Estrategias de manejo y conservación para bosques de Nothofagus: Escalas del paisaje y factores que determinan las variaciones en diversidad y ensamble de plantas vasculares

Abstract

Las principales estrategias de conservación en Patagonia Sur se han efectivizado utilizando criterios geo-políticos y técnicos, considerando a los bosques de Nothofagus pumilio como unidades homogéneas sin mayores diferencias a distintas escalas de paisaje o con sus ambientes asociados. Sin embargo, se desconoce el grado de homogeneidad real de los distintos ecosistemas a distintas escalas de paisaje, y denota la necesidad de comprender las interacciones entre el ensamble de especies (ej. plantas vasculares) con el medio físico, incluyendo al hombre como agente modificador. En esta tesis se busca analizar los factores (ambientales y antrópicos) que afectan la diversidad y el ensamble de las especies de plantas vasculares (nativas y exóticas) de Tierra del Fuego en los bosques productivos de Nothofagus pumilio y sus ambientes asociados (ej. pastizales, bosques de N. antarctica) a lo largo de gradientes latitudinales-longitudinales (cuatro zonas geográficas: sur, norte, oeste y este), utilizando un enfoque multi-escala que integró tres niveles espaciales: macro-escala (regional), meso-escala (paisaje), y micro-escala (rodal). Además, se evaluó la homogeneidad entre dichos ensambles a las distintas escalas, dentro y entre los ecosistemas usualmente presentes en los predios bajo manejo forestal. Se analizó la ineficacia de las actuales estrategias de conservación de Tierra del Fuego y se propuso una estrategia que propende un equilibrio entre la producción y la conservación de la naturaleza, ej. retención de elementos naturales y seminaturales de la vegetación que se pueden integrar en los sistemas de producción y conservación a múltiples escalas espaciales. Este trabajo utilizó datos provenientes de parcelas permanentes de la Red PEBANPA (>500 parcelas) realizadas en distintos ecosistemas terrestres. Los análisis estadísticos se hicieron mediante análisis de varianza, técnicas de agrupamiento y ordenación multivariada con base en la riqueza o abundancia de las especies. Los resultados indican que, a macro-escala, cuando se comparan los ensambles de plantas de diferentes tipos de bosques entre zonas geográficas, existen diferencias significativas entre el norte, el este y el sur para los bosques de N. pumilio y N. antarctica, y entre las zonas oeste y este para los bosques de N. betuloides; por lo tanto, la ubicación de las áreas protegidas en una sola zona no asegura la protección total de las especies de plantas vasculares de la isla. Por otro lado, aunque los diferentes ecosistemas comparten especies de plantas, los ensambles fueron significativamente diferentes entre sí en casi todas las zonas, donde la influencia del clima (ej. variación de la temperatura y precipitación) explica estas variaciones más allá de los impactos antrópicos (ej. uso ganadero). A meso-escala, estas diferencias se observan a nivel de gradientes ambientales (ej. exposición) y determinados impactos antrópicos (aprovechamientos forestales > uso ganadero); no solo la zona geográfica determina la diversidad y ensambles de plantas, sino también las propiedades intrínsecas de los ambientes forestales y ambientes abiertos asociados (bosque vs. pastizales). A micro-escala, los diferentes esquemas de aprovechamientos (ej. diferentes niveles y tipos de retención) ejercen cambios en el ensamble de especies de los bosques primarios, pero estos se manifiestan diferencialmente por las diversas estructuras y componentes del rodal cosechado a niveles detallados, encontrándose que los ensambles de plantas vasculares se mantuvieron más similares a los bosques primarios en la retención agregada (parches de bosque primario dentro de una matriz de producción) que en la dispersa (árboles padres dispersos en la matriz de producción) para los bosques cosechados de N. pumilio. Se concluye que es crucial para el concepto de sustentabilidad (conservación y producción) determinar la escala y el impacto que reciben las especies en su entorno natural, y aquellos debidos al impacto antrópico, pues la exclusión de ambientes para aprovechamiento forestal o ganadería u otros impactos no garantiza la conservación de todas las especies. Gracias al enfoque de análisis a diferentes escalas (ej. arriba hacia abajo, o sea de macro-escala a micro-escala) realizado este trabajo, se puede inferir que Tierra del Fuego es un lugar donde es potencialmente aplicable emplear propuestas productivas desde el punto de vista de la conservación a través de la integración del territorio, usando un enfoque de retención de ambientes a diferentes escalas para mejorar la preservación de la biodiversidad y la productividad en los diferentes ecosistemas. El enfoque de retención en cada ambiente se debe poner en marcha a escalas espaciales, ej. a escala de rodal por parte de propietarios de tierras privados o públicos, o a escalas mayores por parte del Estado a través de reservas a media escala o el diseño de una nueva red de áreas protegidas.

The main conservation strategies in Southern Patagonia were based on geo-political and technical criteria, considering Nothofagus pumilio forests as homogeneous units without major differences at different landscape scales or within their associated environments. However, the degree of homogeneity of the different ecosystems at different landscape scales is unknown, and highlight the need of understanding of the interactions between the assemblages of species (e.g. vascular plants) and the physical environment, including human alterations. This thesis analyse the factors (related to environment and human) that influence over diversity and assemblage of vascular plant species (native and exotic) in timber forests of Nothofagus pumilio and their associated environments (e.g. grasslands, N. antarctica forests) of Tierra del Fuego. These analyses included latitudinal-longitudinal gradients (four geographic zones:south, north, west and east), and used a multi-scale approach that integrated three spatial levels: macro-scale (regional), mesoscale (landscape), and micro-scale (stand). In addition, the homogeneity between plant assemblages were evaluated at the different scales, within and among ecosystems presented in the landscape under different forest uses. The effectiveness of the current conservation strategies of Tierra del Fuego was analysed, and a new strategy was proposed leading to balance between timber production and conservation of nature, e.g. retention of natural and semi-natural elements of vegetation that can be integrated into production and conservation systems at multiple spatial scales. This work used data from permanent plots of the PEBANPA Network (>500 plots) surveyed along different terrestrial ecosystems. The statistical analyses were made using analysis of variance, grouping techniques and multivariate management based on the richness or cover of the understory species. The main results indicated that: (i) At a macro-scale, when comparing the assemblages of plants of different forest types between geographical zones, there are significant differences between the north, the east and the south for the forests of N. pumilio and N. antarctica, and between the west and east zones for the N. betuloides forests. Therefore, the location of the protected areas in a single area does not ensure the total protection of the vascular plant species of the island. On the other hand, although the different ecosystems share plant species, the assemblages were significantly different from each other in almost all areas, where the influence of climate (e.g. variation of temperature and precipitation) explained these variations beyond human impacts. (e.g. cattle grazing). (ii) At a meso-scale, differences observed among environmental gradients (e.g. aspect) and human impacts (harvesting > cattle grazing) were found. (iii) At a ranch scale, not only the geographical area determines the diversity and plant assemblages, also the intrinsic properties of the forest environments and associated open environments (forest vs. open-lands). And (iv), at micro-scale, different harvesting schemes (e.g. different levels and types of retention) generated differential changes in the assemblage of the original species. The different retention schemes influenced over the conservation of the understory plants, where vascular plant assemblages remained more similar to primary forests in aggregate retention (patches of primary forest within a production matrix) than in dispersed ones (parent trees dispersed in the harvesting matrix). It was concluded that it is crucial for the concept of sustainability (conservation and production) to determine the scale and impact over the plant diversity of natural phenomena (e.g. natural dynamics) and differentiate those impacts related to human activities, due to the exclusion of environments for forestry or cattle use does not guarantee the conservation of all species. The analysis approach at different scales (e.g. top-down, from macro-scale to micro-scale) conducted in this thesis, allowed to propose that Tierra del Fuego can be adequate to be managed through the integration of the territory, using an approach of retention of environments to different scales to improve the preservation of the biodiversity and the productivity in the different ecosystems. The retention approach in each environment must be implemented at spatial scales, e.g. at the stand scale by private or public landowners, or at larger scales by the government through medium-scale reserves or the design of a new network of protected areas.