las predicciones de crecimiento diametral a partir de tarugos pueden ser bastante buenas, la técnica no proporcionará información confiable acerca del crecimiento del bosque en su conjunto, especialmente lo referido a la mortalidad e ingreso de nuevos individuos. La medición se hace en los “árboles tipo” a la altura del DAP, perpendicular al eje vertical del árbol y barrenando siempre en diferentes direcciones (puntos cardinales) para obtener un buen promedio del crecimiento. En la obtención de la muestra de tarugos, se recomienda estratificar y obtener el número de tarugos en forma proporcional a la contribución de cada clase diamétrica al crecimiento en volumen. El error en la determinación del crecimiento depende básicamente del número de tarugos extraídos, por lo cual se recomienda un número entre 50 y 100 tarugos. La muestra extraída (tarugo) se coloca en un recipiente donde no se dañe o deforme, con la indicación de los números del árbol muestreado y de la parcela. La medición de los anillos se recomienda hacerla en oficina, porque en el campo no existen las condiciones suficientemente favorables. Esta técnica tiene la desventaja de estropear el árbol y de provocar podredumbres y coloraciones. Se recomienda tapar el hoyo con mastic y/o un tarugo de madera desinfectado. Antes del examen de las muestras, se tomará el cuidado de remojarlas en agua durante una hora para que retomen sus dimensiones iniciales. Se facilitará las observaciones si se cepilla una cara con una cuchilla de afeitar. En la muestra se hacen tres mediciones: a) largo de los últimos 5 anillos, b) largo total y c) número total de anillos del tarugo. Existe correlación entre el incremento diametral y el DAP. En rodales coetáneos la relación es una línea recta con pendiente positiva o negativa según la edad del bosque. En rodales disetàneos la relación es una curva que se representa por una parábola de segundo grado. Los datos obtenidos funcionan bien para proyecciones del crecimiento del DAP, área basal y volumen en períodos cortos no mayores de 5 años. (Ferreira, 1994; Fundap, 1993). 5.4.5. Medición de la calidad de fustes La calidad del fuste se puede medir de dos formas, siendo éstas: Estado físico. Árboles rectos, sinuosos, inclinados, bifurcados, etc. Posición jerárquica. Árboles dominantes, codominantes, intermedios y suprimidos. 42 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Esta clasificación de los árboles servirá para determinar la estrategia de intervención en las operaciones silviculturales a aplicar, especialmente en los raleos. En los bosques latifoliados de Petén, la calidad del fuste se evalúa en todos los árboles medidos, cuantificando los “defectos visibles” en forma porcentual. (Carrera, 1996; Fundap, 1993) 5.5. RECOLECCIÓN DE DATOS SILVÍCOLAS Los datos silvícolas son utilizados para analizar sobre el tratamiento que se aplicará al rodal o al bosque que se está inventariando. Los datos silvícolas que más se evalúan son los siguientes. 5.5.1. ESTADO FITOSANITARIO La detección de plagas, enfermedades o daños diversos determinará la urgencia de intervención del rodal o de la parte del bosque. La detección de daños ayudará a fijar la estrategia que debe adoptar el dueño y los vecinos del bosque. El estado fitosanitario del árbol puede evaluarse así: Sano Daños por gorgojo Daños por incendio Daños por ocoteo Daños por descortezamiento Daños por pastoreo Daños por aprovechamientos, etc. Además de identificar el estado fitosanitario, también se puede especificar el grado de daño que posee el árbol, en categorías como: daño leve, daño severo o árbol muerto. En el procesamiento de la información, se define el estado fitosanitario general del rodal y se obtiene un porcentaje de los árboles afectados por uno o varios daños. Esta información se utiliza para hablar con el dueño, los guardabosques y los vecinos del bosque, para descubrir cuáles son los riesgos de incendio, de presencia de plagas en los bosques vecinos, si la enfermedad o la plaga es endémica o si acaba de aparecer, si rebaños vienen a pastorear dentro del bosque, etc. (Ferreira, 1994; Fundap, 1993) 5.5.2. REGENERACIÓN NATURAL El conteo de la regeneración da una idea de la dinámica de regeneración del rodal y apoyará o descartará el uso de la regeneración natural en las cortas de aprovechamiento. 43 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 La regeneración natural arbórea generalmente se mide en una subparcela, dentro de la parcela principal. El tamaño de la subparcela depende de la variabilidad de la regeneración. Si la regeneración es muy homogénea, el área puede reducirse hasta 4 m 2. Por el contrario, si la regeneración se encuentra en parches o en individuos muy dispersos, el área puede subir a 100 ó 200 m 2. El tamaño más común es 50 m2. La regeneración natural se clasifica de diferentes maneras. A continuación se presentan dos de las clasificaciones más comunes: Para los bosques de la región Occidental de Guatemala puede utilizarse la clasificación siguiente: Brinzal: individuo entre 0.3 a 1.5 m de altura Latizal bajo: individuo mayor de 1.5 m de altura hasta 4.9 cms de DAP Latizal alto: individuo entre 5.0 a 9.9 cms de DAP Para los bosques latifoliados del Petén se utiliza la clasificación siguiente: Brinzal: individuo mayor de 30 cms de altura hasta 4.9 cms de DAP Latizal: individuo entre 5.0 a 9.9 cms de DAP. (Beek et al., 1992; Carrera, 1996) 5.5.3. SOTOBOSQUE El sotobosque influye en la extracción de los productos de un aprovechamiento forestal y en la regeneración natural o la repoblación artificial. Su diversidad de especies es también un indicador de la fertilidad o de las condiciones de crecimiento del lugar. Su ausencia puede provocar erosión y muchas veces indica una densidad demasiado excesiva del dosel arbóreo (necesidad de una intervención). La medición del estrato arbustivo se hace proyectando las copas sobre el suelo, y con base en esto puede definirse la clasificación siguiente: Estrato denso (entre 75% y 100% de ocupación de la superficie) Estrato de densidad media (entre 25% y 75% de ocupación) Estrato ralo (con menos de 25% de ocupación) Estrato ausente. (Fundap, 1993) 44 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 UNIDAD VI PROCESAMIENTO DE DATOS DE INVENTARIOS FORESTALES OBJETIVOS DE LA UNIDAD Al finalizar la unidad, los estudiantes estarán en capacidad de: Obtener las alturas medias por especie y estrato de un bosque inventariado. Obtener los volúmenes por parcela y hectárea, y a partir de estos datos realizar un análisis de varianza de las parcelas inventariadas. Estimar el número de árboles, el área basal y el volumen por hectárea de un bosque inventariado. Obtener el estado físico y fitosanitario de un bosque inventariado. Estimar el número de individuos por hectárea de la regeneración natural. Elaborar cuadros resumen de la información procesada en un inventario forestal. 45 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 6.1. INTRODUCCIóN El procesamiento de los datos del inventario forestal condensa y transforma los datos tomados en el campo en algunos valores más fáciles de interpretar y en unidades directamente utilizables para el plan de manejo. Para procesar la información de un inventario forestal existe la alternativa de un procesamiento electrónico, empleando programas de computación como el SEMAFOR, MIRASILV, IBL, EXCEL, etc. La otra forma de procesar datos es el procedimiento manual, el cual puede emplearse cuando las parcelas son pocas y cuando no se tiene acceso a utilizar una computadora. El procesamiento de los datos se hace en varias etapas y niveles: primero al nivel de parcela, después al nivel de estrato o del rodal si se ha estratificado, y finalmente al nivel de bosque. Cada nivel utiliza fórmulas de procesamiento diferentes, lo cual se describe a continuación. 6.2. Obtención de alturas medias El procedimiento que se describirá a continuación se emplea en los inventarios forestales que utilizan la metodología de los árboles tipo. En los inventarios donde se mide la altura de todos los árboles este procedimiento no aplica. Para obtener la altura media de los árboles se deben emplear los datos de DAP y Altura de los árboles tipo. Estos datos son sometidos a un análisis de regresión simple, para obtener el modelo matemático de mejor ajuste (el que mejor relaciona el DAP con la altura). El análisis de regresión puede hacerse para una especie en particular, para un grupo de especies, para un estrato o para la totalidad el bosque, lo cual dependerá de la diversidad de especies que existan en el área inventariada. Los datos de DAP-Altura se pueden analizar utilizando diversos modelos matemáticos, siendo los más utilizados: H = a + b Ln DAP (6-1) H = 1.3 + a DAP + b DAP² (6-2) H = a + b DAP (6-3) H = a + b 1/(DAP)0.37 (6-4) Ln H = a + b DAP (6-5) Donde: H = altura total o comercial (m) DAP = diámetro a la altura del pecho (cms) Ln = logaritmo natural a, b = coeficientes de regresión 46 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Para realizar regresiones simples existen programas de cómputo específicos como el SAS, JMP, SYSTAT, etc. También se pueden utilizar procedimientos manuales, aplicando el método de los mínimos cuadrados. Un procedimiento manual se describe en el ejemplo 6.1. Ejemplo 6.1. En un inventario forestal se midió el DAP y la altura de 15 árboles tipo. Estos datos fueron sometidos a un análisis de regresión simple para obtener el modelo matemático de mejor ajuste. Para ilustrar el método de los mínimos cuadrados se utilizará el modelo matemático 6-1, es decir: H = a + b Ln DAP PASO 1: LINEALIZACIóN DE MODELO MATEMáTICO x = Ln DAP y = Altura total PASO 2: OBTENCIÓN DE SUMATORIAS Altura total en No. DAP (cms) Ln DAP (x) xy x² mts (y) 1 28.0 3.3322 35.0 116.6272 11.1036 2 26.0 3.2581 29.0 94.4848 10.6152 3 25.3 3.2308 28.3 91.4318 10.4381 4 26.0 3.2581 32.3 105.2365 10.6152 5 26.0 3.2581 31.0 101.0010 10.6152 6 24.0 3.1781 25.5 81.0404 10.1000 7 17.5 2.8622 22.5 64.3995 8.1922 8 24.7 3.2068 28.2 90.4319 10.2836 9 23.9 3.1739 26.4 83.7904 10.0735 10 22.0 3.0910 34.9 107.8774 9.5545 11 32.1 3.4689 37.0 128.3477 12.0330 12 34.0 3.5264 42.3 149.1651 12.4352 13 29.0 3.3673 36.9 124.2532 11.3387 14 13.9 2.6319 16.3 42.8998 6.9268 15 18.0 2.8904 21.7 62.7211 8.3542 TOTAL 47.7341 447.3 1443.7075 152.6791 PASO 3: OBTENCIÓN DE COEFICIENTES n( xy ) ( x )( y ) b (6-6) n( x ²) ( x )² 15(1443.7075) ( 47.7341)(447.3) b 15(152.6791) ( 47.7341)² 47 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 b = 26.117176 a y b x (6-7) 447.3 47.7341 a 26.117176 15 15 a = -53.291907 PASO 4: OBTENCIÓN DE ESTADÍSTICOS Para un DAP de 28 cm, la altura del árbol es: H = -53.291907 + 26.117176 Ln (28) H = 33.7359 Para un DAP de 26 cm, la altura del árbol es: H = -53.291907 + 26.117176 Ln (26) H = 31.8004 Repetir los cálculos, hasta estimar las alturas de todos los árboles tipo que se utilizaron en la regresión. Luego obtener las sumatorias tal y como se ilustra en el cuadro siguiente: DAP Altura Altura No. XY X² Y² (X-Y)² (cms) real (X) estimada (Y) 1 28.0 35.0 33.7359 1180.7553 1225.0000 1138.1086 1.5980 2 26.0 29.0 31.8004 922.2109 841.0000 1011.2638 7.8421 3 25.3 28.3 31.0876 879.7785 800.8900 966.4377 7.7706 4 26.0 32.3 31.8004 1027.1521 1043.2900 1011.2638 0.2496 5 26.0 31.0 31.8004 985.8116 961.0000 1011.2638 0.6406 6 24.0 25.5 29.7099 757.6021 650.2500 882.6773 17.7231 7 17.5 22.5 21.4607 482.8657 506.2500 460.5615 1.0801 8 24.7 28.2 30.4607 858.9928 795.2400 927.8566 5.1109 9 23.9 26.4 29.6008 781.4621 696.9600 876.2095 10.2454 10 22.0 34.9 27.4374 957.5650 1218.0100 752.8106 55.6905 11 32.1 37.0 37.3048 1380.2782 1369.0000 1391.6494 0.0929 12 34.0 42.3 38.8067 1641.5222 1789.2900 1505.9578 12.2033 13 29.0 36.9 34.6524 1278.6718 1361.6100 1200.7855 5.0519 14 13.9 16.3 15.4456 251.7632 265.6900 238.5665 0.7300 15 18.0 21.7 22.1964 481.6628 470.8900 492.6820 0.2465 TOTAL 447.3 447.3000 13868.0943 13994.3700 13868.0943 126.2757 Coeficiente de determinación: 48 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 n ( XY ) ( X )( Y ) r² (6-8) n ( X ²) ( X )² n ( Y ²) ( Y )² 15 ( 13868.0943 ) ( 447.3 )( 447.3000 ) r² 15 ( 13994.3700 ) ( 447.3 )² 15 ( 13868.0943 ) ( 447.3000 )² r² = 0.90 Desviación estándar: S ( X Y )² (6-9) n 1 126.2757 S 15 1 S = 3.00 mts Cuadrado medio del error: CMe ( X Y )² (6-10) n2 126.2757 CMe 15 2 CMe = 9.71 mts² Los estadísticos que se obtuvieron sirven para establecer comparaciones entre distintos modelos matemáticos para determinar el mejor modelo. El modelo matemático seleccionado es utilizado para hacer los cálculos de volúmenes. La selección del mejor modelo matemático se hace así: Para el coeficiente de determinación (r²), el mejor modelo matemático es el que tiene valores cercanos a 1.0. En general, valores mayores de 0.7 se consideran aceptables. Para la desviación estándar (S) y el cuadrado medio del error (CMe), el mejor modelo matemático es el que tiene los valores más bajos. 6.3. PROCESAMIENTO DE DATOS POR PARCELA 6.3.1. CÁLCULO DEL VOLUMEN POR PARCELA 49 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Ejemplo 6.2. En una parcela de 600 m² se midió el DAP de 12 árboles presentes, 8 de Quercus tristis y 4 de Pinus oocarpa. Los datos obtenidos corresponden a los siguientes: Árbol No. Especie DAP (cms) 1 Quercus tristis 15.4 2 Quercus tristis 17.4 3 Quercus tristis 21.4 4 Quercus tristis 23.4 5 Quercus tristis 27.9 6 Quercus tristis 23.6 7 Pinus oocarpa 22.8 8 Quercus tristis 31.4 9 Quercus tristis 34.5 10 Pinus oocarpa 17.7 11 Pinus oocarpa 21.6 12 Pinus oocarpa 16.5 Utilizando la información anterior, y las fórmulas siguientes, determinar el volumen por hectárea en esta parcela. Especie Fórmulas H = -11.661854 + 8.816598 Ln DAP Pinus oocarpa V = 0.0268287659 + 0.0000287215 DAP² H H = -53.291907 + 26.117176 Ln DAP Quercus tristis V = -0.07851313 + 0.0000465508 DAP² H PASO 1: OBTENCIÓN DE ALTURAS Y VOLUMEN Para el árbol No. 1 (Quercus tristis), que tiene un DAP de 15.4 cms, la altura es: H = -53.291907 + 26.117176 Ln DAP H = -53.291907 + 26.117176 Ln (15.4) H = 18.12 mts Para el mismo árbol, el volumen es: V = -0.07851313 + 0.0000465508 DAP² H V = -0.07851313 + 0.0000465508 (15.4)² (18.12) V = 0.1216 m³ Estos dos cálculos se repiten para todos los árboles de la parcela, teniendo el cuidado de utilizar la fórmula correcta para cada especie. El resumen de los cálculos se presenta a continuación: 50 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Árbol No. Especie DAP (cms) Altura (m) Volumen (m³) 1 Quercus tristis 15.4 18.12 0.1216 2 Quercus tristis 17.4 21.31 0.2218 3 Quercus tristis 21.4 26.72 0.4910 4 Quercus tristis 23.4 29.05 0.6619 5 Quercus tristis 27.9 33.64 1.1405 6 Quercus tristis 23.6 29.27 0.6804 7 Pinus oocarpa 22.8 15.91 0.2974 8 Quercus tristis 31.4 36.73 1.6072 9 Quercus tristis 34.5 39.19 2.0928 10 Pinus oocarpa 17.7 13.67 0.2882 11 Pinus oocarpa 21.6 15.43 0.4776 12 Pinus oocarpa 16.5 13.05 0.2557 TOTAL 8.3361 PASO 2: OBTENCION DEL VOLUMEN POR HECTAREA El volumen por hectárea en una parcela, se puede estimar a través de la fórmula siguiente: Vp 10000 Vhap (6-11) Tp Donde: Vhap = volumen por hectárea de la parcela Vp = sumatoria de volumen de los árboles de la parcela (m³) Tp = tamaño de la parcela (m²) En nuestro ejemplo, el volumen por hectárea de la parcela es igual a: 8.3361 10000 Vhap 600 Vhap = 138.94 m³/ha 6.3.2. CÁLCULO DE VALORES ESTADÍSTICOS DESCRIPTIVOS Para determinar los estadísticos, parámetros y precisión del inventario forestal se necesita conocer el volumen por hectárea de todas las parcelas inventariadas. Asimismo, debemos conocer el área del estrato o bosque. Para ilustrar los cálculos se utilizará el ejemplo 6.3. Ejemplo 6.3. En un bosque de 80.6 hectáreas de Pinus pseudostrobus se realizó un inventario forestal, para lo cual se establecieron 8 parcelas de 500 m². 51 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Con los datos de volumen de estas parcelas, determinar la media aritmética, la desviación estándar, el coeficiente de variación, el error estándar, los límites de confianza, el error de muestreo absoluto y relativo, y el cálculo del número de parcelas necesarias para tener un error de 15 por ciento. Volumen en m³/ha (Volumen)² No. de parcela (X) (X)² 1 86.34 7454.60 2 92.36 8530.37 3 110.41 12190.37 4 127.77 16325.17 5 84.98 7221.60 6 89.74 8053.27 7 90.66 8219.24 8 146.43 21441.74 TOTAL 828.69 89436.35 MEDIA ARITMÉTICA X (X ) n 828.69 X 8 _ X = 103.59 m³/ha Este valor nos indica que en promedio en las 8 parcelas inventariadas existe un volumen de madera de 103.59 m³/ha. DESVIACIÓN ESTÁNDAR ( X ²) n ( X )² S n 1 ( 828.69 )² 89436.35 8 S 8 1 S = 22.66 m³/ha 52 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Este valor indica que el promedio de las desviaciones de los datos muestreados es de 22.66 m³/ha, con respecto a la media muestral (103.59 m³/ha). COEFICIENTE DE VARIACIÓN S CV 100 X 22.66 CV 100 103.59 CV = 21.88% Este resultado indica que la desviación promedio de los datos muestreados es de 21.88% con respecto al promedio general (103.59 m³/ha). ERROR ESTÁNDAR S n Sx 1 n N 22.66 8 80.6 has Sx 1 N N = 1612 1612 0.05 has 8 Sx = 7.99 m³/ha Este valor indica que el promedio de las desviaciones de los datos muestreados es de 7.99 m³/ha, con respecto a la media poblacional. ERROR DE MUESTREO Em ( Sx) (t ) Em = 7.99 2.365 Em = 18.90 m³/ha El valor de “t” depende del nivel de confianza requerido y de los grados de libertad (n-1). Para siete grados de libertad (nuestro ejemplo) y un nivel de confianza del 95%, el valor t es 2.365. ERROR DE MUESTREO EN PORCENTAJE 53 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Em Em% 100 X 18.90 Em% 100 103.59 Em% = 18.25% Se puede interpretar este resultado afirmando, con un 95% de certeza, que el valor de la media poblacional esta en un rango de más o menos 18.25% con respecto de la media muestral. LIMITES DE CONFIANZA LS X Em LS = 103.59 + 18.90 LS = 122.49 m³/ha LI X Em LI = 103.59 – 18.90 LI = 84.69 m³/ha Se puede decir, con una probabilidad del 95% que la media real de la población no es menor a 84.69 m³/ha ni mayor a 122.49 m³/ha. CALCULO DEL NÚMERO DE PARCELAS CV ² t ² n E² ( 21.88)² ( 2.365)² n (15)² n = 12 parcelas Como el valor “t de Student” varía de acuerdo al número de parcelas, y el cálculo anterior se basó en 8 parcelas, se debe calcular nuevamente el valor de “n” usando ahora un valor de “t de Student” para 12 parcelas. Entonces, tenemos que el número de parcelas es igual a: 54 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 (21.88)² ( 2.201)² n (15)² n = 10 parcelas Se repite el cálculo ahora con un valor “t de Student” para 10 parcelas. Entonces, tenemos que el número de parcelas es igual a: ( 21.88)² ( 2.262)² n (15)² n = 11 parcelas Ahora empleamos un valor “t de Student” para 11 parcelas. Entonces, tenemos que el número de parcelas es igual a: ( 21.88)² ( 2.228)² n (15)² n = 11 parcelas Hasta aquí termina el cálculo, debido a que ya se dio la estabilización de “n”. Por lo tanto, se concluye que para obtener la precisión requerida se deben establecer 11 parcelas; como ya se levantaron 8 parcelas en el pre-muestreo solamente nos hacen falta 3 parcelas, las que deberán distribuirse en el bosque. 6.3. PROCESAMIENTO DE DATOS POR ESTRATO 6.3.1. cálculo deL NÚMERO DE árboles POR HECTÁREA El análisis del número de árboles por hectárea, por especie y por clase diamétrica proporciona información vital para determinar la factibilidad de realizar un aprovechamiento, la riqueza futura del rodal, y una idea sobre a cuál grupo ecológico pertenece una especie de interés. El número de árboles por hectárea se define como la suma de todos los árboles existentes en un área definida (1 hectárea), y se obtiene a través de la fórmula siguiente: n 10000 Nha (6-12) Np Tp Donde: 55 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Nha = número de árboles por hectárea n = número de árboles (en cada clase diamétrica) Np = número de parcelas Tp = tamaño de la parcela (m²) Ejemplo 6.4. En un bosque mixto de 6.2 hectáreas se realizó un inventario forestal, para lo cual se establecieron 3 parcelas de 500 m². Los datos de estas parcelas son los siguientes: PARCELA 1 PARCELA 2 PARCELA 3 DAP DAP DAP ESPECIE ESPECIE ESPECIE (cms) (cms) (cms) Alnus arguta 15.4 Alnus arguta 13.8 Alnus arguta 18.9 Alnus arguta 17.4 Alnus arguta 18.4 Alnus arguta 17.7 Alnus arguta 21.4 Pinus oocarpa 19.5 Pinus oocarpa 17.3 Alnus arguta 23.4 Alnus arguta 21.4 Pinus oocarpa 18.2 Alnus arguta 22.9 Alnus arguta 23.4 Alnus arguta 25.8 Alnus arguta 23.6 Alnus arguta 17.1 Alnus arguta 22.9 Pinus oocarpa 22.8 Pinus oocarpa 20.1 Alnus arguta 19.8 Alnus arguta 21.3 Pinus oocarpa 27.6 Alnus arguta 14.2 Alnus arguta 34.5 Alnus arguta 26.4 Alnus arguta 15.8 Pinus oocarpa 17.7 Pinus oocarpa 22.5 Pinus oocarpa 19.7 Pinus oocarpa 21.6 Pinus oocarpa 21.8 Alnus arguta 17.9 Pinus oocarpa 16.5 Pinus oocarpa 14.3 Alnus arguta 16.5 Pinus oocarpa 24.2 Con estos datos, calcular el número de árboles por clase diamétrica, especie y hectárea. PASO 1: AGRUPACION DE LOS ÁRBOLES EN CLASES DIAMÉTRICAS Los datos de las parcelas se pueden agrupar por especie en diferentes categorías de diámetro, las cuales pueden tener diferente amplitud, por ejemplo: 5, 10, 15 ó 20 cms; lo más común es utilizar amplitudes de 5 y 10 cms. Los datos de nuestro ejemplo se agruparon en amplitudes de 5 cms, tal y como se observa a continuación: Cuadro 1. Frecuencias por clase díamétrica y por especie del bosque mixto. Clases diamétricas (cms) Alnus arguta Pinus oocarpa 56 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 10-14.9 2 1 15-19.9 10 6 20-24.9 8 6 25-29.9 2 1 30-34.9 1 0 Total por especie 23 14 Los datos de este cuadro sirven de base para hacer los cálculos por hectárea del número de árboles, área basal y volumen. PASO 2: ESTIMACION DEL NÚMERO DE ÁRBOLES POR HECTÁREA Empleando los datos del ejemplo 6.4 (3 parcelas de 500 m²) y del cuadro 1, calcular el número de árboles por hectárea en la clase diamétrica de 10-14.9 cms para la especie de Alnus arguta. n 10000 Nha Np Tp 2 10000 Nha 3 500 Nha = 13 árboles por hectárea Al aplicar la fórmula en cada dato del cuadro 1, se obtiene por cada clase diamétrica el número de árboles por hectárea de este bosque, lo cual se observa en el cuadro 2. Cuadro 2. Número de árboles por hectárea del bosque mixto. Clases diamétricas Especies Total por clase % del total (cms) Alnus arguta Pinus oocarpa diamétrica 10-14.9 13 7 20 8.1 15-19.9 67 40 107 43.2 20-24.9 53 40 93 37.8 25-29.9 13 7 20 8.1 30-34.9 7 0 7 2.7 Total por especie 153 93 247 100.0 % del total 62.2 37.8 100.0 6.3.2. cálculo del área basal por HECTÁREA Hay una correlación lineal relativamente alta entre el diámetro de la copa y el del fuste, según investigaciones, en los árboles que están en el dosel superior o mediano la relación entre copa y DAP es aproximadamente 20:1. Dicha relación permite usar el parámetro del área basal como un indicador del nivel de competencia en el dosel. 57 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Examinar la distribución diamétrica del área basal es una forma rápida de proporcionar información sobre la necesidad de realizar un tratamiento para reducir la competencia en el bosque entre los árboles comerciales y no comerciales. El área basal en general indica la calidad del sitio, entre mayor sea ésta, mejor será la calidad de sitio. El área basal sirve también de indicador de la densidad óptima para la regeneración natural del bosque. El pinabete (Abies guatemalensis) o los encinos (Quercus sp.) se regeneran bien bajo el dosel de otros árboles, mientras que los pinos necesitan de manera general bastante luz para regenerarse (área basal inferior a 15 m²/ha). En los bosques naturales del Altiplano de Guatemala, el área basal normal óptima se encuentra entre 15 a 20 m²/ha para el aliso (Alnus sp.), de 20 a 25 m²/ha para el pino colorado (Pinus hartwegii), de 25 a 30 m²/ha para el pino blanco (Pinus ayacahuite) y de 25 a 35 m²/ha para el ciprés común (Cupressus lusitanica). Para los bosques de Petén, a partir de 10 cm de DAP, el área basal varía de 18 a 35 m²/ha. (Fundap, 1993; Stanley, 1997) El área basal de un árbol es la superficie de la sección de su fuste a 1.3 metros sobre el nivel del suelo. El área basal de un bosque es la suma de todas las áreas basales de los árboles contados, inferida a la hectárea. El área basal por hectárea se obtiene a través de la fórmula siguiente: AB n 10000 ABha (6-13) Np Tp AB 0.7854 DAP ² (6-14) Donde: ABha = área basal por hectárea (m²) AB = área basal individual (m²) n = número de árboles (en cada clase diamétrica) Np = número de parcelas Tp = tamaño de la parcela (m²) DAP = diámetro a la altura del pecho (m) Ejemplo 6.5. Utilizando los datos del ejemplo 6.4, calcular el área basal por clase diamétrica, especie y hectárea de este bosque. PASO 1: AGRUPACION DE LOS ÁRBOLES EN CLASES DIAMETRICAS Como estamos utilizando los datos del ejemplo 6.4, este paso ya fue realizado (ver cuadro 1). PASO 2: ESTIMACION DEL ÁREA BASAL INDIVIDUAL 58 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Empleando los datos del cuadro 1, calcular el área basal individual en la clase diamétrica de 10- 14.9 cms. AB 0.7854 DAP ² AB 0.7854 (12.5 / 100)² DAP = (10+14.9)/2 DAP = 12.5 AB = 0.0123 m² Este procedimiento se utiliza para estimar el área basal individual en cada clase diamétrica. PASO 3: ESTIMACION DEL ÁREA BASAL POR HECTÁREA Empleando los datos del ejemplo 6.4 (3 parcelas de 500 m²) y del cuadro 1, calcular el área basal por hectárea en la clase diamétrica de 10-14.9 cms para Alnus arguta. AB n 10000 ABha Np Tp 0.0123 2 10000 ABha 3 500 ABha = 0.1636 m²/ha Al aplicar la fórmula en cada una de los datos del cuadro 1, se obtiene por cada clase diamétrica el área basal por hectárea, lo cual se observa en el cuadro 3. Cuadro 3. Área basal del bosque mixto (m²/ha). Clases diamétricas Especies Total por clase % del total (cms) Alnus arguta Pinus oocarpa diamétrica 10-14.9 0.1636 0.0818 0.2454 3.0 15-19.9 1.6035 0.9621 2.5656 31.0 20-24.9 2.1206 1.5904 3.7110 44.9 25-29.9 0.7919 0.3960 1.1879 14.4 30-34.9 0.5531 0.0000 0.5531 6.7 Total por especie 5.2327 3.0303 8.2631 100.0 % del total 63.3 36.7 100.0 6.3.3. Cálculo del volumen por HECTÁREA La medida de volumen es obviamente el más importante resultado del inventario forestal, pero también es importante reconocer que está más sujeto a los errores de medición. Los resultados de volumen deben servir para decidir sobre el orden cronológico de áreas de aprovechamiento anual (AAA) y para dar una idea del volumen aprovechable en el presente. 59 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 El volumen por hectárea es la suma de los volúmenes de los árboles contados en una hectárea, y se estima a través de la fórmula siguiente: V n 10000 Vha (6-15) Np Tp Donde: Vha = volumen por hectárea (m³) V = volumen individual (m³) n = número de árboles (en cada clase diamétrica) Np = número de parcelas Tp = tamaño de la parcela (m²) Ejemplo 6.6. Utilizando los datos del ejemplo 6.4, calcular el volumen por clase diamétrica, especie y hectárea de este bosque. Para estimar la altura y volumen, utilizar las fórmulas siguientes: Especie Fórmulas de altura Fórmulas de volumen Ln H = 0.641798 + 0.623055 × Ln V = 0.0268288 + 0.0000287215 Pinus oocarpa DAP DAP² H H = 13.84462 + -57.31105 × Vc = 0.1125761 + 0.00004148 Alnus arguta 1/DAP DAP² H V = volumen sin corteza (m³); Vc = volumen con corteza (m³) H = altura (m) DAP = diámetro a la altura del pecho (cms) Empleando los datos del ejemplo 6.4 (3 parcelas de 500 m²) y del cuadro 1, calcular el volumen por hectárea en la clase diamétrica de 10-14.9 cm para Alnus arguta. PASO 1: AGRUPACION DE LOS ÁRBOLES EN CLASES DIAMETRICAS Como estamos utilizando los datos del ejemplo 6.4, este paso ya fue realizado (ver cuadro 1). PASO 2: ESTIMACION DE LA ALTURA H = 13.84462 + -57.31105 × 1/DAP H = 13.84462 + -57.31105 × 1/12.5 DAP = (10+14.9)/2 = 12.5 H = 9.26 m PASO 3: ESTIMACION DEL VOLUMEN INDIVIDUAL Vc = 0.1125761 + 0.00004148 DAP² H Vc = 0.1125761 + 0.00004148 (12.5)² (9.26) Vc = 0.1726 m³ PASO 4: ESTIMACION DEL VOLUMEN POR HECTAREA 60 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 0.1726 2 10000 Vha 3 500 Vha = 2.3012 m³/ha Al aplicar las fórmulas en cada dato del cuadro 1, se obtiene por cada clase diamétrica el volumen por hectárea de este bosque, lo cual se observa en el cuadro 4. Cuadro 4. Volumen del bosque mixto (m³/ha). Clases diamétricas Especies Total por clase % del total (cms) Alnus arguta Pinus oocarpa diamétrica 10-14.9 2.3012 0.4531 2.7543 4.3 15-19.9 16.4564 5.0501 21.5065 33.2 20-24.9 18.6568 8.7617 27.4185 42.4 25-29.9 6.4200 2.3480 8.7680 13.5 30-34.9 4.2793 0.0000 4.2793 6.6 Total por especie 48.1136 16.6130 64.7266 100.0 % del total 74.3 25.7 100.0 6.3.4. DETERMINACIóN DE LA ESTRUCTURA HORIZONTAL DEL BOSQUE El conocimiento de la estructura del bosque es fundamental para prescribir las intervenciones de manejo y más importante aún para determinar el rendimiento de los bosques por tipo de producto. El conocimiento del rango y distribución díamétrica permite una evaluación física y económica mucho mejor que utilizando valores promedios como el diámetro medio. La estructura horizontal de un bosque se puede describir mediante la distribución del número de árboles por clase diamétrica. Así se ha definido dos estructuras principales: las coetáneas o regulares y las discetáneas o irregulares. 61 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Una estructura COETÁNEA corresponde a un bosque en el cual la mayor parte de los individuos, de una o varias especies, tienen una misma clase de edad o tamaño. Esta estructura se expresa gráficamente con una curva en forma de campana. Las diferencias que se observan en el tamaño de los árboles se deben a variaciones genéticas y a condiciones de crecimiento diferentes. Los bosques secundarios jóvenes corresponden con frecuencia a estructuras más o menos coetáneas. Las especies que presentan esta estructura, por lo general, corresponden a especies exigentes de luz: heliófitas efímeras o durables. Generalmente, en el manejo de estos bosques se utilizan sistemas silviculturales monocíclicos. En una estructura DISCETÁNEA, los individuos del bosque se encuentran distribuidos en varias clases de tamaño; lo que se representa mediante una distribución del tipo jota invertida. También es común encontrar bosques cuya curva de distribución es una J invertida incompleta; esto significa que algunas clases diamétricas se encuentran subrepresentadas (tienen pocos individuos) o sobrerepresentadas. Los bosques primarios intervenidos y no intervenidos, así como los secundarios maduros, presentan estructuras discetáneas, aunque en muchos casos de forma incompleta. En el manejo de estos bosques, se utilizan comúnmente sistemas silviculturales policíclicos. Una especie que presenta una estructura de J invertida indica que los individuos infantiles y jóvenes se encuentran bajo la sombra de árboles de mayor tamaño y edad, y que pueden sobrevivir bajo condiciones de menor iluminación: probablemente son esciófitos o esciófitos parciales. Sin embargo, en un bosque discetáneo, la distribución diamétrica individual de muchas especies puede ser coetánea. (Catie, 2001; Prodan, 1997) 62 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Ejemplo 6.7. Utilizando los datos del ejemplo 6.4, graficar la estructura horizontal que presenta este bosque. Para graficar la estructura horizontal del bosque, se utilizarán los datos del cuadro 2, colocando en el eje X, las clases diamétricas, y en el eje Y, el número de árboles por especie (figura 1). Figura 1. Distribución diamétrica de los árboles del bosque mixto. 6.3.5. cálculo de incrementos La estimación del incremento del volumen es una aproximación, pero de vital importancia para el manejo, pues de su conocimiento dependen las decisiones que se tomen en relación a la corta anual. De entre los métodos para proyectar el volumen, uno de los más usados es el Método de Reynolds. Este método proyecta la tabla de rodal y se basa en el supuesto que los árboles dentro de cada clase diamétrica están distribuidos al azar. En cada árbol donde se obtengan muestras con el Barreno de Pressler, el incremento periódico anual diamétrico se obtiene a través de la fórmula siguiente: 2 L IPAd 10 (6-16) Nac Donde: IPAd = incremento periódico anual diamétrico (cm/año) L = largo de los 5 ó 10 últimos anillos de crecimiento (mm) Nac = número de anillos de crecimiento (5 ó 10) 63 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Existe una relación entre el incremento periódico anual diamétrico y el DAP. La relación entre el incremento periódico anual diamétrico y el DAP se puede calcular por medio de un análisis de regresión, o también se pueden usar promedios de incrementos por clases diamétricas. Ejemplo 6.8. Para ilustrar el Método de Reynolds, se utilizarán los datos de un inventario forestal realizado en un bosque de Pinus tecunumanii, en donde se extrajeron tarugos de madera en una muestra de 30 árboles tipo. Con los datos obtenidos en este inventario se estimará el incremento en volumen de este bosque, a partir de los datos del cuadro siguiente. Cuadro 5. Valores dasométricos de un bosque de Pinus tecunumanii. Clases diamétricas Volumen individual No. de árboles por IPAd (cm/año) (cm) (m³) hectárea (actual) 10 – 14.9 0.0787 56 2.15 15 – 19.9 0.1903 42 2.28 20 – 24.9 0.3679 37 2.41 25 – 29.9 0.6228 27 2.54 30 – 34.9 0.9653 14 2.67 35 – 39.9 1.4050 11 2.80 40 – 44.9 1.9511 5 2.93 45 – 49.9 2.6120 2 3.06 50 – 54.9 3.3962 0 TOTAL 194 PASO 1. CALCULO DE LA TASA DE CRECIMIENTO La tasa de crecimiento se calcula dividiendo el incremento periódico anual diamétrico entre el intervalo de la clase así: IPAd M (6-17) C Donde: M = tasa de crecimiento IPAd = incremento periódico anual diamétrico (cm/año) C = intervalo de la clase diamétrica (cm) Utilizando los datos del cuadro 5 y la fórmula 6-17, tenemos que la tasa de crecimiento es: 64 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Clases diamétricas IPAd (cm/año) M (cm) 10 – 14.9 2.15 0.430 15 – 19.9 2.28 0.456 20 – 24.9 2.41 0.482 25 – 29.9 2.54 0.508 30 – 34.9 2.67 0.534 35 – 39.9 2.80 0.560 40 – 44.9 2.93 0.586 45 – 49.9 3.06 0.612 50 – 54.9 PASO 2. CALCULO DE LOS MOVIMIENTOS DE CLASE Debido al crecimiento de los árboles una parte de ellos pasarán a la clase siguiente y el resto permanecerá en la misma clase. La razón de crecimiento indica el movimiento de árboles de una clase a otra. El movimiento de clases se obtiene a través de las fórmulas siguientes: MC1 Nha M (6-18) MC 0 Nha MC1 (6-19) Donde: MC1 = número de árboles que se moverán una clase diamétrica MC0 = número de árboles que permanecerán en la misma clase diamétrica Nha = número de árboles por hectárea (actual) M = tasa de crecimiento Utilizando los datos del cuadro 5, del paso 1, y las fórmulas 6-18 y 6-19, tenemos que los movimientos de clase corresponden a los siguientes: Clases diamétricas No. de árboles por Movimientos de clase M (cm) hectárea (actual) MC1 MC0 10 – 14.9 56 0.430 24.08 31.92 15 – 19.9 42 0.456 19.15 22.85 20 – 24.9 37 0.482 17.83 19.17 25 – 29.9 27 0.508 13.72 13.28 30 – 34.9 14 0.534 7.48 6.52 35 – 39.9 11 0.560 6.16 4.84 40 – 44.9 5 0.586 2.93 2.07 45 – 49.9 2 0.612 1.22 0.78 50 – 54.9 PASO 3. CALCULO DEL NÚMERO DE ÁRBOLES POR HECTÁREA EN EL FUTURO 65 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 El número de árboles por hectárea que “teóricamente” estarán en el futuro se obtiene a través de la fórmula siguiente: Nhaf acumular ( MC1 MC 0) (6-20) Donde: Nhaf = número de árboles por hectárea en el futuro MC1 = número de árboles que se moverán una clase diamétrica MC0 = número de árboles que permanecerán en la misma clase diamétrica Utilizando los datos del paso 2 y la fórmula 6-20, tenemos que el número de árboles por hectárea en el futuro será igual a: Clases diamétricas Movimientos de clase No. de árboles por (cm) MC1 MC0 hectárea en el futuro 10 – 14.9 24.08 31.92 31.92 15 – 19.9 19.15 22.85 46.93 20 – 24.9 17.83 19.17 38.32 25 – 29.9 13.72 13.28 31.12 30 – 34.9 7.48 6.52 20.24 35 – 39.9 6.16 4.84 12.32 40 – 44.9 2.93 2.07 8.23 45 – 49.9 1.22 0.78 3.71 50 – 54.9 1.22 TOTAL 194.00 PASO 4. CALCULO DE VOLUMENES POR HECTAREA Los volúmenes por hectárea en el presente y en el futuro se estiman con las fórmulas siguientes: VA Vi Nha (6-21) VF Vi Nhaf (6-22) Donde: VA = volumen actual (m³/ha) VF = volumen futuro (m³/ha) Vi = volumen individual (m³) Nha = número de árboles por hectárea (actual) Nhaf = número de árboles por hectárea en el futuro Utilizando los datos del cuadro 5, del paso 3, y las fórmulas 6-21 y 6-22, tenemos que el volumen actual y futuro por hectárea es igual a: 66 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Clases Volumen No. de árboles No. de árboles Volumen Volumen diamétricas individual por hectárea por hectárea actual futuro (cm) (m³) (actual) (futuro) (m³/ha) (m³/ha) 10 – 14.9 0.0787 56 31.92 4.407 2.512 15 – 19.9 0.1903 42 46.93 7.993 8.930 20 – 24.9 0.3679 37 38.32 13.612 14.097 25 – 29.9 0.6228 27 31.12 16.816 19.380 30 – 34.9 0.9653 14 20.24 13.514 19.538 35 – 39.9 1.4050 11 12.32 15.455 17.304 40 – 44.9 1.9511 5 8.23 9.756 16.058 45 – 49.9 2.6120 2 3.71 5.224 9.680 50 – 54.9 3.3962 0 1.22 0.000 4.157 TOTAL 194 194.00 86.776 111.656 PASO 5. CALCULO DE INCREMENTOS EN VOLUMEN DEL BOSQUE Los incrementos en volumen del bosque se estiman a través de la fórmula siguiente: IPAv VF VA (6-23) Donde: IPAv = incremento periódico anual volumétrico (m³/ha/año) Utilizando los datos del paso 4 y la fórmula 6-23, el incremento en volumen del bosque es igual a: IPAv 111 .656 86.776 IPAv = 24.880 m³/ha/año 6.3.6. cálculo del estado físico DEL BOSQUE 67 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 6.3.7. cálculo del estado fITOSANITARIO DEL BOSQUE 6.3.8. cálculo de la abundancia de REGENERACIÓN natural 6.4. PROCESAMIENTO DE DATOS PARA EL BOSQUE 6.4.1. CALCULO DE VALORES ESTADISTICOS ESTRATIFICADOS Parcela de 1000 m² Estrato Aj Xj Sj n Nj Pj (Xj) x (Nj) (Sj) x (Pj) (Sj)² x (Pj) A 9.4 112.2 44.0 9 94.0 0.0399 10546.80 1.76 77.42 B 18.3 42.9 8.2 8 183.2 0.0778 7861.11 0.64 5.25 C 17.6 29.7 3.8 8 175.6 0.0748 5210.05 0.29 1.10 D 190.0 96.0 43.1 36 1900.0 0.8075 182438.00 34.78 1498.02 Total 235.3 61 2352.8 206055.96 37.47 1581.79 Aj Nj Tp Aj Pj At Donde: Nj = tamaño del estrato j, expresado en número de parcelas Aj = área del estrato j (has) Tp = área de la parcela (has) Pj = proporción de cada estrato At = área total del bosque 68 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 MEDIA ESTRATIFICADA: Xe ( Xj) ( Nj ) Nj 206055.96 Xe 2352.8 __ Xe = 87.6 m³/ha DESVIACION ESTÁNDAR ESTRATIFICADA: Se (Sj ) ( Pj ) 100 Xe 37.47 Se 100 87.6 Se = 42.8% ERROR ESTÁNDAR ESTRATIFICADO: Sxe (Sj ) ( Pj )² (Sj )² ( Pj) n N Sxe 37.47 ² 1581.79 61 2353 Sxe = 4.7 m³/ha NUMERO DE PARCELAS: 6.4.2. ELABORACION DE CUADROS RESUMEN ANEXO 1. INTRODUCCION AL MANEJO DE ARCVIEW 69 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 El software ArcView es un sistema que provee el análisis y las herramientas de escritorio necesarias para manejar la información geográfica de una manera fácil y poderosa. Está compuesto por un GUI (Graphical User Interface) que le permite cargar datos espaciales y tabulares, y desplegarlos como mapas, tablas y diagramas. A continuación se explican brevemente los procedimientos para elaborar mapas en este programa. 1. DOCUMENTOS DE ARCVIEW Vistas. Cuando se trabaja con ArcView, los datos geográficos se organizan en mapas interactivos llamados Vistas. Una vista es en realidad una colección de temas, y un tema es una colección de datos geográficos con sus atributos. Tablas. Una tabla de ArcView es un documento cuyo contenido de diversas fuentes se encuentra en formato tabular. Estos datos en forma de tablas pueden incluir casi cualquier conjunto de datos que contengan o no información geográfica. ArcView es compatible principalmente con el formato dBASE IV (ve en Excel). Gráficos. Son las representaciones gráficas de los datos tabulares que permiten visualizar los datos haciendo referencia a las tablas en ArcView. Cualquier cambio hecho en la tabla afecta automáticamente el “Chart”. ArcView permite escoger seis tipos de gráficos (áreas, barras y columnas, líneas, pastel y datos dispersos). Mapas. Permite organizar sobre una ventana diversos elementos gráficos de la manera que lo desee, es decir que en la misma ventana se pueden incluir gráficos, barras de escala, símbolos del norte, agregar texto, importar otros gráficos, mover, redimensionar y cambiar la disposición de los elementos, imprimir y exportar a otros formatos. Scripts. Es un componente de ArcView, que contiene códigos de Avenue (lenguaje de programación). El objetivo de hacer programación en Avenue es automatizar tareas, añadir nuevas capacidades a ArcView, y construir aplicaciones enteras. 2. BARRAS DE ARCVIEW 70 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Barra de Menús. Provee el acceso directo a ArcView operando a través de menús desplegables que se pueden utilizar desde el ratón o con teclas de método abreviado (ejemplo Ctrl + P para activar la paleta de colores). Barra de Botones. Aparece debajo de la Barra de Menús, brinda acceso rápido a operaciones comúnmente utilizadas. Barra de Herramientas. Contiene las herramientas para operaciones que requieren entrada desde el ratón (cuando se hace click a una de estas herramientas, el cursor cambia reflejando la herramienta escogida). Barra de MenúsBarra de BotonesBarra de Herramientas 3. ARCHIVOS DE ARCVIEW Proyectos. Un proyecto es una colección de documentos asociados que trabajan durante una sección en ArcView, cada proyecto contiene cinco tipos de documentos que son: Vistas, Tablas, Gráficos, Mapas, Scripts. Es requisito indispensable que todos los archivos de un proyecto se guarden en una misma carpeta. Vistas. Un proyecto puede contener varias vistas que desplieguen diferentes temas (integrados para desplegarlos) de una misma área geográfica o de diferentes áreas. Temas. Los temas son representados por objetos geográficos, los cuales poseen tres formas básicas (puntos, líneas y polígonos). Los proyectos son almacenados en un archivo en formato ASCII cuya extensión es “.apr”. Los temas son almacenados en ArcView con una extensión “.shp”, dicha extensión utiliza varios archivos relacionados que tienen las extensiones siguientes: dbf, shx, sbn, sbx. 4. PASOS PARA GENERAR MAPAS EN ARCVIEW 71 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 CREAR CARPETA DE TRABAJO Para guardar adecuadamente los archivos de Arcview se recomienda crear una carpeta en el “disco C”. En esta carpeta se abrirán subcarpetas para cada proyecto nuevo que se trabaje. GUARDAR UN PROYECTO NUEVO Abrir el programa. En la primera ventana hacer clic en el botón “Aceptar”. Luego en la siguiente ventana hacer clic en el botón “No”. En la Barra de Menús ir a Fichero y hacer clic en la opción “Guardar proyecto”. Luego en la siguiente ventana indicar la ruta de guardado en el disco C, colocar el nombre del proyecto y hacer clic en el botón “Aceptar”. CREAR UNA VISTA Y UN TEMA Crear la base de datos en Excel. Abrir el programa e ingresar los datos en tres columnas: identificador (ID), coordenadas x (X), coordenadas y (Y). En la Barra de Menús ir a Archivo y hacer clic en la opción “Guardar como”. Luego en la siguiente ventana 72 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 indicar la ruta de guardado, colocar el nombre del archivo y marcar el formato DBF 4 (dBASE IV). Al salir del programa hacer clic en el botón “Si” en todas las ventanas que se le presenten. Agregar la base de datos en Arcview. En Tablas hacer clic en el botón “Añadir”. En la siguiente ventana marcar el directorio y la base de datos que deseamos trabajar, luego hacer clic en el botón “Aceptar”. En la siguiente ventana aparecerá en la pantalla la información de la base de datos. Aquí hacer clic en el botón de minimizar. Crear una Vista. Por default aparecerá el archivo Vista1, hacer clic en el botón “Abrir”. Crear un tema. 73 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 En la Barra de Menús ir a Vista y hacer clic en la opción “Añadir tema de eventos”. En la siguiente ventana hacer clic en el botón “Aceptar”. Para visualizar el tema creado, seleccionar con el Mouse el archivo con extensión .dbf TRAZAR LOS LÍMITES DEL POLÍGONO Agregar extensión. En la Barra de Menús ir a Fichero y hacer clic en la opción “Extensiones”. Seleccionar la opción XTools 6/1/01 y hacer clic en el botón “Aceptar”. En la siguiente ventana cambiar las opciones al sistema métrico y hacer clic en el botón “Close” 74 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Seleccionar el archivo .dbf que deseamos trabajar. Trazo de los límites del polígono. En la Barra de Menús ir a XTools y hacer clic en la opción “Make One Polygon From Points”. En la siguiente ventana hacer clic en el botón “Aceptar”. Luego en la otra ventana, marcar el directorio, colocar el nombre del archivo (debe ser diferente al nombre del archivo .dbf) y hacer clic en el botón aceptar. Para visualizar el tema creado, seleccionar con el Mouse el archivo con extensión .shp CALCULAR EL ÁREA Y EL PERÍMETRO DEL POLÍGONO En la Barra de Menús ir a Vista y hacer clic en la opción “Propiedades”. En la ventana siguiente cambiar las opciones (Unidades cartográficas y Unidades de distancia) al sistema métrico y hacer clic en el botón “Aceptar”. 75 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Seleccionar el archivo .shp al que deseamos conocerle su área y perímetro. En la Barra de Menús ir a Tema y hacer clic en la opción “Consulta”. En la siguiente ventana seleccionar los datos que queremos conocer (Perimeter_Meters y Hectares). Para salir de esta ventana hacer clic en el botón de cerrar CREAR MAPA PARA IMPRESIÓN En Mapas por default aparecerá el archivo Mapa1, hacer clic en el botón abrir. En la Barra de Menús ir a Mapa y hacer clic en la opción “Preparar página”. En la siguiente ventana cambiar las opciones de acuerdo a requerimientos personales. 76 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 En la Barra de Herramientas seleccionar la herramienta Marco de Vista El cursor cambiará a una cruz, hacer clic en el botón izquierdo y mantenerlo presionado hasta dejar el recuadro del tamaño deseado. Al soltar el botón del ratón se desplegará la siguiente ventana. En la opción Vista seleccionar el archivo que desea trabajar y hacer clic en el botón “Aceptar”. Las opciones de Escala, Extensión, Visualización y Calidad no se modifican. Hacer clic izquierdo sostenido en la herramienta Marco de Vista para que aparezcan las herramientas de accesorio siguientes: Para insertar en el mapa los accesorios ilustrados, hacer clic en cualquiera de éstos y mantener presionado el botón izquierdo del Mouse, arrastrándolo hasta definir un tamaño adecuado. Al soltar el Mouse cada accesorio presenta una ventana con diferentes opciones, las cuales puede modificar a conveniencia. Insertar títulos. Utilice las teclas Ctrl + P para desplegar la ventana donde puede configurar el tipo y tamaño de la letra a emplear. Luego ir a la Barra de Herramientas y seleccionar la herramienta Texto Hacer clic en la sección del mapa en donde se escribirá el titulo, y en la ventana que se desplegué teclear el texto deseado, hacer clic en el botón “Aceptar”. 77 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Para agregarle otros accesorios al mapa y para conocer otras aplicaciones de Arcview, se recomienda consultar el “Manual de aprendizaje de ARCVIEW”. ANEXO 2. INTRODUCCION AL MANEJO DE MAPMAKER Map Maker es un sistema fundamentalmente vectorial, que maneja “objetos geográficos” y la información que se refiere a ellos. En Map Maker una capa es un archivo que contiene información geográfica compuesta por objetos ubicados geográficamente. Las capas pueden ser sobrepuestas unas sobre otras para mostrar un conjunto de información en relación con otro conjunto que se refiere al mismo espacio geográfico. Un mapa está generalmente compuesto por varias capas, cada una describiendo un tema diferente. Hay tres tipos de archivos que pueden ser usados como capas: los dibujos hechos con vectores (con extensión .DRA), las imágenes escaneadas (con extensión .TIF, .BMP o .JPG), y los archivos de localización (con extensión .LOC). 2. PASOS PARA GENERAR MAPAS EN MAP MAKER Abrir el programa. En la Barra de Menús ir a Utilidades y hacer clic en la opción “Editor de texto”. Luego en la siguiente ventana indicar la ruta de guardado en el disco C, seleccionar la extensión “.XY”, colocar el nombre del archivo y hacer clic en el botón “Aceptar”. En la siguiente ventana hacer clic en el botón “Si”. 78 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 Habiendo creado el archivo, se ingresan los datos así: En la primer línea se escribe “COMPASS TRAVERSE”; en la segunda línea se escriben las coordenadas del punto de inicio, de no tener coordenadas se ingresa “0,0”; en las líneas siguientes se ingresan los acimuts con sus respectivas distancias horizontales, estos datos van separados por una coma, colocando primero el azimut y luego la distancia (una línea por cada par de datos). Después de haber ingresado todos los datos, se guardan los cambios. En la Barra de Menús ir a Utilidades y hacer clic en la opción “Importar archivo/XY ASCII de Map Maker”, aparecerá una ventana en donde se debe seleccionar el archivo creado y hacer clic en el botón “Aceptar”; luego aparece otra ventana donde pide el nombre del archivo “.DRA” que se quiere crear, se le coloca nombre y se le da clic en el botón “Aceptar”. En la Barra de Menús ir a “Archivo” y hacer clic en la opción “Abrir”, aparecerá una ventana en donde se selecciona el archivo “.DRA” que hemos creado y se le da clic al botón “Aceptar”, luego aparece otra ventana en donde le damos clic en el botón “Aceptar”. Haciendo estos pasos, se podrá visualizar el mapa del bosque. 79 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 3. CALCULAR EL ÁREA DEL POLÍGONO En la Barra de Menús ir a Archivo y hacer clic en la opción “Administrador de capas”, luego en la siguiente ventana seleccionar el archivo que hemos creado y hacer clic en el botón “Adicionar a la capa viva”. En la Barra de Menús ir a Herramientas y hacer clic en la opción “Consultar datos”. Con el Mouse hacer clic en cualquier sección del polígono, con lo cual aparecerá el área en hectáreas. Para agregarle accesorios al mapa como el norte, escala, leyendas, etc., se recomienda consultar el “Manual de aprendizaje del programa Map Maker. BIBLIOGRAFÍA 80 INVENTARIOS FORESTALES Y PLANES DE MANEJO ESTEFFOR, 2010 BEEK, R. et al. 1992. Manejo Forestal Basado en la Regeneración Natural del bosque: Estudio de Caso en los Robledales de altura de la Cordillera de Talamanca, Costa Rica. Turrialba, Costa Rica. CATIE. 50 p. CARRERA, F. 1996. Guía para la planificación de inventarios forestales en la zona de usos múltiples de la Reserva de la Biosfera Maya, Petén, Guatemala. Turrialba, Costa Rica. CATIE. Informe técnico No. 275. 39 p. CONAP. 1999. Manual para la administración forestal en áreas protegidas. Guatemala. Documento técnico No. 5. 125 p. FERREIRA ROJAS, O. 1994. Manual de inventarios forestales. 2 ed. Siguatepeque, Honduras. ESNACIFOR. 97 p. ________. 1995. Manual de ordenación de bosques. Siguatepeque, Honduras. 128 p. FUNDAP-DISOP. 1993. Guía metodológica para la elaboración de inventarios para manejo forestal. Quetzaltenango, Guatemala. 92 p. GODÍNEZ, S. 1998a. Clasificación de superficies forestales. 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