En la Patagonia Argentina los bosques de Nothofagus antarctica (ñire) ocupan 751.000 ha extendiéndose desde la provincia de Neuquén (33º S) hasta el canal Beagle (55º S). Del total de esa superficie, 303.000 hectáreas se encuentran ubicadas en Patagonia Sur (101.000 ha en la provincia de Santa Cruz y 202.000 en Tierra del Fuego). El ñire es considerado la especie forestal patagónica de mayor amplitud ecológica por tener la capacidad de crecer y desarrollarse en una gran variedad de ambientes. Es una especie de gran importancia económica para la región, por su ubicación y distribución, ocupando los sectores donde se realizan gran parte de las actividades agropecuarias de Patagonia Sur. La importancia de los bosques nativos de ñire como sistemas silvopastoriles radica principalmente en su capacidad productiva ganadera y la posibilidad de obtener productos madereros provenientes de las intervenciones silvícolas intermedias. Son escasos los trabajos publicados vinculados a la biometría de N. antarctica en toda la región patagónica, muchos de los cuales no son compatibles entre sí o incluyen un solo factor de influencia en su análisis. Los estudios biométricos forestales son la base para el desarrollo de modelos, los cuales son necesarios para conocer la estructura de los bosques, tanto en el presente como a futuro. Existen diferencias en la estructura forestal de los bosques de ñire a lo largo de gradientes de edad y calidad de sitio, pero con diferentes relaciones entre las variables cuali-cuantitativas de sus componentes. Es por ello que el crecimiento y dinámica de esos bosques se relaciona de forma diferencial con las distintas variables de la estructura forestal (e.g., clase social, sanidad, diámetro o altura de los árboles) a lo largo de dichos gradientes, afectando la posibilidad de cosecha de estos bosques. El objetivo general de la presente Tesis fue determinar relaciones entre variables de estructura forestal y productividad del bosque de N. antarctica, para sentar pautas de manejo silvícola a los fines de maximizar la producción de madera en el marco de la sustentabilidad del recurso. A partir de estas relaciones se determinarán los factores más influyentes a nivel individual y de rodal, modelizando la respuesta en gradientes de edad y de calidad de sitio. Se realizaron diversos muestreos en Patagonia Sur, los que incluyeron: (i) la medición de 136 parcelas de diámetro variable en las que se obtuvieron muestras de barreno de todos los individuos medidos para el posterior análisis del crecimiento a nivel individual y de rodal, (ii) la realización de 72 análisis fustales en árboles dominantes para analizar el crecimiento en altura, (iii) la cubicación 423 árboles en 22 localidades para evaluar el volumen total con corteza, (iv) la medición de 506 parcelas de inventario para evaluar la variación de la densidad de los rodales. Se ajustaron diferentes modelos que explicaron diversos aspectos de la biometría de N. antarctica entre los que se incluyeron: modelos de índice de sitio, modelos de crecimiento diamétrico, modelos de volumen a nivel individual y a nivel de rodal, y un modelo de índice de densidad relativa. Los diversos modelos desarrollados fueros aplicados de manera coordinada para el desarrollo un modelo de producción que permitiera predecir la evolución de los rodales de ñire de diferente calidad de sitio. La estructura forestal mostró una gran variabilidad a lo largo de los gradientes de edad y de calidad de sitio. Siendo esta variabilidad, el fundamento principal para incorporar estos gradientes en las modelizaciones de los diferentes aspectos de la biometría de los bosques de N. antarctica. El modelo de crecimiento en altura e índice de sitio propuesto fue adecuado para ser empleado en una gran diversidad de condiciones de rodal. Sin embargo, los otros modelos de crecimiento presentaron un desarrollo incompleto. Es por ello que se realizaron propuestas de nuevos modelos de crecimiento (en diámetro y volumen total) que incluyeron la incorporación de otras variables (e.g., clases de copa) mediante una propuesta diferente en la toma de datos (e.g., muestras de rodal en lugar de árboles individuales). Tanto el crecimiento en altura como en diámetro presentaron diferentes patrones dependiendo de la calidad de sitio. En las mejores calidades de sitio se alcanzaron los máximos incrementos de manera mas temprana que en las peores calidades de sitio. Fue posible aplicar metodologías para el cálculo del volumen total que alcancen un equilibrio entre el ajuste y el costo en la toma de datos, con buenos estadísticos y comportamiento biológico (e.g., modelos estándares no tradicionales o modelos de rodal basados en funciones de crecimiento). A partir de un nuevo modelo de crecimiento fue posible determinar el incremento volumétrico en rodales de diferentes calidades de sitio a partir de variables de fácil medición o estimación (clase de sitio y edad). La densidad de los rodales se estimó mediante una modificación de la propuesta clásica, que incluyó dos modelos anexos que incorporaron las variaciones debido a la dinámica de establecimiento y de regeneración de los bosques naturales. Mediante esta propuesta se pudo estimar la mortalidad de los rodales naturales creciendo en densidad completa a lo largo de un gradiente de diámetros posibles de encontrarse en todo el gradiente de sitios y edades. Mediante la conjunción de los modelos que describen diferentes aspectos de la biometría de los árboles y rodales de ñire fue posible simular de manera satisfactoria el desarrollo de rodales de diferente calidad de sitio bajo dinámica natural. Los diferentes modelos empleados en el modelo de producción mostraron un elevado grado de compatibilidad que se manifestó a partir de la simulación de la evolución de los rodales con una satisfactoria significancia biológica. La base biométrica desarrollada en la presente Tesis, brinda herramientas para predecir el estado y el crecimiento de los árboles y rodales de N. antarctica que se encuentran bajo dinámica natural, libres de disturbios catastróficos y de efectos antrópicos como el manejo forestal. Los modelos biométricos representan una herramienta eficaz para la planificación del manejo forestal de los recursos boscosos, y los resultados aquí presentados pueden ser la base para futuras investigaciones que incluyan parámetros de manejo silvicultural en los modelos, que deberán acompañarse con la instalación de redes de parcelas permanentes que abarquen su gradiente geográfico y de calidades de sitio.

Diss. (sammanfattning). Alnarp : Sveriges lantbruksuniversitet, 2005. / Härtill 4 uppsatser.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Forestal / El estudio de las cronosecuencias permite interpretar los procesos de sucesión de la vegetación, especialmente aquellos que suceden luego de la ocurrencia de disturbios de gran escala, como el retroceso de los glaciares. Estos disturbios generan un mosaico de rodales con diferentes patrones estructurales, que pueden proporcionar ideas de como ocurren los procesos de sucesión postglacial. El objetivo de este estudio es analizar la estructura de rodal y de edades de un bosque de Nothofagus pumilio establecido posterior al retroceso de los glaciares Chico y O’Higgins en los Campos de Hielo Sur, Chile. A lo largo de un transecto, que recorre parte de las cuencas de ambos glaciares, se establecieron diez parcelas de 600 m2 (20 x 30 m) con parcelas de 200 m2 (20 x 10 m) y 4 m2 (2 x 2 m) en su interior, desde las que se obtuvo información referida a la estructura de rodal, estructura vertical y horizontal, y presencia de regeneración inicial y avanzada. Las edades de los árboles fueron estimadas a partir de un modelo de regresión que usó como variables independientes el diámetro a la altura del pecho y el estado de desarrollo de los árboles. Las distintas situaciones estructurales se ordenaron a lo largo de la cronosecuencia a través de una reparametrización de la función de densidad de probabilidad de Weibull.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero de la Madera

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En Tierra del Fuego, los bosques de Nothofagus pumilio (lenga) han sido aprovechados desde principios de la colonización europea. Estos bosques constituyen el principal recurso maderero de interés comercial en el sur de Chile y Argentina. El objetivo general de esta tesis fue evaluar la posible alteración de los ciclos biogeoquímicos en bosques de lenga de Tierra del Fuego debido al aprovechamiento forestal mediante retención variable (RV) luego de 1 y 5 años del aprovechamiento en relación a bosques primarios sin intervención (BP). El área de muestreo se ubicó en la Ea. Los Cerros situada en la región ecológica del Ecotono de la Isla Grande de Tierra del Fuego. El diseño de campo consistió en seleccionar parcelas permanentes en los bosques de lenga aprovechados mediante RV y en BP. Dentro de los bosques aprovechados, se analizó la Retención Dispersa (RD) y la Retención Agregada (RA) y los tiempos desde el aprovechamiento (1 y 5 años), obteniéndose 4 tratamientos: RD1; RA1; RD5 y RA5. Las variables analizadas en esta tesis incluyeron características físicas (densidad aparente y contenido volumétrico de agua) y químicas (pH, contenido total de nutrientes y capacidad de intercambio catiónico) del suelo; características de la vegetación (estructura forestal y sotobosque); descomposición y liberación de nutrientes de la hojarasca; disponibilidad, mi-neralización e inmovilización del nitrógeno del suelo y parámetros microbiológicos (biomasa y respiración microbianas). En el sitio de reciente corta (RD1) se vieron afectadas todas las propiedades físicas del suelo. A los 5 años de producida la intervención estos cambios fueron reestablecidos a sus valores normales. Las propiedades químicas del suelo no se vieron afectadas significativamente. Los sitios evaluados se trataron de bosques maduros con similares características forestales y la estructura se vio afectada en las RD. Asimismo, la cobertura del suelo y la composición del sotobosque se vieron modificadas de acuerdo el sitio. En RD5 se observó un incremento considerable en la cobertura del sotobosque, una mayor riqueza de especies y una gran abundancia de monocotiledóneas. No hubo pérdidas significativas en el primer mes del ensayo de materia orgánica remanente para ninguno de los sitios de estudio, manifestando una disminución recién a partir del tercer mes de incubación. Las tasas modeladas de descomposición mostraron una disminución a partir de los 12 meses de descomposición. Los sitios con RD presentaron tasas más altas de descomposición al comienzo del ensayo. La concentración de macronutrientes tuvo la siguiente secuencia decreciente: Ca>N>K>Mg>P. No se encontró que la intervención forestal haya afectado ni provocado un cambio en la dinámica de los nutrientes. Se pudieron diferenciar dos grupos: los nutrientes fácilmente mineralizables (K, Mg y P) y los nutrientes menos mineralizables (Ca y N). En todos los sitios se encontró un comportamiento cíclico del N. La disponibilidad de N no se vio afectada por al aprovechamiento forestal. Los contenidos de NH+4 tanto disponible como mineralizados fueron mayores a los de NO-3. Se detectó un aumento en la mineralización acumulada a campo en RD1. No se encontró un efecto claro de la intervención forestal sobre la mineralización potencial del N que fue mayor a la de campo. RD5 presentó los valores más bajos en biomasa y respiración microbianas, estos parámetros variaron estacionalmente en las RV, pero no en BP. El presente trabajo entrega evidencia de varios procesos ecosistémicos que han sido poco estudiados o que no han sido evaluados con anterioridad en bosques de lenga aprovechados mediante RV, lo cual a su vez permite profundizar el conocimiento sobre la dinámica de nutrientes en los bosques nativos de Tierra del fuego. Aspectos claves que deberían ser tenidos en cuenta en los planes de manejo forestal de la región. / In Tierra del Fuego, Nothofagus pumilio (lenga) have been exploited since the beginning of European colonization. These forests are the main commercial timber resource in southern Chile and Argentina. The main objective of this thesis was to evaluate the possible alteration of biogeochemical cycles in lenga forests in Tierra del Fuego due to variable retention (RV) logging after 1 and 5 years of use in relation to forests without intervention (BP). The sampling area was located in the Ea. Los Cerros located in Ecotone ecological region of the island of Tierra del Fuego. Field experimental design was carried out by delimiting permanent parcels in lenga forests harvested with RV and in BP. In logged forests, factors were: Dispersed Retention (RD) and Agregated Retention (RA) and the time from harvesting (1 and 5 years), yielding 4 treatments: RD1, RA1, RD5 and RA5. The variables analyzed in this thesis included physical (bulk density and volumetric water content) and chemical (pH, total nutrient content and cation exchange capacity) soil characteristics, vegetation characteristics (forest structure and understory) decomposition and nutrients release from litter; availability, mineralization and immobilization of soil nitrogen and microbial parameters (microbial biomass and respiration). All soil physical properties were affected in the recent cuts site (RD1). These changes weren’t found in RD5. Soil chemical properties were not significantly affected. Evaluated harvested sites had a similar structure to mature forests and forest structure was affected in RD. Also, ground cover and understory composition were modified according to the site. Understory coverage increased in RD5, it had greater species richness and abundance of monocots. Remaining organic matter did not had significant losses in the first month of the test for any of the study sites, showing a decrease only after the third month of incubation. Modeled decomposition rates showed a decrease after 12 months of decomposition. Sites with RD had higher rates of decomposition at the beginning of the trial. The concentration of macronutrients had the following decreasing sequence: Ca>N>K>Mg>P. Forestry intervention did not disturb the nutrient dynamics. We were able to differentiate two nutrient groups: readily mineralized nutrients (K, Mg and P) and less mineralized nutrients (Ca and N). N had a cyclic pattern in every treatment. Forest harvesting did not affect N availability. NH+4 contents, both available and mineralized, were higher than those of NO-3. Accumulated field mineralization increased in RD1. There was no clear effect of the forest intervention on N potential mineralization, which was greater than the field mineralization. RD5 showed lower values in biomass and microbial respiration, these parameters varied seasonally in the RV, but not in BP. This study provides evidence of several, poorly or unstudied, ecosystem processes in lenga forests exploited by RV, which in turn allows more insight into the dynamics of nutrients in native forests of Tierra del Fuego. Key aspects that should be taken into account in forest management plans in the region.

Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-07-21T22:20:38Z No. of bitstreams: 1 61c.pdf: 4293139 bytes, checksum: f4bcee93287f8741ae16bc08a0f959d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-21T22:20:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 61c.pdf: 4293139 bytes, checksum: f4bcee93287f8741ae16bc08a0f959d2 (MD5) Previous issue date: 2012-08 / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fósseis de plantas são comuns na Península Antártica e têm sido encontrados não apenas em áreas orientais, correspondentes aos ambientes de retro-arco, mas também na Terra de Graham e no arquipélago das Shetland do Sul, que representam respectivamente, o contexto de arco e ante-arco. Na ilha Nelson, que faz parte do arquipélago das Shetland do Sul, o registro fossilífero mostra-se profundamente ligado aos processos vulcânicos que marcaram sua história, inicialmente afetada pelos eventos mesozóicos de subducção do Pacífico e posteriormente pela construção de um arco de ilhas. A macro e microflora encontradas em um depósito piroclástico retrabalhado no nível superior do pontal Rip, a noroeste da Ilha Nelson, são aqui apresentadas pela primeira vez. Na macroflora dominam folhas muito fragmentadas de Nothofagus e de formas primitivas de angiospermas, relacionadas às famílias Lauraceae, Anacardiaceae e Melastomataceae. Escassas pínulas de pteridófitas e um único ramo de conífera também compõem esta assembleia. Entre os palinomorfos, as pteridófitas são o principal componente, seguidas por grãos de pólen de gimnospermas. A presença de grãos relacionados à Nothofagus é atestada por tipos ancestrais e modernos (e.g. Nothofagidites cf. endurus, N. cf. kaitangataensis e N. cf. brachyspinulosus). Grãos de Classopollis, em associação com Nothofagidites cf. endurus e N. cf. kaitangataensis, sugerem uma idade neocretácica para este depósito. Em relação à correlação estratigráfica, a composição da macroflora também mostrou maior identidade com aquelas presentes em outras exposições na ilha King George, especialmente, com assembléias atribuídas ao Campaniano médio (e.g. pontal Half Three, pontal Price e monte Zamek). Em termos paleofitogeográficos, foi possível observar o domínio das angiospermas relacionadas às formas decíduas e primitivas de Nothofagus, muitas das quais são similares a espécies modernas que crescem em áreas ao sul da América do Sul. Deste modo, baseando-se no domínio de folhas microfílicas e na presença de folhas e grãos de pólen relacionados à Nothofagus, pode-se sugerir uma condição de clima temperado úmido para a Península durante a deposição do nível estudado. Por fim, deve-se ressaltar que as pteridófitas (famílias Blechnaceae e Hymenophyllaceae), a cupressácea do gênero Papuacedrus e alguns dos morfotipos associados à Nothofagus aqui descritos, indicam que ainda existiam terras contínuas entre a Península Antártica e a Australásia durante o final do Cretáceo. / Plant fossils are common in the Antarctic Peninsula and have been found not only in the eastern areas that correspond to the back arc deposition environments, but also in the Graham Land and the South Shetland archipelago, which represent the arc and fore arc contexts, respectively. In the Nelson Island, part of the South Shetland archipelago, the fóssil record is deeply linked to the volcanic processes that marks its geological history, initially affected by the Mesozoic subduccion events and after by the construction of an island arc. The macro and microflora found in a reworked pyroclastic deposit from the upper part of Rip Point outcrop, in northwestern Nelson Island, are herein presented for the first time. The macroflora is dominated by very fragmented leaves of Nothofagus and primitive forms of angiosperms, related to the families Lauraceae, Anacardiaceae and Melastomataceae. Rare pinnules of Pteridophyta and a sole and partial conifer shoot also compound this assemblage. Amongst the palynomorphs, the Pteridophyta are a main component, follow by pollen grains of gymnosperms. The presence of grains related to Nothofagus is represented by ancestral and modern types (e.g. Nothofagidites cf. endurus, N. cf. kaitangataensis and N. cf. brachyspinulosus). The Classopollis grains, in association with Nothofagidites cf. endurus, N. cf. kaitangataensis, suggested a Late Cretaceous age to this deposit. In relation to stratigraphic correlation, the composition of macroflora showed also a greatest identity with ones recorded in other exposures found in the King George Island, specially, with assemblages attributed to the middle Campanian (e.g. Half Three point, Price point and Zamek Hill). In terms of paleophytogeography, it was possible observe the domain of angiosperms related to a deciduous and primitive leaves of Nothofagus, similar to many of modern species that live in southern South America. In this way, it is suggested that the Antarctic Peninsula was under a humid temperate climatic condition during the deposition time of study interval, based on the domain of microfilic leaves and the presence of leaves and pollen grains related to Nothofagus. Finally, it should be highlighted that the pteridophytes (families Blechnaceae e Hymenophyllaceae), the cupressacea of genus Papuacedrus and the few morphotypes associated to Nothofagus described here, indicated the existence of a land connection between the Antarctic Peninsula and Australasia during the end of Cretaceous.

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Nothofagus moorei is a long-lived, Gondwana relict cool temperate rainforest tree. Nothofagus-dominated rainforests were widespread across much of eastern Australia during the mid-Tertiary but today, N. moorei occurs only as a series of disjunct, isolated populations in south-east Queensland and northern New South Wales. Clonal regeneration via coppicing is reported to be a common feature of most N. moorei populations, while successful sexual regeneration is believed to be rare, occurring largely only in niches with high light levels and limited competition. While clonal propagation enables population persistence and individual longevity, it cannot generate novel genotypes. Isolated populations, potentially high levels of clonality, low-potential for successful sexual regeneration, long-lived individuals and predicted global warming effects make N. moorei vulnerable to local, if not total, population extinction. The current study aimed to assess the relative conservation status of extant N. moorei populations in order to develop appropriate conservation management strategies for long-term population persistence. Levels of genetic diversity and population structure were examined across the remaining natural distribution of N. moorei using nuclear amplified fragment length polymorphism (AFLP), microsatellite and chloroplast DNA markers. In total 607 individuals were sampled from 20 populations and 5 geographical regions: Lamington/Border Ranges, Ballow, Dorrigo/New England, Werrikimbe and Barrington. Genetic results were then analysed to assess conservation status of each population and geographical region. Microsatellite and AFLP data identified comparatively high levels of genetic diversity in all remnant populations sampled. The prevalence of coppicing in the northern Lamington/Border Ranges populations appears to have had little impact on relative levels of genetic diversity, heterozygosity or population structure. Population differentiation was limited, with the majority of genetic variation retained within populations, no regional structuring and high levels of admixture. Analysis of cpDNA variation showed that the three Dorrigo/New England populations were divergent from all other populations, suggesting an ancient divergence in N. moorei prior to Pleistocene glaciations. While levels of genetic diversity were essentially the same across all populations, Bayesian analysis of genetic structure did identify four populations with differing gene pool proportions which would be important to include in conservation efforts in addition to individuals from other populations. Similarly, individuals from four significantly differentiated groups identified using traditional F-statistics suggests individuals from each of these four groups should be included in future conservation plans. In order to maintain ancient chloroplast lineages, populations from the Dorrigo/New England region should also be assigned special conservation value. Populations of N. moorei appear to have retained significant levels of genetic diversity and show little population divergence in spite of marked reductions in the natural distribution since the Early Miocene. Sampling of these ancient trees however, suggests current levels of diversity in N. moorei actually reflect past diversity and differentiation, and that there have been insufficient generations since the historical contraction in distribution for genetic diversity to be adversely affected and regional differentiation to evolve. Long-term persistence of N. moorei is still threatened by future accelerated climate change and the limited preferred habitat that remains where N. moorei can expand its range. While the ability to regenerate clonally may enable long-term persistence of N. moorei, populations are still likely to continue to decline as climatic conditions will increasingly favour sub-tropical and warm temperate species across much of N. moorei's northern distribution. Southern populations of N. moorei, in contrast, could expand their ranges into eucalypt woodlands as predicted climate becomes warmer and wetter. However, this will ultimately be determined by the frequency of fires, with increased fire frequencies favouring the expansion of eucalypts and contraction and possible local population extinction of N. moorei dominated cool temperate rainforests.