Mayo-agosto
2024 / Volumen 8, Número 23
ISSN:
2664-0902 / ISSN-L: 2664-0902
https://revistaalfa.org
pp.
463 – 471
Métodos geométricos para estimar
alturas de fustales y árboles maduros en Acraquia, Perú
Geometric methods to estimate heights
of stems and mature trees in Acraquia, Peru
Métodos geométricos para estimativa
de alturas de caules e árvores maduras em Acraquia, Peru
Jairo Edson
Gutiérrez-Collao1
jairo.gutierrez@unat.edu.pe
https://orcid.org/0000-0001-8984-6245
Charles Frank
Saldaña-Chafloque1
charlessaldana@unat.edu.pe
https://orcid.org/0000-0001-9537-2680
Wilfredo Tello
Zevallos2
wilfredo.tello@unas.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-8659-1715
Evelyn Ruth Palomino
Santos1
evyruth20@gmail.com
https://orcid.org/0009-0003-5991-2899
Camila Valentina
Carrasco Llaique1
camilacarrasco@unat.edu.pe
https://orcid.org/0009-0008-1244-6858
Esmila Yeime
Chavarría Márquez1
esmila.418@gmail.com
https://orcid.org/0000-0002-1531-2694
Universidad
Nacional Autónoma de Tayacaja Daniel Hernández Morillo. Pampas, Perú1
Universidad
Nacional Agraria de la Selva. Tingo María, Perú2
Artículo recibido
18 de marzo 2024 | Aceptado 16 de abril 2024 | Publicado 2 de mayo 2024
RESUMEN
La evaluación del crecimiento en altura es
imprescindible en la optimización de la ordenación forestal y la obtención del
producto maderable. Objetivo. Comparar los métodos geométricos leñador,
de unidades, 1:10 y de sombras, para estimar alturas de fustales y árboles
maduros de una plantación de Eucalvptus spp en Acraquia, Perú. Materiales y
Métodos. El diseño de la investigación fue experimental al azar, con un
arreglo factorial 4X2. Se estimó la altura de 320 individuos de una plantación
de 11 años de edad, se utilizaron estacas de 3 m y cinta métricas de 30 m. Para
los análisis estadísticos se usaron la prueba de Kolmogorov-Smirnov, la de
Levene y Duncan. Los resultados indican que no existe diferencia
significativa entre los métodos geométricos, pero sí entre fustales y árboles
maduros. Conclusiones. La estimación de alturas puede efectuarse,
utilizando cualquiera de los métodos comparados, lo que contribuye a optimizar
el uso del tiempo, personal y equipos, ya que no es necesario invertir en uno
en particular.
Palabras clave: Árboles maduros; Estimación
de altura; Fustales; Métodos geométricos
ABSTRACT
The evaluation of
growth in height is essential in optimizing forest management and obtaining
timber products. Aim. Compare the geometric
methods lumberjack, units, 1:10 and shadows, to estimate heights of stems and
mature trees of a Eucalvptus spp
plantation in Acraquia, Peru. Materials
and methods. The research design was randomized experimental, with a
4X2 factorial arrangement. The height of 320 individuals from an 11-year-old
plantation was estimated; 3 m stakes and a 30 m measuring tape were used. For
statistical analyses, the Kolmogorov-Smirnov test and the Levene
and Duncan test were used. The results indicate that there is no
significant difference between the geometric methods, but there is a
significant difference between stems and mature trees. Conclusions.
The estimation of heights can be carried out using any of the compared methods,
which helps to optimize the use of time, personnel and equipment, since it is
not necessary to invest in one in particular.
Key words: Mature trees; Height estimation; Shafts; Geometric methods
A avaliação do crescimento em altura é essencial na otimização
do manejo florestal e na obtenção de produtos madeireiros. Mirar.
Comparar os métodos geométricos, lenhador, unidades, 1:10
e sombras, para estimar alturas de caules e árvores maduras de uma plantação de
Eucalvptus spp em Acraquia, Peru. Materiais e métodos. O delineamento
da pesquisa foi experimental casualizado, com arranjo
fatorial 4X2. Foi estimada a altura de 320 indivíduos de um plantio com 11 anos
de idade; foram utilizadas estacas de 3 m e fita métrica de 30 m. Para análises
estatísticas foram utilizados o teste de Kolmogorov-Smirnov
e o teste de Levene e Duncan. Os resultados
indicam que não há diferença significativa entre os métodos geométricos, mas há
diferença significativa entre caules e árvores maduras. Conclusões. A
estimativa de alturas pode ser realizada por qualquer um dos métodos
comparados, o que ajuda a otimizar o uso de tempo,
pessoal e equipamentos, já que não é necessário investir em nenhum em
particular.
Palavras-chave: Árvores maduras; Estimativa de altura; Veios; Métodos geométricos
INTRODUCCIÓN
La altura de los individuos arbóreos
es un atributo acerca de la dinámica del crecimiento en volumen y biomasa, que
es imprescindible en la optimización de la ordenación forestal, en la
identificación y cuantificación de estos recursos, en el estudio del valor
ecológico y económico de las masas boscosas, en la investigación del efecto del
clima en su crecimiento y en la obtención del producto maderable; sentando las
bases para una gestión apropiada del aprovechamiento y manejo sostenible (1,2). Esto la convierte, según Krause (3) y Appiah (4), en una de las estructuras verticales más importantes,
siendo el parámetro principal para estimar el volumen de los bosques, que puede
medirse de manera tradicional de dos formas, que se clasifican como no
destructivas o destructivas, siendo esta última la que se basa en la medición
repetida de los individuos (5,6).
Existen métodos para obtener
información acerca del crecimiento de la altura mediante datos de escaneo láser
multitemporales, pero no existe para derivar dicha información con datos
adquiridos en un único momento; en el que se examine la posibilidad de medir
las posiciones verticales de los verticilos de las ramas, que pertenecen a los
nodos, y que podrían emplearse para rastrear el crecimiento en altura de
individuos arbóreos (7). Existen otros, no destructivos, que recopilan los
datos por teledetección, particularmente con el Escaneo Láser Aerotransportado (ALS),
cada vez más usados para medir la altura y obtener información acerca de la
productividad de los lugares a gran escala espacial (8-11).
Los árboles maduros en bosques
naturales como los de Acraquia en Perú, pueden alcanzar grandes alturas, a
menudo superando los 30 metros. En bosques de neblina como los de esta región,
la vegetación densa y la topografía accidentada resulta difícil medir alturas
directamente, por lo que se hace necesario aplicar métodos que ofrezcan una
alternativa viable en estos ecosistemas. Teniendo en cuenta lo antes mencionado,
la investigación tuvo como objetivo comparar los métodos geométricos, leñador,
método de unidades, método 1:10 y el método de sombras, para estimar alturas de
fustales y árboles maduros de una plantación de Eucalvptus spp en Acraquia,
Huancavelica, Perú.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se realizó en una
plantación de Eucalvptus spp., específicamente en un área de 1 hectárea,
ubicada en la comunidad andina Acraquia, provincia Tayacaja, región
Huancavelica, Perú; con coordenadas 12°24’35” latitud sur y 74°54’00” longitud
oeste, a una altitud de 3280 m.s.n.m. (12).
Muestra
Los 320 individuos arbóreos medidos
tienen una edad estimada de 11 años y una altura promedio de 18 metros. El
lugar presenta una temperatura media anual de 12°C y un promedio de
precipitación de 780 mm, con una clasificación de bosque seco – montano
tropical (12).
Procedimientos y técnicas
Las alturas se estimaron con métodos
basados en principios geométricos, empleando un flexómetro de 50 m en la
demarcación del área de investigación y en la medición de distancias
horizontales; estacas de 3 m para método de leñador y de unidades; estaca
graduada en decímetros, método 1:10; lapicero, método de unidades; y formato de
evaluación. En el método 1:10 y el de sombras se implementaron las leyes
trigonométricas.
Existen varias categorías de
clasificación de individuos forestales; sin embargo, en la investigación solo
se consideraron los fustales, individuos arbóreos de 10 cm
El diseño de la investigación fue
experimental al azar, con un arreglo factorial 4X2, siendo el primer factor los
métodos geométricos: método leñador, unidades, 1:10 y de sombras. El segundo lo
conformaron las categorías de individuos forestales evaluados: fustales y
árboles maduros.
Después del procesamiento de los
datos se comprobaron los supuestos básicos del análisis de varianza, ANVA. Para
la normalidad de los datos se usó la prueba de Kolmogorov-Smirnov y la homocedasticidad
con la prueba de Levene, al no cumplirse la normalidad. Para la realización de
los ANVA se utilizó el paquete estadístico SASV9.2 (14).
RESULTADOS
La mayor cantidad de individuos
forestales con alturas que oscilan entre 23,6 y 35,4 m se reportó con el método
geométrico leñador, mientras que el menor número en este rango de alturas se
registró con el método geométrico unidades Tabla 1. La variación de los datos
de altura en torno a la cantidad de individuos por clase de altura es producto
del error aleatorio, porque se estimó la altura con distintos métodos geométricos.
Tabla 1. Altura de los árboles según métodos
geométricos
|
N° |
Clase de altura (m) |
1:10 |
Leñador |
Sombra |
Unidades |
||||
|
fi |
% |
fi |
% |
fi |
% |
fi |
% |
||
|
1 |
[0 - 11,8> |
46 |
14,4 |
51 |
15,9 |
59 |
18,4 |
73 |
22,8 |
|
2 |
[11,8 - 23,6> |
182 |
56,9 |
172 |
53,8 |
177 |
55,3 |
182 |
56,9 |
|
3 |
[23,6 – 35,4] |
92 |
28,8 |
97 |
30,3 |
84 |
26,3 |
65 |
20,3 |
|
Total |
320 |
100,0 |
320 |
100,0 |
320 |
100,0 |
320 |
100,0 |
|
Respecto a los descriptivos
estadísticos de cada método geométrico para estimar las alturas de los
individuos forestales, la media aritmética proporciona una relación entre el
método geométrico leñador con el 1:10, existiendo una diferencia de 0,05 m entre
ambos; así como entre el método sombra con el método unidades, con una
diferencia de 0,41 m. Los resultados muestran que la dispersión de los datos en
relación a la media no es muy elevada. El método geométrico sombra presenta la
mayor dispersión en comparación con los demás métodos. Por el contrario, el
método geométrico 1:10 registra la menor dispersión de los valores con respecto
al promedio Figura 1.
Figura 1. Gráfico de caja de la altura por método geométrico.
M1: Método de leñador. M2: Método sombra. M3: Método 1:10. M4: Método de
unidades
Se verificó la distribución anormal
de los datos de altura con la prueba de Kolmogorov-Smirnov y la
homocedasticidad con la prueba de Levene. Asimismo, se aplicó el análisis de
varianza con datos no transformados y datos transformados, puesto que el ANVA se
considera una prueba robusta ante el incumplimiento del supuesto de normalidad
y homogeneidad de varianzas; además, los tratamientos tuvieron las mismas
repeticiones, es decir, estuvo balanceado y la muestra no se consideró reducida
(15, 16).
El método geométrico 1:10 reportó la
mayor altura de los fustales y árboles maduros, mientras que la menor altura se
registró con el método geométrico unidades Tabla 2. El análisis de varianza
reporta que no existe diferencia significativa entre los métodos geométricos (p=0,450).
Este resultado permite determinar que los métodos son estadísticamente
equivalentes para estimar la altura de los árboles en el contexto del estudio.
Cualquiera de ellos puede ser utilizado con resultados similares; al no existir
diferencias significativas, la elección del método a utilizar se flexibiliza y
puede basarse en otros criterios como facilidad de aplicación, disponibilidad
de equipos, preferencias del personal, entre otros.
En resumen, estos resultados permiten
seleccionar de manera flexible el método más apropiado para estimar alturas de
árboles, optimizando recursos y facilitando la toma de decisiones en el manejo
forestal.
Tabla 2. Efecto simple para métodos
geométricos
|
Métodos |
Promedio |
Duncan (p<0,05) |
|
1:10 |
19,22 ± 0,33 |
a |
|
Leñador |
19,21 ± 0,34 |
a |
|
Sombra |
18,71 ± 0,36 |
a |
|
Unidades |
18,28 ± 0,36 |
a |
La categoría árboles maduros reportó
la mayor altura, mientras que la menor se registró con la categoría fustales
Tabla 3. El análisis de varianza reporta que existe diferencia significativa
entre las categorías de individuos forestales (p=0,000). Esta diferencia en
altura puede tener implicaciones importantes en términos de manejo forestal,
crecimiento de la masa y biodiversidad, ya que los árboles maduros suelen
desempeñar roles ecológicos distintos en comparación con los árboles jóvenes o
fustales.
La información proporcionada por
estos resultados puede ser crucial para la planificación y gestión forestal,
permitiendo identificar áreas con árboles maduros de mayor altura y fustales
más bajos, lo que puede influir en decisiones de manejo, conservación y
aprovechamiento de recursos forestales, lo que resalta la importancia de
considerar las diferencias en altura entre ellos, en el contexto forestal
estudiado, lo que puede guiar estrategias de manejo forestal más efectivas y
sostenibles.
Tabla 3. Efecto simple para categorías de
individuos forestales
|
Categorías |
Promedio |
Duncan
(p<0,05) |
|
Árbol maduro |
25,57 ± 0,26 |
a |
|
Fustal |
16,91 ± 0,17 |
b |
La interacción del método geométrico
sombra con la categoría árbol maduro, tratamiento 4, reportó la mayor altura; la
menor se registró con el tratamiento 8, que corresponde a la interacción del
método geométrico unidades con la categoría fustales Tabla 4.
Tabla 4. Efecto simple para la interacción
métodos geométricos–categoría de individuos forestales
|
Tratamiento |
Método geométrico |
Categoría |
Promedio |
Duncan (p<0,05) |
|
T1 |
Leñador |
Fustal |
17,3 ± 0,6 |
a |
|
T2 |
Árbol Maduro |
25,8 ± 0,6 |
b |
|
|
T3 |
Sombra |
Fustal |
16,6 ± 0,6 |
a |
|
T4 |
Árbol Maduro |
26,2 ± 0,6 |
b |
|
|
T5 |
1/10 |
Fustal |
17,5 ± 0,3 |
a |
|
T6 |
Árbol Maduro |
25,0 ± 0,3 |
b |
|
|
T7 |
Unidades |
Fustal |
16,2 ± 0,3 |
a |
|
T8 |
Árbol Maduro |
25,3 ± 0,3 |
b |
Esto sugiere que el
método sombra es efectivo para estimar alturas de árboles maduros en el
contexto del estudio. Esto podría implicar que el método unidades no es tan
preciso para estimar alturas de árboles jóvenes o fustales en comparación con
otras categorías. Sin embargo, el análisis de varianza reporta que
no existe una diferencia significativa entre la interacción método*categoría
(p=0,163). Esto
quiere decir que estadísticamente, no hay una diferencia importante en las
alturas estimadas cuando se considera la interacción entre el método geométrico
utilizado y la categoría de individuo forestal (árbol maduro o fustal).
DISCUSIÓN
En la investigación se emplearon
cuatro métodos geométricos para la estimación de alturas de 320 árboles de Eucalvptus
spp., lo que coincide con lo mencionado por Ceylan et al. (17), al referir que la determinación de la altura se
clasifica como nivelación geométrica, así como también en nivelación
trigonométrica, dependiendo de los instrumentos utilizados o de los métodos aplicados.
Para Juárez (18), cuando las medicines son cuidadosamente realizadas,
los resultados obtenidos a través del principio trigonométrico son más precisos
de aquellos resultantes por principios geométricos.
En la investigación no se determinan
diferencias significativas entre los métodos, por lo que pueden ser usados de
manera equivalente, lo que concuerda con Fuentes (19), no se puede afirmar que un método sea mejor que otro
en general. Para Kees et al. (20), la elección dependerá de factores como la precisión
requerida, las condiciones del terreno, la disponibilidad de equipos y la
experiencia del personal. Es recomendable evaluar las ventajas y desventajas de
cada método en el contexto específico para determinar cuál es el más apropiado.
En la presente investigación se
comprueba que existe diferencia significativa en la altura promedio entre los
árboles maduros y los fustales, lo que coincide con lo obtenido por Cruzado (21), que determina la evaluación del crecimiento e incremento
en plantaciones de Pinus radiata D.Don de tres edades diferentes, 8, 12 y 22
años, en el Centro Poblado “Cobro Negro”, del Distrito de San Silvestre de
Cochán, Provincia de San Miguel, Departamento de Cajamarca, Perú. El incremento
total, en sus diferentes edades muestró resultados variables en la altura
total, 9.4 m, 12.8 m, 15.4 m, a los 8 años, 12 años y 22 años respectivamente.
Los árboles maduros tienen una altura promedio significativamente mayor que los
fustales.
Los métodos
geométricos como la sombra y las unidades se basan en principios de igualdad de
triángulos y proporcionalidad para estimar alturas a distancia. Aunque el resultado de la presente investigación sugiere diferencias en
la efectividad de estos métodos según
la categoría de árbol, se coincide con Senilliani et al. (22), cuando plantea que la falta de significancia
estadística entre estos métodos indica que, en general, son herramientas
válidas para estimar alturas. Sin embargo, Juárez (18), considera que el método sombra tiene algunas
limitaciones, como no poder usarse en días nublados, cuando las sombras son muy
cortas al mediodía o muy largas al atardecer. Además, a veces es difícil medir
con precisión el límite de la sombra de los árboles. Este autor considera que
los métodos geométricos como el leñador y el de unidades también pueden ser
utilizados para estimar alturas de árboles maduros, aunque no menciona
específicamente su efectividad en comparación con el método sombra.
Se concuerda con
Jurjević et al. (23), quienes, al igual que en la presente investigación,
no se llegaron a sobreestimar las alturas de los árboles, debido a que se
consideró una pauta estricta para la estimación de alturas, garantizando una
geometría buena de visualización, a pesar, que existe tolerancia para errores
en la estimación de alturas, fijada en ± 5% para coníferas y ± 10% para
caducifolios, así como un límite de error máximo de ± 2 m para ambos tipos de
individuos arbóreos.
CONCLUSIONES
El método geométrico leñador, reportó
la mayor cantidad de individuos forestales con alturas entre 23,6 y 35,4
metros, mientras que el de unidades registró el menor número en este rango de
alturas. La dispersión de los datos en relación a la media no es muy elevada,
siendo el método geométrico sombra el que presenta la mayor dispersión,
mientras que el método 1:10 registra la menor dispersión con respecto al
promedio y la mayor altura de los fustales y árboles maduros, mientras que la
menor altura se registró con el método unidades.
La categoría árboles maduros reportó
la mayor altura, la menor se registró con los fustales y la interacción del
método geométrico sombra con la categoría árbol maduro, registró la mayor
altura, mientras que la menor se alcanzó con la interacción del método
geométrico unidades con la categoría fustales.
CONFLICTO DE INTERESES.
Declaramos no tener ningún tipo de
conflicto de interés que influyera en los resultados o en las interpretaciones
de la investigación efectuada.
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