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Investigadores: Alejandro Miranda C., Dr. (c) en Ciencias Forestales. Ingeniero en Recursos Naturales Renovables, Laboratorio de Ecología del Paisaje Forestal, Departamento de Ciencias Forestales, Universidad de La Frontera. INFORME FINAL PROYECTO 053/2012: PRODUCCIÓN Y CALIDAD DE SEMILLAS DE CRYPTOCARYA ALBA Y BEILSCHMIEDIA MIERSII EN BOSQUES NATURALES: VARIABILIDAD REGIONAL PARA FUENTES SEMILLERAS.

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Investigadores:

Alejandro Miranda C., Dr. (c) en Ciencias Forestales. Ingeniero en Recursos Naturales Renovables, Laboratorio de Ecología del Paisaje Forestal, Departamento de Ciencias Forestales, Universidad de La Frontera.

INFORME FINAL PROYECTO 053/2012:

PRODUCCIÓN Y CALIDAD DE SEMILLAS DE CRYPTOCARYA ALBA Y BEILSCHMIEDIA MIERSII EN BOSQUES NATURALES: VARIABILIDAD REGIONAL PARA FUENTES SEMILLERAS.

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Inao Vásquez F., MCs. en Recursos Forestales. Ingeniero en Recursos Naturales Renovables. Laboratorio de Ecoinformática. Instituto de Conservación, Biodiversidad y Territorio. Universidad Austral de Chile.

Adison Altamirano., Dr. en Ciencias Forestales. Ingeniero Forestal. Laboratorio de Ecología del Paisaje Forestal, Departamento de Ciencias forestales, Universidad de La Frontera.

Estudiantes de Pregrado:

Nicole Saez, Ingeniería Forestal, Pontificia Universidad Católica de Chile

Estudiantes de Postgrado:

Vincent Smets, Master en BioIngeniería, Universidad de Leuven, Bélgica.

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1. INTRODUCCIÓN..............................................................................................................................6

1.1. Productividad de semillas.................................................................................................................7

Influencia de la variación climática......................................................................................................7

Influencia de las características del rodal............................................................................................8

Influencia del ambiente.......................................................................................................................8

Variación temporal en la productividad de semillas............................................................................9

1.2. Calidad de las semillas....................................................................................................................10

Variabilidad en la calidad...................................................................................................................10

La importancia de la Procedencia de las semillas..............................................................................11

Variación en especies chilenas...........................................................................................................12

1.3. Fuentes semilleras..........................................................................................................................13

Tipos de Fuentes Semilleras...............................................................................................................13

Referencias........................................................................................................................................14

2. FORMULACION Y OBJETIVOS DEL PROYECTO...................................................................17

2.1 Formulación............................................................................................................................17

Fuentes de semillas para Chile central, especies objetivo.................................................................17

2.2 Objetivos.................................................................................................................................18

Objetivo General................................................................................................................................18

Objetivos Específicos.........................................................................................................................18

3. MÉTODOS Y RESULTADOS........................................................................................................20

3.1 ESTIMACION DE PRODUCCION DE FRUTOS/SEMILLAS EN ARBOLES................................................20

METODOS DE COLECTA.............................................................................................................20

3.1.1 Colecta directa del suelo...........................................................................................................20

3.1.2 Colecta por trampas..................................................................................................................20

3.1.3 Colecta con tela en el suelo......................................................................................................21

3.1.4 Rastreo de frutos......................................................................................................................21

3.1.5 Transectos de rastreo................................................................................................................21

2. METODOS DE CONTEO.......................................................................................................................22

3.2.1. Conteo visual por cuadrantes..................................................................................................22

3.3. METODOS INDIRECTOS...................................................................................................................22

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3.3.1 Diámetro a la Altura del Pecho (DAP)...........................................................................................22

3.3.2 Volumen de copa..........................................................................................................................22

EVALUACION DEL DESEMPEÑO DE LOS METODOS................................................................................22

Introducción......................................................................................................................................26

Metodología......................................................................................................................................26

Resultados.......................................................................................................................................31

Discusión y Recomendaciones...........................................................................................................38

Referencias........................................................................................................................................38

3.3 Influencia del microclima y condiciones de sitio en la producción de semillas de Cryptocarya alba y Beilschmiedia miersii en rodales naturales............................................................................................42

Introduction.......................................................................................................................................42

Métodos............................................................................................................................................42

Tipos de suelo....................................................................................................................................42

Muestreo producción de frutos.........................................................................................................43

3.4 Parámetros de calidad semillas y desempeño inicial de plantas de C. alba y B. miersii según procedencia geográfica, condiciones ambientales y características de los árboles semilleros..............50

3.4.1 Materiales y métodos...............................................................................................................50

Colecta de semillas............................................................................................................................51

Medición de parámetros de calidad de semillas................................................................................52

Figura 4: Proceso de medición de calidad de cada semilla..........................................................53

Medición del desempeño de las plantas en vivero............................................................................53

Variación de la calidad de las semillas y desempeño de las plantas en función a la procedencia geográfica..........................................................................................................................................54

Variación de la calidad de las semillas y desempeño de las plantas en función a variables ambientales contrastantes.................................................................................................................57

Variación de la calidad de las semillas en función a características de los árboles semilleros...........58

Resultados.........................................................................................................................................58

Variación de la calidad de las semillas y desempeño de las plantas en función a la procedencia geográfica..........................................................................................................................................58

4 Selección de Fuentes Semilleras para Beilschmiedia miersii y Cryptocarya alba en las regiones V y Metropolitana................................................................................................................72

Metodología y aspectos a considerar en la identificación de Fuentes Semilleras..............................72

Características del rodal.....................................................................................................................72

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Factibilidad técnica y seguridad.........................................................................................................72

4.1 Integración de los datos de Calidad y Producción........................................................................73

Ranking de localidades para el establecimiento de fuentes semilleras en función al desempeño de las plantas..........................................................................................................................................73

Modelo regional de producción de semillas......................................................................................73

Conjunto de criterios utilizados para la selección de fuentes semilleras...........................................74

4.2 Resultados...................................................................................................................................75

Ranking de localidades para el establecimiento de fuentes semilleras en función al desempeño de las plantas..........................................................................................................................................75

Ranking de localidades para el establecimiento de fuentes semilleras en función a la producción de frutos.................................................................................................................................................76

4.3 Propuesta de Fuentes Semilleras.................................................................................................78

Propuesta potenciales Fuentes Semilleras para B. miersii.................................................................78

Propuesta potenciales Fuentes Semilleras para C. alba....................................................................79

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1. INTRODUCCIÓN Las semillas forestales constituyen la base para el sustento, fomento y mejoramiento de los programas de manejo, recuperación y conservación del bosque nativo en Chile, así como también para el desarrollo de plantaciones comerciales. Tanto para la recuperación de bosque nativo, como para plantaciones comerciales es indispensable contar con semilla de árboles nativos de alta calidad genética, de procedencia conocida, con una garantía de suministro oportuno y permanente (Jara 1998). Una forma de asegurar el abastecimiento, entregar información sobre la calidad y regular el uso de semillas forestales es el establecimiento de Fuentes Semilleras (Castillo & Moreno 2000). Correspondiendo a áreas de manejo forestal que tienen por objetivo la producción de semillas, de calidad y procedencia conocida, las que se implementan potenciando la productividad y calidad de ciertos rodales naturales o plantaciones.

La misión de establecer fuentes para abastecer la demanda de semillas de árboles nativos considera la búsqueda de rodales que produzcan abundante semillación. La cantidad de semillas que producen los bosques presenta una extraordinaria variación entre individuos y localidades geográficas, dado que la productividad de un árbol determinado año está regulada por factores abióticos y bióticos, en función de la ecología reproductiva de cada especie. Además para una mayoría de especies la producción de semillas es un proceso que describe patrones con un alto nivel de fluctuación en los tamaños de producción y asincronicidad entre años, suprimiéndose incluso en algunos años la producción de semillas en ciertas localidades, siendo reconocido este comportamiento en varias especies chilenas (Schaik & Noordwijk 1985, Liebhold et al 2004, Donoso 2006, Norden et al 2007, Cannon et al 2007). Dado esta variación los tamaños de producción de semillas están ligados a un gran grado de incerteza e impredictibilidad, el registro de observaciones aisladas sin la evaluación de más antecedentes tienen bajo poder de generalización y puede inducir a errores (Levey 1988).

En Chile, se ha evaluado la variabilidad natural y establecido fuentes semilleras con fines principalmente madereros en el sur del país (Castillo y Moreno 2000). Dado el alto grado de amenaza, intervención y reemplazo del bosque esclerófilo de Chile central, la identificación de fuentes semilleras es una base fundamental en el fortalecimiento de las actividades de recuperación y restauración de este tipo de bosque. En el bosque de tipo esclerófilo de Chile central existe gran necesidad de impulsar la identificación y establecimiento de fuentes semilleras, debido principalmente al régimen permanente de reemplazo, pérdida y perturbación antrópica al que está sometido el bosque nativo (Pavez et al 2010; Shultz et al 2010).

Los Planes de compensación de bosque nativo en esta ecoregión se han traducido a la forestación de zonas sin cobertura forestal. Esto se ha realizado mayoritariamente utilizando plantas de especies nativas producidas en viveros forestales. Independiente del tamaño de los viveros, para la producción de especies nativas se han utilizado en mayor porcentaje semillas de “oferentes informales”. Esto se traduce en que los viveros producen plantas con semillas de fuentes no seleccionadas, llegando a valores estimados del 80% para los viveros medianos y grandes, y superior al 90% en los viveros pequeños y micro (INFOR 2011). Esto implica que la

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gran mayoría de actividades de reforestación, se proveen de una producción de plantas nativas por medio de semillas con características prácticamente desconocidas, en cuanto a su calidad y procedencia (INFOR 2011, Bustamante-Sánchez et al 2011).

La calidad de las semillas tiene una gran variación entre las distintas procedencias geográficas en la distribución natural de una especie. Lo cual responde a características de las semillas (y por tanto las plantas que producen) que generalmente están fijadas genéticamente. Esto, en respuesta a condiciones locales, dependiendo del grado de variación ambiental y el aislamiento con el resto de poblaciones de la especie. La sobrevivencia y éxito de una plantación dependerá de la calidad de la semilla utilizada y la selección apropiada de la procedencia genética, la cual incide en la tolerancia a factores ambientales en la localidad en la que se instala (Gajardo 1993).

Con la finalidad de generar una base sólida para el establecimiento de fuentes semilleras, este proyecto pretende realizar un catastro regional de potenciales fuentes semilleras y evaluar las características ambientales y de los rodales en las que la producción y calidad de semillas de dos especies son maximizadas. Este proyecto constituye un estudio de la variación natural de la calidad y desempeño inicial de las semillas, y una completa aproximación metodológica para evaluar el conjunto de variables operan para determinar los tamaños anuales de producción de semillas. Con el conjunto de información recabada, el proyecto ubicará y entregará una propuesta rodales prioritarios, que por sus características actuales requieren un esfuerzo e inversión mínimos para convertirse en fuentes semilleras.

1.1. Productividad de semillas

La producción de semillas en bosques naturales se encuentra relacionada a distintos factores tanto bióticos como abióticos en función a la ecología reproductiva de cada especie. El tamaño de la producción de semillas depende de factores ambientales microclimáticos como la temperatura, humedad, precipitaciones y la exposición al viento, además del tipo de suelo, en relación a la fertilidad o nutrientes presentes en él (Donoso 1993). Por otro lado, variables de rodal y características especificas pueden condicionar también la producción de semillas, especialmente la edad, el vigor, la tolerancia, dominancia y densidad del rodal, variables que pueden determinar una mayor o menor producción de flores y frutos. La disponibilidad final de semillas dependerá, además de las condiciones ambientales e individuales de la variación en el tiempo de éstos mismos factores.

Influencia de la variación climática

En Saxegothaea conspicua se ha encontrado que la temperatura de invierno dos años antes se correlaciona negativamente con la producción de semillas, de forma análoga la temperatura de verano dos años antes para Amomyrtus luma tiene una correlación negativa con la producción y una correlación positiva con la precipitación acumulada de verano dos años antes para Amomyrtus meli (Rosas et al 2004). La ocurrencia de cortos periodos de temperaturas extremas también tiene influencia en la producción de semillas, para Gossypium hirsutum se encontró que un la exposición a un mayor número de horas durante el día a temperaturas

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sobre 40°C provoca un significativo aumento en el aborto de frutos en la especie (Reddy et al 1992). Un comportamiento similar fue registrado para Juglans regia con una disminución significativa de la producción de frutos bajo la ocurrencia de altas temperaturas en conjunto con sequía (Kelc et al 2010).

En climas templados del hemisferio norte, para Juniperus communis, se ha encontrando una disminución en la producción de semillas en el límite sur de su distribución, asociado específicamente a las sequías de verano (García et al 2000). Pero por otro lado, para Pinus jalapensis, una especie que se distribuye con mayor abundancia en elevaciones bajas y en climas más secos, se encontró que la mayor producción de semillas se encuentra a mayores elevaciones y en las zonas más húmedas dentro de su distribución, lo que estaría indicando que la mayor competencia intraespecifica, resultando en una menor disponibilidad de agua en zonas más secas, pueden derivar en una menor polinización y desarrollo de semillas (Ayari et al 2011). Si bien esto parece contradictorio, confirma la idea de que la productividad responde a condiciones especie- específicas no necesariamente generalizables. En el bosque esclerófilo de Chile, la variación espacial en la producción de semillas es desconocida. Este aspecto es fundamental para el establecimiento de fuentes semilleras, ya que no necesariamente el comportamiento de la producción de semillas tiene un patrón predecible respecto a que mejores condiciones ambientales signifiquen una mayor producción.

Influencia de las características del rodal

La edad y tamaño de los árboles es un factor de evidente correlación positiva con la cantidad de flores, frutos y semillas que producen, para distintas especies de árboles tropicales el parámetro que mejor correlación presenta con los tamaños de producción de semillas es el DAP (Chapman et al 1992, Miller y Dietz 2004). En bosques templados se ha observado que la producción de semillas se maximiza en individuos dominantes o codominantes, ya que normalmente se encuentran bien expuestos a la luz. Además el espaciamiento entre los individuos puede determinar una mayor producción de semillas, ya que la producción no se concentra sólo en la parte alta, si no en toda la copa. En Jubaea chilensis se ha reportado que la producción de semillas es casi nula en sitios con alta densidad de individuos (Donoso 2006). Un mayor aislamiento entre los individuos también influye en el flujo de polen externo que reciben las flores, lo que es determinante en la fructificación de especies autoincompatibles (y en la calidad de las semillas para todas las especies). El aislamiento puede tener efectos negativos en la polinización cruzada como lo registrado para el arbusto Calothamnus quadrifidus (Byrne et al 2007), así como no tener efectos en el caso de Gomortega keule (Lander et al 2010) e incluso aumentar el flujo de polen en el caso de Embothrium coccineum (Smith-Ramírez y Armesto 2003, Mathiasen et al 2007).

Influencia del ambiente

Las condiciones de hábitat también influyen en la capacidad reproductiva de los árboles. En general los estudios indican que los árboles dominantes de gran tamaño producen mayor cantidad de semillas (Wolgast y Stout 1977, Healy et al. 1999). No obstante también se ha encontrado que árboles de menor vigor, creciendo en sitios pobres producen mayor cantidad

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de semillas (Gysel 1957). Se ha reportado la influencia de exposición topográfica en los tamaños de producción de semillas en árboles del género Quercus en norteamérica (Liebhold et al 2004). En Jubaea chilensis se ha reportado que la producción de frutos sería casi nula en sitios con alta humedad (Donoso 2006). En Rhamnus alpinus se encontró una relación positiva entre la cantidad de frutos producida con el largo de crecimiento de las ramas del año anterior, lo que se asociaría con diferencias micro- ambientales y climáticas (Bañuelos y Obeso 2005).

Variación temporal en la productividad de semillas

En una mayoría de especies forestales se observa una variación interanual en la producción de semillas (ver figura abajo), donde el mismo individuo puede tener años de muy buena producción, intercalados con años de nula producción en los años más extremos (Donoso 1993). Si bien para especies nativas se han encontrado relaciones lineales entre condiciones climáticas y la productividad en algunas especies, se observa que estas relaciones serían más dependientes de condiciones especificas.

La variabilidad de la respuesta de las especies a las variaciones climáticas, reflejan que estas relaciones no son necesariamente generalizables, y que la producción de semillas responde a condiciones particulares de la especie, que no necesariamente se encuentran relacionadas con variaciones climáticas de precipitación y temperatura (Donoso et al 1993). Se ha encontrando incluso ritmos cíclicos de producción de semillas, como por ejemplo en Nothofagus dombeyi, N. nitida y N. alpina, en los cuales se ha observado una producción bianual (Burschel et al 1976, Donoso y Escobar 2006), hallándose variaciones erráticas en la producción, no atribuibles a alguna condición climática especifica (Donoso 1993).

Figura. Variación temporal en la producción de semillas en dos especies de Quercus. Arriba: Q. agrifolia, Abajo: Q. rubra. Fuente: Liebhold et al (2004)

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Una estrategia de suministro de semillas a escala regional debiera fomentar establecer fuentes semilleras con condiciones que favorezcan una alta producción asociadas a un menor riesgo relativo de las condiciones necesarias para la producción permanezca en el tiempo. Por ejemplo, no prefiriendo zonas con una mayor frecuencia de registros de altas temperaturas si ese factor deprimiera los tamaños de fructificación. A su vez debiera incluir varias fuentes semilleras en distintas localidades, de modo que si un determinado año una fuente disminuya de forma significativa su producción de semillas, la demanda pueda abastecerse de fuentes alternativas.

1.2. Calidad de las semillas

La calidad de las semillas forestales depende de la valoración de determinados atributos fisiológicos, físicos, sanitarios y genéticos que se busca en las plantas a producir (Saavedra 2004). La calidad fisiológica de las semillas está determinada por la capacidad germinativa y vigor de la semilla. Mientras que la calidad física principalmente se determina por el porcentaje de pureza. A estos parámetros básicos incluidos en un análisis de calidad de semillas generalmente se incluye el porcentaje de humedad, análisis de viabilidad, número de semillas por kilogramo y distribución de calibre (Acuña 2001). La calidad sanitaria es dependiente de factores biológicos de daño de las semillas como la depredación predispersiva de frutos y semillas.

La calidad genética se define por su componente hereditario, la cual se desarrolla debido a la variabilidad dentro de las poblaciones naturales de una especie, o bien obtenido a partir de programas de mejoramiento genético. La calidad genética también influye en la variabilidad de la calidad fisiológica, de la calidad física, en la susceptibilidad a plagas y enfermedades, en el desempeño de las plantas, forma de los individuos adultos y en toda la amplia gama de características de las especies forestales. Programas de mejoramiento genético forestal se han orientado principalmente a la selección y purificación de atributos orientados a la producción maderera (Mesén 1990). Sin embargo, también son de interés de selección genética la tasa de crecimiento, capacidad de establecimiento y tolerancia a estrés hídrico (Ginwal et al 2005), incluso características de subproductos como los extractos.

Variabilidad en la calidad

Las diferencias o variación en los atributos que se observan entre individuos pueden deberse tanto al genotipo como al ambiente. La variación en una población o especie es genética cuando la variación es causada por los genotipos que la conforman. Mientras que la variación es ambiental cuando las diferencias son causadas por una expresión fenotípica en respuesta a las condiciones ambientales. Es decir, se pueden observar atributos en una localidad no necesariamente heredables. La variabilidad de una característica puede tener una forma clinal o discontinua. Siendo clinal cuando la variación no se puede dividir en categorías diferentes, por la continuidad que presenta, pudiendo estar asociada a gradientes ambientales como por ejemplo en latitud. Es discontinua cuando la variación puede agruparse en categorías discretas, no asociandose directamente a gradientes ambientales (Rodríguez-Goméz 2003).

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De acuerdo a Donoso (1993) la diferenciación genética actúa especialmente en especies de poca plasticidad, presentando variaciones en sus características morfológicas y fisiológicas, debido principalmente a la selección de genotipos mejor adaptados a las condiciones locales o de sitio. El factor que mayormente influye en que exista esta diferenciación de tipo genecológica es el rango de distribución geográfico de la especie, ya que especies con amplios rangos de distribución están sometidas a mayores variaciones en las condiciones ambientales. Generalmente la variación de características morfológicas, fisiológicas y de historia de vida en las poblaciones de plantas, usualmente están fijadas por diferenciación genética (Briggs & Walters 1984, Langlet 1971, Linhart & Grant 1996). No obstante, las características pueden depender de una interacción genotipo- ambiente, en donde la característica que se desarrolla en determinada localidad, no necesariamente tendrá el mismo comportamiento en otras localidades (Rodríguez-Gómez 2003).

La variación de la calidad genética en árboles se desarrolla en las siguientes escalas: a) Variación geográfica o de procedencia. Puede estar asociada a características relacionadas con la adaptabilidad de una población local, determinados especialmente por la selección (heterogeneidad ambiental) y el aislamiento geográfico (Heywood 1991). b) Variación entre sitios. Una procedencia puede presentar diferencias internas directamente relacionadas a los sitios en que se desarrolla, producto de los patrones de apareamiento, que ocasionan diferencias por falta de flujo de información genética (polen), lo que está modulado por el grado de aislamiento, tamaños poblacionales y densidad de los individuos. c) Variación entre árboles del rodal. Es el nivel de variación genética más utilizado en la selección y en los programas de mejoramiento. La variación individual suele ser alta, sin importar que los árboles se encuentren creciendo en el mismo rodal. Esto obedece a que son la unidad resultante de combinaciones específicas de genes. d) Variación dentro del mismo árbol, por efectos fisiológicos y de edad del árbol el valor de una característica varía de un punto a otro dentro de la copa o del tronco (Rodríguez-Gómez 2003).

La importancia de la Procedencia de las semillas

La Procedencia corresponde a la zona geográfica y ambiental donde crece un rodal de árboles (y por tanto las semillas que producen) en la cual se ha desarrollado una constitución genética diferente a la de los rodales de otras procedencias (Forestry Commission, 2006). Un medio ambiente variable a lo largo de la distribución de una especie da lugar a variación genética. Como indican Castillo & Moreno (2000): “El concepto de procedencia implica que los patrones genéticos de la variación se asocian estrechamente con las condiciones ecológicas en las cuales las especies evolucionaron. Las poblaciones de árboles han habitado hace cientos de años en determinados ambientes, interactuando con el y operando la selección natural para estas condiciones particulares del entorno. Este proceso determina el patrimonio genético de cada población, haciendo que sea distinto al de otras poblaciones de la misma especie y que ocupan zonas geográficas diferentes”. El grado de diferenciación genética entre una procedencia y otra no sólo depende del grado de diferencia en las condiciones ambientales sino que también de la eficiencia del sistema de polinización, el que se asocia al grado de aislamiento entre los rodales de una procedencia y otra (Barner et al 1998). Poblaciones con

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un alto grado de aislamiento tienen bajo flujo génico con el resto de poblaciones de la especie por lo que tienden a formar ecotipos por alta diferenciación genética (Castillo & Moreno 2000).

Dado que las procedencias o razas geográficas de una especie viven en regiones climáticas diferentes, la adaptación a factores ambientales comunes puede diferir, existiendo una correspondencia entre la variación genética y ambiental (Ohsawa & Ide 2008). Con ensayos de procedencias se puede evaluar el desempeño de las plantas para determinar fuentes óptimas para una plantación en un sitio determinado. Demostrándose que el tamaño de las semillas, tasa de germinación, y capacidad de establecimiento son características de alta heredabilidad para muchas especies de plantas (Ludlow y Murchow 1989, Ares et al 2000, Donoso et al 2006). En la mayor parte de los casos el genotipo local debiera ser el mejor adaptado a las condiciones ambientales de sitio, por lo que su utilización es parte de los principios básicos de la restauración ecológica (Perrow & Davy 2002, Rodríguez-Gómez 2003, Smith et al 2007).

Las consecuencias de la utilización de material genético de procedencia desconocida en planes de reforestación, además de tener implicancias en el éxito de la plantación (O’Brian et al 2007), implican riesgos e impactos desconocidos en la mantención de la diversidad genética de las poblaciones naturales de especies nativas (Smith et al 2007).

Variación en especies chilenas

Dado los fuertes gradientes de temperatura, precipitación, altitud y condiciones ambientales en Chile, es previsible exista un alto grado de adaptación y diferenciación de las especies de árboles chilenos, más aún porque una gran mayoría de estas especies presentan amplios rangos de distribución. Para Nothofagus. obliqua, N. nervosa y Austrocedrus chilensis se ha reportado variación clinal en el tamaño de las semillas con la latitud, con una disminución de norte a sur del peso promedio, lo que se sugiere correspondería a una adaptación fisiológica a menores precipitaciones y mayor temperatura (Donoso et al 2004, Donoso et al 2006, Pastorino & Gallo 2000). Sin embargo, también se ha hallado variabilidad de tipo discontinua en el tamaño de semillas para Nothofagus alessandrii y Drimys winteri (Acevedo & Urra 2002, Hernandez et al 1996), capacidad de germinación y crecimiento inicial para N. alessandrii, N. nervosa (Acevedo & Urra 2002, Gallo et al 2004).

Para especies del bosque esclerófilo de Chile se ha registrado variación en semillas de Quillaja saponaria, con grandes diferencias en la capacidad germinativa según la procedencia: para 10 localidades de colecta, este parámetro varió desde un 22% (Río Colorado) hasta 78% (Illapel) (Vita 1969). Para otras especies de árboles del bosque esclerófilo aspectos de variación han sido inexplorados (Donoso 2006).

En cuanto a variabilidad genética, para Nothofagus antarctica hay evidencias de variación distinguiéndose tres ecotipos que se diferencian en genética, morfología y ecología (Donoso et al 2006). En Aextoxicon punctatum se encontró diferenciación genética entre las poblaciones del norte respecto a las poblaciones del sur (Núñez et al 2007). En Pilgerodendron uviferum se ha encontrado alta diferenciación genetica entre sus poblaciones, pero una baja variación intrapoblacional (Allnutt et al 2003), con una mayor variación inter poblacional que en otras

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coniferas de Chile como Araucaria araucana (Bekessy et al 2002), Fitzroya cupressoides (Allnutt et al 1999) y Podocarpus salignus (Allnutt et al 2001).

1.3. Fuentes semilleras

Una fuente semillera es una metodología de manejo de áreas forestales orientado a la producción de semillas. Zobel y Talbert (1984) lo definen como grupo de árboles de la misma especie donde predominan individuos fenotípicamente o de conformación aceptable o deaseable en cuanto a forma, vigor y sanidad, el cual se maneja técnicamente para aumentar y sostener una producción de semilla en calidad y cantidad. Para una especie determinada, la habilitación de fuentes semilleras debe hacerse sobre la base de las diferentes procedencias que existen o que pudieran existir (Castillo & Moreno 2000).

La identificación de las mejores fuentes de semillas, su evaluación y selección forman uno de los principales componentes de programas de reforestación, mejoramiento genético, conservación e investigación (Jara 1998). En el aspecto económico la identificación de fuentes semilleras juega un papel determinante, ya que se concentran las operaciones de recolección en un área pequeña y accesible, que permite aumentar los rendimientos, facilitando la organización y control de la actividad.

Tipos de Fuentes Semilleras

Una fuente semillera puede formarse a partir de un bosque natural, de plantaciones establecidas, o plantarse con tal propósito (Jara 1998). Existen distintos tipos de fuentes semilleras dependiendo de la densidad de árboles y el manejo aplicado, siendo las principales: a) Árbol semillero, corresponde al tipo de fuente semillera más simple, en el cual selecciona uno o varios árboles aislados. Aún cuando un sólo árbol madre produzca una cantidad de semillas suficiente para satisfacer toda la demanda y posea características deseadas, este tipo de fuente debe evitarse ya que contienen muy baja heterogeneidad genética, con alto riesgo a transmitir características deletéreas a la plantación. Para evitar este problema se deben preferir el establecimiento de fuentes con varios árboles entrecruzables. b) Fuente Seleccionada, rodal de un mínimo de 75 árboles por hectárea, portadores de características fenotípicas apropiadas, la superficie debe ser entre 1 ha y 4 ha y al menos 50% de los árboles deben ser aceptables (Castillo y Moreno 2000). c) Fuente Identificada, son grupos de poca superficie, o porque no contienen el número suficiente de árboles aceptables por hectárea, no clasifican como Fuente Seleccionada. Como requisito mínimo se recomienda este tipo de fuente debiera contener a lo menos 20 árboles. En casos de algunas especies esta puede ser la única opción de fuente semillera, para árboles de poblaciones reducidas, o que naturalmente distribuyen en baja densidad (Gutiérrez 2003) d) Área Productora de Semillas (APS) o Rodal Semillero, son Fuentes Seleccionadas sometidas a un plan de manejo forestal con la finalidad de mantener condiciones para una floración abundante y regular y una saludable cosecha de semillas. Permitir que la colecta se haga de modo más fácil y económico. Asegurar protección continua contra daños o destrucción. Mantener aislamiento contra contaminación por polen foráneo. Mejorar la calidad genética del rodal. e) Huerto Semillero, corresponde a un método avanzado de producción de semillas, son plantaciones a las que se aplicó una intensiva selección

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genética, es usado en programas de mejoramiento genético, útil para plantaciones comerciales.

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2. FORMULACION Y OBJETIVOS DEL PROYECTO2.1 Formulación

Fuentes de semillas para Chile central, especies objetivo

Este proyecto esta focalizado en dos especies endémicas de Chile central de los bosques esclerófilos: Cryptocarya alba y Beilschmiedia miersii. Castillo & Moreno (2000) basados en los registros del Centro de Semillas Forestales CONAF realizaron un listado de las especies nativas prioritarias en cuanto a su demanda. Dentro de la zona central, C. alba., es una especie prioritaria de alta demanda (ver Cuadro) que se encuentra dentro de las especies más

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usadas en planes de reforestación de bosques esclerófilos (Castillo & Moreno 2000, Moreira 2007, Bustamante-Sánchez 2011)

Cuadro. Demanda actual de semillas de especies prioritarias. Fuente: Castillo y Moreno (2000)

Si bien B miersii no es considerada una especie que destaque en demanda, Castillo y Moreno (2000) indican su prioridad es alta por sus problemas de conservación, lo que quedó de manifiesto al seleccionar esta especie dentro de 10 especies de alta prioridad en la política de mejoramiento genético de CONAF. Ambas especies presentan una demanda constante para plantaciones comerciales, forestaciones o bien como especies ornamentales (Saavedra 2004).

2.2 Objetivos

Objetivo General

Identificar las condiciones ambientales e individuales que promueven una mayor disponibilidad y calidad de semillas de Cryptocarya alba y Beilschmiedia miersii, orientado al establecimiento de fuentes semilleras.

Objetivos Específicos

1. Evaluar la variabilidad de la producción de semillas de C. alba y B. miersii en bosques naturales, determinando las condiciones ambientales y zonas en la región de estudio donde se favorece una mayor producción.

2. Comparar parámetros de calidad semillas y desempeño inicial de plantas de C. alba y B. miersiisegún procedencia geográfica, condiciones ambientales y características de los árboles semilleros.

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3. Búsqueda, identificación y caracterización de fuentes semilleras para C. alba y B. miersii en la región de estudio.

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3. MÉTODOS Y RESULTADOS3.1 ESTIMACION DE PRODUCCION DE FRUTOS/SEMILLAS EN ARBOLES

La cuantificación de la disponibilidad de frutos ha sido un objetivo principal en muchos estudios enfocados en la ecología de árboles tropicales y templados. Una gran diversidad de métodos han sido utilizados para estimar la abundancia de frutos, con diferencias en la exactitud y precisión así como en la inversión de tiempo requerido (Chapman et al 1992). Dentro de los métodos de estimación de producción, se distinguen aquellos de conteo directo a través de recolección de frutos luego que estos caen del árbol, 2) métodos de conteo visual de los frutos en las ramas y 3) métodos indirectos a partir de la abundancia y dimensiones de los árboles con producción de frutos.

METODOS DE COLECTA

Los métodos de colecta, es un método de cuantificación directa de la producción. Consisten en la recolección de frutos o semillas una vez que estos caen de la copa de los árboles. Son los métodos más similares a como sería una recolección de semillas en una Fuente Semillera. Con estos métodos además es posible calcular la pureza de la colecta, un parámetro de la colecta que no es posible cuantificar por los otros métodos. Una potencial desventaja es que no considera la remoción de frutos por frugívoros desde la copa, si en un sistema de estudio la remoción de frugívoros de copa es muy alta, estos métodos estarían sesgados por la propia variabilidad de la frugivoría. Una dificultad adicional para la colecta en bosques no manejados es que si el sotobosque es muy denso puede presentar enorme dificultad a la colecta.

3.1.1 Colecta directa del suelo

Se puede utilizar un método de muestreo que no necesita la estimación de la densidad de árboles con frutos. Se puede estimar la cantidad de frutos en un sistema de trayectos en el suelo. Este método esta sesgado por la depredación de semillas, por lo que las tendencias generales se pueden lograr pero la información de la producción total es menos confiable (Blake et al 1990, Chapman et al 1994).

3.1.2 Colecta por trampas

El uso de trampas de semillas es usado principalmente en estudio de ecología.  Existe una amplia variedad de formatos y tamaños, en general cada trampa contempla un diseño de un receptaculo de superficie definida, que generalmente se instala con una protección contra la depredación, ya sea elevando de la superficie del suelo o bien añadiendo una barrera a los vertebrados. Para alcanzar mayor precisión en las estimaciones se debe utilizar un gran número de trampas (>300) (cita). Las trampas son usualmente ubicadas en intervalos regulares, usualmente a lo largo de transectos. Se suele recolectar el material de las trampas

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cada 1 - 1,5 semanas (Chapman et al 1995),  lo que es útil para evitar la descomposición del material y pérdidas por depredación. Existen fuentes de error en la ubicación de las trampas, si son ubicadas de forma regular pueden coincidir con la heterogeneidad ambiental, por lo que una ubicación aleatoria sería más deseable (Chapman et al 1994). Es recomendable realizar pruebas de depredación de semillas desde las trampas de modo tal cuantificar su potencial efecto. Cuando existe una gran influencia de frugívoros estos métodos pueden subestimar la producción de frutos, ya que los animales por ejemplo en tiempos de escasez de alimento pueden extraer mayor cantidad de frutos de un árbol (Chapman et al 1994). Las trampas de semillas pueden contener una mayor proporción de los frutos menos seleccionados por los frugívoros, así como aquellos abortados por los árboles como resultado del daño por plagas. La construcción, instalación y mantención de un sistema de muestreo por trampas consume mayor tiempo que los otros métodos, en consecuencia, generalmente el muestreo cubre una pequeña proporción del área de interés. Si las trampas son localizadas bajo árboles raros con una alta producción, puede sobreestimar la abundancia en el área. Se recomienda el uso de trampas para estudios comparando hábitats, áreas de estudio, rangos de hogar, temporadas o especies individuales.

3.1.3 Colecta con tela en el suelo

Una alternativa similar a la colecta por trampas es la utilización de Telas de recolección las que son instaladas en el suelo del bosque bajo las copas de aquellos árboles con producción de frutos en la temporada.

3.1.4 Rastreo de frutos

Chapman et al (1994) estimó la producción de frutos con un método de rastreo en el bosque en recorridos predefinidos (155 km). Recorrían los trayectos cada 2 semanas registrando la presencia de frutos en los árboles, aunque una revisión cada un mes la consideran hubiera sido adecuada también. La abundancia de frutos fue ranqueada en una escala de cero a cuatro. La estimación de la producción de frutos se basó en el número de árboles con producción de frutos en el transecto. De 228 árboles monitoreados un promedio de 6.85 estaba con producción de frutos cada mes.

3.1.5 Transectos de rastreo

De forma similar al método anterior, consiste en el monitoreo de la presencia de frutos en áreas predefinidas.  Chapman et al (1994) utilizó transectos para estimar la producción de frutos. Usó 26 transectos de dimensión 200x10 m, los que fueron ubicados de forma aleatoria en el sitio de estudio. Los transectos  eran revisados cada un mes, se registraba el DAP y rankeaba la producción de frutos de 0 a 4 de todos los árboles con producción de frutos dentro del transecto. La abundancia de frutos se puede considerar por el número de árboles con producción de frutos, el área basal, conteo más rankeo de producción, presencia ausencia de frutos, suma del DAP, volumen de copa, tamaño de copa, área de copa, peso,  porcentaje de la copa con producción de frutos, estimación visual. Lo más común es estimar visualmente el

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tamaño de la producción de frutos y asignar un rango relativo, típicamente en una escala de cero a cuatro (Chapman et al 1994). El estudio por este método requiere un alto consumo de tiempo. Si el dosel del bosque es oscuro, puede demorar a un observador 10 minutos en determinar si existe producción de frutos.

2. METODOS DE CONTEO

3.2.1. Conteo visual por cuadrantes

Chapman et al 1992, reporta el siguiente protocolo de muestreo: para estimar visualmente el número de frutos en un árbol, cinco secciones de 1 m3 de la copa fueron seleccionadas ad libitum dentro de la copa del árbol, en cada sección contó el número de frutos presente. Para áreas ocultas dentro de una unidad, el número de frutos fue estimado. El promedio de los conteos se multiplicó al número de unidades de conteo estimadas existentes en la copa completa del árbol. El número de unidades en la copa, fue dererminada estimando el número de unidades dentro de un brazo del árbol, y luego multiplicando por el número de brazos del árbol. Para cada árbol, estos parámetros fueron hechos un número de veces por cada observador hasta que un número consistente fue obtenido. Con la finalidad de reducir el error entre observadores se condujeron intentos previos de entrenamiento. Este método demandó un tiempo de 5 minutos por árbol, aunque para árboles grandes puede demorar más tiempo.

3.3. METODOS INDIRECTOS

3.3.1 Diámetro a la Altura del Pecho (DAP)

El diámetro del árbol a la altura del pecho (DAP) es un indicador del tamaño del árbol, que se se asume refleja la capacidad del árbol de producir frutos (Chapman et al 1992). Una dificultad para utilizar esta medida son las especies con troncos con refuerzos tipo tabla. Para individuos que presentan más de un tronco se puede usar la sumatoria de DAP de los troncos.

3.3.2 Volumen de copa

Se mide considerando la extensión del eje más largo de la copa y el perpendicular a este, así como el alto de la copa. Para ajustar el cálculo se puede usar la formula volumétrica más ajustada a la forma del árbol. Para lo que se debe clasificar la forma de la copa a las siguientes categorías: hemiesfera, esfera, hemiesfera eliptica, esfera elíptica, y cono (Chapman et al 1992).

EVALUACION DEL DESEMPEÑO DE LOS METODOS

Dado que los distintos métodos de estimación de producción de frutos no han sido calibrados entre ellos, es muy difícil comparar los resultados de distintos estudios (Chapman et al 1994).

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Dependiendo de las características de las especies a evaluar, un método de estimación de producción frutos pueden ser más adecuado o presentar más dificultades que otros. Para especies que producen frutos de gran tamaño y visibilidad  existe mayor posibilidad de realizar conteos visuales en las ramas. Especies con troncos irregulares producen problemas midiendo el DAP. Para árboles emergentes de gran altura es mucho más difícil realizar una estimación precisa del volumen de copa  (Chapman et al 1992).

Para dos especies de árboles de Uganda Chapman et al (1992), encontró que el método de mayor precisión en estimación de la producción de frutos para una especie fue el DAP (con el conteo visual sólo marginalmente significativo), mientras que para la otra especie el conteo visual tuvo mayor precisión que el DAP. El volumen de la copa tuvo valores intermedios de precisión. Considerando ambos parametros consistentemente buenos predictores.

En otra estimación de frutos en el mismo sitio de estudio Chapman et al 1994, comparó la utilización de tres métodos de estimación. Encontraron que el Rastreo de frutos y los transectos estaban muy correlacionados en las estimaciones mensuales de la producción de frutos, sin embargo no así con las estimaciones derivadas de las trampas de semillas.

Según los distintos métodos disponibles, no existiría un método particular que fuera más adecuado para todas las especies y tipos de estudio. Los investigadores deben escoger el método dependiendo del propósito de la investigación, la cantidad de tiempo disponible, la exactitud y precisión requeridos por el estudio (Chapman et al 1992). Los distintos métodos generales no son excluyentes entre sí, pudiendo complementarse para abordar condiciones heterogeneas (Blake et al 1990, Doll et al 2005). Para aumentar la precisión se debe aumentar la proporción de área muestreada. La construcción y monitoreo de trampas de semillas requiere mucho tiempo así como del trabajo de mayor cantidad de personas. Además, debido a su pequeño tamaño y la dificultad de construir una gran cantidad de trampas sólo una pequeña proporción de las áreas de estudio son muestreadas.

Tabla 1. Comparación de los distintos métodos de estimación de la producción de frutos en árboles respecto al Tiempo de empleo en la toma de datos, los costos asociados así como las Ventajas y Desventajas particulares.

Tiempo Costo Ventajas Desventajas

1. Métodos de colecta

Colecta en el suelo ✔✔ ✔✔

●Confusion con hojarasca●Depredación● Alta dificultad en sotobosque complejo

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Tela en el suelo ✖✖ ✖ ● Sin confusion con hojarasca● Depredación● Alta dificultad en sotobosque complejo

Trampas ✖✖✖ ✖✖● Sin Confusión con hojarasca● Disminución depredación

● Menor superficie de muestreo

2. Métodos de conteo visual

Conteo por cuadrantes (Chapman et al 1992) ✔ ✔ ● Preciso para arboles de fruto

grande● Alta variabilidad entre observadores

Conteo desde una ladera ✔✔ ✔✔● Dependiendo de la rugosidad del dosel parte de los árboles quedan ocultos

3. Métodos Indirectos

Abundancia de árboles con frutos ✔✔✔ ✔✔✔

DAP (Chapman et al 1992) ✔✔ ✔✔

● Puede ser muy buen estimador, ideal para muestreos de varias repeticiones y comparación entre áreas

● No puede usarse para comparar más de un año

Volumen de copa (Chapman et al 1992) ✔✔ ✔✔

● Alta variabilidad entre observadores ● No puede usarse para comparar más de un año

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3.2 Condiciones de sitio para la producción de semillas de Beilschmiedia miersii y Cryptocarya alba en su distribución natural, la influencia de la fertilidad de los suelos

Introducción

El sitio forestal corresponde a una combinación determinada de características climáticas, edafológicas y biológicas que se expresan en una zona homogénea y que que en conjunto determinan el desarrollo y desempeño actual o potencial de los árboles en el lugar. Generalmente la calidad del sitio forestal se asocia con las dimensiones de los árboles o volumen de madera que se puede producir en un lugar determinado, no obstante, el concepto también es posible de aplicar a todo tipo de funciones de producción de materia orgánica por los árboles, como la producción de frutos y semillas. La definición del sitio forestal, es además dependiente de la especie o tipo forestal particular. Esto se explica ya que cada especie presenta diferente respuesta fisiológica a las condiciones de sitio en función de su autoecología y requerimientos particulares (Schlatter, apuntes curso).

Para determinar los sitios de una región de interés, se inicia por una secuencia de factores en orden jerarquico que van determinando la intensidad de las diferencias entre sitios. Como una variable de primer orden, corresponde detectar variaciones macroclimáticas, una vez definidas se deben detectar la heterogeneidad microclimática al interior de cada macrozona. Las variables edáficas y fertilidad del suelo, se incorporan luego correspondiendo a una variable de tercer orden definiendo, zonas con mayores o menos limitaciónes en el sitio forestal. Posteriormente, se puede realizar una división más detallada, apoyandose por ejemplo de información de campo, en la que se definen áreas en función del relieve, exposición u otras condiciones

El objetivo de este estudio es evaluar condiciones de sitio asociadas a la producción de semillas en bosques naturales de Beilschmiedia miersii y Cryptocarya alba en la zona central de Chile. En particular, se focaliza y dará mayor enfásis en la influencia de la fertilidad del suelo en la producción de semillas encontrada. La fertilidad de los suelos, en particular la disponibilidad relativa de elementos nutritivos y la disponibilidad de agua tiene alta influencia en la inducción de producción de flores y frutos en los árboles (Wenger 1953, Barnett & Haugen 1995). Se espera que la variabilidad de la fertilidad en los tipos suelos en donde se distribuyen ambas especies de árboles, tendrá una fuerte influencia en la productividad de semillas de los árboles, no obstante este efecto será mediada por las condiciones microclimáticas de cada sitio en particular.

Metodología

Antecedentes generales

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Base de datos georreferenciada de presencia de B. miersii y C. alba.

En la Figura 1 se observa la base de datos de la ubicación georreferenciada de las poblaciones de ambas especies en el área de estudio, utilizado en la selección de puntos de muestreo preliminares (en C. alba están incluidas los rodales de la cordillera de los andes los cuales no aparecen en este mapa). Para B. miersii se utilizaron tres fuentes de información diferentes: i) catastro de bosque nativo, utilizando desde el primer al sexto grado de dominancia de la especie, ii) Novoa (2004)1 y iii) Anglo American Chile y CICA Ingenieros Consultores (2002)2. Para C. alba se utilizó sólo el catastro de bosque nativo, utilizando desde el primer al tercer grado de dominancia de la especie.

Figura 1: Distribución geográfica de B. miersii y C. alba al interior del área de estudio. Cordillera de la Costa, Región de Valparaíso y Región Metropolitana.

1

Novoa P. 2004. Determinación del grado de amenaza del belloto del norte (Beilschmiedia miersii Kosterm., Lauraceae), mediante el uso de la metodología UICN 2001. Versión 3.1. Chloris Chilensis Año 7 Nº 2. URL: http://www.chlorischile.cl. Basado en el Documento Técnico Nº 387 de la Oficina de Estudios y Planificación, CONAF, V Región. CONAF-V Región.

2

Anglo American Chile - CICA Ingenieros Consultores. 2002 Estudio sobre distribución geográfica y estado de conservación del belloto del norte (Beilschmiedia miersii). 75 pp. y anexos.

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Figura 2 Ubicación de los puntos de muestreo de producción de frutos para B. miersii y C. alba.

Muestreo producción de frutos B. miersii y C. alba verano año 2013.

En la Figura 2 se puede apreciar la ubicación geográfica de los puntos de muestreo seleccionados para la cuantificación de la producción de frutos de ambas especies. El muestreo fue realizado en Febrero (B. miersii) y Mayo (C. alba) del año 2013.

Construcción de variable respuesta: Densidad de frutosLas variables a evaluar para describir la producción de frutos corresponde a la densidad de frutos por árbol y la proporción de árboles con frutos por localidad. Para calcular la densidad de frutos por árbol, i) se cargó en ArcGis 9.3 la fotografía de la copa del árbol, ii) se delimitó el contorno de la copa del árbol y se creó una grilla para guiar el conteo de frutos, ii) se contabilizó el número de frutos manualmente para la copa completa obteniendo así el número total de frutos, para el cálculo de densidad iii) se generó una grilla sobre la imagen de la copa en la que el tamaño del cuadrante fuese del mismo tamaño del fruto de la fotografía del árbol, luego iv) se interceptó la grilla con el contorno de la copa para saber el número de cuadrantes del tamaño de un fruto que existen en la copa. Finalmente se calculó el área promedio de un fruto, lo cual se obtuvo del promedio de anchos y largos medidos con un pie de metro, este valor se utilizó como dato constante para todos los árboles.

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Utilizando la información obtenida en terreno, más la cuantificación de la densidad de frutos en gabinete, se construyó una base de datos para cada especie. En el cuadro 3 se detalla la información contenida en cada base de datos.

Especies y zona de estudio

Como se señala previamente, este proyecto se focaliza en dos especies del bosque esclerófilo:

Cryptocarya alba (Peumo) y Beilschmiedia miersii (Belloto del norte), y como área de estudio las regiones de Valparaíso y Metropolitana. Si bien C. alba distribuye entre las IV y IX Regiones sus mayores poblaciones se concentran en el centro del país, mientras que toda la distribución B. miersii está comprendida entre las regiones V y M, con excepción de una población marginal en la VI región (Donoso 2006). Ambas especies producen frutos uniseminados que alcanzan su maduración a fines verano y otoño. En particular los frutos de C. alba maduran entre los meses de marzo y julio, mientras que los de B. miersii entre Febrero y Abril (Cabello y Donoso 2006, Cabello 2006).

Clima del área

La zona de estudio se encuentra bajo un régimen climático del tipo mediterráneo, caracterizándose por un régimen estacional de precipitaciones y temperaturas, con inviernos fríos y húmedos y veranos cálidos y secos (Aschmann 1984). Ambas especies distribuyen bajo los 2000 msnm, por lo que no existen poblaciones que ocupen la otra parte de la región sometida a un régimen climático de tundra de altura. Con la finalidad de detectar la variabilidad de las condiciones climáticas dentro de la región de estudio se utilizó la información climática de las variables Temperatura Media Anual y Precipitaciones Anuales obtenidas de WORLDCLIM (Hijmans et al 2005). Sobre la cobertura de estas variables climáticas, se digitalizaron visualmente zonas relativamente homogéneas (en adelante distritos) por cada 5°C y cada 150 mm de variación en temperatura media anual y precipitaciones.

D e lim ita c ión d e la c op a y

c on te o de fru tos

E n c on tra r g rilla c on c u a d ra n te s d e l ta m a ñ o d e

los fru tos

In te rc e p c ion d e la d e lim ita c ión d e la c op a c on

la g rilla N ú m e ro d e c u a d ra n te s d e l

ta m a ñ o d e l fru to q ue e s ta n

e n la c op a ( in te rc e p c ión)

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Tipos de suelo

Considerando la clasificación de grandes tipos de Suelos de Chile (Luzio & Alcayaga 1992), en la zona de estudio existirían dos grandes grupos de suelo: 1) Suelos graníticos de la costa; suelos derivados de terrazas marinas altas ubicados en la zona costera entre Los Vilos e Isla Mocha. En la vertiente poniente de la Cordillera de la Costa los suelos se han desarrollado directamente a partir de roca granítica. Se ubican en zonas con un relieve plano a ligeramente inclinado. Comprende suelos de los órdenes Alfisoles (suelos con buen grado de evolución) con inclusiones de suelos Inceptisoles (suelos de menor evolución). 2) Suelos aluviales del Valle Central, comprende suelos principalmente Alfisoles, aunque tambien con presencia de Mollisoles y Entisoles. En la depresión intermedia los Mollisoles tienen un desarrollo moderado, en algunas localidades los suelos derivan de materiales calcáreos. En las áreas orientales de la Cordillera de la Costa entre San Antonio y Parral los Alfisoles derivan de granito y presentan un fuerte incremento del contenido de arcilla en profundidad.

Datos de Series de suelos

Se obtuvo descripción de las series de suelo del catastro de información de CIREN. Esta base de datos cartográfica, permitió determinar la serie de suelo para cada una de las localidades muestreadas. Dado la cobertura presenta algunas zonas con vacíos de información, para puntos ubicados a distancias <200 m de áreas con información se asignó la serie de suelos más cercano. En el caso contrario se consideró el punto en la categoría S/I.

Para cada una de las series de suelo, en la que existieron puntos de muestreo se extrajo las siguientes variables edáficas, basadas en la descripción de las series proporcionadas por CIREN, para la RM (CIREN 1996) y Región de Valparaíso (CIREN 1997). Estas variables corresponden a: Profundidad fisiológica en cm (considerando la mayor profundidad en la que se registran raíces finas), Densidad aparente, Textura, Drenaje, Contenido de Materia orgánica, pH, Suma de bases y Saturación de bases. Además se estimo la Capacidad de agua aprovechable (CAA), correspondiendo a la sumatoria del volumen de agua aprovechable dentro de 1 m2 de suelo, para lo cual se utilizó los valores de humedad aprovechable y la profundidad de cada horizonte dentro de la profundidad fisiológica.

Muestreo de producción de frutos

Se muestreó la producción de semillas de C. alba y B. miersii durante el año 2013. Se seleccionaron 51 y 50 sitios de cada especie respectivamente, los cuales se visitaron durante el periodo de fructificación. En cada sitio se registro la producción de frutos a través de observaciones panorámicas en un radio de 25o m en el caso de B. miersii y 15o m para C. alba (Figura 3).

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Figura 3. Método de observación panorámica para el muestreo de producción de semillas, a) ejemplo del radio de visualización para el conteo. b) esquema del perfil de la observación radial desde altura.

En cada población muestreada se categorizaron los hábitat presentes (quebradas, laderas con exposición norte o sur). Se calificó la pendiente (baja (<5%), media (5 – 45%) y alta (> 45%)). Se registró la proporción de la superficie cubierta en la parcela de cada hábitat y la cobertura árborea. Se cuantificó el número de individuos observados de cada especie objetivo dentro del radio de observación. En el caso existiera estructuras frutales en un individuo, se describió su posición sociológica (Emergente, Dominante, Codominante o Aislado) y se tomaron fotografías de la copa del árbol. Las fotografías de cada individuo fueron procesadas de las cuales se obtuvo el número de frutos por árbol así como la superficie de la copa. Para efectos de los siguientes análisis se consideraron como variables respuesta de cada localidad muestreada, la proporción de árboles de la especie con frutos (número de árboles con fruto/número de árboles totales) y la densidad promedio de frutos por árbol (promedio (numero de frutos/superficie de copa)).

Resultados

Tomando en consideración la variación interna de las temperaturas y precipitaciones, se definieron un total de 15 distritos microclimáticos en la zona muestreada (Figura 1). El rango de variación de la temperatura media anual comprendió entre 9,7 - 26,1 °C en los distritos definidos , clasificando los distritos ubicados en el primer tercio del rango como fríos y el último tercio como distritos cálidos. Por otro lado, las precipitaciones variaron entre 277 y 685 mm anuales, considerando el primer tercio del rango como distritos secos y en el último tercio como lluviosos.

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Figura 1. Distritos bioclimáticos definidos para la distribución de los puntos de muestreo de producción de semillas.

Los suelos abarcados en el muestreo realizado, comprendieron 6 series de suelo diferentes en B. miersii (sumado a 5 localidades en tipos misceláneos y sin información). Mientras que las poblaciones muestreadas de C. alba comprendieron 11 series de suelo (sumado a 13 localidades en tipos misceláneos y áreas sin información) (Tabla 1). En el caso de B. miersii, se muestreron preferentemente Alfisoles, Inceptisoles y dos Asociaciones de suelo, mientras que para C. alba además de los grupos anteriores hubo además muestreo en distintas series de Mollisoles.

Tabla 1. Grupos de suelos abarcados en los puntos de muestreo de producción de semillas.

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Respecto a las características de fertilidad de los suelos, todos los suelos muestreados eran profundos a moderadamente profundos (>40 cm) y con pH dentro del rango neutro (Tabla 2). No obstante, en común existiendo importantes propiedades limitantes para el desarrollo vegetal; 1) de las pocas series que contaban con información de densidad aparente todas tenían valores altos, lo que representa una dificultad para la penetración del enraizamiento. 2) Todos los suelos muestreados registraron bajos valores de Capacidad de agua aprovechable. 3) Todos los suelos poseían bajas concentraciones de Materia orgánica (<5%). Uno de los factores en los que existío variabilidad fue en el regimen de elementos nutrivos, aunque una mayor parte posee valores altos de suma y saturación de bases (Tabla 2).

Al evaluar la fertilidad de los suelos en función de los cuatro factores considerados, tres series obtuvieron valores Altos de fertilidad, 6 con fertilidad Media-Alta, 2 con fertilidad Media-Baja, 1 con Baja y 1 con Muy Baja (Tabla 3).

Tabla 2. Características de las series de suelo dentro del muestreo de producción de semillas.

Orden Serie PROFUNDIDAD TEXTURA DENSIDAD CAAcm Calificación Calificación APARENTE mm m-2 Calificación

Alfisol LVZ 78 Profundo Mod. Gruesa 1.6 88.6 BAJAAlfisol LALN 58 Mod. Profundo Media - 64.8 BAJAAlfisol LALS 50 Mod. Profundo Media - 50.6 BAJA

Inceptisol MN 51 Mod. Profundo Mod. Gruesa - - -Mollisol LGT 72 Profundo Gruesa - 23.5 MUY BAJAMollisol STG 70 Profundo Mod. Gruesa 1.7 - -Mollisol HCP 72 Profundo Media - 54.2 BAJAMollisol CHL 42 Mod. Profundo Media - - -Mollisol MTZ 64 Mod. Profundo Media - - -Mollisol CMP 49 Mod. Profundo Media - 43.9 MUY BAJAMollisol CHD 70 Profundo Media - 65.3 BAJA

- RBC 60 Mod. Profundo Mod. Fina 1.48 75.7 BAJA- VTH 60 Mod. Profundo Media 1.31 61.9 BAJA

Orden Grandes grupos Serie de sueloNumero de Sitios

Código serie B. miersii C. alba

ALFISOL Ultic HaploxeralfsLo Vasquez LVZ 23 14

Asociacion la Lajuela Norte LALN 3 -Asociacion la Lajuela Sur LALS - 3

INCEPTISOL Typic Xerochrepts Asociacion Mansel MN 7 4

MOLLISOL

Entic Haploxerolls Longotoma LGT 1 -Santiago STG - 1

Fluventic Haploxerolls Hualcapo HCP - 1Lithic Haploxerolls Asociacion Challay CHL - 2Oxic Haplustolls Asociacion Matanzas MTZ - 1

Ultic Haploxerolls Campiche CMP - 1Chada CHD - 1

Sin clasificar Asociacion Rabuco RBC 6 4Sin clasificar Asociacion Vitahue VTH 5 6

Escarpe - 2OTROS Quebrada 1 5

Caja de Estero 1 3SIN INFORMACION 3 3

TOTAL 50 51

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Tabla 2. Continuación

Tabla 3. Fertilidad relativa de las series de suelo muestreadas. Para cada uno de los aspectos de fertilidad, Espacio arraigable, Regimen de aire, Regimen de agua y Elementos Nutritivos, se indica la limitación relativa en el eje. Donde: - : Sin Limitación, ++ : Limitación media, +++: Alta Limitación. Cada eje de la fertilidad fue evaluado cualitativamente según los valores de las variables que influyen en cada aspecto.

Al evaluar la relación entre la fertilidad del suelo y la producción de semillas, no se obtuvo una relación, en el caso de C. alba las localidades con mayor proporción de árboles con producción de frutos y mayor densidad de frutos se obtuvieron en suelos de Baja y Media-alta Fertilidad,

Orden BASES ELEMENTOS NUTRITIVOSMO1 Suma Saturación Calificación

LVZ 1,9 6,6 11 79,7 ALTOLALN 2,6 5,5 - - -LALS 7,5 5,4 - - -MN 2,5 6,76 13,49 97 ALTOLGT 1,4 6,4 3,8 62 BAJOSTG 3,3 7,8 - - -HCP 2,2 7,6 11,5 100 ALTOCHL - 5,68 10,4 64 ALTOMTZ 3,7 5,82 13,78 79 ALTOCMP 4,3 6 8,4 53 MEDIOCHD 4,5 6,3 21,5 75 MUY ALTO

- RBC - 6,5 16,46 58 MUY ALTO- VTH - 6,9 16,17 35 MUY ALTO

Serie pHAlfisolAlfisolAlfisol

InceptisolMollisolMollisolMollisolMollisolMollisolMollisolMollisol

Taxón Serie Espacio Regimen Regimen Elementos FERTILIDADarraigable de Aire de Agua Nutritivos

Ultic HaploxeralfsLVZ - - ++ ++ MEDIA-ALTA

LALN ++ - ++ ++ MEDIA-ALTALALS ++ ++ ++ - MEDIA-ALTA

Typic Xerochrepts MN ++ ++ +++ +++ BAJA

Entic Haploxerolls LGT - - +++ +++ MEDIA-BAJASTG - - +++ ++ MEDIA-ALTA

Fluventic Haploxerolls HCP ++ +++ - - MEDIA-ALTALithic Haploxerolls CHL ++ ++ ++ +++ MEDIA-BAJAOxic Haplustolls MTZ - - - - ALTA

Ultic Haploxerolls CMP +++ +++ +++ +++ MUY BAJACHD ++ ++ - - MEDIA-ALTA

- RBC - ++ - - ALTAVTH - - - ++ ALTA

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mientras que para B. miersii los mayores valores fueron obtenidos en suelos con fertilidad Baja y Alta (Figuras 3 y 4).

Al considerar la variación respecto a los distritos microclimáticos, tampoco se encontró una relación evidente respecto a los extremos de temperatura y precipitaciones, obteniendose valores altos de productividad de semillas tanto en situaciones cálidas como frías, así como en distritos secos y lluviosos (Figura 5). Por otro lado, al considerar la combinación de factores del microclima y fertilidad del suelo, tampoco se observa una relación evidente respecto a la influencia de estas variables ambientales (La lista completa de los sitios se presenta en dos tablas de información complementaria).

Figura 3. Valores de Proporción de árboles con frutos en función de la fertilidad de los suelos

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Figura 4. Valores de Densidad promedio de frutos de las localidades muestreadas en función de la fertilidad de los suelos

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Figura 5. Variación de la Proporción de árboles con frutos (PropAP) y la densidad promedio de frutos por localidad, en función de la clasificación de distritos microclimáticos.

Discusión y Recomendaciones

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En la zona de estudio muestreada existió una gran variabilidad tanto en condiciones microclimáticas como en la fertilidad de suelos. Del hecho que no se haya encontrado una relación directa entre las condiciones microclimáticas y del suelo se puede deber a que:

1.Las variables microclimáticas se basaron en el comportamiento histórico, mientras que la producción de frutos está mediada más bien por las tendencias de los años previos a la temporada

2. Existen otras variables climáticas diferentes a las consideradas que influyen más directamente a la producción que las consideradas.

3. Respecto a los suelos, es quizás muy influyente considerar la variabilidad interna, la cual puede estar mediada por la topografía y el relieve particular.

Se recomienda evaluar las condiciones de sitio incorporando otras variables climáticas, en particular aquellas asociadas a las últimas temporadas. Una variable importante como la humedad del suelo, no está únicamente alimentada por las precipitaciones, puesto que la cercanía a cursos de agua y la existencia de napas pueden nutrir a los árboles. Además, en la zona costera, la influencia de la neblina puede contribuir de forma importante al ciclo hídrico del sistema, el cual no es registrado en las precipitaciones. No obstante, es necesario incorporar un análisis estadístico multivariado con el fin de descartar potencial existencia de correlación no detectada en las tendencias gráficas. Finalmente, se recomienda en futuros muestreos, direccionar nuevas localidades en series de suelo con menor representación en el muestreo del año 2013. Además, aquellos sitios que no se encontró una descripción de suelos (extremo norte sector los Molles), sería muy interesante levantar información sobre las características del suelo, puesto se registraron altos valores de producción de frutos para ambas especies.

Referencias

Aschmann, H., 1984. A restrictive definition of Mediterranean climates. Bull. Soc. Bot. France, 131: 21-30.

Barnett, J.P. & R. O Haugen. (1995). Producing seed crops to naturally regenerate southern Pines. United States, Department of Agriculture. 14 p.

CIREN (1996). Estudio agrológico de la Región Metropolitana. Centro de Información de Recursos Naturales. Publicación 115. 464 p.

CIREN (1997). Estudio agrológico de la V Región. Centro de Información de Recursos Naturales. Publicación 116. 586 p.

Donoso, C. 2006. Las especies arbóreas de los bosques templados de Chile y Argentina,

Autoecología. Marisa Cuneo Ediciones. Valdivia, Chile. 678p.

Luzio, W. & Alcayaga, S. Mapa de Asociaciones de Grandes Grupos de Suelos de Chile. Agricultura Técnica (Chile). 52 (4): 347-353.

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Wenger, K. F. (1953). The Effect of Fertilization and Injury on the Cone and Seed Production of Loblolly Pine Seed Trees.

Schlatter, J. E (Apuntes). Evaluación de la Calidad del sitio y su relación con la productividad forestal. Apuntes de curso 6 p.

Información complementaria 1. Localidades muestreadas de B. miersii. Fueron ordenadas en orden descendente respecto a la densidad de frutos.

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Sitio DISTRITO CLIMATICO Serie Temperatura Precipitaciones Fertilidad Suelo DENS PROPEl Chalqui Frio Lluvioso Alto Cantillana MN Frio Lluvioso Baja 7.53 45.45Los colihues I Medio Lluvioso Costero Sur Medio LVZ Medio Lluvioso M-Alta 6.86 44.68Cajon las mellisas Calido Seco Calido Seco 5.79 90.32Qda. Escobares Medio Lluvioso Costero Sur Medio LVZ Medio Lluvioso M-Alta 5.41 16.67El almendral Frio Seco Serranias VTH Frio Seco Alta 5.4 47.5Chilicauquen I Medio Seco Costa LVZ Medio Medio M-Alta 4.93 5.26Los hornos Calido Seco Calido Seco 4.87 92.86La Canela I Medio Seco Costa LVZ Medio Medio M-Alta 4.43 66.67Qda. La retamilla Frio Seco Norte MISC Frio Seco 4.29 46.15Las trancas- Zapallar Calido Medio lluvioso LVZ Calido Medio M-Alta 4.04 4.76El chache Frio Seco Serranias VTH Frio Seco Alta 3.9 54.76El almendrado Frio Medio La Campana MN Frio Medio Baja 3.81 37.1Qda. Bellotuda (Anglo) Frio Seco Serranias RBC Frio Seco Alta 3.81 28.79Qda.Las pataguas Calido Medio lluvioso LVZ Calido Medio M-Alta 3.59 20Bellotos de Pucalan Medio Seco Costa LVZ Medio Medio M-Alta 3.39 52.94San Antonio Medio Seco Costa LVZ Medio Medio M-Alta 3.23 61.54

Frio Seco Serranias RBC Frio Seco Alta 3.17 78.95Cuesta el melon Medio Seco Costa VTH Medio Medio Alta 2.8 26.67cerro culipran II Frio Lluvioso Alto Cantillana MN Frio Lluvioso Baja 2.74 31.25La viluma Frio Lluvioso Alto Cantillana MN Frio Lluvioso Baja 2.6 26.32cerro culipran I Frio Lluvioso Alto Cantillana MN Frio Lluvioso Baja 2.51 16Qda. El cura II Frio Seco Serranias RBC Frio Seco Alta 2.35 27.27Altos de pucalan Medio Seco Costa RBC Medio Medio Alta 2.23 17.95Lliu-Lliu Frio Medio La Campana LVZ Frio Medio M-Alta 2.2 22.22Cholqui III Frio Lluvioso Pre Cantillana LAL Medio Lluvioso M-Alta 2.12 15.15Qda. El cura III Frio Seco Serranias RBC Frio Seco Alta 1.73 76.92Cholqui I Frio Lluvioso Pre Cantillana LAL Medio Lluvioso M-Alta 1.7 25.93El molino, Colliguay Frio Medio La Campana LVZ Frio Medio M-Alta 1.6 19.51Altos de cantillana Frio Lluvioso Alto Cantillana MN Frio Lluvioso Baja 1.53 62.86Aguas frias Medio Lluvioso Costero Sur Medio LVZ Medio Lluvioso M-Alta 1.53 24.14Qda. Agua salada Calido Medio lluvioso Calido Medio 1.33 13.64Cholqui II Frio Lluvioso Pre Cantillana LAL Medio Lluvioso M-Alta 1.3 21.74Cerro lomo 2 Medio Lluvioso Costero Sur Medio LVZ Medio Lluvioso M-Alta 1.17 2.7Longotoma Calido Medio lluvioso LGT Calido Medio M-Baja 1.1 18.52El Pangue Frio Lluvioso Pre Cantillana LVZ Medio Lluvioso M-Alta 0.97 6.25Tierras blancas Calido Medio lluvioso LVZ Calido Medio M-Alta 0.91 13.79Los romeros Frio Seco Norte VTH Frio Seco Alta 0.84 62.5Tantehue - cerro atutemo Frio Lluvioso Pre Cantillana LVZ Medio Lluvioso M-Alta 0.71 15Qda. Los maquis Calido Medio lluvioso LVZ Calido Medio M-Alta 0.71 13.33Qda. El Ajial Calido Seco VTH Calido Seco Alta 0.3 14.81Qda. El belloto Calido Medio lluvioso LVZ Calido Medio M-Alta 0.15 3.57Carmen alto Frio Lluvioso Pre Cantillana LVZ Medio Lluvioso M-Alta 0 0Qda. Los bellotos Frio Lluvioso Pre Cantillana MN Medio Lluvioso Baja 0 0Puente colliguay Medio Lluvioso Costero Sur Medio LVZ Medio Lluvioso M-Alta 0 0

Frio Medio La Campana LVZ Frio Medio M-Alta 0 0San pedro Frio Medio La Campana RBC Frio Medio Alta 0 0Chilicauquen II Medio Seco Costa NOSU Medio Medio 0 0La Canela II Medio Seco Costa LVZ Medio Medio M-Alta 0 0Fundo sutil Calido Medio lluvioso LVZ Calido Medio M-Alta 0 0Qda. Los Maquis, sopraval Calido Medio lluvioso LVZ Calido Medio M-Alta 0 0

Estero Garreton, El melᄒn

Cajᄒn grande (PN.Campana)

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Información complementaria 2. Localidades muestreadas de C. alba. Fueron ordenadas en orden descendente respecto a la densidad de frutos. Se indica el distrito correspondiente, la calificación de temperatura media y precipitaciones y la calificación de fertilidad del suelo.

Sitio DISTRITO CLIMATICO Serie Temperatura Precipitaciones Fertilidad Suelo DENS PROPE251 Calido Seco Calido Seco 178.67 45Camino a los Guindos 2Frio Lluvioso Pre Cantillana LVZ Medio Lluvioso M-Alta 171.87 31.43E37-D(2) Frio Seco Norte LVZ Frio Seco M-Alta 159.62 75Camino a los GuindosFrio Lluvioso Pre Cantillana LVZ Medio Lluvioso M-Alta 142.39 59.3Fundo el Risco Frio Lluvioso Alto Cantillana MN Frio Lluvioso Baja 137.98 59.38Cuesta Frio Medio La Campana LVZ Frio Medio M-Alta 118.19 1.52Fundo el Peumo Frio Lluvioso Sur Andes CHD Frio Lluvioso M-Alta 114.89 2.5E251(2) Calido Seco Calido Seco 105.8 31.75Ramon SubercaseauxFrio Lluvioso Sur Andes Frio Lluvioso 92.1 9.68Melocia Calido Lluvioso Valparaiso LVZ Calido Lluvioso M-Alta 91.51 2.73Hito de la independenciaCalido Lluvioso Valparaiso LVZ Calido Lluvioso M-Alta 90.05 37.5Altos de cantillana Frio Lluvioso Alto Cantillana MN Frio Lluvioso Baja 88.58 23.08El Espinal Calido Seco Calido Seco 79.72 5.63Primer puente Calido Lluvioso Valparaiso Calido Lluvioso 66.66 26.12La Mina: El Pangal Frio Seco Serranias Frio Seco 59 12.2Casa Santa Ana Frio Medio La Campana HCP Frio Medio M-Alta 50.21 3.39Parque nacional: La CampanaFrio Medio La Campana RBC Frio Medio Alta 41.53 3.81Cuesta Valmaceda Calido Lluvioso Valparaiso MISC Calido Lluvioso 38.52 9.57Quebrada el Venado Frio Medio La Campana LVZ Frio Medio M-Alta 36.56 14.29Hijelas Frio Seco Serranias RBC Frio Seco Alta 33.28 2.22Acceso sur al tunel el melonMedio Seco Costa VTH Medio Medio Alta 21.92 2La Mina: El Pangal 2 Frio Seco Serranias VTH Frio Seco Alta 18.21 3.75La Obra Frio Lluvioso Sur Andes CHL Frio Lluvioso M-Baja 11.72 9.52Las palmas Frio Medio La Campana Frio Medio 4.28 3.85Cuesta de la 'M' Medio Lluvioso Costero Sur Medio LVZ Medio Lluvioso M-Alta 3.19 4.11Rapel Medio Lluvioso Costero Sur Medio MTZ Medio Lluvioso Alta 0 0Porada Huaiguen Frio Lluvioso Sur Andes Frio Lluvioso 0 0Mina: Equis Frio Lluvioso Alto Cantillana MN Frio Lluvioso Baja 0 0Reserva: Rio clarillo Frio Lluvioso Sur Andes Frio Lluvioso 0 0Cuesta Lo Brado MEdio Medio SUR MN Medio Medio Baja 0 0Manquehue Frio Lluvioso Norte Andes CHL Frio Lluvioso M-Baja 0 0Peage Zapata Medio Lluvioso Costero Sur Medio LVZ Medio Lluvioso M-Alta 0 0Cerro la Campana Frio Medio La Campana LVZ Frio Medio M-Alta 0 0La Campana 2 Frio Medio La Campana RBC Frio Medio Alta 0 0Tranque quintero bajo Medio Seco Costa CMP Medio Medio Muy Baja 0 0F-20 Medio Seco Costa RBC Medio Medio Alta 0 0F-126 Medio Seco Costa LVZ Medio Medio M-Alta 0 0F-30 E Medio Seco Costa Medio Medio 0 0Embalse San Alfonso Calido Medio lluvioso Calido Medio 0 0E-46 Calido Medio lluvioso LVZ Calido Medio M-Alta 0 0F-30-E(3) Calido Medio lluvioso LVZ Calido Medio M-Alta 0 0F-30-E(2) Calido Medio lluvioso Calido Medio 0 0E281 Calido Medio lluvioso VTH Calido Medio Alta 0 0Quebrada el Pobre Calido Seco VTH Calido Seco Alta 0 0E253 Frio Seco Norte VTH Frio Seco Alta 0 0Los Romeros Frio Seco Norte Frio Seco 0 0al Norte de E35 Frio Seco Norte VTH Frio Seco Alta 0 0E37-D Frio Seco Norte LVZ Frio Seco M-Alta 0 0

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3.3 Influencia del microclima y condiciones de sitio en la producción de semillas de Cryptocarya alba y Beilschmiedia miersii en rodales naturales.

Introduction

Las condiciones microclimáticas es uno de los principales factores que gatillan el éxito o fracaso de la producción de semillas en un rodal. La correlación entre la producción de semillas y la metereología, es tan estrecha como lo es la influencia del tiempo en la generación de incendios. Este conocimiento es extremadamente útil en la planificación de colectas de semillas, o la preparación de sitios para propósitos de regeneración natural.

La única forma de predecir las fluctuaciones en la producción de semillas, se basa en una comprensión de las causas básicas de la relación de la meteorología con la fenología de las especies. El ciclo reproductivo de un rodal forestal puede ser influido por varios mecanismos fisiológicos y químicos, entre los que participan hormonas, nutrientes, la humedad del suelo, la luz y la temperatura.

En este capítulo pretendemos detectar regiones ambientales que se correlacionen de forma cosistente con la producción anual de semillas de Cryptocarya alba y Beilschmiedia miersii. Existe muy poca investigación sobre la relación del clima en la producción de semillas en rodales naturales, pretendemos contribuir con información sobre estos fenómenos de modo tal sirvan de base para el establecimiento de fuentes semilleras para ambas especies.

Métodos

Los bosques de B. miersii se encuentran acotados a, distribuyen bajo los 1200 msnm Los bosques de C. alba tienen una distribución un poco más amplia distribuyendo entre el nivel del mar hasta los 1500 msnm.

La región de estudio se encuentra bajo un regimen climático del tipo mediterráneo, caracterizandose por un régimen estacional de precipitaciones y temperaturas, con inviernos fríos y húmedos y veranos cálidos y secos (Aschmann 1984). La influencia costera, la variación altitudinal y la topografía da origen a una fuerte variabilidad microclimática dentro de la región (Luebert y Pliscoff 2012). Considerando el comportamiento climático histórico, la temperatura media anual varía entre 9,7 - 26,1 °C en el rango de distribución de ambas especies. Mientras que las precipitaciones anuales varían entre 277 a 685 mm anuales (WORLDCLIM, Hijmans et al 2005).

Tipos de suelo

En la zona de estudio existen dos grandes grupos de suelo: suelos graníticos y suelos aluviales. Los suelos graníticos de la zona costera provienen de terrazas marinas, mientras que en la vertiente poniente de la Cordillera de la Costa se han desarrollado directamente a partir de roca. Comprende suelos de los órdenes Alfisoles (suelos con buen grado de evolución) con inclusiones de suelos Inceptisoles (suelos de menor evolución). En las áreas orientales de la

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Cordillera de la Costa entre San Antonio y Parral los Alfisoles derivan de granito y presentan un fuerte incremento del contenido de arcilla en profundidad. Los suelos aluviales del Valle Central, comprende suelos principalmente Alfisoles, aunque tambien con presencia de Mollisoles y Entisoles. En la depresión intermedia los Mollisoles tienen un desarrollo moderado, y en algunas localidades los suelos derivan de materiales calcáreos.

Muestreo producción de frutos

Se distribuyeron parcelas de muestreo en todo el rango de distribución de ambas especies. Un total de 54 parcelas semicirculares (250 m de radio) fueron muestreadas en todo el rango de distribución de B. miersii entre Febrero y Marzo durante los años 2013 y 2014. Para C. alba un total de 66 parcelas semicirculares (150 m de radio) fueron muestreadas en el rango de distribución de la especie entre Abril y Mayo durante los años 2013 y 2014 (Tabla 1). La selección y distribución de las parcelas de estudio procuraron abarcar todo el rango climático ocupado por las especies, para lo cual se realizó un análisis a priori de la variabilidad de temperaturas y precipitación en la distribución actual de ambas especies en la región de estudio.

Datos climáticos

Considerando el ciclo fenológico de ambas especies (Tabla 2) para ambas temporadas de muestreo, Para cada uno de estos periodos se extrajeron los valores de: Precipitación acumulada, Temperatura media, Días con Temperatura media <5º, Días con Temperatura >28ºC. Además de los periodos fenólogicos respectivos se utilizó el valor anual de precipitación del año anterior así como la precipitación acumulada de la temporada seca anterior.

Tabla 1. Rango temporal considerado para la generación de variables metereológicas asociadas a las temporadas de fructificación muestreadas 2013 y 2014.

Periodo fenológico Beilschmiedia miersii Cryptocarya alba

Prefloración 2013

Prefloración 2014

Sin información

JUN - OCT 2012

ENE - JUN 2012

ENE - JUN 2013

Floración 2013

Floración 2014

ENE 2012 - FEB 2012

DEC 2012 - FEB 2013

JUL - OCT 2012

JUL - OCT 2013

Prefructificación 2013

Prefructificación 2014

SEP - NOV 2012

SEP - NOV 2013

NOV 2012 - MAR 2013

NOV 2013 - MAR 2014

Fructificación 2013 DEC 2012 - FEB 2013 ENE - APR 2013

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Fructificación 2014

DEC 2013 - FEB 2014

ENE - APR 2014

Otras Variables

Además de las variables metereológicas indicadas se recogió información para cada una de las localidades muestreadas sobre las siguientes variables: 1) Hábitat, 2) Indice de Humedad topográfica. 3) Oscilación térmica de los años 2011, 2012 y 2013. 4) Precipitación annual de los años 2012 y 2013, 5) Días con precipitación durante invierno de los años 2012 y 2013. 6) Distancia a la costa. 7) Distancia a cursos de agua 8) Altitud.

Análisis estadístico

Para evaluar posibles efectos de la variabilidad geográfica y climática sobre la producción de semillas, primero utilizamos estadística descriptiva y analisis de regresión simple. ANOVA y pot hoc Tukey Test fue usado para evaluar diferencias entre hábitats en la proporción de árboles con frutos y en la densidad de frutos registrada. Análisis de regresión simple y múltiple se llevaron a cabo para examinar la relación entre la producción de semillas con el conjunto de variables climáticas y ambientales descritas.

Resultados

La producción de frutos de B. miersii ocurrió en el 82% (n=50) de las localidades muestreadas en la temporada 2013 y en el 100% (n=34) de las localidades en el año 2014. Para C. alba el 51% (n=51) de las localidades visitadas durante el año 2013 presentó producción de frutos y el 82% (n=49) de las localidades visitadas el año 2014.

En un rodal no todos los árboles de la especie presentan producción de frutos. La proporción de árboles con frutos en rodales de B. miersii alcanzó 40.7% (2.7-100%) promedio el año 2013, y un 73.8% (18.2-100%) para el año 2014. Para C. alba la proporción de árboles con frutos fue en promedio 20.2% (1.6-75%) el año 2013, y un 23% (1.9-100%) para el año 2014.

La producción de semillas para B. miersii alcanzó 1.9 (±2.5) semillas/m2 de copa como densidad promedio el año 2013 y 5.1 (±4.6) semillas/m2 el año 2014. Para C. alba la densidad de frutos promedio fue de 27.1 (±40.7) semillas/m2 el año 2013 y 25.7 (±34.8) semillas/m2 el año 2014.

Efecto del hábitat

Para B. miersii mayor proporción de localidades presentaron producción de frutos en el hábitat de Quebrada (85% y 100% de las localidades muestreadas el 2013 y 2014 respectivamente), coincidiendo con el ambiente en que la especie se encuentra con mayor frecuencia. Un análisis de varianza (ANOVA) reveló diferencias significativas entre hábitats en la proporción de árboles con frutos de B. miersii, así como la densidad de frutos. De acuerdo a un post-hoc Tukey HSD

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test de comparación múltiple, en el hábitat de Ladera Norte fue significativamente mayor ambos parámetros (p<0.001) respecto a los otros hábitats durante el año 2013. No obstante, valores similares fueron obtenidos durante la temporada 2014 en el hábitat de Quebrada (Tabla 2).

Para C. alba mayor proporción de localidades presentaron producción de frutos en los hábitats de Quebrada y Valle. Una mayor proporción de árboles con frutos, así como una mayor densidad de semillas se registró en estos hábitats (Tabla 2), sin embargo no se detectaron diferencias significativas entre hábitats para ambas temporadas muestreadas (Tabla 2).

Tabla 2. Localidades y producción de semillas por hábitat y temporada para cada especie de estudio. Se presenta la proporción de sitios con el hábitat presente, entre paréntesis el número de sitios. El promedio de la proporción de árboles con semillas por localidad, entre paréntesis el número de árboles muestreados por localidad. Finalmente, la densidad promedio de frutos por hábitat.

Quebrada Valle L. Sur L. Norte L. WE ANOVA

Beilschmiedia miersii

Proportion of sites producing seeds

2013 85%(46) - 64%(11 ) 71%(7 ) 100%(2) -

2014 100%(35) 100%(1) 100%(1) - - -

Proportion of trees seeding

2013 30%a(1022) 18%a(243) 66%b(49) 59%a(13) F(3,49)=7.81, p<0.001

2014 73%a(778) 79%a(19) 100%a(1) F(2,34)=0.75, p=0.48

Average Seed Production (seeds/m2)

2013 1.4a 1.7a 5.9b 0.4a F(3,49)=7.01, p<0.001

2014 4.9a 7.3a 10.0a F(2,34)=0.7, p=0.5

Cryptocarya alba

Proportion of sites producing seeds

2013 46%(35) 63%(8) 30%(23) 14%(7) 25%(4)

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2014 81%(37) 40%(5) 67%(18) - -

Proportion of trees seeding

2013 9%a(1774) 17%a (324) 4%a(1046) 3%a(160) 9%a(53) F(4,24)=0.59, p=0.67

2014 29%a(1715) 12%a(192) 14%a(772) - - F(2,38)=0.83, p=0.44

Average Seed Production (seeds/m2)

2013 25.3a 54.3a 8.5a 21.0a 54.1a F(4,24)=0.91, p=0.47

2014 33.0a 18.6a 8.6a - - F(2,38)=1.38, p=0.26

Para cada variable, diferentes letras indican diferencias significativas (p>0.01) entre hábitats muestreados por cada campaña de acuerdo a un post-hoc Tukey HSD test

Efecto de la metereología y otras variables ambientales

Los análisis de regresión múltiple para cada temporada de producción de semillas mostraron una correlación significativa con variables ambientales, no obstante el modelo no fue coincidente entre temporadas de producción.

En cuanto a la densidad de semillas, para C. alba la Temperatura Media en el periodo previo y durante la Fructificación, se asoció de forma positiva con la densidad de semillas. De forma similar la distancia a los cursos de agua se asoció de forma negativa (Tabla 3). Para B. miersii, la densidad de semillas se asoció de forma negativa con la distancia a los cursos de agua, de forma negativa con el número de días con precipitación durante invierno. La oscilación térmica también se correlacionó con la densidad de semillas en ambas temporadas (Tabla 5).

Para la proporción de árboles con frutos, en el caso de C. alba se asoció de forma positiva con el número de días con temperatura >28º C. Durante el año 2013 se relacionó de forma negativa con la oscilación térmica promedio durante el año 2012. El año 2014 se relacionó de forma negativa con la distancia al curso de agua (Tabla 4). Para B. miersii, la proporción de árboles con frutos se relacionó de forma positiva con la temperatura media y número de días bajo los 5ºC durante el periodo prefructificación. La precipitación del año anterior se relacionó de forma negativa con la proporción de árboles con frutos para ambas temporadas de producción.

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Tabla 3. Modelos lineales Densidad de frutos (log+1) Cryptocarya alba

*p <0,05 **p<0,01 *** p<0,001

Std. Error T Std. Error T Std. Error T10,9093 5,6607 1,927 -2,9500 1,7747 -1,662 -4,0450 1,8050 -2.241 *0,4325 0,1903 2.273 * TM_Fruit 0,2710 0,1040 2.606 * 0,3620 0,0983 3.684 ***

OT12 -1,2169 0,3630 -3.352 ** -0,0002 0,0001 -2.825 ** 0,0189 0,0078 2.434 *PP_Flower -0,0162 0,0072 -2.254 * 0,1402 0,0771 1,819 -0,0001 0,0001 -2.048 *

Pp_Flower_12 -0,0252 0,0168 -1,499* p < 0.05. **p < 0.01 ***p <0.001

R-squared 0,42 R-squared 0,34 R-squared 0,22F 6,103 F 6,5 F 4,656

25 38 DF 66Residual error 0,6955 Residual error 0,72 Residual error 0,78

p 0,002911 p 0,00112 p 0,0022

Peumo 2013 Peumo 2014 Peumo 2013 y 2014

Coeficiente Coeficiente CoeficienteIntercepto Intercepto InterceptoTM_preFruit TM_preFruit

dAgua PP_preFruittwi dAgua

df df

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Tabla 4. Modelos lineales Proporción de árboles con frutos (log+1) Cryptocarya alba

*p <0,05 **p<0,01 *** p<0,001

Tabla 5. Modelos lineales densidad de frutos (log+1) Beilschmiedia miersii

*p <0,05 **p<0,01 *** p<0,001

Belloto 2013 todos menos LN Belloto 2014 Belloto 2013 y 2014Coeficiente Std. Error T Coeficiente Std. Error T Coeficiente Std. Error T

Intercepto 3.1293 1.0659 2.936 ** Intercepto 5.6880 1.9030 2.989 ** Intercepto 1.01602 0.56265 1.806DEM90m 0.0035 0.0010 3.616 *** TM_ preFruit -0.4251 0.1655 -2.568 * PP_ preFruit -0.00910 0.00240 -3.799 ***PP_ lastyear 0.0061 0.0025 2.407 * dAgua -0.0002 0.0001 -2.76 ** dAgua -0.00017 0.00004 -3.942 ***Pp_ Flower_ 13 -0.0296 0.0146 -2.025 * Pp_ Flower_ 13 -0.0337 0.0132 -2.549 * Pp_ Flower_ 13 -0.01826 0.00810 -2.254 *oscilac -0.2924 0.1234 -2.37 * oscilac 0.1972 0.0733 2.692 * oscilac 0.09362 0.03795 2.467 *

R-squared 0.3 R-squared 0.44 R-squared 0.34F 4.66 F 5.896 F 8.978

DF 43 DF 30 DF 69Residual error 0.48 Residual error 0.53 Residual error 0.5144

p 0.0032 p 0.0013 p 0.000006

Peumo 2013 Peumo 2014 Peumo 2013 y 2014

Coeficiente Std. Error T-value Coeficiente Std. Error T-value Coeficiente Std. Error T-valueIntercepto 2.186 0.5896 3.707** Intercepto 0.4607 0.1703 2.705 * Intercepto -0.9119 0.4347 -2.098*T28_ Flower 0.02954 0.006033 4.897*** PP_ preFlower -0.007594 0.00185 -4.105 *** T28_ Flower 0.02211 0.00689 3.209**DEM90m -0.000159 0.00008099 -1.963 dCosta -0.000004652 0.000001533 -3.036 ** TM_ preFruit 0.05212 0.02373 2.197*dAgua 0.00002963 0.00001214 2.44* Pp_ Flower_ 12 0.04694 0.01062 4.42 *** dCosta -0.000001769 0.000001002 -1.767OT12 -0.1702 0.04884 -3.485** Pp_ Flower_ 13 0.005799 0.002911 1.992

R-squared 0.578 R-squared 0.4517 R-squared 0.22F 8.216 F 7.139 F 4.58

DF 24 DF 26 DF 66Residual error 0.1 Residual error 0.1435 Residual error 0.155

p 0.00025 p 0.0011 p 0.003

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Tabla 4. Modelos lineales proporcion de arboles con frutos (log+1) Beilschmiedia miersii

*p <0,05 **p<0,01 *** p<0,001

Std. Error T-value Std. Error T-value Std. Error T-value(Intercept) -2,68949 0,73619 -3.653 *** (Intercept) 1,14153 0,45774 2.494 * (Intercept) -1,336395 0,890414 -1,501

0,21113 0,05221 4.044 *** -0,04233 0,03212 -1,318 0,0226168 0,0055496 4.075 ***-0,0012108 0,0002695 -4.493 ***

TM_Flower 0,0897054 0,0444519 2.018 *DEM90m -0,0003013 0,0001345 -2.24 *

R-squared 0,31 R-squared 0,05 R-squared 0,49F 16,35 F 1,737 F 16,48

DF 37 DF 33 DF 69Residual error 0,15 Residual error 0,1351 Residual error 0,15

p 0,00026 p 0,19 p 1,000E-009

Belloto 2013 Belloto 2014 Belloto 2013 y 2014

Coeficiente Coeficiente Coeficiente

TM_preFruit TM_preFruit T5_preFruitPP_lastyear

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3.4 Parámetros de calidad semillas y desempeño inicial de plantas de C. alba y B. miersii según procedencia geográfica, condiciones ambientales y características de los árboles semilleros.

El objetivo de este capítulo es comparar diferentes parámetros con los cuales se cuantifica comúnmente la calidad semillas y desempeño inicial de plantas de C. alba y B. miersii. Esto se realizó en función a su procedencia geográfica, dos condiciones ambientales contrastantes y características de los árboles semilleros, representando diferentes niveles de variabilidad que puede incidir en el desempeño final de las plantas. Los análisis para encontrar la respuesta de las semillas y plántulas a estos diferentes niveles de se hicieron de forma independiente, por lo que los resultados se reportan de la misma manera.

3.4.1 Materiales y métodos

El estudio se concentró en las regiones de Valparaíso y Metropolitana. Un área con fuertes gradientes ambientales y potenciales limitantes climáticas para diferentes procesos ecológicos que ocurren en los bosques. Teniendo esto en cuenta, el área de estudio se subdividió en 5 macrozonas climáticas para así representar todo el gradiente climático en la región. Cada zona se encuentra representada por una condición climática en un gradiente latitudinal y delimitado principalmente por alguna formación geomerfológica como la cordillera de la costa, la Cordillera El Melón, el Cordón de Cantillana o la Cordillera de Los Andes (Figura 1). Considerando la distribución natural de las especies, para B. miersii, se consideraron las macrozonas I, II, III, IV, excluyendo la V ubicada en la cordillera de Los Andes donde no distribuye la especie. En el caso de C. alba se consideraron todas las macrozonas.

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Figura 1: Macrozonas climáticas consideradas para la colecta de semillas.

En el desarrollo del objetivo relacionado con la medición de producción de frutos, se identificaron los rodales que se encontraban produciendo semillas el año 2013 (B. miersi = 50, C. alba = 51). De los puntos medidos en producción se seleccionaron aquellos en los cuales se encontró al menos 12 árboles con frutos, y con frutos suficientes para la colecta de semillas. En la selección final de los rodales para la colecta de semillas, se procuró que cada macrozona climática estuviera representada por al menos un rodal. De esta manera se seleccionaron trece localidades diferentes para B. miersii y doce para C. alba (Figura 2).

Figura 2: Distribución geográfica de localidades para colecta de frutos.

Colecta de semillas

Se realizó una colecta en los primeros 10 árboles encontrados en un transecto lineal establecido en cada rodal, con un máximo de 200 m. En casos muy particulares en donde la producción de semillas haya estado muy deprimida el año 2013, con un bajo número de árboles con frutos, se colectó semillas de todos los árboles que tuvieran las semillas suficientes hasta completar los 10 árboles por localidad. Se colectó un total de 40 semillas por árbol, con el propósito de utilizar el

C. alba

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50% en la medición de la calidad de las semillas y el otro 50% el desempeño de las plántulas y germinación de las semillas en vivero.

La colecta se realizó evitando su daño mecánico y procurando los frutos hayan completado su proceso de formación y maduración. Se utilizó tubos de pvc largos de diferentes diámetros, a los cuales se les incluyó en el extremo superior un codo en forma de embudo y en el inferior una bolsa de género. El extremo superior de los tubos se posicionó bajo cada fruto, permitiendo una caída controlada del mismo hacia la bolsa de género. En los casos donde la altura de los árboles superaban los 5 m se dispuso una malla raschel bajo la copa, provocando mecánicamente la caída de frutos. En ambos métodos no se retiraron los frutos directamente, si no indirectamente mediante el movimiento de las ramas, asegurando la formación completa del fruto y semilla. Los frutos fueron inicialmente almacenados en una mallas plásticas, identificando la localidad y al árbol al cual corresponden. La conservación de los frutos se realizó en cajas de plumavit con arena fina humedecida (Figura 3).

Figura 3: Colecta y conservación de frutos.

Medición de parámetros de calidad de semillas

Se seleccionaron parámetros sencillos de medir y que fueran comúnmente utilizados para estos propósitos; i) largo y ancho del fruto (volumen) ii) peso del fruto y iii) contenido de humedad de la semilla. Con estos datos se construyeron las variables a comparar entre las diferentes procedencias geográficas, condiciones ambientales y características individuales de los semilleros.

El largo (mm) y ancho (mm) se midieron con un pie de metro digital. Con esto se calculó el volumen (cm³) de frutos producidos en cada localidad, basándose en la ecuación de volumen de un elipsoide. El peso (g) del fruto se midió con una balanza de precisión (Figura 4). Para el contenido de humedad (%) de la semilla se realizaron dos pruebas en un horno de secado para encontrar el tiempo y la temperatura adecuada, estas pruebas buscaban encontrar el punto en el que el peso de la semilla se haga constante a pesar del incremento en tiempo dentro del horno. Esta cota se logró con la semilla cortada en ocho partes iguales y secada a 100°C por 24 hrs en el caso de B. miersii y el mismo tiempo y temperatura para C. alba pero sin subdividir la semilla. El peso de la semilla se midió antes de calcular el contenido de humedad. Una vez obtenido el peso de cada semilla, se extrajo la humedad en el horno, para luego pesar nuevamente. El contenido de humedad se calculó mediante la ecuación (1) empleada por el ISTA (International Seed Testing Association. 2004).

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(1)

Los parámetros de calidad se evaluaron para cada semilla, se pesó y midió el tamaño de los 20 frutos de cada árbol y de 10 de ellos tomados al azar se le midió el contenido de humedad. Adicionalmente se determinó el estado sanitario de la semilla ya que los datos utilizados para los análisis estadísticos fueron solo los datos de semillas en buen estado sanitario.

Figura 4: Proceso de medición de calidad de cada semilla.

Medición del desempeño de las plantas en vivero

El diseño del ensayo en vivero se instaló para responder las mismas preguntas que en el análisis de calidad de semillas. Se identificaron las semillas según su procedencia, condiciones ambientales e identificando el árbol para luego relacionar el desempeño con el DAP del árbol madre. La siembra se realizó en el vivero Peumayen en la localidad de Curacaví. Las semillas de ambas especies fueron sembradas en bolsas de 21x30 con una preparación de sustrato que consideró un 42% de tierra mineral, un 29% de tierra de hoja y un 29% de arena. Las semillas de B. miersii fueron sembradas la primer semana de mayo de 2013 y C. alba en la primer semana de julio del mismo año. Cada individuo fue dispuesto en hileras en piscinas bajo sombra (Figura 5). La primer medición se realizó en enero del 2014 en ambas especies. La segunda medición se realizó en mayo del 2014 para B. miersii y en julio del 2014 para C. alba. En cada oportunidad se registró la altura, diámetro a la altura del cuello (DAC) y % de germinación.

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Figura 5: Ensayo de desempeño de las plantas en vivero Peumayen.

Variación de la calidad de las semillas y desempeño de las plantas en función a la procedencia geográfica

La variación en la calidad de semillas y desempeño de plantas se analizó por medio de un análisis de Tukey-Kramer, el cual permitió determinar si existen diferencias significativas entre diferentes localidades. Para este análisis se utilizaron como base de datos las mediciones de peso, humedad y las variables medidas a las plantas, en particular el diámetro a la altura del cuello (DAC) por localidad, mientras que para el porcentaje de germinación se utilizó el promedio por árbol diferenciado por localidad. El número de semillas y árboles utilizados para los análisis por localidad dependió de la disponibilidad de semillas en el rodal (Cuadro 1).

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Especie Código Localidad UTM-X UTM-Y N° árboles

Semillas para

calidad

Semillas para

desempeño

B. miersii A

Huaquén-Los Hornos 278218 6433088 3 28 60

  B Los Hornos 282120 6431482 8 65 151

  C El Chache 304277 6395586 21 100 220

D Gerencia (anglo) 300952 6386234 12 100 236

  E El infiernillo 300952 6386234 12 100 236

  F La Bellotuda 302369 6383288 20 100 0

  G San Antonio 278365 6378428 4 29 80

  H Estero Garretón 302774 6375987 4 35 80

  I La Peña - Hijuelas 301899 6372438 20 69 120

  J El Almendral 307787 6337701 12 100 235

  K Los Colihues I 285810 6331233 10 104 199

  L Los Molinos 300742 6328069 6 54 120

  M Altos de Cantillana 315471 6253092 10 98 187

C. alba RCajón de las Yeguas I 278432 6432072 10 237 149

Cajón de las Yeguas II 278432 6432072 10 237 149

  S Mina la Patagua I 303852 6395046 10 199 198

Mina la Patagua II 303852 6395046 10 199 198

  T Cuesta La Dormida 315782 6339179 10 200 198

  U Melosía 265852 6323942 10 200 200

  VRamón Subercaseux 362792 6280150 10 200 196

  W Río Clarillo 362943 6267058 8 135 153

  X Fundo el Risco 305525 6253853 10 199 198

  Y Altos de Cantillana 316726 6252432 10 193 195

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  ZCuesta Los Guindos 291729 6243192 20 400 400

Cuadro 1: Localidades, detalle de colecta de semillas y su destinación.

Para determinar el efecto de las condiciones climáticas en la variación de los parámetros de calidad por localidad, se construyeron modelos georreferenciados de diferentes variables climáticas. Se utilizaron intervalos temporales de temperatura y precipitación para etapas fenológicas particulares de las especies, en especifico para la floración y fructificación. Los rangos temporales utilizados para la modelación de variables climáticas se construyó en función a la fenología de cada especie (Cuadro 2). Se utilizaron bases de datos publicas disponibles de la Dirección General de Aguas (DGA) y de la Dirección de meteorología de Chile (DMC) (ver metodología en capítulo de producción de frutos del mismo documento).

Especie Período Años

Ambas Elevación msnm  

  Precipitación anual 2012 y 2013

B. miersii Días con T° mayores a 28°C entre Diciembre y Febrero 2012-2013

  Días con T° mayores a 28°C entre Enero y Febrero 2012

  Días con T° mayores a 28°C entre Junio y Octubre 2012

  Días con T° mayores a 28°C entre Septiembre y Noviembre 2012 y 2013

  Días con T° menores a 5°C entre Diciembre y Febrero 2012-2013

  Días con T° menores a 5°C entre Enero y Febrero 2012

  Días con T° menores a 5°C entre Junio y Octubre 2012

  Días con T° menores a 5°C entre Septiembre y Noviembre 2012 y 2013

  Precipitación desde Diciembre a Febrero 2012-2013

  Precipitación desde Noviembre a Marzo 2012

  Precipitación entre Enero y Febrero 2012

  Precipitación entre Junio y Octubre 2012

  Precipitación entre Noviembre y Marzo 2013

  Precipitación entre Septiembre y Noviembre 2012 y 2013

  T° media entre Diciembre y Febrero 2012-2013

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  T° media entre Enero y Febrero 2012

  T° media entre Junio y Octubre 2012

  T° media entre Septiembre y Noviembre 2012 y 2013

C. alba Precipitación entre Enero y Abril 2013

  Precipitación entre Enero y Febrero 2012

  Precipitación entre Enero y Junio 2012 y 2013

  Precipitación entre Enero y Mayo 2012

  Precipitación entre Julio y Octubre 2012 y 2013

  Precipitación entre Junio y Mayo 2012-2013

  Precipitación entre Noviembre y Marzo 2012-2013

  Días con T° mayores a 28°C entre Julio y Octubre 2012 y 2013

  Días con T° mayores a 28°C entre Diciembre y Marzo 2012-2013

  Días con T° mayores a 28°C entre Marzo y Abril 2013

  Días con T° mayores a 28°C entre Enero y Junio 2012

  Días con T° menores a 5°C entre Enero y Junio 2012

  Días con T° menores a 5°C entre Julio y Octubre 2012 y 2013

  Días con T° menores a 5°C entre Marzo y Abril 2013

  Días con T° menores a 5°C entre Diciembre y Marzo 2012-2013

  T° media entre Enero y Junio 2012

  T° media entre Julio y Octubre 2012 y 2013

  T° media entre Marzo y Abril 2013

  T° media entre Diciembre y Marzo 2012-2013

Cuadro 2: Variables climáticas para ambas especies

Variación de la calidad de las semillas y desempeño de las plantas en función a variables ambientales contrastantes

Se contrastó el efecto de la presencia de un curso de agua permanente y de la densidad de arboles sobre la calidad de las semillas y desempeño de las plantas. Se muestrearon 2 rodales con presencia de curso de agua permanente que estuvieran en macrozonas climáticas diferentes. Dentro de cada rodal, se colectaron frutos en árboles que no estuvieran a más de 10 m de distancia

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del curso de agua y de árboles no contaran con un curso de agua permanente. Por otro lado se escogieron 2 localidades que también estuvieran en macrozonas climáticas diferentes pero con una densidad alta de árboles de la especie, y por otro lado se midió en otros 2 rodales cercanos con densidad baja de árboles. Para evitar confusión por efecto que pueda tener la presencia de agua permanente en la calidad de las semillas, los rodales de densidades altas y bajas fueron seleccionados en zonas que no tuvieran un curso de agua permanente. Para tener una mejor representación de la distribución de la especie, cada condición contrastante de agua o densidad fue seleccionada para dos zonas geográficas diferentes. De cada condición ambiental se muestrearon entre 10-12 árboles y 40 semillas por árboles, 20 para el análisis de calidad y 20 para el ensayo de desempeño.

Para determinar la existencia de diferencias estadísticamente significativas a nivel local se utilizó un análisis de varianza entre aquellos pares de tratamientos contrastantes. Esto se realizó tanto para las variables de calidad como de desempeño.

Variación de la calidad de las semillas en función a características de los árboles semilleros

A cada árbol del cual se colectaron frutos se registró el DAP y su posición sociológica para luego relacionarlo con los parámetros de calidad de semillas. El DAP es un buen proxi de la edad de los árboles y del tamaño de sus copas.

Resultados

Variación de la calidad de las semillas y desempeño de las plantas en función a la procedencia geográfica

Se colectaron semillas de doce localidades diferentes para B. miersii y nueve para C. alba. El muestreo permitió representar todas las macrozonas climáticas ubicadas entre las regiones de Valparaíso y la Metropolitana. Se colectó un número dispar de semillas por sitio de acuerdo a su disponibilidad, privilegiando seleccionar un mayor número de semillas por árbol para el análisis de desempeño inicial de las plántulas (Cuadro 3).

Se midió la calidad de un total de 2062 semillas de B. miersii y 2333 de C. alba. En B. miersii se encontró un volumen, peso y contenido de humedad promedio de 15,66 cm3, 17,02 g y 47% respectivamente. En el caso de C. alba, se encontró un volumen, peso y contenido de humedad promedio de 1,27 cm3, 1 g y un 39,89% respectivamente (Cuadro 3). En ambas especies el peso y el volumen de los frutos se encuentran altamente correlacionados, por lo que los análisis posteriores se realizaron considerando sólo el peso y el contenido de humedad como variables integradoras de la calidad de las semillas. Aún cuan para B. miersii estas variables también se les encontró correlación.

Código  Localidad Peso (g) Cont. humedad (%) Volumen (cm3)

 B. miersii      

A Huaquen-Los Hornos 18,83 0,45 16,95

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B Los Hornos 17,46 0,48 15,29

C El chache 15,60 0,47 14,83

D Gerencia Anglo 20,22 0,52 18,74

E Infiernillo (Anglo) 15,31 0,48 14,75

F Qda, Bellotuda (Anglo) 18,22 0,49 16,84

G San Antonio 15,55 0,47 14,35

H Estero Garreton 13,46 0,44 12,84

I La peña - Hijuelas 19,07 0,45 17,15

J El almendral 19,01 0,51 18,70

K Los colihues I 19,67 0,48 19,20

L Los molinos 13,64 0,46 13,81

M Altos de cantillana 15,20 0,48 14,68

 C. alba      

R Cajón de las Yeguas 0,79 42,22 0,78

S Mina la Patagua 0,74 38,60 0,88

T Cuesta La Dormida 1,38 38,05 2,06

U Melosía 1,03 41,82 1,20

V Ramón Subercaseux 1,18 38,45 1,59

W Río Clarillo 0,82 40,08 1,03

X Fundo el Risco 1,03 37,37 1,50

Y Altos de Cantillana 1,16 42,32 1,56

Z Cuesta Los Guindos 0,88 40,14 0,85

Cuadro 3: Parámetros de calidad para las diferentes localidades.

En cuanto al peso, que corresponde a una variable integradora de la biomasa generada por semilla, se encontró una variación entre la semilla más liviana y más pesada de hasta cinco veces el peso en B. miersii y de veinticinco veces en C. alba. Observándose una distribución normal de la frecuencia de pesos de las semillas (Figura 6). Ejemplo de la variación en tamaños, también se reflejó en las formas de las semillas en ambas especies (Figura 7). Si bien no cuantificado, algunas formas eran características de ciertas localidades o en ciertos árboles, en particular en B. miersii desconociendo el efecto de éste en el desempeño de las plántulas.

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Figura 6: Distribución de frecuencia del peso de las semillas.

Figura 7: Izquierda: C. alba. Derecha: B. miersii. Fotos no se encuentran a escala real.

En función a la procedencia geográfica, se observa una variación en el peso de las semillas (Figura 8). Para B. miersii se encontró una diferencia de hasta un 35% entre la media del peso para la localidad con semillas de mayor tamaño vs la de menor, siendo esta diferencia significativa en sus valores extremos. Los sitios con semillas de mayor tamaño fuero los ubicados en Huequen-Los Hornos, al interior de la propiedad de la empresa Angloamerican Chile, El Almendral y Los Colihues I, distribuidos en todo el rango latitudinal analizado. Para C. alba se encontró una diferencia de hasta un 50% entre la media del peso para la localidad con semillas de mayor tamaño vs la de menor, siendo esta diferencia significativa en sus valores extremos . Los sitios con semillas de mayor tamaño fuero los ubicados en la cuesta La Dormida seguidos por la localidad de Ramón Subercaseux y Altos de Cantillana, distribuidos también en gran parte del rango latitudinal analizado. En este caso, no se encontró correlación entre el peso y el contenido de humedad de las semillas, siendo el Cajón de las Yeguas, Melosía y Altos de Cantillana las localidades que concentraron el mayor contenido de humedad en sus semillas.

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Figura 8: Variación del peso de las semillas en función a su procedencia geográfica. Arriba: Boxplot B. miersii. Centro: Boxplot C. alba. Abajo: Distribución geográfica del peso de las semillas.

En B. miersii no se distinguió una tendencia clara del tamaño de las en función a la variabilidad climática. Sin embargo, a pesar de la variación, para C. alba se encontró una tendencia significativa a que los frutos fueran de mayor tamaño en zonas en las cuales en el periodo de formación de los frutos (diciembre 2012 y marzo 2013) hayan ocurrido una mayor cantidad de días con temperaturas mayor a 28°C (Figura 9).

Figura 9: Peso de las semillas en función al N° de días con temperaturas mayores a 28°C. R 2 = 0,22.

Variación de la calidad de las semillas y desempeño de las plantas en función a variables ambientales contrastantes

Se contrastaron los parámetros de calidad de las semillas producidas en diferentes condiciones ambientales. Para B. miersii se contrastaron sitios ubicados al interior de Angloamerican Chile y los sitios el Chache (sin agua) con La Peña-Hijuela (con agua). En Angloamerican Chile, la localidad Gerencia Angloamerican con un curso de agua permanente se contrastó con la localidad El Infiernillo. Para la densidad, se consideró como sitios con densidad alta a El Almendral y Quebrada La Bellotuda y de densidad baja Los Molinos y Estero Garretón. Para C. alba se contrastaron dos rodales ubicados en el Cajón de Las Yeguas y en la Mina Las Pataguas para analizar el efecto de la presencia de agua permanente y sólo se encontró una condición contrastante de densidad comparable en la Cuesta los Guindos.

B. miersii produjo semillas de mejor calidad en árboles que cuentan con un curso de agua permanente así como también en sitios con una mayor densidad de árboles en el rodal (p < 0,001), lo que ocurrió en todos los sitios contrastados. En particular las semillas de mejor calidad encontradas en el rodal Gerencia Angloamerican con presencia de agua permanente y alta densidad de individuos, el que coincide con el sitio de semillas de mejor calidad para toda el área de estudio. En el caso de C. alba se encontraron patrones contradictorios, sólo en uno de los sitios se encontraron diferencias significativas en la calidad de las semillas para árboles que cuentan con

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un curso de agua permanente, sin encontrar diferencias en Mina La Patagua. Sin embargo en ambos sitios las semillas de mayor tamaño se encontraron en esa condición ambiental. En cuanto a la calidad de las semillas de C. alba en función a la densidad del rodal, también se encontró que las semillas de mejor calidad se produjeron en rodales de mayor densidad (p < 0,001), aunque este patrón no se pudo contrastar en otro sitio, corroborándolo sólo en una localidad (Figura 10).

Figura 10: Dispersión del peso y el contenido de humedad de las semillas en cada condición ambiental. A: efecto de la presencia de un cuerpo de agua permanente para B. miersii. B: efecto de la densidad del rodal para B. miersii. C: efecto de la presencia de un cuerpo de agua permanente para C. alba. D: efecto de la densidad del rodal para C. alba. CA: presencia agua, SA: ausencia agua, DA: densidad alta, DB: densidad baja.

En cuanto al desempeño de las plantas en vivero. Se midió un total de 1209 plántulas de B. miersii y 1001 de C. alba. Se observó en B. miersii una germinación promedio, DAC a la primer medición y

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DAC a la segunda medición de 63,7%, 6,37 mm y 7,45 mm respectivamente. En el caso de C. alba, se encontró una germinación promedio, DAC a la primer medición y DAC a la segunda medición de 85,6%, 2,56 mm y 4,46 mm respectivamente (Cuadro 4). En B. miersii, el porcentaje de germinación no se relacionó con un mayor diámetro de las plantas, pero en C. alba si se encontró esta relación.

Especie Localidad Germinación (%) N árboles 1° DAC

(m) N plántulas 2° DAC (m) N plántulas

B. miersii Huaquen-Los Hornos 78,33 3 7,61 44 7,34 45

  Los Hornos 21,85 7 7,74 31 7,81 31

  El Chache 50,45 11 6,42 100 7,22 108

  Gerencia Angloamerican 88,33 12 7,25 206 7,93 209

El Infiernillo 68,59 12 5,89 150 7,77 157

  San Antonio 52,50 4 6,38 34 7,22 42

  Estero Garretón 67,50 4 4,09 48 6,41 53

  La Peña - Hijuelas 77,50 6 5,28 86 7,45 93

  El Almendral 59,15 12 7,79 118 8,13 134

  Los Colihues I 76,38 10 6,77 151 8,11 152

  Los Molinos 64,17 6 5,08 75 7,46 77

  Altos de Cantillana 60,43 10 6,15 102 6,58 108

  Promedio / total 63,77 97 6,37 1145 7,45 1209

C. alba Cajón de las Yeguas 83,38 20 2,32 140 4,05 148

  Mina la Patagua 82,91 20 2,44 157 4,12 157

  Cuesta La Dormida 87,00 10 2,84 86 4,73 92

  Melosía 86,50 10 2,56 94 4,32 93

  Ramón Subercaseux 85,50 10 2,65 89 5,13 88

  Río Clarillo 74,81 8 2,48 49 3,97 48

  Fundo el Risco 90,95 10 2,45 83 4,49 87

  Altos de Cantillana 90,67 10 2,66 94 4,91 95

  Cuesta Los Guindos 89,00 20 2,67 190 4,43 193

  Promedio / total 85,64 118 2,56 982 4,46 1001

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Cuadro 4: Promedios de la germinación, diámetro a la altura del cuello en la primer medición (DAC 1) y diámetro a la altura del cuello en la segunda medición (DAC 2) en función a su procedencia geográfica.

En función a la procedencia geográfica, se observa una variación en DAC a la primer medición de de las semillas (Figura 11). Para B. miersii se encontró una diferencia de hasta un 33% entre la media del DAC para la localidad con mayores tamaños vs la de menor, siendo esta diferencia significativa en sus valores extremos. Los sitios con semillas de mayor tamaño fuero los ubicados en Huequen-Los Hornos, al interior de la propiedad de la empresa Angloamerican Chile y El Almendral, coincidiendo en 3 de los 4 sitios que se encontró tenían las semillas de mayor tamaño. Para C. alba se encontró una diferencia de hasta un 20% entre la media del DAC en la primer medición para la localidad con plántulas de mayor diámetro vs la de menor, siendo esta diferencia significativa en sus valores extremos. Los sitios con mayor DAC observado fueron los ubicados en la cuesta La Dormida seguidos por la localidad de Ramón Subercaseux, Altos de Cantillana y Cuesta Los Guindos, coincidiendo íntegramente con los sitios en donde se encontró las semillas de mayor tamaño.

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Figura 11: Variación del diámetro a la altura del cuello de las plántulas en función a su procedencia geográfica. Arriba: Boxplot B. miersii. Centro: Boxplot C. alba. Abajo: Distribución geográfica del DAC de las plántulas.

En cuanto a la germinación, en B. miersii se observa una alta variación, entre localidades y al interior de las mismas localidades (Figura 12), siendo las localidad de Huequen-Los Hornos y las ubicadas al interior de la propiedad de la empresa Angloamerican Chile coincidentes en altos valores de germinación y DAC en la primer medición. C. alba tiene un porcentaje de germinación relativamente constante entre un 80 y un 90% para todos los sitios, a excepción de Río Clarillo con un 74%, aun cuando explicado en gran parte porque se encontró algunos árboles en los cuales no germinaron semillas (Figura 12).

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Figura 12: Variación del porcentaje de germinación de las semillas en función a su procedencia geográfica. Arriba: Boxplot B. miersii. Centro: Boxplot C. alba. Abajo: Distribución geográfica del porcentaje de germinación de las semillas.

En función a las condiciones ambientales comparadas, el desempeño, representado en el DAC de la primer medición (DAC 1) para B. miersii fue significativamente mayor en plantas producidas con semillas obtenidas de sitios con un curso de agua permanente y una mayor densidad de árboles. Esto se repitió para los dos sitios analizados. La germinación, si bien con un grado menor de significancia, fue mayor sólo en condiciones de mayor humedad, sin encontrar un efecto de la densidad de individuos sobre la germinación de las semillas. Para C. alba, sólo en uno de los sitios contrastados se encontró una diferencia significativa del DAC (p<0,05), con individuos mayores en sitios con un curso permanente agua. En cuanto a la densidad, se encontró una mayor influencia

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en el porcentaje de germinación, siendo significativamente mayor en rodales menos densos (p<0,01) (Cuadro 5).

Especie Condición Localidad Peso (g)

Humedad (%) N semillas 1° DAC

(mm) N plántulas 2° DAC (mm) N plántulas Germinación

(%) N árboles

B. miersii Sin agua El Chache 14,91

***

45,4

***

138 6,42

**

100 6,79

,

109 50,45

*

11

  Con aguaLa Peña - Hijuelas 17,93 48,9 168 5,28 86 7,45 93 77,50 6

  Sin aguaEl Infierni-

llo 15,31

***

48

***

147 5,89

***

150 7,77   157 68,59

*

12

  Con agua

Gerencia Angloa-merican 20,22 52 211 7,25 206 7,93   209 88,33 12

  Den, altaEl Almen-

dral 19,01***

51***

165 7,58***

119 8,13,

134 59,15   12

  Den, bajaLos Moli-

nos 13,64 46 94 5,08 75 7,46 77 64,17   6

  Den, altaQda, La

Bellotuda 19,82***

48***

202 5,89***

150 7,77 ***

157 68,59   12

  Den, bajaEstero

Garretón 13,49 43 46 4,09 48 6,41 53 67,50   4

C. alba Sin agua

Cajón de las Ye-guas 1 0,73

***

42,1   199 2,19

*74 3,92   78 85,78   10

  Con agua

Cajón de las Ye-guas 2 0,86 42,3   198 2,48 66 4,20   70 72,50   10

  Sin aguaMina la

Patagua 1 0,72   38,7   196 2,42   64 4,00   65 81,47

 10

  Con aguaMina la

Patagua 2 0,77   38,9   201 2,45   93 4,20   92 84,31 10

  Den, alta

Cuesta Los Guin-

dos 1 0,93

***

39,3

***200 2,75

,103 4,30

*104 81,50

**

10

  Den baja

Cuesta Los Guin-

dos 2 0,84 41 200 2,59 87 4,60 89 96,50 10

Cuadro 5: Diferencia en el desempeño de las plantas en función a variables ambientales contrastantes. Códigos de significancia: '***' 0,001 '**' 0,01 '*' 0,05 '.' 0,1 ' ' 1

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Como experimento adicional. Se sembraron semillas de B. miersii, tomadas al azar, en diferentes sustratos. Las semillas sembradas en el tratamiento CP+TH+P con perlita tuvieron un desarrollo más rápido que en el tratamiento con vermiculita (Figura 13):

Figura 13: B. mierssi sembrados en diferentes sustratos

Variación de la calidad de las semillas en función a características de los árboles semilleros

No se encontró una relación entre la calidad de las semillas de ambas especies con el tamaño de los árboles semilleros (Figura 14).

R² = 0.0715

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Peso

(g)

DAP (m)

C.alba

R² = 0.0012

0

5

10

15

20

25

30

35

0 1 2 3 4 5 6 7

Peso

(g)

DAP (m)

B. miersii

Figura 14: Relación DAP - peso de las semillas. C. alba, R2=0,072. B. miersii, R2=0,0012.

Finalmente, relacionando la calidad de las semillas, medido en el peso y el contenido de humedad de las mismas con el DAC1 y DAC2, se encontró una relación positiva significativa para B. miersii en ambas variables y para C. alba sólo para el peso y el DAC1 (Figura 15).

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3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00

DAC

(mm

)

Peso (g)

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

0.42 0.44 0.46 0.48 0.50 0.52 0.54

DAC

(mm

)

Contenido de humedad (%)

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60

DAC

(mm

)

Peso (g)

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

37.00 38.00 39.00 40.00 41.00 42.00 43.00

DAC

(mm

)

Contenido de humedad (%)

Figura 15: Relación entre calidad y desempeño. Arriba: relación para B. miersii. Abajo: relación para C. alba. Línea negra: DAC1. Línea gris: DAC2. En B. miersii: relación peso - DAC1, R2=0,47; relación peso - DAC2, R2=0,48; relación humedad - DAC1, R2=0,55; relación humedad - DAC2, R2=0,45. En C. alba: relación peso - DAC1, R2=0,66; relación peso - DAC2, R2=0,68; relación humedad - DAC1, R2=0,049; relación humedad - DAC2, R2=0,045.

Resumen de resultados

Esquematizado en la figura 16

Alta variación en la calidad de las semillas y desempeño de las plantas en vivero para ambas especies.

En B. miersii no hay relación entre la calidad de las semillas y las condiciones climáticas en el periodo de formación de flores y frutos en los años analizados. Una mayor calidad de las semillas de C. alba se encuentran relacionadas a zonas en donde habría un mayor número de días con temperaturas mayores a 28°C.

La presencia de cursos de agua permanente y la densidad de individuos de la misma especie en el rodal tienen una relación positiva significativa sobre la calidad de las semillas y el desempeño de las plántulas de B. miersii. No se observa una tendencia clara en el efecto de la presencia de cursos de agua permanente en la calidad de las semillas de C. alba, aunque en uno de los sitios sí tuvo un efecto positivo sobre la calidad, pero no así en el desempeño. La mayor densidad de individuos afectaría negativamente la calidad de las semillas y desempeño de las plantas.

No se observa un efecto del tamaño de los árboles semilleros en la calidad de las semillas.

Existe una alta correlación entre la calidad de las semillas y el desempeño de las plantas.

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Figura 16: Esquema de los principales resultados.

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4 Selección de Fuentes Semilleras para Beilschmiedia miersii y Cryptocarya alba en las regiones V y Metropolitana.

Metodología y aspectos a considerar en la identificación de Fuentes Semilleras

La identificación de fuentes semilleras consiste en la elección de rodales que cuenten con características específicas que permitan el acceso, implementación, manejo del bosque y tareas de recolección. Generalmente sucede, que los primeros rodales seleccionados no reúnen todas las condiciones deseables, pero mediante ciertas medidas de manejo puede generar una mayor producción. Por ello es importante reconocer y registrar el estado de las fuentes identificadas para su futuro mejoramiento (Jara 1998). La evaluación consiste en hacer una valoración de la calidad de la fuente candidata. Lo que se enfocará en la calidad relativa al uso final del producto de la fuente semillera. Siendo completamente distinta una fuente destinada a rollizos aserrables o leña (Castillo & Moreno 2000).

Características del rodal

1. Número de árboles y tamaño de la fuente: En especies abundantes, el número de árboles no puede ser inferior a 30/ha y puede llegar hasta 200 o más (Samaniego et al 2005). Pequeños rodales probablemente contengan baja heterogeneidad genética, con árboles que pueden estar muy relacionados o emparentados entre ellos. Mientras que rodales de gran extensión son difíciles de supervisar, administrar y pueden tener mucha variabilidad en su terreno. Es necesario que los árboles estén bien distribuidos en el área de modo que pueda ocurrir la polinización entre ellos (se deben evitar formar fuentes semilleras de formas alargadas) (Castillo & Moreno 2000).

2. Estado general del rodal: libres de plagas y enfermedades, demostrar capacidad para producir semilla. No muy viejos ni degradados, por el riesgo de disminución en la producción.

3. Fructificación: al menos el 50% de los árboles ha alcanzado la fructificación. Garantía de alta producción de semillas en forma frecuente (Castillo y Moreno 2000).

4. Aislamiento: debe existir un mínimo riesgo de polinización desde fuentes foráneas. Una vez que se establecen APS se recomienda aislar el área con franjas de 100 m libres de fuentes externas de polen.

Factibilidad técnica y seguridad

5. Accesibilidad: Apropiado acceso a carreteras o caminos. Juega un papel importante en tiempo, recursos, supervisión y administración. Determinará el costo final de la semilla.

6. Tendencia de las fuentes: Conocer al propietario del bosque, para determinar su interés y participación en el manejo posterior que se le debe dar a la fuente. Fuentes localizadas en parques o reservas del estado, estaciones experimentales, son adecuadas por cuanto garantizan su continuidad. No obstante, áreas en terrenos privados también pueden ser buena opción, en el caso que los propietarios tengan interés, de modo que puedan asegurar cierta continuidad. El establecimiento de fuentes semilleras es una alternativa más para conservar bosque nativo y sus servicios en beneficio de pobladores locales (Samaniego et al 2005).

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7. Perturbaciones antrópicas: el riesgo de sufrir perturbaciones antrópicas debe ser considerado

para asegurar la permanencia en el tiempo de la fuente semillera. La identificación de riesgos varía dependiendo de la zona de estudio. En la zona central de Chile se debiera considerar el riesgo a incendio forestal, el cual se asocia principalmente a la cercanía a las ciudades (Altamirano et al 2012).

4.1 Integración de los datos de Calidad y Producción

Ranking de localidades para el establecimiento de fuentes semilleras en función al desempeño de las plantas

Considerando la relación positiva significativa entre las variables de calidad de las semillas y las variables obtenidas en vivero sobre el desempeño de las plántulas. Se realizó un ranking de las principales zonas semilleras en función a las muestreadas. Se consideró sólo las variables porcentaje de germinación y el diámetro a la altura del cuello medido al inicio del ensayo (DAC1). Las variables se estandarizaron en rangos entre 0 y 1, para luego sumarlas de manera ponderada, considerando el mismo peso para cada una. Esta operación arrojó los sitios con una mayor germinación de sus semillas y un mayor DAC con valores cercanos a uno, ordenando cada localidad en la cual se realizó una colecta de semillas en función a ambos criterios.

Modelo regional de producción de semillas

Se elaboró un modelo regional sobre la producción de semillas para ambas especies en las regio-nes de estudio, con la finalidad de localizar las áreas donde exista una maximización en la produc-ción de semillas, esto implica la coocurrencia de dos características de los rodales: una alta propor-ción de árboles con producción de frutos así como una alta densidad de producción de semillas. El objetivo era localizar rodales en los que con mayor frecuencia, cada temporada una mayor propor-ción de árboles produzca semillas y que además la densidad promedio de producción de semillas de cada árbol sea alta respecto a los niveles catastrados en la región ambos años.

Considerando la producción de semillas fue registrada sólo durante dos años, integramos tres mo-delos predictivos de proporción de árboles con frutos y densidad promedio de frutos para cada es-pecie. Los tres modelos predictivos corresponden a los presentados anteriormente, que integran las variables ambientales significativas cada temporada de producción medida (2013 y 2014), así como también el modelo conjunto para ambos años.

De este modo se integraron 6 modelos para Cryptocarya alba y 5 modelos para Beilschmiedia mier-sii (para el año 2014 no se obtuvo un modelo significativo para explicar la variabilidad en la propor-ción de árboles con frutos en la región). Se integraron los 3 modelos para cada variable a través de una adición de los modelos, lo cual produjo un modelo integrado de proporción y densidad de frutos para cada especie.  Se transformó la escala de la variable respuesta entre 0 y 1 en este modelo in-tegrado, representando 1 el máximo valor en la proporción de frutos o densidad alcanzada. Final-mente se integró este modelo final de proporción de árboles con frutos y el de densidad de frutos a través de una adición de ambas coberturas.

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Conjunto de criterios utilizados para la selección de fuentes semilleras.

1.- Alta Calidad de las semillas. Se utilizó las zonas ambientales descritas anteriormente. Cada zona ambiental tiene asignada una prioridad en función al ranking asignado en función al desempe-ño de las plantas generadas de semillas obtenidas en esa zona ambiental.

2.- Alta Producción de semillas. Se utilizó el modelo integrado para cada especie, descrito anterior-mente. Este modelo representa la ubicación de las zonas con mayor probabilidad de ocurrencia conjunta de alta densidad de semillas y alta proporción de árboles con frutos. Se debe procurar al menos el 50% de los árboles del rodal  haya alcanzado la fructificación. Garantía de alta producción de semillas en forma frecuente (Castillo y Moreno 2000).

3.- Frecuencia de las especies en el rodal. La búsqueda se centró en rodales descritos por el traba-jo en terreno realizado en los objetivos 1 y 2. En el caso de B. miersii se consideró como informa-ción adicional el informe de CICA (). Se buscaron rodales con un alto número de individuos de la especie. En cuanto a la producción de semillas, la variable modelada corresponde al N° de semillas por m2 de copa. Por lo tanto se buscó maximizar la superficie productora de semillas mediante la utilización de este criterio. Por otro lado, y particularmente para B. miersii, la densidad de individuos de la especie tuvo un efecto positivo significativo sobre la calidad de las semillas.

4.- Cercanía a cursos de agua. De los análisis de calidad, se desprende que la presencia de un cur-so de agua permanente cercano al rodal favorece el desarrollo de los frutos, obteniendo semillas de mayores tamaños, derivando en mejores desempeños. Considerando lo anterior, mediante análisis espacial, se intersectaron los cursos de agua permanente (DGA) con los polígonos clasificado con presencia de las especies objeto de estudio por la actualización del catastro de bosque nativo de la macrozona central (cita). Para B. miersii  se consideraron además las zonas reportadas con pre-sencia de la especie por Novoa (2004) y CICA (2002) más fragmentos de bosque identificados en el trabajo de campo. Así, se restringió la búsqueda de fuentes semilleras a rodales con disponibili-dad de agua permanente.

5.- Accesibilidad. El apropiado acceso a carreteras o caminos juega un papel importante en tiempo, recursos, supervisión y administración. Determinará el costo final de la semilla. Este criterio se des-cribió casi exclusivamente considerando la cercanía de los rodales a caminos públicos. En segundo lugar se privilegió las menores distancias a potenciales centros de consumo de semillas (ciudades y pueblos). Perturbaciones antrópicas: el riesgo de sufrir perturbaciones antrópicas debe ser consi-derado para asegurar la permanencia en el tiempo de la fuente semillera. La identificación de ries-gos varía dependiendo de la zona de estudio. En la zona central de Chile se consideró el riesgo a incendio forestal, el cual se asocia principalmente a la cercanía a las ciudades (Altamirano et al 2012).

6.- Estructura del rodal.  Una vez localizada una zona que cumpla los criterios anteriores, de prefe-rencia se seleccionaron rodales más desarrollados, basado en el principio que la presencia de ár-boles de mayor tamaño en una fuente semillera, maximizará la producción total de semillas en un terreno. Por este motivo se dio preferencia a rodales con estructura más avanzada, lo cual se basó en una fotointerpretación de fotografías satelitales de alta resolución (Google Earth), y como infor-mación suplementaria el Catastro Nacional de Bosque Nativo (actualizado).

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7. Propiedad y protección de la tierra. Se privilegiaron rodales ubicados al interior de Áreas Silves-tres Protegidas por el Estado, áreas privadas protegidas y santuarios de la naturaleza. Fuentes lo-calizadas en parques o reservas del estado, estaciones experimentales, son adecuadas por cuanto garantizan su continuidad. No obstante, áreas en terrenos privados también pueden ser buena op-ción, en el caso que los propietarios tengan interés, de modo que puedan asegurar cierta continui-dad. El establecimiento de fuentes semilleras es una alternativa más para conservar bosque nativo y sus servicios en beneficio de pobladores locales (Samaniego et al 2005).

4.2 Resultados

Ranking de localidades para el establecimiento de fuentes semilleras en función al desempeño de las plantas

No resultó evidente una relación gradual entre el desempeño de las plantas y su localización geográfica, considerando particularmente su latitud. Sin embargo, y si bien con alta variación, existe una tendencia a que las semillas colectadas a menores latitudes generen plantas con un mejor ranking en B. miersii , y lo mismo, pero a mayores latitudes para C. alba (Figura 1). Considerando esto, se agruparon los puntos de colecta en zonas ambientales relativamente homogéneas considerando principalmente variaciones climáticas (ver análisis de clusters objetivo 1). Se promedió el ranking de todas las localidades al interior de cada zonas ambientales, de esta manera obtener un nuevo ranking general de cada área geográfica. En B. miersii las zonas ambientales con mayor ranking corresponden, en orden de prioridad a; i) cordillera costa norte, ii)serranía interior iii) serranía costera y iv) cordillera costa sur. En el caso de C. alba el orden de prioridades corresponde a la zona i)cordillera costa sur, ii) cordillera costa norte, iii) preandina, iv)serranía interior y v) serranía costera.

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Figura 1: Ranking de localidades y zonas ambientales en función al desempeño de las plantas.

Ranking de localidades para el establecimiento de fuentes semilleras en función a la producción de frutos

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Figura 1. Modelo integrado de la producción de frutos para B. miersii. El modelo refleja el índice integrado de coocurrencia de una alta proporción de árboles con frutos y alta densidad de producción de semillas en las regiones de estudio.

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Figura 2. Modelo integrado de la producción de frutos para Cryptocarya alba. El modelo refleja el índice integrado de coocurrencia de una alta proporción de árboles con frutos y alta densidad de producción de semillas en las regiones de estudio.

4.3 Propuesta de Fuentes Semilleras

Considerando los criterios jerárquicos de selección, se proponen 4 potenciales Fuentes Semilleras parar B. miersii más 3 áreas de interés, y 3 Fuentes para C. alba sumado a dos áreas de interés . Para el belloto del norte se ubicaron las fuentes en las dos macrozonas con mayor calidad de semi-llas, es decir la  i) cordillera costa norte y ii) serranía interior, correspondiente a zonas de alta pro-ducción y calidad. Para C. alba , las zonas seleccionadas se ubican del mismo modo en las dos macrozonas con la mayor calidad de las semillas hallada en el ensayo de procedencias, correspon-diendo a 1) cordillera costa sur y 2) cordillera costa norte.

Propuesta potenciales Fuentes Semilleras para B. miersii

1.- Cordillera Costa Norte (Valparaíso - La Dormida).

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En la zona de la Cordillera Costa Norte se seleccionaron 3 potenciales Fuentes Semilleras, El Al-mendrado y Los Perales como Fuentes propuestas y Colliguay como área de interés. Las dos fuen-tes propuestas se encuentran en fondos de quebradas de topografía suave y con un curso de água permanente. Ambas a su vez se encuentran en microcuencas en donde la principal cobertura del suelo corresponde a bosque nativo hasta la cabecera de las cuencas. Cercanas a pequeños pue-blos permiten un fácil acceso, pero no necesariamente implica alta presión sobre el bosque. El área de interés Colliguay tiene alta producción de semillas pero se encuentra en una zona muy cercana a centros poblados, lo que permitiría una facil recolección pero no asegura su permanencia a largo plazo.

2.- Serranía interior (Cabildo - El Melón)

En la zona de la Serranía interior se seleccionaron 2 potenciales Fuentes Semilleras, El Almendral y Gerencia Angloamerican, y un área de interés en la Quebrada de La Bellotuda al interior también del patrimonio de la empresa Angloamerican Chile. El Almendral corresponde al fondo de una que-brada en una cuenca destinada íntegramente a coberturas naturales del suelo. Encontrandose sólo un camino que llega directamente al área propuesta. La Gerencia Angloamerican fue identificada como la procedencia con una mayor calidad de semillas y desempeño de las plántulas, además de poseer altos niveles de producción. Se encuentra ubicada a un costado del edificio de la empresa Angloamerican en una zona relativamente plana con un curso de agua permanente. La Quebrada de La Bellotuda tiene comprobada alta producción y calidad de sus semillas, sin embargo es un área de un mayor difícil acceso para la colecta. Es un área de gran interés por lo cual podría funcio-nar como área alternativa a la Gerencia Angloamerican en años esta tenga deprimida su produc-ción.   

3.- Otras áreas de interés.

Considerando la baja diferencia en el ranking entre la Serranía interior y la Serranía costera, se consideró dejar como un área de interés al rodal denominado Papudo, ubicado en la comuna del mismo nombre. Este rodal, si bien de difícil acceso presenta una de las mayores producciones de semilla de la región.

Propuesta potenciales Fuentes Semilleras para C. alba

1.- Cordillera Costa Sur (Cantillana).

La zona de la cordillera costa sur comprende principalmente los bosques del cordón de cantillana. Las Fuentes Semilleras para C. alba que se localicen en la macrozona de Cantillana, contarán con semillas de alta calidad (respecto al porcentaje de germinación y crecimiento en DAC), no obstante las localidades muestreadas en esta macrozona registraron una baja proporción de árboles con fru-tos (entre XX y XX), así como una baja densidad de frutos (entre XX y XX). Por lo tanto, las Fuen-tes Semilleras en esta macrozona serán poco productivas respecto a otras zonas de la región, sin embargo las semillas de C. alba de esta macrozona corresponden a la mayor calidad encontrada.

2.- Cordillera Costa Norte (Valparaíso - La Dormida).

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Las Fuentes Semilleras para C. alba que se localicen en la macrozona de Cordillera de la Costa Norte, contarán con semillas de alta calidad, así como con los mayores índices de producción en-contrado en las regiones de estudio. La proporción de árboles con frutos varió entre XX y XX, mien-tras la densidad de frutos entre XX y XX.

3.- Otras áreas de interés.

Para C. alba se destacan otras dos áreas adicionales de interés. La primera de ellas es el Cajón del Maipo, este sector tiene un alto valor dado su cercanía y rápido acceso desde Santiago. Los índi-ces de producción podrán variar entre años, teniendo años con baja a nula producción de semillas como ocurrió el año 2013, pero alcanzando los máximos como ocurrió el año 2014. Un rodal con alto potencial natural es el que fue muestreado en el sector El Toyo, se desarrolla junto a un curso de agua permanente y tiene árboles de gran tamaño. Otra área de interés es Chicauma en la co-muna de Lampa (Figura 2). Al interior del área protegida privada Altos de Chicauma existe una que-brada microclimáticas que gracias a un curso de agua permanente, genera un microclima que posi-bilita la presencia de Drymis winterii, Luma chequen entre otras especies hidrófilas. A lo largo de esta quebrada se desarrolla un gran rodal de C. alba que registró uno de los mayores índices de producción de frutos el año 2014, posiblemente una  provisión hídrica permanente, junto una cons-tante exposición solar posibilitan la ocurrencia de frecuentes altas producciones. Además, Altos de Chicauma se ubica próximo a cuesta La Dormida, una de las procedencias con alta calidad de se-millas.

Figura 2: Propuesta de fuentes semilleras para ambas especies.

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