El
desarrollo de métodos dentro del análisis del paisaje (AP),
ha permitido que sea utilizado intensivamente en investigaciones sobre
ecología del paisaje (EP). En diversos estudios sobre AP se ha utilizado
la percepción remota (PR) y los sistemas de información
geográfica (SIG) para la caracterización y evaluación
cuantitativa y cualitativa de los paisajes.
Las ciencias
forestales están siendo también influenciadas por estas nuevas
tendencias,
comenzado
a aplicarse el AP en temas de ecología forestal. La caracterización
de las formas de las áreas cubiertas por bosques, la fragmentación
como resultado del aprovechamiento forestal y la dinámica en escalas
locales a regionales, las relaciones entre la fauna y el fenómeno
de la fragmentación, son algunos ejemplos de la aplicación
del AP en investigaciones forestales.
Por otro lado,
existen cada vez más recomendaciones para el manejo sustentable
de los
bosques, apoyando
fuertemente líneas de investigación que incluyen el AP, integrando
de esta manera a las ciencias forestales con otras disciplinas y considerando
otros aspectos ecológicos hasta ahora no tenidos en cuenta. Esta
tendencia se materializa en las normas para el monitoreo de bosques establecida
por la Unión Internacional de Organizaciones de Investigación
Forestal "IUFRO" (Päivinen et al., 1994), recomendando el uso de nuevas
variables para la caracterización de los bosques y los procesos
relacionados a ellos, como p.ej. la fragmentación, al efecto de
ser incorporadas en los levantamientos forestales.
PAISAJES:
ANÁLISIS CUANTITATIVO DE LA ESTRUCTURA ESPACIAL DE LOS BOSQUES
El término
paisaje es definido por Forman y Godron (1986) como un área de terreno
heteronégea
compuesta de un grupo de ecosistemas que interactúan, y que se repiten
en forma similar a lo largo de esa superficie. McGarigal y Marks (1995)
resaltan que esta definición depende del punto de vista de la investigación,
p.ej. desde una perspectiva zoológica, un paisaje sería un
área compuesta de un mosaico de hábitats. De igual manera
y para un organismo determinado, el paisaje tendrá un tamaño
definido, y será diferente para cada organismo, existiendo además
una dependencia de la escala.
Las diferentes
coberturas de la tierra se encuentran distribuidas en un paisaje según
un diseño que caracteriza la naturaleza de la región y los
procesos que allí suceden. A su vez, estas coberturas están
compuestas por unidades, fragmentos (patchs) que pueden estar más
o menos cerca unas de otras, tener diferentes formas y tamaños,
determinando así diversas relaciones entre estos elementos. La estructura
espacial de los bosques puede caracterizarse en parámetros estructurales
como la forma, tamaño, número y ordenamiento espacial de
los fragmentos (patchs) de bosque.
Los índices
basados en estadísticas de las superficies cuantifican la composición
y no la
configuración
de un paisaje. Una de las estadísticas más elementales
es el área de cada patch, siendo la base para el cálculo
de diversos índices de paisaje. En el caso de los
bosques, pueden
utilizarse como una medida de la fragmentación: el índice
de la mayor área de bosque en porcentaje (MAB %), esto es el porcentaje
del paisaje cubierto por la unidad de bosque de mayor área, o también
la proporción de bosque en porcentage (PBP %).
A seguir se
muestra en análisis de paisajes bajo diferentes tipos de utilización.
La información temática utilizada consistió de dos
clasificaciones de datos satelitales multiespectrales MSS Landsat, derivadas
de las escenas correpondientes al sistema de coordenadas para los satélites
Landsat 2 y 5 como WRS 245/78 y 229/78. Tales mapas temáticos presentan
una exactitud del 95 % y 93 % para los años 1975 y 1992 respectivamente
(Zerda, 1998).
Debido a que
las alteraciones de la cobertura vegetal nativa están definidas
principalmente por el aprovechamiento forestal y los incendios, se han
elegido tres paisajes bajo diferentes condiciones de uso, en base al conocimiento
de la región, al análisis visual de fotografías aéreas
e imágenes satelitales (Tab. 1).
Tabla 1.
Paisajes estudiados y causas que determinan la estructura espacial del
bosque.
Paisaje
|
Departamento
|
Factor
|
Proceso
|
Los Tigres
(LT) |
Copo |
Explotación
forestal |
Fragmentación |
Los Pirpintos
(LP) |
Copo
|
Explotación
forestal, e incendios |
Fragmentación
y formación de islas* |
El Desierto
(ED) |
Alberdi
|
Incendios |
Formación
de islas* |
*
casos de fragmentación extrema
Los
tres paisajes objeto de estudio se definieron para una "ventana de imágen"
de 300 x 300 pixels (remuestreados a 50 m x 50 m), correspondiendo a 22.500
ha cada una. Este tamaño de imágen permite detectar las actividades
responsables de la modificación de la estructura del paisaje en
la región de estudio, p.ej. grandes sabanas pirógenas de
7.000 ha a 10.000 ha, o superficies de aprovechamiento forestales de 5.000
ha a 7.500 ha. Cada paisaje fué delimitado sobre el
área en común de los mapas temáticos de los años
1975 y 1992 (Figura 2). A través de la recodificación
se produjeron mapas binarios de bosques, al efecto de concentrar el análisis
posterior solo en la clase de interés, usando: "bosque cerrado +
bosque abierto = 1 = negro" y "otras clases = 0 = blanco (Figura 3).
Figura
2. Paisajes investigados (Bd: bosque denso, Ba: bosque abierto, B/Ar:
arbustal, Ar/Pa: Arbustal-Pastizal, Ag: Agricultura, Pu: Pueblos, Sd: Suelo
desnudo).
Figura
3. Mapas binarios de bosques de los paisajes investigados.
Las Figs. 1
y 2 muestran la distribución espacial de las diversas coberturas
de la tierra, en paisajes bajo diferente tipo de utilización de
los recursos. En el paisaje Los Tigres es notable la disminución
de la proporción de bosque (PBP), como así también
la magnitud del parche de mayor área (MAB) (Tab. 2), siendo
este el resultado del aprovechamiento irracional del bosque, determinando
en general una gran fragmentación.
El otro extremo
de degradación es el caso del paisaje El Desierto, donde los incendios
han barrido con grandes áreas de bosque, originando un nuevo escenario
dominado por grandes islas de bosque rodeadas de inmensos pastizales. De
esta manera se ha podido caracterizar la dinámica de la cobertura
forestal a partir de la comparación de mapas que abarcan un período
de tiempo relativamente largo, que permita detectar los cambios que ocurren
en las regiones estudiadas. Mediante el SIG pueden calcularse Índices
simples que permitan evaluar los cambios en la estructura espacial del
paisaje (Tabla 2.).
Figura
4. Aumento del número de fragmentos y la disminución
de sus superficies entre 1975 y 1992, debido a la acción conjunta
del excesivo aprovechamiento forestal y los incendios, en el paisaje Los
Pirpintos (ver Tab. 1).
Tabla 2.
Indices estructurales simples para la cuantificación de cambios
en la cobertura forestal de un paisaje.
Proporción
de bosque
en % (PBP
%) |
Mayor parche
de bosque
en % (MAB
%)* |
Medida |
|
|
% de paisaje |
sj=
superficie del fragmento j, S= superficie del paisaje
Max (fj)=
máxima supeficie del fragmento j
La fragmentación
de los bosques, es un tipo de degradación que determina cambios
en la relación perímetro/superficie, y tiene una directa
relación en la formación del área de borde (Ab), y
en la forma de las unidades de bosque.
¿Cuáles
son los efectos de este fenómeno sobre la vegetación y la
ecología en los bordes de los bosques?. Algunos autores se refieren
a las especiales condiciones de luz que existen en los bordes de los bosques,
donde la mayor iluminación estimula la germinación y el crecimiento
de ciertas especies pioneras, influyendo notablemente en la estructura
vertical y horizontal de la vegetación (Levenson, 1981; Ranney
et al., 1981).
Para el Chaco
semiárido, López de Casenave et al. (1995) citan que la estructura
de la vegetación desarrollada en el borde de los bosques tiene las
mismas características en
toda la región.
Otros autores descubrieron la influencia de la fragmentación del
bosque chaqueño sobre artrópodos (Gardner et al., 1985).
En general,
Farina (1998) revisa los efectos del proceso de fragmentación, determinando
que se producen los siguientes efectos:
1. Reducción
de la biodiversidad y aceleración local de la extinción de
plantas y animales.
2.
Incremento del efecto de borde del hábitat, aumentando el riesgo
de predación (considerando que muchos predadores prefieren estas
áreas para cazar).
3.
Reducción del hábitat de especies que requieren condiciones
especiales en favor de los generalistas.
4.
Incremento de la fragilidad de los parches (patchs).
5. Especies
tropicales son más vulnerables a la fragmentación que las
de regiones templadas.
6.
Incremento de la dispersión y los movimientos con el aumento de
la fragmentación.
Considerando
las investigaciones sobre el Chaco y las reglas generales que determinan
los principales procesos que generan el proceso de fragmentación
de los ambientes (bosques en especial), una cuantificación del bosque
de bordura a gran escala es de gran interés para la región
investigada. Muy especialmente, considerando los procesos responsables
de la transformación de la estructura original de la vegetación
en el área investigada (Tab.1).
La fragmentación
puede investigarse de a partir de datos satelitales, a través los
índices indicados en la Tab. 2, como así también por
medio de análisis automatizados a través de funciones de
un SIG, como el análisis de distancias sobre mapas binarios de las
coberturas objeto de estudio, p.ej. de los bosques (Figura 4).
|
distancia media
entre pixels
d>0
: distancias > a cero
px>0 : pixels
diferentes
a cero
(sin considerar
el
background).
|
Figura 4.
Mapas de distancias entre fragmentos de bosque (patchs).
Literatura
recomendadas sobre análisis del paisaje
Farina, A.
(1998): Principles and methods in landscape ecology. Chapman & Hall
Ltd., 235.
Forman, A.
y Godron, M. (1986): Principles and methods in landscape ecology. John
Wiley & Sons, New York, 619 p.
Frohn, R.C.
(1998): Remote sensing for landscape ecology: new metric indicators for
monitoring, modeling, and assessment of ecosystems. Lewis Publishers, 99
p.
Gergel, S.
E., Turner, M. G., Eds.(2002). Learning landscape ecology: a practical
guide to concepts and techniques. Springer Verlag, New York, 316 p.
Levenson, J.
(1981): Woodlands as biogeographic islands in southeastern Wisconsin. En:
BURGES, R. und SHARPE, D. (Eds.), Forest islands dynamics in man-dominated
landscapes. Springer Verlag, New York, 13-39.
McGarigal,
K. y Marks, B.J. (1995): Fragstats: spatial pattern analysis program for
quantifying landscape structure. Gen. Tech. Rep. PNW-GTR-351. Portland,
OR: USDA, Forest Service, Pacific Northwest Research Station, 122 p.
Ranney, J.;
Bruner, M. und Levenson, J. (1981): The importance of edge in the structure
and dynamics of forest islands. En: Burges, R. and Sharpe, D. (Eds.),
Forest islands dynamics in man-dominated landscapes. Springer Verlag, New
York, 67-95.
Literatura
recomendadas para el caso del Chaco seco
Gardner, S.H;
Cabido, M.R.; Valladares, G.R. und Diaz, S. (1995): The influence of the
habitat structure on arthropod diversity in Argentine semi-arid Chaco forest.
Journal of Vegetation Science 6:349-356.
Lopez de Casenave,
J. ; Pelotto, J.P. und Protomastro, J. (1995): Edge-interior differences
in vegetation structure and composition in a Chaco semi-arid forest, Argentina.
Forest Ecology and Management 72:61-69.
Zerda, H.R.
(1998): Monitoring der Vegetations- und Landnutzungsveränderungen
durch Brandrodung und Übernutzung im Trocken-Chaco Argentiniens mit
Satellitenfernerkundung und GIS. Dissertation. Cuvillier Verlag, Goettingen,
Alemania, 175 p. (ISBN 3-89712-335-5).
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