Estimation of leaf biomass in Prosopis flexuosa by means of allometric relationships

Agriscientia

Ledesma, M.¹  Balzarini, M.²  Carranza, C.A.¹ 

[1] INTA, Villa Dolores, Argentina;Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina

关键词: : Allometry;    Leaf weight;    Stem diameter;    Sapwood;   

DOI  :  

学科分类：农业科学（综合）

来源: Universidad Nacional de Cordoba * Facultad de Ciencias Agropecuarias

【 摘 要 】

La estimación alométrica de la biomasa foliar arbórea es necesaria para determinar la producción primaria y para analizar algunas de las interacciones ecológicas entre los árboles y los demás componentes de la vegetación. El objetivo del trabajo fue ajustar y seleccionar modelos para estimar la biomasa foliar de Prosopis flexuosa a partir de variables dendrométricas. Se apearon seis árboles, se midió su diámetro y se calculó el área de albura de muestras transversales de leño, en cuatro niveles: en los órdenes de ramificación dentro de la copa viva (ramas secundarias, terciarias y cuaternarias agrupadas), en el extremo distal de las ramas primarias y en los extremos distal y basal del fuste. Se recolectaron las hojas correspondientes a cada nivel y se obtuvo el peso seco. El área de albura fue la mejor variable predictora de biomasa foliar, aunque el diámetro tuvo buen ajuste en ramas dentro de la copa viva y en ramas primarias. Los modelos calculados con variables de fuste tuvieron menor ajuste. Se concluye que para la estimación no destructiva de la biomasa foliar de plantas adultas de Prosopis flexuosa es recomendable utilizar el modelo basado en el diámetro distal de las ramas primarias.Palabras clave: Alometría; Peso hojas; Diámetro del tallo; Área de albura.Estimation of leaf biomass in Prosopis flexuosa by means of allometric relationships. SUMMARYThe estimation of leaf biomass, usually performed by alometric relations, is important for the interpretation of primary production and for the assessment of ecological interactions between trees and the rest of the components in a wood vegetation. The goal for the present work was to adjust and to select allometric models for the estimation of leaf biomass Prosopis flexuosa based on dendrometric variables. Six trees were surveyed. The diameter and sapwood area of transversal samples of wood were determined at four different levels: in the orders of ramification within living crown (secondary, tertiary and quaternary grouped branches), at the distal portions of primary branches and in the apical and basal portions of bole. The leaves were collected according to each level and dry mass was obtained. The sapwood area was the best predictor of leaf biomass, although diameter provided accurate estimations within crown and at the distal portions of primary branches. The models based on trunk dimensions were less precise. It is concluded that the obtained regression model based on the diameter of the distal portions of primary branches can be applied for the non-destructive estimation of leaf biomass in Prosopis flexuosa adult trees.Key words: Allometry; Leaf weight; Stem diameter; Sapwood. Fecha de recepción: 03/12/09;fecha de aceptación: 10/09/10 INTRODUCCIÓNLa biomasa foliar es una variable fundamental de la estructura arbórea, ya que guarda relación directa con la productividad primaria. Adicionalmente, influencia las condiciones ambientales del sotobosque al modificar la incidencia de luz, el ciclado de nutrientes y la demanda atmosférica de agua bajo el dosel (Waring, 1983; Bond-Lamberty et al., 2002). Su determinación es importante, por ejemplo, en el estudio de las interacciones ecológicas que ocurren entre leñosas y pastizales en sistemas silvopastoriles. La biomasa foliar puede determinarse directamente mediante cosecha y pesado de todas las hojas, pero en el caso de árboles, la tarea resulta sumamente laboriosa, destructiva y poco práctica. Por esta razón, usualmente se estima mediante regresiones alométricas, basadas en otras dimensiones de los árboles de más fácil determinación (Zimmermann, 1983; Norman & Campbell, 1991; Lott et al., 2000; Bond-Lamberty et al., 2002).La teoría del modelo de tubo (Shinozaki et al., 1964) es el marco conceptual más frecuentemente usado para fundamentar las relaciones alométricas que correlacionan la biomasa foliar con variables dendrométricas. Esta teoría, vincula la transpiración que ocurre en las hojas del dosel, con la capacidad del xilema de tallos y ramas para transportar el agua que va a ser transpirada, asumiendo una relación conservativa entre estructura y función (Shinozaki et al., 1964; Cruiziat et al., 2002). El diámetro del fuste es una de las variables predictoras no destructivas más comúnmente usada, ya sea medido a 1,3 m del suelo en el caso de árboles de gran desarrollo vertical (Waring, 1983; Turner et al., 2000; Acosta-Mireles et al., 2002; Bond-Lamberty et al., 2002; Meadows & Hodges, 2002), o medido a nivel de la base, en el caso de arbustos y árboles de bajo porte (Snell & Brown, 1978; Ganskopp & Miller, 1986). En otros casos, la variable predictora es el diámetro de las ramas en distintos niveles de la copa viva y en la base de la copa viva (Waring et al., 1982; Waring, 1983; Margolis et al., 1988; Nygren et al., 1993; Shelburne et al., 1993; Mencuccini & Grace, 1994; Pereira et al., 1997; Lott et al., 2000). Otra variable predictora muy efectiva y utilizada, aunque su determinación es más laboriosa y su muestreo causa cierto daño, es el área de albura del tallo y/o las ramas (Snell & Brown, 1978; Waring et al., 1982; Waring, 1983; Whitehead et al., 1984; Ganskopp & Miller, 1986; Mencuccini & Grace, 1994; Pereira et al., 1997; Lambers et al., 1998; Turner et al., 2000; Bond-Lamberty et al., 2002; Meadows & Hodges, 2002).La incorporación de variables independientes adicionales, como la altura del árbol y el largo del tallo hasta la base de la copa viva o hasta las ramas superiores, puede mejorar la estimación (Shelburne et al., 1993; Ojansuu & Maltamo, 1995; Pereira et al., 1997; Bond-Lamberty et al., 2002; Meadows & Hodges, 2002). La inclusión de estas variables, se fundamenta en el modelo hidráulico (Whitehead et al., 1984), que vincula las áreas conductivas y la biomasa foliar con la longitud del camino del agua desde el suelo hasta la copa del árbol (Whitehead et al., 1984; Mc Dowell et al., 2002).Se han encontrado relaciones empíricas entre el área o la biomasa foliar del dosel y los tallos que la sustentan, para distintas especies arbóreas y arbustivas, coníferas y latifoliadas, pero aún no se han determinado para las especies de Prosopis.Los árboles del género Prosopis son uno de los principales componentes del bosque nativo del Chaco Árido y Semiárido argentino, que abarca más de 30 millones de hectáreas en el centro norte del país (Burkart, 1976). En los bosques de llanura del Chaco Árido, las especies arbóreas predominantes son Prosopis flexuosa D.C. (algarrobo negro) y Aspidosperma quebracho-blanco Schlecht (quebracho blanco) (Carranza y Ledesma, 2005). Por la calidad de la madera, por el valor nutricional de sus frutos y por su abundante floración de alta calidad para la apicultura, el algarrobo negro reviste una enorme importancia en las economías regionales de su amplia zona de distribución. A través de su asociación con bacterias del género Rhizobium aporta nitrógeno atmosférico al sistema suelo-vegetación, y su amplio sistema radicular es de fundamental importancia en el ciclado de agua y nutrientes (Abril et al., 1993; Carranza y Ledesma, 2005; Carranza, 2009). Todas estas características, sumadas a que su copa intercepta relativamente poca radiación fotosintéticamente activa, hacen que P. flexuosa sea una especie particularmente valiosa para integrar sistemas silvopastoriles.El presente trabajo tuvo por objetivo ajustar modelos alométricos basados en distintas variables dendrométricas, que permitan estimar la biomasa foliar de P. flexuosa con simplicidad operativa y precisión.MATERIALES Y MÉ

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