UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRONÓMICA
ASIGNATURA: SILVICULTURA DOCENTE: Ing. JULIO MENDOZA MAICA TRABAJO ENCARGADO Nº: 03 CALCULO EL VOLUMEN TOTAL DEL BOSQUE DE LA UNA-PUNO POR EL MÉTODO DEL ÁRBOL MEDIO PRESENTADO POR: DIANA GABY ARCE CRUZ SEMESTRE Y GRUPO: IX “U”
CÓDIGO: 134260 PUNO –PERU 2018
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CALCULO EL VOLUMEN TOTAL DEL BOSQUE DE LA UNA-PUNO POR EL MÉTODO DEL ÁRBOL MEDIO I.
INTRODUCCION
Los bosques proporcionan una gran variedad de beneficios naturales que incluye la purificación del aire, protección de cuencas hidrográficas y la conservación de la biodiversidad siendo a la vez fuentes de alimento, fibra y medicina. Los bosques también desempeñan un papel importante en el mantenimiento de la estabilidad del clima global. Los árboles y otras plantas forestales remueven grandes cantidades de dióxido de carbono un gas de efecto invernadero de la atmósfera a medida que crecen, almacenando el carbono en la biomasa de sus hojas, ramas, tallos y raíces. Debido a que los bosques tienen una capacidad tremenda para la captación y almacenamiento de carbono, además de reducir las emisiones de G.E.I. provenientes de los combustibles fósiles, una de las maneras más efectivas para remover el carbono de la atmósfera es a través del manejo sostenible de los bosques. Un problema recurrente que afrontan los encargados del proceso de planificación forestal es la estimación confiable del volumen de madera de los árboles y de los rodales, así como lo que producirá el bosque en diferentes sitios con distintos tratamientos silvícolas (FAO, 1980; Corral et al., 1999; García et al., 2009; López et al., 2015). Esta tarea resulta costosa (Kleinn, 2000), toma mucho tiempo (Cancino, 2006), es dispendiosa y difícil de llevarla a cabo de manera precisa, salvo que se usen escaleras forestales o se apeen los individuos (Mancera, 2014). Las dificultades señaladas han llevado a que los ingenieros forestales realicen la cubicación de los volúmenes de árboles ajustando modelos matemáticos preexistentes, los cuales permiten estimar el volumen comercial en función de variables obtenidas mediante mediciones simples de una muestra de árboles, como su altura, forma y diámetro a la altura del pecho (Prodan et al., 1997; Cancino, 2006; Galán et al., 2008). El ajuste matemático de estos modelos para especies y áreas específicas es una tarea que tiene alto costo operativo y ecológico (García, 1995), dado que se debe apear una muestra representativa de las diferentes clases diamétricas de los árboles existentes en pie (Cuevas, 2008) para obtener un modelo particular que permita calcular el volumen con exactitud, lo cual constituye usualmente un procedimiento lento y costoso (García, 1995).
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II.
III.
OBJETIVOS Dar a conocer la metodología para el cálculo del volumen de madera de masas forestales. Calcular el volumen de madera total del bosque UNA-Puno MARCO TEORICO.
FUNCIONES DE BIOMASA Y VOLUMEN La biomasa se puede determinar mediante métodos directos e indirectos. Los métodos directos son los más utilizados por su bajo costo pero consisten en la destrucción del árbol. La estimación indirecta de la biomasa, consiste en una serie de mediciones del volumen y densidad de los componentes del árbol, entre otras variables. Para determinar la biomasa es muy frecuente el uso de f unciones alométricas o dimensionales cuando se ha obtenido el peso seco por componente (hojas, ramas, madera o corteza) o total. Estas funciones tienen amplia aplicación en el campo forestal por cuanto presentan gran flexibilidad en su uso, siendo las variables más usadas el diámetro a la altura de pecho (Dap), el diámetro a la altura de tocón (Dat), la altura total del árbol (Ht) y diferentes combinaciones de ellas (Garcinuño, 1995).
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3.1.
MEDICIÓN DEL DIÁMETRO Y ALTURA EN ÁRBOLES
La medición del dap (diámetro a la altura del pecho) y de la altura en árboles es una actividad que se realiza frecuentemente para caracterizar el estado de los rodales, ya sea en base a estas mismas variables u otras derivadas a partir de ellas. Normalmente, esta medición se realiza en parcelas que cubren cierta superficie y que se trazan en puntos representativos en el rodal de interés. En estas parcelas se mide el dap de todos los árboles y la altura de una muestra seleccionada cubriendo todo el rango diamétrico. La altura no se mide en todos los árboles porque su medición es más difícil y costosa que la del dap; a su vez, entre estas dos variables existe una relación estrecha, la que se modela en base a la muestra recopilada y se utiliza para estimar la altura a partir del dap.
3.2.
ALTURA DE MEDICIÓN DEL DAP
El dap es la variable que más habitualmente miden los forestales. Principalmente porque es la dimensión más fácil de medir en los árboles; es sensitiva a los cambios ambientales y a la densidad del rodal; y está estrechamente relacionada con la altura total, el volumen del fuste, la biomasa del árbol y el tamaño de la copa, variables importantes y de difícil medición en árboles en pie. La altura de medición del dap varía en las diferentes regiones
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del mundo. Así, por ejemplo, en Europa, Canadá, Reino Unido, Australia y Chile, entre otros, el dap se mide a una altura de 1,30 m desde el nivel del suelo. En cambio, en Estados Unidos, la medición se realiza a 4,5 pies, esto es aproximadamente a 1,37 m de altura. Esa variabilidad en la altura debe tenerse presente en el momento de comparar variables que involucren el dap en su determinación y que hayan sido obtenidas en regiones que difieren en la altura de medición del dap. En lo que sigue, se describe la medición del dap a una altura de 1,30 m desde suelo (Fig. 3). En árboles normales en pie, rectos y en terreno plano, el dap se debe medir a 1,30 m del suelo (Fig. 3a). La altura de medición puede variar por la presencia de anormalidades, como bifurcaciones, contrafuertes basales u otros defectos en el fuste, o por la inclinación del fuste o la pendiente del terreno. En árboles bifurcados a una altura menor de 1,30 m, cada pie del árbol se mide y considera como un individuo (Fig. 3b); cuando la bifurcación se presenta a una altura mayor a 1,30, se realiza sólo una medición y se asume que el árbol tiene un fuste único (Fig. 3c). En árboles con defectos a la altura de 1,30 se realizan dos mediciones, cada una a igual distancia bajo y sobre la altura de 1,30 m, esto es a una distancia a, siendo ésta una distancia suficiente para sobrepasar la zona de influencia del defecto (Fig. 1d). En árboles inclinados, la altura de medición debe fijarse por el lado hacia donde se inclina el fuste (Fig. 3e). En terreno con pendiente, la altura de medición debe fijarse por el lado más alto de ésta (Fig. 3f).
Figura1. Definición de la altura de medición del dap en (a) árboles rectos, normales y terreno plano; (b) árboles bifurcados bajo 1,3 m de altura en el fuste; (c) árboles bifurcados sobre 1,3; (d) árboles con defecto a la altura de 1,3 m; (e) árboles inclinados; (f) en terreno con pendiente.
3.2.1. INSTRUMENTOS PARA MEDICIÓN DEL DAP Los instrumentos utilizados para la medición de diámetros reciben el nombre de dendrómetros; entre los cuales destacan por su facilidad de uso las forcípulas (de brazos paralelos o finlandesas) y las huinchas o cintas diamétricas. Otro instrumento útil es el sector de diámetro de Bitterlich.
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3.2.2. PRECAUCIONES EN LA MEDICIÓN DEL DAP La medición del dap debe realizarse a la altura correcta y en forma perpendicular al eje del fuste. La medición a una altura mayor o menor producirá, respectivamente, una subestimación y sobreestimación del dap del árbol. La medición en un plano diferente al perpendicular al eje entrega un valor mayor al real. Errores en las mediciones producirán errores en cualquier variable que se derive o estime a partir del dap, como por ejemplo la altura total o el volumen fustal del árbol. Además, debe cuidarse que el instrumental utilizado para realizar las mediciones esté en condiciones óptimas; en el caso de usar forcípula, que ésta tenga sus brazos paralelos; y cuando se utiliza una cinta diamétrica, que no esté cortada en algún punto.
3.2.3. MEDICIÓN DE ALTURAS La altura es la longitud de la línea recta que va desde el suelo (base del fuste) hasta algún punto en el árbol. Según sea la posición de ese punto, se definen cinco alturas diferentes: i) altura total, medida entre el suelo y el extremo de la yema terminal del fuste (ápice); ii) altura fustal, medida entre el suelo y el punto donde comienza la copa (viva o muerta) del árbol; iii) altura comercial, medida entre el suelo y el punto donde el fuste tiene un diámetro comercial definido; iv) altura de tocón, medida entre el suelo y la base del primer trozo; y v) altura de copa viva, medida entre el suelo y el inicio de la copa viva. Después del dap, la altura es la variable más medida en los árboles. Es una variable que se utiliza para caracterizar un rodal, estimar el volumen o determinar la calidad de sitio. También se utiliza para clasificar árboles; por ejemplo, la clasificación de Kraft define cinco categorías de árboles según su altura y posición relativa: dominante, codominante, intermedio, suprimido y muerto; esta clasificación puede tomarse como base para objetivos de manejo silvícola. En un árbol también pueden definirse varias longitudes. Esta es una variable similar a la altura, pero medida directamente sobre el fuste del árbol. En el fuste del árbol pueden identificarse entre otras: i) longitud comercial, esto es la distancia entre el tocón y el extremo del último trozo útil del fuste (o posición del diámetro comercial); ii) longitud útil, obtenida de la diferencia entre la longitud comercial y la longitud de defectos; iii) longitud de defectos, la suma de las secciones no útiles del fuste; iv) longitud de copa, la distancia entre el inicio de la copa y el ápice; v) longitud de copa viva, distancia entre el inicio de las ramas vivas y el ápice. La medición en árboles de altura pequeña (menor a 15 m) puede realizarse directamente, mediante cintas métricas o varas telescópicas. La medición en árboles grandes se realiza indirectamente, mediante instrumentos ópticos denominados hipsómetros. Estos miden alturas en base a relaciones entre lados de triángulos semejantes (hipsómetros Christen y Merritt) o bien, en base a tangentes de ángulos (hipsómetros Haga, Blume-
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Leiss y Suunto). Para realizar la medición, el operario se posiciona a cierta distancia del árbol, apunta con el instrumento a la base y a otro punto de interés en el árbol, y realiza la lectura en la escala del instrumento en cada oportunidad. Considerando los valores sobre la horizontal como positivos y aquellos bajo la horizontal como negativos, el valor absoluto de la diferencia entre ambas mediciones entrega la altura buscada.
3.2.4. ALTURA PROMEDIO A partir de las mediciones de altura realizadas en los árboles muestra pueden definirse diferentes promedios aritméticos. Entre otros: i) altura promedio, de todos los árboles o de una muestra aleatoria de ellos; ii) altura dominante, promedio de los árboles dominantes y codominantes; iii) altura máxima, promedio de los 100 árboles de mayor dap por hectárea; iv) altura mayor, promedio de los 100 árboles de mayor altura por hectárea; y v) altura de Lorey, que es un promedio ponderado por el área basal.
3.3.
DIÁMETRO
El diámetro del árbol se mide a 1.30 mts sobre el nivel del suelo, a este se le conoce como Diámetro a la Altura del Pecho (DAP). Para la obtención de esta medida se utiliza la forcípula o la cinta diamétrica. La forcípula es mas cómoda para medir árboles hasta 50 cm de DAP, para árboles más gruesos, se utiliza la cinta diamétrica. La cinta diamétrica, comparada con la forcípula proporciona una lectura más exacta. En muchos casos se utiliza la cinta métrica para medir los DAP, en este caso medimos la circunferencia del árbol, para obtener el diámetro dividimos el resultado entre 3.1416 para obtener el diámetro.
3.4.
MEDICIONES DEL DAP SEGÚN LAS CARACTERÍSTICAS DEL ÁRBOL
Casos: 1.-Cuando la altura de los aletones supera los 1.3 mts sobre el nivel del suelo 2.- Bifurcación por debajo de 1.3 mts sobre el nivel del suelo 3.- Bifurcación arriba de los 1.3 mts sobre el nivel del suelo 4.- Cuando el árbol a los 1.3 mts sobre el nivel del suelo presenta deformación 5.- Cuando el árbol presenta deformación antes e inmediatamente después de1.3 mts sobre el nivel del suelo presenta deformación.
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3.5.
ALTURA
La altura del un árbol se define como la distancia del suelo a la punta o ápice del Árbol, a lo largo del fueste se mide en metro, los instrumentos utilizados para medir las alturas en los árboles son: Hipsómetros, Silva, Blumeleiss, Haga etc.
La altura se puede expresar como altura total, común en los pinares, o altura comercial común en latífoliadas.
Altura total: La altura total del árbol es la distancia medida a partir de la base del árbol a la punta o ápice del árbol, en metros.
Altura comercial: La altura comercial, se toma del DAP hasta donde inicia la ramificación principal de los árboles, esta situación es más común en latífoliadas.
3.6.
VOLUMEN DE LOS ÁRBOLES EN PIE
Se define como la cantidad de madera estimada en m 3 a partir del tocón hasta el ápice del árbol. El volumen pude ser total o comercial, sin incluir las ramas. Depende a partir de que se tomen las alturas, si es altura comercial, o altura total. En latífoliadas normalmente se calcula el volumen comercial del fuste.
3.7.
MADERA EN ROLLO Y TROZAS
Hay tres formas para determinar el volumen de una troza, a partir del diámetro: 1.- Diámetro tomado en cuenta el extremo menor de la troza 2.- Diámetro promedio de ambos extremos (Smalian) 3.- Diámetro en el medio de la troza (Huber) En los tres casos anteriores, el diámetro se puede medir con la cinta diámetrica o con la forcípula, es común que utilicen cintas métricas, en este caso debe de medir en cada uno de los extremos de la troza y se obtiene un promedio del diámetro.
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3.8.
PIE TABLAR
Es una medida inglesa común mente utilizada en nuestro país, para calcular volúmenes de madera aserrada
Formula : V = A x L x G /12 3.9.
MEDICIONES Y CUBICACIÓN DE MADERA TRANSPORTADA
TROZAS
El transporte de madera es una de las actividades principales en la cadena de producción forestal, controlar y verificar el producto transportado es una garantía de que lo que se autoriza, se transporta, es un elemento de control, que nos ayuda a intervenir el trafico ilegal de madera.
Para el control del volumen transportado se puede realizar de dos manera, trozas por trozas, cuando las condiciones lo permitan, es mas acertado, o en forma estereo, el cual nos da un volumen aproximado, pero aceptable.
3.10. TROZA POR TROZA En este caso se tiene que medir cada una de las trozas que se transportan en el camión, midiendo el diámetro mayor y diámetro menor, es el mas exacto, por cuanto tenemos el volumen real de la carga, sin embargo es muy difícil de realizarlo por la cantidad de trozas que usualmente son movilizadas. Este tipo de cubicación se debe realizar cuando las condiciones del numero de trozas y su apilamiento lo permitan, se recomienda utilizarlo cuando se transporta menos de 5 trozas, para él calculo del volumen, se utiliza la formula de Salian:
MADERA EN TROZA:
-
para medir madera en troza, es necesario tener la troza de madera en posición horizontal (o en el suelo).
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-
-
determinar por observación la forma de la troza y determinar el método a ser aplicado. Con ayuda de la cinta métrica, tomar las medidas tanto de diámetro mayor como de diámetro menor.
Con estos datos aplicar la fórmula matemática dependiendo de la troza. Repetir el procedimiento con otras trozas aplicando otras fórmulas planteadas.
IV.
MATERIALES Y MÉTODOS
MATERIALES
Wincha Forfícula Tizas Calculadora cámara fotográfica
Cuaderno de apuntes:
cinta métrica:
Calculadora:
MÉTODOS 1) Reconocimiento de lugar donde se realizará la práctica (topografía, ecología, planos forestales o medir el área). 2) Determinar la parcela del muestreo que será tomada cuadrada y de una extensión de ¼ de ha. 3) Establecer las clases diametricas en un rango de 5cm, y medir los diámetros basales de cada árbol diamétrica, altura de pecho (DAD a
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1.30m del suelo), utilizando la forcípula y ubicarlos en las clases diametricas correspondientes. CLASES DIAMETRICAS (Cm) 10.0 – 14.9 15.0 – 19.9 20.0 – 24.9 25.0 – 29.9 30.0 – 34.9 35.0 – 39.9 40.0 – 44.9 45.0 – 49.9 50.0 – 54.9 55.0 – 59.9 TOTAL
CONTEO DE ARBOLES lIIIIIII lllllllllllllllllll lllllllllllllllllllIIIIIIIIIIIIIl llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllIIIIIIl llllllIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII llllIIIII llIl Il I
N° ARBOLES 8 19 16 47 27 9 4 2 1 0 133
DE
4) Hallar los diámetros medios en (Cm), de cada de cada clase diametrica. 5) Contar el número de arboles pos clases diametricas. 6) Hallar el área basal (AB), de cada clase diametrica. AB = Área basal d = diámetro. AB=0.8 (0.0125)2=0.012m2 7) Hallar el área basal total de cada clase diametrica, para lo cual se multiplicará el N° de árboles por el área basal central. A= 8x0.012= 0.096 CLASES DIAMETRICAS (Cm) 10.0 – 14.9 15.0 – 19.9 20.0 – 24.9 25.0 – 29.9 30.0 – 34.9 35.0 – 39.9 40.0 – 44.9 45.0 – 49.9 50.0 – 54.9 55.0 – 59.9
DIAMETRO N° DE AB DEL MEDIO (Cm) ARBOLES ARBOL CENTRAL (Cm2) 12.5 8 0.012 17.5 19 0.024 22.5 16 0.040 27.5 47 0.060 32.5 27 0.084 37.5 9 0.112 42.5 4 0.144 2 0.180 47.5 1 0.220 52.5 57.5 0 0 133
8) Hallar el área basal medio del paso anterior
A.B TOTAL DE LA CLASE DIAMETRICA (m2) 0.096 0.456 0.64 2.82 2.268 1.008 0.576 0.36 0.22 0 8.444 m2
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.4442
AB medio =
133
= 0.063 m2
9) Conociendo el AB medio, se calcula el diámetro medio del árbol central con la formula. AB= 0.8 d2 d2 = 0.063m 2/0.8 d2 = 0.078 d2 = √ 0.078=0.27m Convertir a cm. d = 0.27x100 d = 27cm 10) Conociendo el diámetro medio del árbol central, se busca en la parcela de muestreo arboles cuyo diámetro se aproxime a 33 Cm. Con: 14 m de altura. Diámetro 43 Cm. DAP = 43 Cm DONDE DAP: diámetro altura de pecho (x de árboles) (m) H: altura del árbol (x) (m) F: factor mórfico 0.75 11) Ubicado el árbol en pie de DM de 33 Cm, se determina la altura:
La altura del árbol (eclímetro, altímetro, relación trigonométrica) (m). Para el caso del ejemplo, se considera una altura de 14 m.
12) Calcular el volumen del árbol medio V = F x AB x L V = m3, PT AB= Área basal en m2. L = altura del árbol (m) F = factor mortico para todos las especies. 0.75 V = 0.75 x 0.087 x 14 m. V = 0.913 m3. 13) Multiplicando el valor del volumen del árbol medio del paso anterior por el número de árboles de la parcela de muestreo (1/4 ha), se obtiene el volumen de madera para ¼ ha. Vol. ¼ ha = 133 x 0.913 m2 Vol. ¼ ha = 121.42m2 14) Hallar el volumen total de madera para 5.96 has (bosque UNAP).
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0.25 ha --------- 121.42 1 ha ---------- X X = 485.68m3 de madera.
V.
CONCLUSION
Concluimos que la practica exitosa por que nos ayudo a comprender mejor Utilizar todos los conocimientos necesarios en el cálculo de volumen maderable es básico e importante para saber el rendimiento maderable (cantidad de madera) de cualquier especie forestal. a pies tablares depende El rendimiento de la madera en troza principalmente del medio, aunque otros factores que influyen en dicho rendimiento, además de la influencia que depende de la persona quien realice la cubicación.
VI.- BIBLIOGRAFÍA www.prometeo.us.es/recursos/guias/indumader/MDPT20.doc DEMAERSCHALK J., 1972. Converting volume equations to compatible taper equations. For. Sci. 18: 241-245. Camacho, P.; Salazar, R. 1991. Manual práctico de mediciones de especiesde árboles de usos múltiples. Turrialba, Costa Rica, CATIE/ROCAP. 78 p. www.amvediciones.com/dendo.htm BELSLEY D.A., 1991. Conditioning diagnostics, collinearity and weak data in regression, John Wiley & Sons Inc., Manual de prácticas de tecnología de la madera. Ferreira, R. 1990. Manual de inventarios forestales. Honduras, EscuelaNacional de Ciencias Forestales. 99 p. www.pin-des-landes.com/espanol/espace_foret/evaluation.htm
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XI.- ANEXOS: