HEMEROBY: A MEASURE FOR THE EVALUATION OF THE CONSERVATION STATE OF NATIVE PLANT COMMUNITIES

 Alexandra Stoll

Technische Universität Dresden, Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften,
Fachrichtung Biologie, Institut für Botanik, 01069 Dresden, Alemania.
alexandra.stoll@tu-dresden.de

 RESUMEN

 La hemerobia se define como una medida para evaluar la influencia antropogénica sobre los ecosistemas considerando efectos antropogénicos que inhiben el desarrollo

del sistema hacia el estado final de su equilibrio dinámico. El método presentado se basa en un estudio austriaco (Grabherr et al. 1998). Para su aplicación sobre la flora

nativa chilena fue modificado y adaptado a las características de la vegetación local. Se trabajo con un índice que presenta una escala de 5 grados (1 a 5), que

representan la intensidad decreciente de hemerobia. Se definen 8 criterios tomando en cuenta diferentes aspectos estructurales de un rodal, como p.ej. composición de

los estratos, regeneración, usos y diversidad. Las ventajas del método están en: 1) el uso de criterios objetivos y reproducibles, 2) su gran flexibilidad en la combinación y

agregación de los criterios, lo que permite su adaptación a diferentes ecosistemas, 3) la expresión en un solo valor numérico (valor de hemerobia).

Palabras clave: hemerobia, naturalidad, evaluación del estado de conservación, Chile

ABSTRACT

 Hemeroby is defined as a measure for the evaluation of the anthropogenic influences in ecosystems, considering anthropogenic effects, which suppress the development to the final state of their dynamic balance. The present method is based on an Austrian study (Grabherr et al. 1998). For its application on the native Chilean flora the method has been modified and adapted to the characteristics of the local vegetation. The elaborated scale contains five degrees (1 to 5), which represent the decreasing intensity of hemeroby. 8 criterions were defined, enclosing different structural aspects of a stand, as e.g. composition of the layers, rejuvenation, uses and diversity. The advantages of the method are: 1) the use of objective y reproducible criteria, 2) its flexibility in combination and aggregation of the criteria, which allows an adoption to different ecosystems, 3) the expression in a single numeric value (value of hemeroby).

 Keyword: hemeroby, naturalness, evaluation of conservation state, Chile

INTRODUCCIÓN

 La protección de la naturaleza y la conservación de la diversidad biológica son dos de los fines más importantes para la ciencia. En esta temática convergen diversos campos de investigación, jugando un papel central, en ello, los estudios referidos a la evaluación del estado de conservación.

Existen diferentes aproximaciones científicas a la problemática de la evaluación del estado de conservación de ecosistemas nativos. El enfoque del siguiente artículo está en el concepto de hemerobia, como término compuesto de dos palabras griegas: hemeros  = domesticado, cultivado y  bios  = vida.  Se estableció como término complementario a “naturalidad” (Koch et al. 1999). Kowarik (1988) define la hemerobia como una medida para evaluar la influencia antropogénica en los ecosistemas, considerando efectos antropogénicos que inhiben el desarrollo hacia el estado final de su equilibrio dinámico.

El punto mas débil y muy criticado de los métodos existentes para la evaluación del estado de conservación de ecosistemas nativos es, que los criterios de evaluación carecen de objetividad. Por ende la reproducibilidad del análisis no está dada, hecho que dificulta la presentación y defensa de los resultados antes de autoridades y instituciones criticas acerca de la necesidad de protección ambiental.

Encontrándose en una situación similar, los científicos participantes en un estudio acerca del estado de conservación de los ecosistemas forestales de Austria proponen un nuevo método de evaluación. Se creó el valor de hemerobia, un índice agregado que permite integrar en un solo valor el impacto antrópico que ocurre sobre diversos atributos estructurales de la vegetación y su hábitat a distintas escalas espaciales (Grabherr et al. 1998).

A continuación se presentara en detalle el método austriaco, incluyendo las adaptaciones a las características de la vegetación chilena realizadas por la autora y los pasos de su aplicación.

MÉTODOS

Concepto y criterios de evaluación

Para la evaluación del estado de conservación de la vegetación se han propuesto diferentes métodos. Uno de ellos es el grado de hemerobia, que es el que se presenta en este artículo. El concepto de la hemerobia fue planteado por Jalas (1955) y se usó principalmente para hábitat urbanos y agro culturales (Blume & Sukopp 1976, Kowarik 1988, Sukopp 1997). En su estudio sobre el estado de conservación de los ecosistemas forestales de Austria Grabherr et al. (1998) proponen una adaptación del sistema de evaluación a las condiciones de la vegetación nativa.

Basándose en el modelo de Grabherr et al. (1998) las definiciones de los criterios de evaluación fueron modificadas y ajustadas a las características de la vegetación de Chile Central, considerando especialmente la composición de la flora, la estructura vertical y la estructura espacial de los rodales. La nueva pauta, obtenida después las adaptaciones, formó parte de la metodología del trabajo de doctorado de la autora (Stoll 2005), consistente en la evaluación de bosques nativos de la Región del mauel (VII), donde se realizó un análisis basado en unas 300 parcelas.

Partiendo de su definición conceptual, el método utiliza el grado de influencia humana detectable en un rodal como escala de análisis. Se basa en la comparación entre la vegetación actual y la vegetación natural potencial del área de investigación según parámetros definidos. Su aplicación requiere de amplios conocimientos sobre la vegetación a evaluar, p.ej. su fitosociología, su estado actual, su desarrollo histórico, exigencias ecológicas, disturbios actuales e históricos, etc.

Se utilizó una escala de 5 grados diferentes, que representan una intensidad decreciente de la hemerobia (TABLA 1).

El análisis parte de un extenso muestreo fitosociológico, donde para cada parcela se registran como mínimo los siguientes datos fitosociológicos: (Braun-Blanquet en Dierschke 1994):

1) Lista de especies según los estratos verticales encontrados en el rodal,

2) Cobertura de cada especie según la escala de abundancia-dominancia de Braun-Blanquet,

3) Renovación natural,

4) Observación de perturbaciones

Como resultado de la adaptación del método de Grabherr et al (1998) por la autora se detallan a continuación las definiciones para los ocho criterios usados en este análisis.

 (1) Composición del estrato arbóreo (C1)

El criterio C1 se obtiene de la comparación de la composición y cobertura actual del estrato arbóreo de una parcela con la composición y cobertura potencial respectiva

de la comunidad vegetal identificada. En este contexto se definió como composición potencial de una comunidad el estado natural de una comunidad vegetal, excluyendo

cambios o perturbaciones repentinas. Una mayor presencia de árboles ajenos a la asociación estudiada y/o la falta o baja cobertura de árboles dominantes en la

asociación disminuyen el valor del criterio. Los datos de la composición y cobertura actual del estrato se obtienen de los muestreos realizados en terreno. Como

composición potencial se defina el estado natural de una comunidad vegetal, excluyendo cambios o perturbaciones repentinas. Esta es derivada de descripciones

publicadas de cada comunidad, asumiendo que se describe un estado no intervenido de ella. Los datos de cobertura se clasifican según el índice en Tabla 2.

La matriz en Tabla 3 se usa para el traspaso de las clases de cobertura (obtenidos de Tabla 2) al criterio (C1), con la cual se comprueba para cada especie arbórea (EA) sus divergencias del estado potencial. Para especies representadas en mayoría o minoría se obtiene un valor de retención (VR ver Tabla 3). Aplicando la fórmula se calcula el valor relativo de la composición del estrato arbóreo (C1).

C1 = 5 + S (VR por EA)

Si el valor C1 resulta menor a 1, se corrige al valor mínimo de 1. 

 (2) Composición del estrato arbustivo y herbáceo (C2)

La determinación del criterio C2 se basa en la evaluación de la presencia, diversidad y cobertura de especies indicadoras de perturbaciones. En el caso presente se consideraron como especies indicadoras de perturbaciones las neófitas (alócotnas), las especies nativas ajenas a la asociación evaluada y las especies indicadoras de perturbaciones en los estratos superiores del rodal (ver Tabla 3).

El valor de C2 disminuye tanto por la presencia de muchas especies indicadoras nativas o neófitas como por la extensa cobertura de una especie.

En un primer paso, cada especie de los estratos respectivos, es examinada por su posible función como indicador de perturbaciones. Esta evaluación se efectúa por separado para cada comunidad y se basa en datos de literatura (p.ej. Oberdorfer 1960, Hildebrand 1983) y observaciones de terreno.

En el segundo paso las especies indicadoras son dividas en tres grupos obteniendo así la probabilidad de perturbación (Pp, ver Tabla 4).

La consideración de especies del tercer grupo, especies indicadoras de cambios en la cobertura de los estratos superiores, como p.ej. Chusquea sp. resulta difícil, debido a que su simple presencia no es un indicio para cambios antropogénicos en el rodal. Su expansión incrementada da cuenta más bien de un aumento en la intensidad lumínica en el sotobosque, que a su vez no necesariamente tiene causas antropogénicas. Por las razones indicadas, estas especies sólo fueron consideradas cuando su cobertura en una parcela excedió al valor medio de cobertura para la comunidad correspondiente. Por las razones indicadas, estas especies sólo han sido consideradas cuando el valor de cobertura en una parcela ha excedido del valor medio de cobertura para la comunidad correspondiente.

La escala de cobertura de Braun-Blanquet de las parcelas fue convertida a una escala numérica usando la matriz de la Tabla 5. Para el cálculo del Índice de perturbación (Ip) en cada parcela se aplicó la siguiente formula:  

Ip = ( Σ ( Pp x Ic ))  x  ( Σ ( Cobertura de la especie indicadora )                

                                 Σ (Cobertura de todas las especies arbustivas y herbáceas)

La matriz en Tabla 6 permitió el traspaso del Índice de perturbación al criterio (C2). La división de los grupos para el Índice de perturbación se basa en observaciones de terreno. El valor de C2 disminuye tanto por la presencia de muchas especies indicadoras nativas o neófitas como por la extensa cobertura de una especie.

(3) Tipo de regeneración (C3)

Para los cálculos de este criterio se relacionó la cobertura de la regeneración natural de las especies típicas de una comunidad con la regeneración de especies ajenas a ella, o neófitas en una parcela (TABLA 7)

Con la ausencia de regeneración natural de las especies arbóreas típicas en una parcela se observa una disminución en el valor del criterio C3.

 C3 = Σ (porción de superficie de la regeneración en 1/10  x Factor)

(4) Usos del bosque (C4)

Bajo el termino “uso del bosque” se entiende la influencia (semi) antropogénica directa en una parcela, la cual es perceptible en la composición de las especies, la estructura y la regeneración del rodal. Para determinar el valor del criterio C4 se consideraron tres aspectos relativos al uso del bosque: 1) intensidad, 2) tipo e 3) historia (ver Tabla 8). 

La disminución del valor del criterio se deduce tanto de la observación de diversos usos actuales así como de un fuerte impacto histórico en las parceles.

De la combinación de los tres factores mediante la siguiente fórmula se obtiene el Número de Influencia (NdI) para cada parcela, el que finalmente se convierte en el criterio C4 usando la matriz de Tabla 9.

(5) Usos del entorno (C5)

Además de evaluar los tipos de uso del bosque existentes en cada parcela se incluyó un análisis de los usos del entorno. Se registraron tres tipos relativos al uso del entorno: 1) bosque adulto sin uso, 2) rodal semidenso o semiabierto con usos evidentes y 3) uso agrícola o forestal. Los datos precisos para las superficies fueron extraídos de los catastros de CONAF y CONAMA. A mayor intensidad de uso del entorno, desciende el valor del criterio C5 (TABLA 10).

 (6) Estratificación (C6)

La estratificación bajo condiciones naturales varía para cada comunidad vegetal. Por lo tanto, el criterio se basa en la comparación entre la estratificación que se presenta naturalmente en una comunidad evaluada (fuente de datos – la descripción original de la comunidad, literatura, observaciones propias) y la actual de una parcela concreta.

A mayor divergencia entre ambas el valor del criterio desciende.

Se diferenciaron 5 clases de estratificación: monoestratificado, levemente diestratificado, di-, tri- y multiestratificado. Las clases típicas para una comunidad se calificaron con el valor 5, en caso de observarse algunas modificaciones con valores de 4 a 2; las que naturalmente no corresponden a ella, fueron calificadas con 1.

(7) Diversidad de especies del estrato arbóreo (C7)

Para la evaluación de la diversidad de especies del estrato arbóreo se identificó el número mínimo de las especies arbóreas y del número más frecuente de ellas para. Tomando como base los datos de literatura y observaciones de terreno se crean tres intervalos de número de especies, donde se comparó el número actual de especies arbóreas en una parcela con los números anteriormente determinados (ver Tabla 11).

Si la diversidad de especies del estrato arbóreo en una parcela es mas baja que el valor mas frecuente para la asociación el valor del criterio desciende.  

(8) Diversidad de especies del estrato arbustivo y herbáceo (C8)

El criterio de diversidad de especies del estrato arbustivo y herbáceo, básicamente, sigue los mismos pasos que el anterior (C7). A diferencia que con el no se trabajó con el número de especies, sino con clases de número de especies (<5, 5-10, 11-15, 16-20 y 21-25 especies arbustivas y herbáceas en una parcela muestreada). Además no se consideraron especies indicadoras de perturbaciones (ver Criterio C2).

El valor del criterio disminuye cuando el numero de especies en el estrato arbustivo y herbáceo es menor que la clase más frecuente de la asociación.

Grado de hemerobia: agregación de los criterios

Después de examinar los 8 criterios de la composición florística y estructural de una parcela con la escala señalada se ponderaron en un dendrograma para llegar al valor de hemerobia (ver Fig. 1). La ponderación de los criterios relacionados en el gráfico se orientó por un estudio publicado por Grabherr et al. (1998).

 VALIDACIÓN

El método para determinar el grado de hemerobia en un rodal concreto, fue validado para su apliacación en la vegetación de Chile Central, mediante un estudio doctoral de la autora sobre la vegetación de las quebradas húmedas de la cordillera de la Costa, en la Región del Maule (VII). En relación con ello, se estableció que las ventajas de este método serían:

1) El uso de criterios objetivos y reproducibles para la evaluación: se consideran solamente criterios estructurales y de composición, cuyos valores son de medición y/o observación fácil y objetiva.

2) Su flexibilidad en la combinación y agregación de los criterios, lo que permite su adaptación a diversos ecosistemas, donde tanto la estructura vertical y espacial como también la densidad de la vegetación tienen características muy diferentes, p.ej. ecosistemas boscosos y semidesérticos.

3) La implementación del valor de hemerobia, el que reúne en un solo valor numérico los criterios del análisis, según las ponderaciones definidas. Esto permite, tanto interpretaciones generales, como muy especificas y la comparación entre ecosistemas diferentes expuestos impactos antrópicos similares

Sin embargo, esta metodología no está libre de inconvenientes. Se considera como la mayor desventaja los amplios conocimientos previos requeridos para realizar la evaluación con este método. Como se se ha referido antes, además de los datos registrados en las parcelas (estado actual), se necesita información detallada sobre la clasificación fitosociológica, el desarrollo histórico, las exigencias ecológicas de cada comunidad evaluada y, también, sobre las perturbaciones históricas y actuales en el lugar de muestreo. Una fase de compilación de la información base requerida para el análisis es indispensable en la planificación temporal de la investigación. Una vez contando con ella, los cálculos son automatizados, lo que agiliza la evaluación en si.

Como resultado de la evaluación del estado de conservación de los bosques húmedos de las quebradas en la cordillera de la Costa de la VII Región se constató, que éstos son oligohemeróbicos, lo que se interpreta como una condición semi-conservada. La ausencia de parcelas sin influencia cultural da cuenta del incremento en la alteración de la vegetación boscosa de las quebradas húmedas de la región central de Chile. Estos resultados agregan nuevos elementos para la discusión actual sobre una protección apropiada de la vegetación natural de Chile y enfatizan la importancia de esos esfuerzos.  

AGRADECIMIENTOS

Agradecimientos a Prof. C. Neinhuis y Prof. P.A. Schmidt, TU Dresden, Dr. J. San Martín y Steffen Hahn, Universidad de Talca y Roberto L. Inzulza.

BIBLIOGRAFÍA

Dierschke, H. 1994. Pflanzensoziologie. Methoden und Grundlagen, UTB für Wissenschaft, Ulmer, Stuttgart, 683 pp.

 Grabherr, G., Koch, G., Kirchmeir, H. & Reiter, K. 1998. Hemerobie österreichischer Waldökosysteme, Universitätsverlag Wagner, Innsbruck, 449 pp.

Hildebrand, R. 1983. Die Vegetation der Tieflandsgebüsche des südchilenischen Lorbeerwaldes unter besonderer Berücksichtigung der Neophytenproblematik. In: Phytocoenologia 11: 145-223.

Jalas, J. 1955: Hemerobe und hemerochore Pflanzenarten. Ein terminologischer Reformversuch. Acta Soc. Fauna Flora Fenn. 72 (11): 1-15

Kowarik, I. 1988. Zum menschlichen Einfluss auf Flora und Vegetation. Theoretische Konzepte und ein Quantifizierungsansatz am Beispiel Berlin (West). Landschaftsentwicklung und Umweltforschung, Schriftenreihe des Fachbereichs Landschaftsentwicklung der TU Berlin Vol. 56: 241 pp.

Oberdorfer, E. 1960. Pflanzensoziologische Studien in Chile: ein Vergleich mit Europa.

Blume, H.-P. & Sukopp, H. 1976. Ökologische Bedeutung anthropogener Bodenveränderungen. In: Sukopp, H. & W. Trautmann (Hrsg.): Veränderungen der Flora und Fauna in der Bundesrepublik Deutschland. Schriftenreihe Vegetationskunde, Vol. 10: 75-89

Stoll, A., 2005, Waldklima, floristische Diversität und naturschutzfachliche Bewertung der natürlichen Schluchtenvegetation im Küstengebirge Mittelchiles, Dissertation Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften, TU Dresden, 226 pp.

Sukopp, H. 1997. Indikatoren für Naturnähe.- In: Bundesministerium f. Umwelt, Naturschutz u. Reaktorsicherheit (Hrsg) Ökologie, Grundlage einer nachhaltigen Entwicklung in Deutschland.- Tagungsband zum Fachgespräch, 29. und 30. April 1997 im Wissenschaftszentrum Bonn - Bad Godesberg, pp. 71-84.

 Citar este trabajo como:

Stoll, A. 2007. Hemerobia: una medida para evaluar ele stado de conservación de comunidades vegetales nativas.
Chloris Chilensis, Año 10 N° 2. URL: http://www.chlorischile.cl

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