Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / Se estudió el efecto de la cobertura arbórea sobre la conducta y peso vivo de bovinos en pastoreo durante el periodo invernal (Junio- Octubre), en la Región de Magallanes. La investigación se llevó a cabo en el sector Tranquilo (51º 56` S; 72º 6` O), lugar en el cual se seleccionaron 2 parcelas experimentales de similar superficie, una de ellas presentaba una superficie deforestada y la otra poseía una cobertura arbórea del 40%. En cada parcela se situaron 5 vaquillas, seleccionadas por poseer similares pesos y edades, y se realizó un control del de peso vivo y del comportamiento a lo largo del estudio. La cobertura arbórea influyó positivamente en el peso de los animales, así aquellos que contaban con protección arbórea redujeron su peso vivo, en promedio, en un 9%, durante el periodo más frio (Junio- Septiembre), en cambio, los animales que no presentaban protección arbórea perdieron en promedio un 15% de su peso en igual periodo. Respecto a la conducta, durante el periodo caracterizado por condiciones climáticas más severas, los animales de la parcela con cobertura arbórea destinaron cerca de un 20% más tiempo a comer que sus pares de la parcela sin cobertura y, dedicaron cerca de un 15% menos tiempo a caminar. Estas diferencias apoyan lo expresado por los pesos vivos de los animales en que los animales favorecidos por la cobertura arbórea presentaron menores pérdidas de peso. La información obtenida permite concluir que la cobertura arbórea de la parcela reduce las pérdidas de peso vivo de los animales pastoreando en su área de influencia, además afecta la conducta de los animales reduciendo el tiempo destinado a desplazarse y aumenta las horas para comer. / Arboreal coverage effect over grazing bovines behavior and live weight was studied during winter (June – October), in the Region of Magallanes. Research was developed in the Tranquilo area (51º 56` S; 72º 6` O), where two experimental lots of similar areas were selected, one presenting a deforested surface and the other with a 40% arboreal coverage. In each lot 5 heifers were allotted, after being selected to match similar ages and weight. Live weights, as well as their behavior were controlled during the study. Tree coverage positively influenced the animals weight, those with arboreal protection during the coldest period (June – September) reduced their live weight in average about 9%, whereas those animals without protection, lost in average 15% of their live weight. In relation to behavior during the most severe climatic period, animals with arboreal coverage devoted about 20% more time to eat than those animals without coverage, and took 15% less time walking. These differences support the results obtained in the live weights of the animals, were those with coverage presented lower weight loss. From the obtained information, it can be concluded that partial arboreal coverage of grassland reduces live weight losses, in animals grazing under its influence, also affecting their behavior by reducing the time they devote to walk or wander in the lot and, increasing the feeding space of time they.

Memoria para optar al Titulo Profesional de Ingeniero Forestal

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Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Forestal / En Chile existen aproximadamente 1,4 millones de hectáreas de renovales de Roble (Nothofagus obliqua), Raulí (N. alpina) y Coigüe (N. dombeyi) o combinaciones de estas especies. La mayoría de estos renovales se encuentran con algún grado de degradación o con cierto nivel de intervención, producto de la actividad agrícola, ganadera y leñera. Esta es una de las razones para establecer criterios de manejo sustentable. El presente estudio tiene como objetivo general “Determinar la tasa de crecimiento de los últimos 10 años, en diferentes renovales dominados por Nothofagus obliqua, orientados a uso productivo en la Comuna de Curacautín, Región de la Araucanía”. El estudio consistió en identificar nueve rodales correspondientes al Tipo Forestal Roble-Raulí-Coigüe, Subtipo renoval y bosque secundario puro, con potencial productivo en la Comuna de Curacautín. En cada uno de los rodales se instalaron tres parcelas de muestreo para su caracterización, cada una de 1.000 m2. En cada parcela se extrajeron tarugos a la altura del DAP (diámetro a la altura del pecho) con el fin de estimar las tasas de crecimiento en DAP, área basal y volumen de cada rodal, entre los años 2001 y 2010. Para comparar y analizar los resultados se aplicó una prueba t de Student de muestras pareadas, con el objetivo de determinar para cada rodal si existen diferencias significativas en las tasas de crecimiento entre los años.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera Forestal / Nothofagus antarctica (ñirre) persiste principalmente por regeneración vegetativa, la que es influenciada por la ocurrencia de perturbaciones como fuego, pastoreo y cortas para extracción de leña. La capacidad de rebrote en algunas especies es influenciada por la época de corta, la edad del árbol y la altura de corte. Es por esta razón que se vuelve crucial comprender el mecanismo de propagación vegetativa de estos bosques. El objetivo de este trabajo es caracterizar y evaluar el rebrote de tocón de árboles de Nothofagus antarctica en bosques de la Patagonia chilena. Ambos bosques pertenecen a la región bioclimática Templado lluviosa. El primer lugar se ubica en Valle California (Región de Los Lagos), se caracteriza por presentar precipitaciones anuales superiores a 2.000 mm y temperatura del aire entre 0 y 17 °C. En cuanto al segundo bosque, se encuentra en Balmaceda (Región de Aysén) presenta hasta 1.000 mm de precipitaciones anuales y temperatura del aire entre 0 y 5 °C.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera Forestal / Cambios en composición y diversidad del sotobosque podrían indicar variaciones del ambiente, por ello es considerado un ente regulador en el ecosistema. También, una determinada asociación vegetal podría reflejar una condición ambiental específica. Los rasgos funcionales de las especies (morfológico, fisiológico o fenológico) podrían además ser indicadores claves de cómo las comunidades de plantas responden a cambios en el ambiente. El objetivo de este estudio es analizar la composición de especies y la diversidad del sotobosque en un bosque de Nothofagus pumilio establecido después del retroceso de los glaciares O'Higgins y Chico en Campo de Hielo Sur. A lo largo de un transecto, que abarca parte de las cuencas de ambos glaciares, se realizó un levantamiento florístico y ambiental dentro del bosque de Nothofagus pumilio. Se estableció un total de 20 parcelas (4 x 4 m). La cobertura de especies fue estimada mediante la escala de Londo. Se realizaron análisis de clasificación y ordenación para determinar grupos o asociaciones de especies del sotobosque y para analizar la influencia de las variables ambientales en la composición florística. A través del análisis de la cuarta esquina se exploró la influencia de los rasgos funcionales de las especies sobre las asociaciones y las interacciones con variables ambientales.

En el marco del proyecto de investigación general "Diversidad arbórea en la zona mediterránea en Chile: ¿la silvicultura cercana a la naturaleza y la rentabilidad son mutuamente excluyentes?" en la VIII. Region del Biobio (desde 2018 la XVI. Región de Ñuble) se realizó un ensayo de campo con tres especies de árboles nativos chilenos en la zona mediterránea de Chile en el período de vegetación de 2012/2013. El centro de Chile se caracteriza por una alta biodiversidad con muchas especies endémicas. Dado que gran parte de los ecosistemas forestales naturales ya han sido destruidos, el establecimiento óptimo de bosques con especies de árboles nativos es particularmente importante y aún no se ha investigado lo suficiente. En esta tesis doctoral, se examinó cómo estas especies pueden ser (re-)establecidas en la zona central y qué condiciones ambientales influyen en su crecimiento y sus características ecofisiológicas. Se seleccionaron tres especies que son típicas de la región y en parte endémicas: dos especies deciduos de haya del sur Nothofagus obliqua (Roble) y Nothofagus glauca (Hualo) y una especie de hoja dura, Quillaja saponaria (Quillay). Estas especies fueron plantadas en la VIII. Región de Chile bajo tres coberturas diferentes: dentro de un bosque de Nothofagus glauca de 25 años previamente raleado, en una plantación joven de Pinus radiata, y en un área abierta con sombra lateral de bosques adyacentes más viejos de Pinus radiata y Nothofagus glauca. Para todas las plantas examinadas, se determinaron factores ambientales tales como la luz (factor de sitio indirecto), el contenido volumétrico de agua del suelo, la profundidad del suelo, la biomasa de la vegetación que rodea las plantas y la distancia al árbol vecino más cercano. La supervivencia, la longitud del brote y el diámetro del cuello de la raíz, la conductancia estomática, el área foliar específica y el número de las hojas de las plantas se determinaron como variables de respuesta. Con N. obliqua y Q. saponaria se fue un experimento de cámara climática en Alemania, no se pudo establecer N. glauca en el invernadero. Se estudiaron doce plantas por especie x 6 tratamientos en dos cámaras climáticas con las mismas condiciones de temperatura y luz. El crecimiento, la asignación de biomasa, el número de hojas, el área foliar específica, la conductancia estomática y la actividad fotosintética de las plantas se investigaron bajo dos niveles diferentes de luz y tres niveles diferentes de agua. Para el experimento en el campo, la pregunta de investigación fue qué intensidad de la luz y, por lo tanto, qué grado de cobertura del dosel es la opción correcta para el establecimiento de las tres especies de árboles mediante la plantación y si se puede determinar la disponibilidad óptima de luz. Las mortalidades más bajas se encontraron en el espacio abierto sombreado lateralmente y en el bosque de N. glauca. Se pudo demostrar que el crecimiento de las tres especies de árboles fue mayor en el espacio abierto con sombra lateral. Para N. obliqua, la disponibilidad de luz fue particularmente importante bajo dosel. Q. saponaria respondió con una disminución del crecimiento entre el gradiente de luz de 73% a 87%, de modo que un posible óptimo de luz para esta especie, que no podría determinarse a partir de este estudio debido a su diseño, varía de 64% a 71% ISF . Además, se preguntó al ensayo de campo si la disponibilidad de radiación explica suficientemente el crecimiento, la conductancia estomática y el área foliar específica de estas especies o si otros factores ambientales son importantes. Para las tres especies, se encontraron factores de influencia adicionales en diversos grados, por ejemplo humedad del suelo, profundidad del suelo y los efectos de la competencia de los bosques adultos y la vegetación herbácea circundante. También se podría mostrar una influencia de la fertilización previa. La tercera pregunta para el ensayo de campo fue qué fase dentro de la estación de crecimiento es crucial para el crecimiento de cada una de estas especies. Aquí se pudo demostrar que las tres especies hicieron la mayor contribución al crecimiento del brote entre octubre y enero. En la fase subsiguiente, el crecimiento se redujo drásticamente. Para el experimento de la cámara climática, se formularon preguntas de investigación sobre cómo los parámetros de crecimiento, la distribución de biomasa, el área foliar específica, el recuento foliar, la conductancia estomática y la fotosíntesis de Nothofagus obliqua y Quillaja saponaria responden a diferentes niveles de luz y estrés hídrico. Bajo estrés hídrico, el crecimiento, la biomasa total, la conductancia estomática y la actividad fotosintética se redujeron en ambas especies. En ambas especies, se observó una asignación de biomasa a las raíces al aumentar el estrés hídrico, pero mucho más pronunciada en N. obliqua que en Q. saponaria. Si bien Q. saponaria no cambió su asignación de biomasa de otra manera, N. obliqua redujo su fracción de hoja relativa. El área foliar específica de ambas especies fue menor en luz plena que en sombra. El recuento de hojas mostró tanto una reacción a la luz como el estrés hídrico. Fue menor bajo la sombra y con el aumento del estrés hídrico. Sin embargo, Q. saponaria mostró una adaptación más clara a los períodos de sequía manteniendo su número de hojas bajo sombra en todas las variantes de estrés hídrico. En una síntesis, los resultados de ambos experimentos fueron combinados y comparados. Las recomendaciones silvícolas se derivaron de los resultados combinados. Al establecer las tres especies de árboles en un corte tala rasa mas pequeño, debe garantizarse el sombreado lateral mediante bosques adyacentes. Opcionalmente, las especies de hoja dura como Q. saponaria pueden introducirse como plantas nodrizas. Para una conversión de plantaciones exóticas a bosques mas naturales manejados de manera sostenible, se recomiendan cortes de tala rasa de tamaño pequeño. Si las especies nativas se establecen bajo un bosque natural, el raleo regular es importante. Esto proporciona más luz y una mayor disponibilidad de recursos para los árboles jóvenes plantados. El establecimiento conjunto de Pinus radiata y las especies de árboles nativos solo se puede recomendar en una medida limitada debido al crecimiento más rápido de P. radiata y la competencia por los recursos que resulta.

Sustainable management of mixed-species forests for timber is underpinned by research on forest stand dynamics and quantification of tree recruitment, growth and mortality rates. Different performance among species across light gradients theoretically prevents more shade-tolerant species from excluding shade-intolerant species, driving succession and allowing species coexistence. This research investigates stand dynamics and performance trade-offs for co-occurring tree species: Nothofagus fusca (red beech) and Nothofagus menziesii (silver beech), which together dominate extensive areas of New Zealand’s indigenous forest. Using permanent plot data, measurements of permanently tagged individuals are used to quantify recruitment, growth and mortality rates for each species, across size classes and life-history stages (i.e. seedlings, trees). First, seedling growth and mortality is examined in relation to microhabitats (e.g., light, substrate type) and contrasted with patterns of seedling abundance. Second, spatially explicit permanent plot data are used to examine tree growth in relation to competition, local disturbance and tree size over a 23-year period. Third, the influence of competition and disturbance on tree mortality and spatial patterns of tree mortality are examined. Fourth, a simulation model for tree population dynamics is parameterised for mixed-Nothofagus forest and used to evaluate long term consequences of disturbances (e.g. alternate harvesting regimes) on structure and composition. Small-scale disturbance favoured each species at different life stages and for different measures of performance (i.e. recruitment, growth or mortality). N. fusca seedlings and trees grew fast in high light microhabitats, such as those created by small-scale disturbances, but adult N. fusca mortality was elevated near sites of recent disturbance. By contrast, N. menziesii trees grew faster near sites of recent disturbance, which may help this species persist. Consequently, simulation results showed that small-scale disturbance frequency was a major determinant of forest composition and structure, determining whether N. fusca or N. menziesii is dominant. The simulation model could be developed further and used to inform the sustainable management of mixed-Nothofagus forests.

Tesis entregada a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al grado de Magíster en Ciencias Biológicas. / Los cambios climáticos durante los últimos 16,000 años antes del presente (AP: antes del presente), han sido impulsados en gran medida por cambios en la concentración de CO2 en la atmósfera [CO2]. El recambio de especies y los cambios en la distribución espacial de las comunidades de plantas, han sido indicadores claves que dan cuenta del efecto de estos cambios sobre las biotas terrestres en el sur de Sur América. Las tendencias globales de las respuestas de las plantas a los cambios de [CO2] a lo largo del tiempo, han mostrado el impacto de estos sobre las características morfológicas y fisiológicas de las plantas y, a su vez, importantes consecuencias para el funcionamiento de estas. En el presente trabajo, características morfológicas (densidad estomática (SD), tamaño del estoma (SS), longitud del poro (pl), y ancho de las células de guardas (gcw)) y fisiológicas (conductancia estomática máxima (δc(max)), composición isotópica de carbono (δ13C), discriminación isotópica del carbono (∆δ13C), la relación entre la concentración de CO2 intracelular y la concentración de CO2 en la atmósfera (Ci/Ca)) de muestras fósiles de Nothofagus dombeyi fechadas para finales del Pleistoceno tardío (~15,300 – 13,200 cal años AP), y para el Holoceno medio (~6700 – 4900 cal años AP). Adicionalmente, muestras de poblaciones modernas han sido analizadas para determinar los ajustes adaptativos de esta especie a las condiciones ambientes cambiantes desde el Pleistoceno tardío hasta la actualidad, marcadas por concentraciones contrastantes de CO2 en la atmósfera. Se observó una reducción de la SD, pl, gc (max), ∆δ13C y Ci/Ca desde finales del Pleistoceno tardío hasta la actualidad, mientras que el δ13C mostró una respuesta opuesta; SS y gcw no cambiaron a través del tiempo. Las correlaciones entre las características de la hoja revelaron que la variación en gc(max) podría explicarse por los cambios en SD y pl, que a su vez se correlacionan con el aumento de las concentraciones de CO2 en la atmósfera. A través del Pleistoceno tardío y el Holoceno, las poblaciones de N. dombeyi experimentaron una atmósfera baja en CO2, y los ajustes en sus características morfológicas y fisiológicas permitieron a estos individuos superar condiciones adversas, promoviendo su funcionamiento en forma diferente de aquel exhibido por poblaciones modernas expuesta a mayor [CO2]. La composición del isótopo de carbono de las muestras fósiles y modernas de N. dombeyi, ha sido una herramienta importante para comprender los cambios ambientales durante los últimos 15,300 años AP y cómo esta especie se ha adaptado para sobrevivir en ambientes con una disponibilidad de carbono inferior a los niveles actuales. / Climatic changes during the last 16,000 years before present (BP: Before present), have been attributed in part to the noteworthy changes of atmospheric CO2 concentrations [CO2]. Plant populations turnover, and changes in the spatial distribution of plant communities are the main indicators of the effect of these changes on terrestrial biotas of the southern part of South America. Global trends on plant responses to changes of [CO2] through time, have shown the impacts of these changes on plant’s morphological and physiological characteristics and, in turn, important consequences for plant functioning. Here, morphological (stomatal density (SD), stomatal size (SS), pore length (pl), and guard cell width (gcw)) and physiological (anatomical maximum stomatal conductance (gc(max)), stable carbon isotope ratio (δ13C), carbon isotope discrimination (∆δ13C), and the inter-cellular to atmospheric CO2 ratio (ci/ca)) characteristic of fossil samples of Nothofagus dombeyi which spanned within the late Pleistocene (~15,300 – 13,200 cal yr BP), and the mid-Holocene (~6,700 – 4,900 cal yr BP), as well as data from modern populations have been analyzed to assess the adaptive adjustments of this species to the novel environments, marked by contrasting concentrations of CO in the atmosphere. Here, it was observed that SD, pl, gc(max), ∆δ13C, and ci/ca, have decreased over the last 15,300 yr BP, while δ13C showed an opposite response; SS and gcw did not change through time. Correlations between the leaf features reveled that variation in gc(max) could be explained by changes in SD and pl, which in turn correlate with the increase of atmospheric CO2 concentrations. Through late Pleistocene and mid-Holocene, N. dombeyi populations underwent a low-CO2 atmosphere, and adjustments to their morphological and physiological characteristic have lead individuals to come up in this way to defeat adverse conditions, promoting plant functioning different from those of modern population exposed to higher [CO2]. The carbon isotope composition of both fossil and extant N. dombeyi samples have been an important tool in understanding the environmental changes since the late Pleistocene, and how N. dombeyi has adapted to live in carbon availability lower than current levels. / Laboratorio de Paleoecología, Universidad de Chile, Proyectos FONDECYT-1150690, Anillo ACT172099 (PIA, Conicyt), AFB170008-IEB, Facultad de Ciencias, Universidad de Chile por el financiamiento brindado. / Julio del 2020.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Forestal / La lenga (Nothofagus pumilio) es una especie nativa de madera de gran calidad, que presenta una amplia distribución y constituye un importante recurso forestal especialmente para la XI y XII Región. El manejo silvícola de esta especie se realiza mediante el sistema de corta de protección, donde sólo en la primera intervención (corta de regeneración) se extrae alrededor del 50% de las existencias del bosque en área basal, generando condiciones favorables para el establecimiento y desarrollo de la regeneración, una vez que la regeneración se ha establecido satisfactoriamente en forma homogénea sobre la superficie, y ha alcanzado una altura de entre 50 cm y 1 m, los árboles remanentes son extraídos en la corta final. La aplicación de cortas de protección en forma extensiva en los bosques de lenga de la XII Región datan de 1992, y a la fecha existen aproximadamente 25.000 ha intervenidas bajo esta modalidad (Schmidt et al., 2001). De acuerdo a lo expuesto por Schmidt (1993) la realización de cortas de protección en bosques de lenga permite extraer un volumen maderable de alrededor de 10 a 20% de las existencias originales del bosque, y además mejora la producción a futuro. Es este sentido Schmidt y Urzúa (1982) indican que en condiciones naturales el crecimiento diametral de los árboles en promedio es de 1,7 mm/año; y en bosques intervenidos este crecimiento puede elevarse en promedio a valores superiores a 4 mm/año en diámetro. La apertura del dosel como consecuencia de la intervención permite un mayor ingreso de luz al piso del bosque que favorece tanto el desarrollo de la regeneración establecida, como el establecimiento de nuevas plantas de la que surgirá el bosque futuro.